模擬電子技術(shù)--第六章--放大電路中的反饋概要完整版

1、 第六章第六章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋 6.1 反饋的判別方法反饋的判別方法 6.1.1 反饋的基本概念反饋的基本概念 一、什么是反饋一、什么是反饋 在電子電路中，將輸出量在電子電路中，將輸出量 ( 輸出電壓或輸出電流輸出電壓或輸出電流 ) 的一部分或全部通過(guò)一定的電路形式作用到輸入的一部分或全部通過(guò)一定的電路形式作用到輸入 回路，用來(lái)影響其輸入量回路，用來(lái)影響其輸入量 ( 放大電路的輸入電壓放大電路的輸入電壓 或輸入電流或輸入電流 ) 的措施稱為反饋。的措施稱為反饋。 圖圖6.1.1 反饋放大電路的方框圖反饋放大電路的方框圖 Xi Xf Xo Xi A F 閉環(huán)放大電路閉環(huán)放大電路

2、 二、正反饋與負(fù)反饋二、正反饋與負(fù)反饋 使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋。使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋。 由于反饋的結(jié)果影響了凈輸入量，因而必然影響由于反饋的結(jié)果影響了凈輸入量，因而必然影響 輸出量。所以，根據(jù)輸出量的變化也可以區(qū)分反饋輸出量。所以，根據(jù)輸出量的變化也可以區(qū)分反饋 的極性：的極性： 反饋的結(jié)果使輸出量的變化增大時(shí)便為正反饋，反饋的結(jié)果使輸出量的變化增大時(shí)便為正反饋， 使輸出量的變化減小時(shí)便為負(fù)反饋。使輸出量的變化減小時(shí)便為負(fù)反饋。 使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。 三、直流反饋與交流反饋三、直流反饋與交流反饋 如果

3、反饋量只含有直流量，則稱為直流反饋；如果反饋量只含有直流量，則稱為直流反饋； 如果反饋量只含有交流量，則為交流反饋。如果反饋量只含有交流量，則為交流反饋。 或者說(shuō)，僅在直流通路中存在的反饋稱為直或者說(shuō)，僅在直流通路中存在的反饋稱為直 流反饋；僅在交流通路中存在的反饋稱為交流反流反饋；僅在交流通路中存在的反饋稱為交流反 饋。饋。 在很多放大電路中，常常是交、直流反饋兼在很多放大電路中，常常是交、直流反饋兼 而有之。而有之。 6.1.2 反饋的判別反饋的判別 一、有無(wú)反饋的判別一、有無(wú)反饋的判別 若放大電路中若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相存在將輸出回路與輸入回路相 連接的通路，即反饋通路，

4、連接的通路，即反饋通路，并由此影響了放大電并由此影響了放大電 路的凈輸入，則表明電路引入了反饋；否則電路路的凈輸入，則表明電路引入了反饋；否則電路 中便沒(méi)有反饋。中便沒(méi)有反饋。 反饋元件反饋元件：反饋通路中影響反饋量的元件。：反饋通路中影響反饋量的元件。 反饋通路反饋通路：自輸出端至輸入端的通道。：自輸出端至輸入端的通道。 圖圖6.1.2 有無(wú)反饋的判斷有無(wú)反饋的判斷 判斷方法：是否有判斷方法：是否有從輸出至輸入從輸出至輸入的逆行通路。的逆行通路。 (b) 反饋通道：反饋通道：uO uN ，反饋元件：，反饋元件：R2 瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法是判斷電路中反饋極性的基本方法。具是判斷電路中反饋極性的

5、基本方法。具 體做法是：體做法是： 二、反饋極性的判斷二、反饋極性的判斷 規(guī)定電路輸入信號(hào)在某一時(shí)刻對(duì)地的極性，并以規(guī)定電路輸入信號(hào)在某一時(shí)刻對(duì)地的極性，并以 此為依據(jù)，逐級(jí)判斷電路中各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和此為依據(jù)，逐級(jí)判斷電路中各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和 電位的極性，從而得到輸出信號(hào)的極性；電位的極性，從而得到輸出信號(hào)的極性； 根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出反饋信號(hào)的極性；根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出反饋信號(hào)的極性； 若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入信號(hào)增大，若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入信號(hào)增大， 則說(shuō)明引入了正反饋；若反饋信號(hào)使基本放大電路則說(shuō)明引入了正反饋；若反饋信號(hào)使基本放大電路 的凈輸入信號(hào)減小，

