大学课件 模拟电子技术 放大电路中的反馈

模拟电子技术第6章放大电路中的反馈6.2负反馈放大电路的方块图及一般表示式6.3深度负反馈放大电路放大倍数的分析小结6.4负反馈对放大电路性能的影响6.1反馈的基本概念及判断方法6.2负反馈放大电路的四种基本组态模拟电子技术1.反馈—在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。6.1反馈的基本概念及判断方法2.信号的两种流向正向传输：输入输出反向传输：输出输入—开环—闭环输入输出放大电路反馈网络6.1.1反馈的基本概念模拟电子技术Aixoxix+–比较环节3.反馈放大电路的组成基本放大电路fxF反馈网络xi—输入信号(ii或ui)—净输入信号(iid或uid)xo—输出信号(io或uo)xf—反馈信号(if或uf)6.1.1反馈的基本概念（2）ix模拟电子技术6.1.2反馈的判断1.有无反馈的判断若放大电路中存在将输出回路与输入回相连接的通路，即反馈通路，并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈；否则电路中便没有反馈。例：判断下列电路有无反馈没引入反馈的放大电路引入反馈的放大电路R1的接入没有引入反馈模拟电子技术2.直流反馈和交流反馈的判断直流反馈—直流信号的反馈(在直流通路中存在的反馈）交流反馈—交流信号的反馈（在交流通路中存在的反馈）例：判断下列电路是否引入了反馈；引入的是直流反馈还是交流反馈？直流反馈交流反馈交、直流反馈模拟电子技术3.本级反馈与级间反馈的判断本级反馈—反馈信号取自本级输出，回送到本级的输入回路。级间反馈—反馈信号取自后一级输出，回送到前一级的输入回路。整体反馈—反馈信号取自最后一级输出，回送到最前一级的输入回路。模拟电子技术4.反馈极性的判断正反馈和负反馈正反馈—使放大电路净输入量增大的反馈称为正反馈，或使输出量的变化增大的反馈为正反馈。负反馈—使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈，或使输出量的变化减小的反馈为负反馈。判别法：瞬时极性法6.1.2反馈的判断（4）“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈。瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了负反馈；反之，为正反馈。模拟电子技术例：判断下图电路的反馈极性。FINiii引入负反馈FIDuuu引入负反馈FIDuuu引入正反馈模拟电子技术例：输入回路输出回路判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？RE介于输入输出回路，有反馈，为本级反馈。反馈使uid减小，引入负反馈。交、直流并存的负反馈uFFIiduuu模拟电子技术例：判断所示电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？+－+电路引入了负反馈uF+－uDFIDuuu交、直流并存的负反馈模拟电子技术例：判断所示电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？+－－iFiIFIBiii1电路引入了负反馈iB1交、直流并存的负反馈模拟电子技术电压反馈—反馈信号取自输出电压的部分或全部。判别法：令uo=0(RL短路)，若反馈消失则为电压反馈。电流反馈—反馈信号取自输出电流。判别法：使io=0(RL开路)，若反馈消失则为电流反馈。或令uo=0,反馈仍然存在。AFRLuo电压反馈电流反馈iouoFARLio5.电压反馈和电流反馈的判断6.1.2反馈的判断（8）模拟电子技术例：判断下列电路引入的是电压反馈还是电流反馈？++uFFIDuuu(a)引入电压负反馈+－iFFINiii(b)引入电流负反馈为判断交流负反馈放大电路中引入的是电压反馈还是电流反馈，可令输出电压等于零，若反馈量随之为零，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。应当特别注意，反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用所产生的电流（电压）不是反馈量。模拟电子技术串联反馈：输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈。uiduiuf特点：信号源内阻越小，反馈效果越明显。并联反馈：输入量、反馈量和净输入量以电流形式相叠加，称为并联反馈。iidiiif特点：信号源内阻越大，反馈效果越明显。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufus6.串联反馈和并联反馈的判断模拟电子技术6.2负反馈放大电路的四种基本组态通常，引入了交流负反馈的放大电路称为负反馈放大电路。对于具体的负反馈放大电路，首先应研究下列问题，进而进行定量分析。从输出端看，反馈量是取自于输出电压，还是取自于输出电流。当反馈量取自输出电压时称为电压反馈，取自输出电流时称为电流反馈。从输入端看，反馈量与输入量是以电压方式相叠加，还是以电流方式相叠加。当反馈量与输入量以电压方式相叠加时称为串联反馈，以电流方式相叠加时称为并联反馈。交流负反馈有四种组态：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。模拟电子技术电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈6.1.2反馈的判断（11）交流负反馈的四种组态模拟电子技术电压串联负反馈FIDuuu引入电压负反馈令输出电压为零为判断交流负反馈放大电路中引入的是电压反馈还是电流反馈，可令输出电压等于零，若反馈量随之为零，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。应当特别注意，反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用所产生的电流（电压）不是反馈量。