放大電路中的反饋.ppt

1、第六章放大電路中的反饋,6.1反饋的基本概念及判斷方法,6.2負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài),6.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)分析,6.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性,6.3負(fù)反饋對(duì)放大電路的方框圖,6.5負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響,童詩白第三版,童詩白第三版,本章重點(diǎn)和考點(diǎn)：,1.負(fù)反饋組態(tài)的正確判斷,2.深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的計(jì)算,3.負(fù)反饋的作用,本章教學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí),童詩白第三版,本章討論的問題：,1.什么是反饋？什么是直流反饋和交流反饋？什么是正反饋和負(fù)反饋？為什么要引入反饋？,2.如何判斷電路中有無引入反饋？引入的是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？,3.交流負(fù)反饋有哪四種組

2、態(tài)？如何判斷？,4.交流負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式是什么？,童詩白第三版,本章討論的問題：,5.放大電路中引入不同組態(tài)的負(fù)反饋后，將對(duì)性能分別產(chǎn)生什么樣的影響？,6.什么是深度負(fù)反饋？在深度負(fù)反饋下，如何估算反饋系數(shù)和放大倍數(shù)？,7.為什么放大電路以三級(jí)為最常見？,8.負(fù)反饋愈深愈好嗎？什么是自激振蕩？什么樣的負(fù)反饋容易產(chǎn)生自激振蕩？如何消除自激振蕩？,6.1反饋的基本概念及判斷方法,6.1.1反饋的基本概念,一、什么是反饋,在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋的方法來改善電路的性能，以達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)。,放大電路中的反饋，是指將放大電路輸出電量(輸出電壓或輸出電流)的一部分或全部，通過一定的方式，反送回輸

3、入回路中。,圖6.1.1反饋放大電路的方框圖,二、正反饋和負(fù)反饋,反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)提高 ,正反饋,反饋信號(hào)削弱了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)降低 ,負(fù)反饋,負(fù)反饋 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),三、直流反饋和交流反饋,(a)直流負(fù)反饋,(b)交流負(fù)反饋,交流負(fù)反饋：反饋量只含有交流量。用以改善放大電路的性能。,直流負(fù)反饋： 可穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。,6.1.2反饋的判斷,一、有無反饋的判斷,是否有聯(lián)系輸入、輸出回路的反饋通路； 是否影響放大電路的凈輸入。,(a)沒引入反饋的放大電路,(b)引入反饋的放大電路,(c) R的接入沒引入反饋,反饋極性的判斷方法：瞬時(shí)極性法。,先

4、假定某一瞬間輸入信號(hào)的極性，然后按信號(hào)的放大過程，逐級(jí)推出輸出信號(hào)的瞬時(shí)極性，最后根據(jù)反饋回輸入端的信號(hào)對(duì)原輸入信號(hào)的作用，判斷出反饋的極性。,二、反饋極性的判斷,對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。 對(duì)集成運(yùn)放而言， uO與uN極性相反， uO與uP極性相同。,(動(dòng)畫avi9-2.avi),例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。,因?yàn)椴钅］斎腚妷旱扔谳斎腚妷号c反饋電壓之差，反饋增強(qiáng)了輸入電壓，所以為正反饋。,反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，因此為負(fù)反饋。,圖 6.1.3,(a)正反饋,(b)負(fù)反饋,例,(+),(+),(-),(-),凈輸入量減小,(+),(+),(-),(-),凈輸入量

5、增加,a負(fù)反饋,b正反饋,反饋通路,反饋通路,級(jí)間反饋通路,(+),(+),(+),(+),(-),凈輸入量減小,c級(jí)間負(fù)反饋,(-),(-),分立元件電路反饋極性的判斷,圖6.1.4分立元件放大電路反饋極性的判斷,反饋通路,凈輸入量減小,負(fù)反饋,原則：對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。,、用瞬時(shí)極性法判斷電路中 正反饋與負(fù)反饋,根據(jù)反饋極性的不同，可以分為正反饋和負(fù)反饋。 正反饋：凈輸入量增大；輸出量的變化增大。 負(fù)反饋：凈輸入量減??；輸出量的變化減小。,判斷：,正反饋可使輸出幅度增加，負(fù)反饋則使輸出幅度減小。在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后，正反饋和負(fù)反饋可用下列規(guī)則來判斷：,對(duì)三

