模拟电子技术基础放大电路中的反馈

因为uO为有限值，Aod＝∞，所以uN－uP＝0，即uN＝uP－－虚短路因为rid＝∞，所以iN＝iP＝0－－虚断路无源网络理想运放工作在线性区的特点课程回顾第六章放大电路中的反馈§6.1反馈的基本概念及判断方法§6.2负反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算§6.3交流负反馈对放大电路性能的影响§6.4负反馈放大电路的稳定性§6.5放大电路中反馈的其它问题本章基本要求•会判：判断电路中有无反馈及反馈的性质•会算：估算深度负反馈条件下的放大倍数•会引：根据需求引入合适的反馈§6.1反馈的基本概念及判断方法一、反馈的基本概念二、交流负反馈的四种组态三、反馈的判断1.什么是反馈放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入，称为反馈。6.1.1、反馈的基本概念要研究哪些问题？怎样引回是从输出电压还是输出电流引出反馈多少怎样引出反馈放大电路可用方框图表示。影响放大电路的输入电压还是输入电流2.正反馈和负反馈从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；引入反馈后其变化是增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？还是减小？或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。3.直流反馈和交流反馈直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈。引入交流负反馈引入直流负反馈4.局部反馈和级间反馈只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。通过R3引入的是局部反馈通过R4引入的是级间反馈通常，重点研究级间反馈或称总体反馈。“找联系”：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。有反馈吗？将输出电压全部反馈回去无反馈1.有无反馈的判断6.1.2、反馈的判断注：不能反馈到接地端2.正、负反馈（反馈极性）的判断“看反馈的结果”，即净输入量是被增大还是被减小。瞬时极性法：给定的瞬时极性，并以此为依据分析电路中各电流、电位的极性从而得到的极性；iXoX的极性→的极性→、、的叠加关系oXfXiXfX'iXfi'ifi'iIIIUUU或－－正反馈－－负反馈fi'ifi'iIIIUUU或FuFIDuuu负反馈O211FuRRRu1)对于有集成运放组成的电路注意：在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差，净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。反馈电流净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流增大，引入了正反馈在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。2)对于分立元件电路设UI的瞬时极性对地为正，……,则Ube减少，引入负反馈。反馈电压不表示电阻R上的实际电压，而只表示输出电压单独作用的结果。因此在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。同理，反馈电流不表示流过电阻R的实际电流，而只表示输出电压单独作用的结果。注意事项：3.直流反馈和交流反馈的判断“看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。仅有直流反馈仅有交流反馈交、直流反馈共存例6.1.1判断是否引入级间反馈；若引入反馈，则判断是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设UI的瞬时极性对地为正，……,则UD减少，引入负反馈。FIDuuu“找联系”1.有无反馈的判断课程回顾2.直流反馈和交流反馈的判断“看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。3.正、负反馈的判断在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。－－负反馈fi'ifi'iIIIUUU或fXiXfXiXfXiX注：不能反馈到接地端6.2.1负反馈放大电路的分析要点1、输入量和输出量之间稳定的比例关系2、反馈量是对输出量的取样3、负反馈的作用是将引回的反馈量与输入量相减由此可组成四种阻态：输出端：反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式。电压串联电压并联电流串联电流并联输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式。6.2交流负反馈放大电路的四种基本阻态四种阻态的判断方法iX并联：反馈量和fX输入量接于同一输入端。接于不同的输入端。iX串联：反馈量和fX输入量fXiXfXiXfXiX从输入端看：fXiXfXiXfXiXfXiXfXiXfXiXfXiX电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短路，反馈量为零。从输出端看：如何判断？我们将来结合具体电路讲解。一、电压串联负反馈6.2.2四种负反馈阻态接于不同的输入端。iX串联：反馈量和fX输入量电压：将负载短路，反馈量为零。Fu1Fo12RuuRR负反馈：净输入电压减小。注意：净输入量的一般表达式－－对应串联负反馈FIDiiiFIDuuu－－对应并联负反馈二、电流串联负反馈Fu接于不同的输入端。iX串联：反馈量和fX输入量电流：将负载短路，反馈量仍然存在。Fo1uiR负反馈：净输入电压减小。DIFuuu三、电压并联负反馈iX并联：反馈量和fX输入量接于同一输入端。电压：将负载短路，反馈量为零。oFuiRDIFiii负反馈：净输入电流减小。四、电流并联负反馈iX并联：反馈量和fX输入量接于同一输入端。电流：将负载短路，反馈量仍然存在。2Fo12RiiRR＋FiDIFiiiDiIi负反馈：净输入电流减小。