6、則說(shuō)明引入了負(fù)反饋。的凈輸入信號(hào)減小，則說(shuō)明引入了負(fù)反饋。 凈輸入信號(hào)（一）串聯(lián)疊加凈輸入信號(hào)（一）串聯(lián)疊加 Ui Uf Ube Ui Uf Ud 當(dāng)當(dāng)輸入信號(hào)輸入信號(hào)與與反饋信號(hào)反饋信號(hào)不不 是接在同一極上時(shí)，為是接在同一極上時(shí)，為串串 聯(lián)電壓疊加形式。聯(lián)電壓疊加形式。 凈輸入信號(hào)：凈輸入信號(hào)： 三極管電路為三極管電路為 Ube Ube = Ui - Uf 運(yùn)放電路是差模輸入電壓運(yùn)放電路是差模輸入電壓 Ud = Ui - Uf 凈輸入信號(hào)（二）并聯(lián)疊加凈輸入信號(hào)（二）并聯(lián)疊加 當(dāng)當(dāng)輸入信號(hào)輸入信號(hào)與與反饋信號(hào)反饋信號(hào) 接在同一極上時(shí)，為接在同一極上時(shí)，為并并 聯(lián)電流疊加形式聯(lián)電流疊加形式，

7、凈輸入信號(hào)：凈輸入信號(hào)： 三極管電路為三極管電路為 Ib Ib = Ii - If 運(yùn)放電路是輸入電流運(yùn)放電路是輸入電流 ib Ib = Ii - If IiIB If Ii If IB 圖圖6.1.3 反饋極性的判斷反饋極性的判斷 用瞬時(shí)極性法判斷，用瞬時(shí)極性法判斷，負(fù)反饋負(fù)反饋使凈輸入信號(hào)（使凈輸入信號(hào)（Xi）減）減 小。小。 + + + + + 凈輸入變小凈輸入變小凈輸入變大凈輸入變大凈輸入變小凈輸入變小 + + - Ud = Ui - UfUd = Ui ( Uf） Ib = Ii - If 圖圖6.1.4 分立元件放大電路反饋極性的判斷分立元件放大電路反饋極性的判斷 反饋通道：反饋通

8、道：T2c T1e ，反饋元件，反饋元件R6 R3 + + 取樣點(diǎn)取樣點(diǎn) 反饋元件反饋元件 反饋通道反饋通道 施用施用 瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法 反饋加入點(diǎn)反饋加入點(diǎn) B 輸入，輸入，C 反相，反相，E 跟隨跟隨 E 輸入，輸入，C 同相同相 C 輸入，只影響后級(jí)輸入，只影響后級(jí) 三極管的瞬時(shí)極性三極管的瞬時(shí)極性 也適用于場(chǎng)效應(yīng)管，也適用于場(chǎng)效應(yīng)管，E - S，C - D，B - G uI uf uf uf 集電極反相，發(fā)射極跟隨集電極反相，發(fā)射極跟隨 共基電路輸入輸出同相共基電路輸入輸出同相 圖圖6.1.5 直流反饋與交流反饋的判斷（一）直流反饋與交流反饋的判斷（一） 直流、交流看通路。直流、交

9、流看通路。 直流通路直流通路交流通路交流通路 圖圖6.1.6 直流反饋與交流反饋的判斷（二）直流反饋與交流反饋的判斷（二） 直流通路，電容器開(kāi)路直流通路，電容器開(kāi)路 無(wú)直流反饋無(wú)直流反饋 圖圖6.1.7 例例6.1.1 電路圖電路圖 判斷圖示電路的反饋性質(zhì)。判斷圖示電路的反饋性質(zhì)。 反饋通路，反饋元件。反饋通路，反饋元件。 本級(jí)反饋本級(jí)反饋 級(jí)間反饋級(jí)間反饋 圖圖6.2.1 負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路 6.2 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)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)負(fù)反饋放大電路分析要點(diǎn) 穩(wěn)定作用穩(wěn)定作用 （a）從輸出電）從輸出電 壓取樣，壓取樣， 影響輸

10、入電壓影響輸入電壓 uO uI （b）從輸出電流取樣，）從輸出電流取樣， 影響輸入電流影響輸入電流. RL iI iF ODFO iiii 結(jié)結(jié) 論論 (1) 交流負(fù)反饋使放大電路的輸出量與輸入量之交流負(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 的變化均將得到抑制。由于輸入量的變化所引起的變化均將得到抑制。由于輸入量的變化所引起 的輸出量的變化也同樣會(huì)受到抑制，因此的輸出量的變化也同樣會(huì)受到抑制，因此交流負(fù)交流負(fù) 反饋使電路的放大能力下降。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)值與反饋

11、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。輸出量成正比。 負(fù)反饋的基本作用是將引回的反饋量與輸入負(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)整電路的量相減，從而調(diào)整電路的凈輸入量和輸出量?jī)糨斎肓亢洼敵隽俊?(4) 反饋量取自于輸出電壓將使輸出電壓穩(wěn)定；反饋量取自于輸出電壓將使輸出電壓穩(wěn)定； 取自于輸出電流將使輸出電流穩(wěn)定。取自于輸出電流將使輸出電流穩(wěn)定。 對(duì)于具體的負(fù)反饋放大電路，首先應(yīng)研究對(duì)于具體的負(fù)反饋放大電路，首先應(yīng)研究 下列問(wèn)題，進(jìn)而進(jìn)行定量分析。下列問(wèn)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，還是從輸出端看，反饋量是取自于輸出電壓，還是 取