6、極管來說這兩點(diǎn)是基極b和發(fā)射極e，對(duì)運(yùn)算放大器來說是同相輸入端u+和反相輸入端u-。,正反饋和負(fù)反饋的判斷法之二：,以上輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性都是指對(duì)地而言，這樣才有可比性。,反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路一點(diǎn)時(shí)(并聯(lián)反饋)，瞬時(shí)極性相同的為正反饋，瞬時(shí)極性相反的是負(fù)反饋；,反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路兩點(diǎn)時(shí)(串聯(lián)反饋)，瞬時(shí)極性相同的為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相反的是正反饋。,（判斷舉例）,(+),(-),(-),(+),(+),(+),注意:瞬時(shí)極性與相關(guān)電壓的參考方向無關(guān).,（判斷舉例）,(+),(+),(-),(-),(-),（判斷舉例）,(-),(+),(-),(-),（判斷舉例）,

7、(+),(+),(-),(-),三、直流反饋與交流反饋的判斷,直流負(fù)反饋：反饋量只含有直流量。,交流負(fù)反饋：反饋量只含有交流量。,圖6.1.5直流反饋與交流反饋的判斷（一）,(a)電路,(b)直流通路,(c)交流通路,直流反饋,無交流反饋,7.1.2理想運(yùn)放的兩個(gè)工作區(qū),一、理想運(yùn)放的性能指標(biāo),開環(huán)差模電壓增益 Aod = ；,輸出電阻 ro = 0；,共模抑制比 KCMR = ；,差模輸入電阻 rid = ；,UIO = 0、IIO = 0、 UIO = IIO = 0；,輸入偏置電流 IIB = 0；,- 3 dB 帶寬 fH = ，等等。,理想運(yùn)放工作區(qū)：線性區(qū)和非線性區(qū),輸入失調(diào)電壓(

8、電流)溫漂,實(shí)際運(yùn)放都可以近似為理想運(yùn)放。,二、理想運(yùn)放在線性工作區(qū),輸出電壓與其兩個(gè)輸入端的電壓之間存在線性放大關(guān)系，即,理想運(yùn)放工作在線性區(qū)特點(diǎn)：,1. 理想運(yùn)放的差模輸入電壓等于零,即,“虛短”,運(yùn)放同相輸入端與反相輸入端兩點(diǎn)的電壓相等，兩點(diǎn)如同短路一樣，但并未真正短路，稱“虛短”。 實(shí)際運(yùn)放A0d不等于無窮大，運(yùn)放同相輸入端與反相輸入端兩點(diǎn)的電壓不可能完全相等。 但是當(dāng)A0d足夠大時(shí)，差模輸入電壓u+- u-的值很小，與電路中其它電壓相比，可忽略不計(jì)。 如在線性區(qū)內(nèi)，當(dāng)u0=10V時(shí)， 若A0d=105，則u+-u-=0.1mV， 若A0d=107，則u+-u-=1uV。 可見A0d愈

9、大，u+與u-的差值愈小。,1. 理想運(yùn)放的差模輸入電壓等于零,2. 理想運(yùn)放的輸入電流等于零,由于 rid = ，兩個(gè)輸入端均沒有電流，即,“虛斷”,“虛短”與“虛斷”是理想運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)的兩個(gè)重要結(jié)論。 如當(dāng)Rid=2M時(shí)， i+=（u+-u-）/ Rid=1uV /2M=0.05nA,三、理想運(yùn)放的非線性工作區(qū),+UOM,-UOM,圖 7.1.3集成運(yùn)放的電壓傳輸特性,理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)特點(diǎn)：,當(dāng) uP uN (即u+ u-) 時(shí)，uO = + UOM 當(dāng) uP uN (即u+ u-) 時(shí), uO = - UOM,1. uO 的值只有兩種可能,在非線性區(qū)內(nèi)，(uP - uN)可能

10、很大，即 uP uN。 “虛地”不存在,2. 理想運(yùn)放的輸入電流等于零,實(shí)際運(yùn)放 Aod ，當(dāng) uP 與 uN差值比較小時(shí)，仍有 |Aod (uP- uN )| + UOM ，運(yùn)放工作在線性區(qū)。,例如：F007 的 UoM = 14 V，Aod 2 105 ，線性區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍,但線性區(qū)范圍很小。,6.2負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài),6.2.1負(fù)反饋放大電路分析要點(diǎn),（3）負(fù)反饋的基本作用是將引回的反饋量與輸入量相減，從而調(diào)整電路的凈輸入量和輸出量。,（1）交流負(fù)反饋使放大電路的輸出量與輸入量之間具有穩(wěn)定的比例關(guān)系，任何因素引起的輸出量的變化均得到抑制。由于輸入量的變化也同樣會(huì)受到抑制，因此