DiIiFiDiIi1、串联反馈与并联反馈的判断串联反馈接于不同的输入端。iX串联：反馈量和fX输入量反馈的判断小结iX并联：反馈量和fX输入量接于同一输入端。并联反馈2、电压反馈与电流反馈的判断电流反馈：将负载短路，反馈量仍然存在。电压反馈：将负载短路，反馈量为零。此时输出电压为零，反馈量不存在，所以为电压反馈。此时输出电流不为零，反馈量存在，所以为电流反馈。例6.2.1判断电路级间是否引入反馈；若引入反馈，则判断是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。若为交流负反馈，则说明反馈的组态。交流电流串联负反馈、直流负反馈。例6.2.2判断电路级间引入哪种组态的交流负反馈。交流电压串联负反馈。作业：6.4图(b)、(c)、(d)、(g)6.5图(a)、(b)、(d)、(f)6.6图(d)、(e)、(f)、(g)6.7图(a)、(b)、(f)6.8图(d)、(e)、(f)、(g)6.9图(a)、(b)、(e)、(f)交流四种阻态的判断方法iX并联：反馈量和fX输入量接于同一输入端。接于不同的输入端。iX串联：反馈量和fX输入量fXiXfXiXfXiX从输入端看：课程回顾：－－负反馈fi'ifi'iIIIUUU或电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短路，反馈量为零。从输出端看：输入端bbe注：判断正、负反馈时，牢记三极管输入输出之间的极性关系，挺有用：输出端cec极性关系相反相同相同6.3负反馈放大电路的方框图及一般表达式6.3.1负反馈放大电路的方框图表示法断开反馈，且考虑反馈网络的负载效应决定反馈量和输出量关系的所有元件所组成的网络负反馈放大电路的基本放大电路反馈网络方框图中信号是单向流通的。FAXXXXXXofioif''fii'XXX称为电路的环路放大倍数。反馈放大电路的放大倍数iofXXA'ioXXA基本放大电路的放大倍数反馈系数ofXXF6.3.3、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式o'iXAXfoXFXofiXAX'i'i'io'i'if'i'ifXFAXXAXFXXAXXXAAFAAA1f6.4深度负反馈放大电路的电压放大倍数的分析实用的放大电路多引入深度负反馈；分析深度负反馈放大电路的要点是从电路中分离出反馈网络。6.4.1、深度负反馈的实质。，即，则＋若111fifXXFAFAFAAA1f净输入量忽略不计fifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反。电路引入的才为负反馈，只有0FA符号相同。、、在中频段，通常，fAFA环路放大倍数1.电压串联负反馈电路f1o12URURRoo2ufif1UURA1UUR6.4.3基于反馈系数的电压放大倍数的估算方法ifXXfifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反2.电流串联负反馈电流01f1o0LLIRURUIRRFuooLufif1UURAUURifXXfifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反OF22usfSFSSUIRRAUIRR3.电压并联负反馈电路ifXXfifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反4.电流并联负反馈电路OOLOL1LusfSiSfS2sUIRIRRRA(1)UIRIRRRsfsooLUIRUIR，ifXXfifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反2Fo12RIIRR＋FiDiIi例6.4.1电压串联负反馈f2o24URURROO4ufif2UURA1UUR例6.4.2电压串联负反馈e1foe1fRUURROOffufife1UURAA1UUR例6.4.3电流并联负反馈OOLOLC2LfusfSiSfSe2sUIRIRRRRA(1)UIRIRRR注：因为引入交流深度负反馈，所以第一级三极管的基极近似为交流地。of2e2efIRRRI课程回顾1、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式FAAA1f2深度负反馈下电压放大倍数的估算方法fif1AXXF，即。fifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反6.4.4、基于理想运放的电压放大倍数的计算方法理想运放工作在线性区的电路特征：引入负反馈uN＝uP－－虚短路iN＝iP＝0－－虚断路求解放大倍数的基本出发点12FIRRI1UUIIUR，O2ufI1URA1UROFI1211UUURRRR一.理想运放的线性工作区利用“虚短”、“虚断”求解电路O2usfS1URAUROf2i2UIRIR利用“虚短”、“虚断”求解电路SiSUIR利用“虚短”、“虚断”求解电路ifo1OoLUUIRUIRFuOLufi1URAUROOL1LusfSfS2sUIRRRA(1)UIRRR2ifo12RIIIRR＋sisooLUIRUIR，利用“虚短”、“虚断”求解电路例6.4.413ifR21O123RRUUIRIRRRO123ufLI13URRRARURR3R2O123RIIRRROOLUIR§6.5交流负反馈对放大电路性能的影响一、提高放大倍数的稳定性二、改变输入电阻和输出电阻三、展宽频带四、减小非线性失真五、引入负反馈的一般原则6.5.1、提高放大倍数的稳定性在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。AFAA1fAAAFAAd11dff2f)1(1ddAFAA2f)1(ddAFAA说明放大倍数减小到基本放大电路的，AF＋11）＋（AF1放大倍数的稳定性是基本放大电路的倍。1.对输入电阻的影响iif)1(RAFR1）引入串联负反馈时对输入电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。6.5.2、改变输入电阻和输出电阻其中，Ri为基本放大器的输入电阻。iif)1(RAFR1）引入串联负反馈时2）引入并联负反馈时AFRR1iif串联负反馈增大