12、自于輸出電流。取自于輸出電流。 (2) 從輸入端看，反饋量與輸入量是以電壓方式相從輸入端看，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。疊加，還是以電流方式相疊加。 當(dāng)反饋量取自輸出電壓時(shí)稱為當(dāng)反饋量取自輸出電壓時(shí)稱為電壓反饋電壓反饋，取，取 自輸出電流時(shí)稱為自輸出電流時(shí)稱為電流反饋電流反饋； 交流負(fù)反饋的四種組態(tài)交流負(fù)反饋的四種組態(tài) 當(dāng)反饋量與輸入量以電壓方式相疊加時(shí)稱為當(dāng)反饋量與輸入量以電壓方式相疊加時(shí)稱為 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋，以電流方式相疊加時(shí)稱為，以電流方式相疊加時(shí)稱為并聯(lián)反饋；并聯(lián)反饋； 因此，交流負(fù)反饋有四種組態(tài)，即因此，交流負(fù)反饋有四種組態(tài)，即電壓串聯(lián)、電電壓串聯(lián)、電

13、 壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)，有時(shí)也稱為交流，有時(shí)也稱為交流 負(fù)反饋的四種方式。負(fù)反饋的四種方式。 6.2.2 四種反饋組態(tài)四種反饋組態(tài) 一、輸入端信號(hào)疊加形式一、輸入端信號(hào)疊加形式 反饋放大器的輸入端信號(hào)疊加方式反饋放大器的輸入端信號(hào)疊加方式 以電壓源串聯(lián)的形式：以電壓源串聯(lián)的形式： 串聯(lián)反饋，電壓源串聯(lián)。串聯(lián)反饋，電壓源串聯(lián)。 并聯(lián)反饋，電流源并聯(lián)并聯(lián)反饋，電流源并聯(lián) 以電流源并聯(lián)的形式：以電流源并聯(lián)的形式： 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的比較串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的比較 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋Xi 與與 Xf 接在同一輸入端接在同一輸入端 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 Xi 與與 Xf 接在不

14、同輸入端接在不同輸入端 兩個(gè)重要結(jié)論兩個(gè)重要結(jié)論 1. 虛短虛短：uD 0 ； uN uP 當(dāng)基本放大器的放大倍數(shù)足夠大時(shí)，可以認(rèn)為凈輸當(dāng)基本放大器的放大倍數(shù)足夠大時(shí)，可以認(rèn)為凈輸 入信號(hào)近似為入信號(hào)近似為 0 。 例如運(yùn)放例如運(yùn)放A741的開(kāi)放大倍數(shù)約為的開(kāi)放大倍數(shù)約為105 ，當(dāng)輸出電，當(dāng)輸出電 壓為壓為10V時(shí)，差模輸入電壓為：時(shí)，差模輸入電壓為： 010 10 10 5 V V A U u od O ID 2. 虛斷虛斷：iB1 = iB2 = iB 0 u+ = u- ui = uf R R uu uu RR R uu uu f iO f O i 1 iB1 = iB2 = 0 0

15、R R uu R uu R uu ii R uu i R uu i F IO F OI FR F O F I R 0 圖圖6.2.2 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路 一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋 21 1 RR R U U F o f 深度負(fù)反饋，凈輸入信號(hào)近似為零：深度負(fù)反饋，凈輸入信號(hào)近似為零：Xi0 （虛短）（虛短）ui uF 11 1 1 R R R RR u u A ff i o uf 圖圖6.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋電路電流串聯(lián)負(fù)反饋電路 二、電流串聯(lián)負(fù)反饋二、電流串聯(lián)負(fù)反饋 IO OF u R i Riu 1 1 1 (6.2.3) (6.2.4) 1 R I U F

16、 o F 輸出電流穩(wěn)定的過(guò)程：輸出電流穩(wěn)定的過(guò)程： 結(jié)論：結(jié)論： 圖圖6.2.4 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路 （虛短）（虛短） 三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋 圖圖6.2.5 電流并聯(lián)負(fù)反饋電路電流并聯(lián)負(fù)反饋電路 四、電流并聯(lián)負(fù)反饋四、電流并聯(lián)負(fù)反饋 0 PN uu O FI i RR R ii 21 2 IO i R R i 2 1 1 結(jié)論：結(jié)論： 串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：輸入信號(hào)與反饋信號(hào)接在輸入級(jí)不同端。輸入信號(hào)與反饋信號(hào)接在輸入級(jí)不同端。 并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：輸入信號(hào)與反饋信號(hào)接在同一端。輸入信號(hào)與反饋信號(hào)接在同一端。 電壓反饋：電壓反饋：反饋信號(hào)取自反饋信號(hào)取自UO端。