11、交流負(fù)反饋使電路的放大能力下降。,（2）反饋量實(shí)質(zhì)上是對(duì)輸出量的取樣，其數(shù)值與輸出量成正比。,uo uN uD (uI- uN ),uo ,（2）從輸入端看，反饋量與輸入量是以電壓方式相疊加，還是以電流方式相疊加。,對(duì)于具體的負(fù)反饋放大電路，首先應(yīng)研究下列問題，進(jìn)而進(jìn)行定量分析。,（1）從輸出端看，反饋量是取自于輸出電壓，還是取自于輸出電流。,反饋信號(hào)取自輸出電壓，則為電壓反饋,反饋信號(hào)取自輸出電流，則為電流反饋,反饋量與輸入量以電壓形式求和，為串聯(lián)反饋,反饋量與輸入量以電流形式求和，為并聯(lián)反饋,動(dòng)畫avi9-1.avi,6.2.2四種負(fù)反饋組態(tài),一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋,圖 6.2.2電壓串聯(lián)負(fù)反

12、饋電路,反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，集成運(yùn)放的凈輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓之差，,電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)、電流并聯(lián)負(fù)反饋,二、電流串聯(lián)負(fù)反饋,圖 6.2.3電流串聯(lián)負(fù)反饋電路,反饋信號(hào)與輸出電流成正比，凈輸入電壓等于外加輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差,（2）串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電流很小，適用于輸入信號(hào)為恒壓源或近似恒壓源的情況。,（1）電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電流。,小結(jié),三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋,圖 6.2.4電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路,反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，凈輸入電流等于外加輸入電流與反饋電流之差,四、電流并聯(lián)負(fù)反饋,圖 6.2.5電流并聯(lián)負(fù)反饋電路,反饋信號(hào)與輸出電流成正

13、比，凈輸入電流等于外加輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差：,四種負(fù)反饋組態(tài)的放大倍數(shù),電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路,電流串聯(lián)負(fù)反饋電路,電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路,電流并聯(lián)負(fù)反饋電路,電壓放大倍數(shù),轉(zhuǎn)移電阻,轉(zhuǎn)移電導(dǎo),電流放大倍數(shù),6.2.3反饋?zhàn)钁B(tài)的判斷,電流：將負(fù)載短路，反饋量仍然存在。,電壓：將負(fù)載短路，反饋量為零。,一、電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋的判斷,令輸出電壓為零，反饋電流不存在，所以是電壓負(fù)反饋,令輸出電壓為零,電路,令輸出電壓uo為零，反饋電流仍存在，所以是 電流負(fù)反饋,令輸出電壓為零,電路,二、串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷（略）,例6.2.1判斷反饋的組態(tài)。,反饋通路：T、 R2與R1,交、直流反饋,瞬時(shí)極性法判

14、斷：負(fù)反饋,輸出端看：電流負(fù)反饋,輸入端看：串聯(lián)負(fù)反饋,電路引入交、直流電流串聯(lián)負(fù)反饋,例6.2.2判斷反饋的組態(tài)。,圖6.2.9例6.2.2電路圖,反饋通路： T3 、 R4與R2,交、直流反饋,瞬時(shí)極性法判斷：負(fù)反饋,輸出端看：電壓負(fù)反饋,輸入端看：串聯(lián)負(fù)反饋,電路引入交、直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋,6.3.1負(fù)反饋放大電路的方框圖表示法,圖6.3.1反饋放大電路方框圖,分別為輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和反饋信號(hào)；,開環(huán)放大倍數(shù),無反饋時(shí)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；,因?yàn)椋?6.3負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式,所以：,閉環(huán)放大倍數(shù)：,電路的環(huán)路放大倍數(shù)(回路增益)：,反饋系數(shù)：,反饋深度:,6.3.2四種組