引入串联负反馈模拟电子技术电流串联负反馈基本电路习惯画法FIDuuu引入串联负反馈引入电流负反馈模拟电子技术电压并联负反馈FIDiii引入并联负反馈应当特别注意：反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用所产生的电流（电压）不是反馈量。引入电压负反馈模拟电子技术电流并联负反馈FIDiii引入并联负反馈引入电流负反馈模拟电子技术负反馈放大电路分析举例例：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？AF故引入电压串联负反馈fiiduuu模拟电子技术例：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？AF故引入电流串联负反馈fiiduuu模拟电子技术例：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？AF故引入电压并联负反馈fiidiii模拟电子技术例：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？AF故引入电流并联负反馈6.1.2反馈的判断（16）fiidiii模拟电子技术电流串联负反馈电压串联负反馈例：反馈类型的判断6.1.2反馈的判断（17）fiiduuufiiduuuuF模拟电子技术RERf例：反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈，在同一个节点为并联反馈。反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈，反馈取自非输出端为电流反馈。规律：反馈类型的判断引入本级电流串联负反馈引入级间电流并联负反馈模拟电子技术6.3负反馈放大电路的方块图及一般表示式ioXXAfiiXXX数基本放大电路的放大倍ofXXF反馈系数iofXXA)(也称闭环放大倍数倍数负反馈放大电路的放大ifXXFA环路放大倍数图中连线的箭头表示信号的流通方向，近似分析时可认为方块图中的信号是单向流通的。模拟电子技术四种反馈组态电路的方块图AFuiuidufusRSRLuoAFuiuidufusRSiouoRLioFAiiifisiidRSRLuoFAiiifisiidRSiouoRLio电压串联负反馈电路电流串联负反馈电路电压并联负反馈电路电流并联负反馈电路模拟电子技术四种组态负反馈放大电路的比较电压串联iouuUUAofuuUUFiouufUUA电压放大控制功能，UUoi:电流串联ioiuUIAofuiIUFioiufUIA电压转换成电流控制功能，IUoi:电压并联iouiIUAofiuUIFiouifIUA电流转换成电压控制功能，UIoi:电流并联ioiiIIAofiiIIFioiifIIA电流放大控制功能，IIoi:。，AF、A，f量纲也不同的物理意义不同和不同的反馈组态中模拟电子技术负反馈放大电路的一般表达式iiifioiofXFAXXAXXXXXAFAAAf1均为实数和在中频段FA、A，fAFAAf1则若，AF11FAf1当电路引入负反馈时，AF0，即1+AF1，表明引入负反馈后电路的放大倍数等于基本放大电路放大倍数的（1+AF）分之一，而且A、F和Af的符号均相同。称为深度负反馈条件表明当电路引入深度负反馈（即1+AF1）时，放大倍数几乎仅仅决定于反馈网络，而与基本放大电路无关。由于反馈网络常为无源网络，受环境温度的影响极小，因而放大倍数获得很高的稳定性。从深度负反馈的条件可知，反馈网络的参数确定以后，基本放大电路的放大能力愈强，即A的数值愈大，反馈愈深，Af与1/F的近似程度愈好。模拟电子技术11FAifAFAAf111AFifFAf1电路引入正反馈AAthenf即电路引入深度负反馈01FAiffAthen电路产生自激振荡Aidxoxix+–比较环节基本放大电路fxF反馈网络模拟电子技术深度负反馈的实质FAf1fofXXFA1fiXX的定义和根据FAfiofXXAofXXF说明。，II，。，UU，。，fifi不计认为净输入电流可忽略反馈时当电路引入深度并联负不计认为净输入电压可忽略反馈时当电路引入深度串联负同可忽略的净输入量将不不同组态FAAAf10iX即6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析负反馈放大电路的一般表达式当电路引入深度负反馈时可见，深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量。模拟电子技术放大倍数的分析。AA、AFusfuff)()3(或求解利用求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤是：（1）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；模拟电子技术电压串联负反馈电路211RRRfoUUofUUFiofUUA。，，RALuf控恒压源电路的输出可近似为受馈后表明引入深度电压负反无关与负载电阻121RRUUUUAfoiouf则趋于无穷大与若集成运放的，rAidodPNuu0PNii虚短虚断只有认为集成运放同相输入端和反相输入端的电流iP、iN趋于零，才能忽略输入信号uI对于反馈网络的作用；只有认为集成运放同相输入端和反相输入端的电位近似相等，才能忽略净输入电压。反馈系数放大倍数电压放大倍数121RR模拟电子技术电流串联负反馈电路ooIRI1ofIUFiofUIAfoioufUUUUA反馈系数放大倍数电压放大倍数1RfoUI11RfLoURI1RRL模拟电子技术电压并联负反馈电路ofUIFiofIUAsousfUUA实际上，并联负反馈电路的输入量通常不是理想的恒流信号。在绝大多数情况下，信号源有内阻。所以上几乎全部降落在电阻可以认为趋于零由于，RU，I，IIssifisfsisRIRIU0PNuu有sousfUUA并联负反馈电路的信号源反馈系数放大倍数电压放大倍数于是可得电压放大倍数R1RIUfosfoRIUsRF11sfoRIUsRR模拟电子技术电流并联负反馈电路ofIIFiofIIAsousfUUA反馈系数放大倍数电压放大倍数212RRRfoII2