15、態(tài)電路的方塊圖,電壓串聯(lián)負(fù)反饋,電流串聯(lián)負(fù)反饋,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,電流并聯(lián)負(fù)反饋,表6.3.1四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較,電壓放大倍數(shù),轉(zhuǎn)移電阻,轉(zhuǎn)移電導(dǎo),電流放大倍數(shù),若,深度負(fù)反饋,結(jié)論：深度負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)決定，能保持穩(wěn)定。,若,則,自激振蕩,6.3.3負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式,閉環(huán)放大倍數(shù)：,反饋網(wǎng)絡(luò)等效到輸入端,反饋網(wǎng)絡(luò)等效到輸出端,考慮到輸入端的負(fù)載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)令輸出量為0。 （電壓短路：電流開路）。,考慮到輸出端的負(fù)載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)令輸入量為0。 （串聯(lián)斷開：并聯(lián)短路）。,6.3.4負(fù)反饋放大電路的基本放大電路,為了使信號(hào)的傳遞單向化，將反饋網(wǎng)絡(luò)作為放

16、大電路輸入端和輸出端的等效電阻。,等效原則,當(dāng)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的負(fù)載效應(yīng)時(shí),應(yīng)令輸出量的作用為零,當(dāng)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的負(fù)載效應(yīng)時(shí),應(yīng)令輸入量的作用為零.(P264),繪制負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的目的-求解基本放大電路的放大倍數(shù),1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋,圖(a)所示電路的基本放大電路,電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路,2.電流串聯(lián)負(fù)反饋,圖(a)所示電路的基本放大電路,電流串聯(lián)負(fù)反饋電路,3.電壓并聯(lián)負(fù)反饋,圖(a)所示電路的基本放大電路,電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路,4.電流并聯(lián)負(fù)反饋,利用基本放大電路求電壓放大倍數(shù)方法比較麻煩。,圖(a)所示電路的基本放大電路,電流并聯(lián)負(fù)反饋電路,6.4.1 深度負(fù)反饋的

17、實(shí)質(zhì),放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：,深度負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：,對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋：,并聯(lián)負(fù)反饋：,結(jié)論：根據(jù)負(fù)反饋組態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)墓?；再根?jù)放大電路的實(shí)際情況，列出關(guān)系式后，直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。,6.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析,6.4.2反饋網(wǎng)絡(luò)的分析,圖6.4.1反饋網(wǎng)絡(luò)的分析,(a)電壓串聯(lián),(b)電流串聯(lián),(c)電壓并聯(lián),(d)電流并聯(lián),6.4.3 放大倍數(shù)的分析,一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋,放大倍數(shù)則為電壓放大倍數(shù),二、電流串聯(lián)負(fù)反饋,放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電導(dǎo),電壓放大倍數(shù),三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋,放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電阻,源電壓放大倍數(shù),圖6.4.2并聯(lián)負(fù)反饋電路的信號(hào)源,對(duì)于并聯(lián)

18、負(fù)反饋電路，信號(hào)源內(nèi)阻是必不可少的。,四、電流并聯(lián)負(fù)反饋,放大倍數(shù)為電流放大倍數(shù),電壓放大倍數(shù),小結(jié)：,（1）正確判斷反饋組態(tài)；,（2）求解反饋系數(shù)；,復(fù)習(xí)：,1.正、負(fù)反饋的判斷 (瞬時(shí)極性法),對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。 對(duì)集成運(yùn)放而言， uO與uN極性相反， uO與uP極性相同。 以電壓求和或以電流求和判斷凈輸入信號(hào)是增加或減小。,2.交、直流負(fù)反饋的判斷,直流負(fù)反饋：反饋量只含有直流量。,交流負(fù)反饋：反饋量只含有交流量。,3.四種負(fù)反饋?zhàn)钁B(tài)的判斷,電流：將負(fù)載短路，反饋量仍然存在。,電壓：將負(fù)載短路，反饋量為零。,5、深度負(fù)反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算,4、負(fù)反

19、饋的幾個(gè)概念,若,深度負(fù)反饋,例6.4.1 如圖6.2.8，已知R110K，R2100 K，R32 K，RL5 K。求解在深度負(fù)反饋條件下的AUf.,解： 反饋通路： T、 R3、 R2與R1 電路引入電流串聯(lián)負(fù)反饋,例6.4.2 在圖6.2.9所示電路中，已知R210K，R4100 K，求解在深度負(fù)反饋條件下的AUF,圖6.2.9例6.4.2電路圖,反饋通路： T3 、 R4與R2,電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋,電壓放大倍數(shù),例6.4.3a 估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。,解：,該電路為電壓并聯(lián) 負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：,則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：,例 6.4.3a電路圖,該電路為電壓串聯(lián)負(fù)

20、反饋,在深度負(fù)反饋條件下,例 6.4.3 (b)電路圖,例6.4.3b：,例 6.4.4 電路圖,該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋， 在深度負(fù)反饋條件下：,故：,閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：,例6.4.4,6.5負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響,6.5.1穩(wěn)定放大倍數(shù),引入負(fù)反饋后，在輸入信號(hào)一定的情況下，當(dāng)電路參數(shù)變化、電源電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，放大電路輸出信號(hào)的波動(dòng)減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高的程度與反饋深度有關(guān)。,在中頻范圍內(nèi)，,放大倍數(shù)的相對(duì)變化量：,結(jié)論： 引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了(1 + AF) 倍。,例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中，, 估算反饋系數(shù)和反饋深度, 估算放

21、大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù), 如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù) A 的相對(duì)變化量為10%，此時(shí)閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af 的相對(duì)變化量等于多少？,解：, 反饋系數(shù),反饋深度, 閉環(huán)放大倍數(shù), Af 的相對(duì)變化量,結(jié)論：當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化 10% 時(shí)，電壓放大倍數(shù)的相對(duì)變化量只有 0.000 1%，而穩(wěn)定性提高了一萬倍。,6.5.2改變輸入電阻和輸出電阻,不同類型的負(fù)反饋，對(duì)輸入電阻、輸出電阻的影響不同。,一、對(duì)輸入電阻的影響,1. 串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻,得：,結(jié)論：引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增大為無反饋時(shí)的 倍。,圖 6.5.1,注意：在某些負(fù)反饋放大電路中，有些電阻不在反饋內(nèi)，如圖6.4.3中的

22、Rb1 ,反饋對(duì)它不產(chǎn)生影響。-只針對(duì)串聯(lián)負(fù)反饋。,2. 并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻,得：,結(jié)論：引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小為無負(fù)反饋時(shí)的 1/ 。,圖 6.5.3并聯(lián)負(fù)反饋對(duì) Ri 的影響,二、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響,1. 電壓負(fù)反饋減小輸出電阻,放大電路的輸出電阻定義為：,得：,結(jié)論：引入電壓負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻減小到無反饋時(shí)的。,圖 6.5.4,2. 電流負(fù)反饋增大輸出電阻,圖 6.5.5,結(jié)論：引入電流負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻增大到無反饋時(shí)的 倍。,注意：在某些負(fù)反饋放大電路中，有些電阻不在反饋內(nèi)，如圖6.4.4中的RC2 ,反饋對(duì)它不產(chǎn)生影響。-只針對(duì)電流負(fù)反饋。,綜上所

23、述,(1). 反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。 (2). 反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?。浑娏髫?fù)反饋使輸出電阻增大。 (3). 串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電流負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。 (4). 負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度有關(guān)。,6.5.3展寬頻帶,由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，因而對(duì)于 頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。,設(shè)無反饋時(shí)放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為 ，上限頻率為 f；,引入反饋系數(shù)為的負(fù)

24、反饋后，放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為 ，上限頻率為 fHf。,所以：,可見，引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍數(shù)減小為無反饋時(shí)的1 /；而上限頻率提高到無反饋時(shí)的倍。,同理，可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后，放大電路的下限頻率降低為無反饋時(shí)的 1 /。,結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，下限頻率降低，因而通頻帶展寬。,fbwf=fHf-fLffHf,fbw=fH-fLfH,基本放大電路的通頻帶,反饋放大電路的通頻帶,fL,fH,fLf,fHf,負(fù)反饋對(duì)通頻帶和放大倍數(shù)的影響,f,負(fù)反饋減小了波形失真,加入 負(fù)反饋,無負(fù)反饋,F,xf,xo,略大,略小,略小,略大,接近正弦波,預(yù)失真,6.

25、5.4減小非線性失真和抑制干擾,同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。,圖 6.5.7,(動(dòng)畫avi9-3.avi),(動(dòng)畫avi9-4.avi),6.5.5 放大電路中引入負(fù)反饋的一般原則,負(fù)反饋對(duì)放大電路性能方面的影響，均與反饋深度有關(guān)。 負(fù)反饋放大電路的分析以定性分析為主，定量分析為輔。,定性分析常用EDA軟件（EWB/PSPICE）進(jìn)行分析。,電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則 (P280-281),（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善電路的動(dòng)態(tài)性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。,（2）根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)引入串聯(lián)負(fù)反饋，或者并聯(lián)負(fù)反饋。當(dāng)信號(hào)源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增大放

26、大電路的輸入電阻，以減小信號(hào)源的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋。,（4）根據(jù)表6.3.1所示的四種組態(tài)反饋電路的功能，在需要進(jìn)行信號(hào)變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)。例如，若將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋；若將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，等等。,當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻較大的電壓源時(shí)，為減小電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。,（3）根據(jù)負(fù)載對(duì)放大電路輸出量的要求，即負(fù)載對(duì)其信號(hào)源的要求，決定引入電壓負(fù)反饋或電流負(fù)反饋。當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電流信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電流負(fù)反饋。,電

27、路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則,例6.5.1 電路如圖6.5.8所示，為了達(dá)到下列目的，分別說明應(yīng) 引入哪種組態(tài)的負(fù)反饋以及電路如何連接。,（3）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。,（1）減小放大電路從信號(hào)源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力。,（2）將輸入電流i1轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流io。,(2)應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋。 電路中將與、與、與分別連接。,(3)應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。 電路中應(yīng)將與、與、與分別連接。,(1)應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 電路中將與、與、與分別連接。,(1)減小放大電路從信號(hào)源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力。,（3）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。,（2）將

28、輸入電流i1轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流io。,6.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性,對(duì)于多級(jí)放大電路，如果引入過深的負(fù)反饋，可能引起自激振蕩。,6.6.1負(fù)反饋放大電路自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件,放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：,在中頻段，,在高、低頻段，放大倍數(shù)和反饋系數(shù) 的模和相角都隨頻率變化，使 。,一、自激振蕩產(chǎn)生的原因,當(dāng) 時(shí)說明，此時(shí)放大電路沒有輸入信號(hào)，但仍有一定的輸出信號(hào)，因此產(chǎn)生了自激振蕩。,二、自激振蕩的平衡條件,即：,幅值條件,相位條件,自激振蕩過程如下：,例：單管阻容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng),6.6.2負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的定性分析,可見，在低、高頻段，放大電路分別產(chǎn)生了 0

29、 + 90 和 0 -90 的附加相移。,兩級(jí)放大電路將產(chǎn)生 0 180 附加相移；三級(jí)放大電路將產(chǎn)生 0 270 的附加相移。 對(duì)于多級(jí)放大電路，如果某個(gè)頻率的信號(hào)產(chǎn)生的附加相移為 180o，而反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻，則：,滿足自激振蕩的相位條件，如果同時(shí)滿足自激振蕩的幅值條件，放大電路將產(chǎn)生自激振蕩。,但三級(jí)放大電路，在深度負(fù)反饋條件下，對(duì)于某個(gè)頻率的信號(hào)，既滿足相位條件，也滿足幅度條件，可以產(chǎn)生自激振蕩。,結(jié)論：,單級(jí)放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；,兩級(jí)放大電路當(dāng)頻率趨于無窮大或趨于零時(shí)，雖然滿足相位條件，但不滿足幅度條件，所以也不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；,一、判斷方法,利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖

30、，分析是否同時(shí)滿足自激振蕩的幅度和相位條件。,6.6.3負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷,滿足自激振蕩的幅度條件頻率為fC,滿足自激振蕩的相位條件頻率為fO,因?yàn)榇嬖趂O ，且fO fC ，則電路不穩(wěn)定。,(動(dòng)畫avi10-1.avi),判斷方法,雖然存在fO ，但fO fC ，則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。,判斷方法小結(jié)如下：,（1）若不存在fO ，則電路穩(wěn)定,（2）若存在fO ，且fO fC ，則電路不穩(wěn)定，必然產(chǎn)生自激振蕩。,若存在fO ，但fO fC ，則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。,(動(dòng)畫avi10-2.avi),例1：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：,(a)產(chǎn)生自激,由波特圖中的相頻特性可見，當(dāng) f = f0 時(shí)，相位移 AF = -180，滿足相位條件；,結(jié)論：當(dāng) f = f0 時(shí)，電路同時(shí)滿足自激振蕩的相位條件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。,此頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻特性位于橫坐標(biāo)軸之上，即：,結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)定工作。,例2：,由負(fù)反饋放大電路 的波特圖可見，當(dāng) f = f0 ，相位移 AF = -180 時(shí),二、穩(wěn)定裕度,當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，為保證放大電路也能滿足穩(wěn)定條件，要求放大電路要有一定的穩(wěn)定裕度。,1. 幅值裕度 Gm,對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路，Gm 為負(fù)值。 Gm 值愈負(fù)，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。,一般要求 Gm