17、端。 電流反饋：電流反饋：反饋信號(hào)不取自反饋信號(hào)不取自UO端。端。 6.2.3 反饋組態(tài)的判別反饋組態(tài)的判別 串聯(lián)并聯(lián)看輸入，電壓電流看輸出。串聯(lián)并聯(lián)看輸入，電壓電流看輸出。 圖圖6.2.6 電壓反饋與電流反饋的判斷（一）電壓反饋與電流反饋的判斷（一） 一、電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋的判斷一、電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋的判斷 令令 UO = 0，反饋不存在，反饋不存在 圖圖6.2.7 電壓反饋與電流反饋的判斷（二）電壓反饋與電流反饋的判斷（二） 令令 UO = 0，反饋仍存在，反饋仍存在 圖圖6.2.8 例圖例圖6.2.1 電路圖電路圖 二、串聯(lián)負(fù)反饋與并聯(lián)負(fù)反饋的判斷二、串聯(lián)負(fù)反饋與并聯(lián)負(fù)反饋的判斷

18、 輸入信號(hào)與反輸入信號(hào)與反 饋信號(hào)接在不饋信號(hào)接在不 同輸入端上同輸入端上 圖圖6.2.9 例圖例圖6.2.2 電路圖電路圖 【例【例6.2.2】試判電路的反饋組態(tài)?！吭嚺须娐返姆答伣M態(tài)。 P316 圖圖T6.2 L 31 321 f 321 31 R RR RRR A RRR RR F u 1 2 f 2 1 R R A R F u 1 1 f u AF P316 圖圖T6.2 (1)正確接入信號(hào)源和反饋，使電路的輸入電阻增大輸正確接入信號(hào)源和反饋，使電路的輸入電阻增大輸 出電阻減小。（出電阻減小。（2）若）若 ，Rf=?20 u A P318 6.4 P319 6.5 6.3 負(fù)反饋放大電

19、路的方塊圖及一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式 6.3.1 6.3.1 負(fù)反饋放大電路的方塊圖表示法負(fù)反饋放大電路的方塊圖表示法 圖圖6.3.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖負(fù)反饋放大電路的方框圖 fii XXX f X i X i X 之間的關(guān)系之間的關(guān)系 i O X X A o f X X F i o f X X A 基本放大電路基本放大電路 放大倍數(shù)放大倍數(shù) 反饋系數(shù)反饋系數(shù) 閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù) FA 1 i f X X FA 反饋深度反饋深度 環(huán)路放大倍數(shù)環(huán)路放大倍數(shù) 6.3.2 四種反饋組態(tài)電路的方框圖四種反饋組態(tài)電路的方框圖 表表6.3.1 四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較四

20、種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較 6.3.3 負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式 fii XXX (6.3.7） fii XXX 當(dāng)引入深度負(fù)反饋時(shí)，當(dāng)引入深度負(fù)反饋時(shí)， AF + 1 1 FAF A AF A A f 1 1 （6.3.9） 表明當(dāng)電路引入深度負(fù)反饋表明當(dāng)電路引入深度負(fù)反饋(即即1+AF1)時(shí)，放大倍時(shí)，放大倍 數(shù)幾乎僅僅決定于反饋網(wǎng)絡(luò)，而與基本放大電路無(wú)關(guān)。數(shù)幾乎僅僅決定于反饋網(wǎng)絡(luò)，而與基本放大電路無(wú)關(guān)。 從深度負(fù)反饋的條件可知，反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)確定后，從深度負(fù)反饋的條件可知，反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)確定后， 基本放大電路的放大能力愈強(qiáng)，即基本放大電路的放大能力愈強(qiáng)，即A的

21、數(shù)值愈大，反饋愈的數(shù)值愈大，反饋愈 深，深，Af 與與 1F 的近似程度愈好。的近似程度愈好。 *6.3.4 負(fù)反饋放大電路的基本放大電路負(fù)反饋放大電路的基本放大電路 負(fù)反饋放大電路的方塊圖是將電路等效成兩負(fù)反饋放大電路的方塊圖是將電路等效成兩 個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)連接而成。個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)連接而成。為了使信號(hào)的傳遞單向?yàn)榱耸剐盘?hào)的傳遞單向 化，在分解出基本放大電路時(shí)，應(yīng)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)化，在分解出基本放大電路時(shí)，應(yīng)考慮反饋網(wǎng)絡(luò) 的負(fù)載效應(yīng)，的負(fù)載效應(yīng)，也就是要將反饋網(wǎng)絡(luò)作為放大電路也就是要將反饋網(wǎng)絡(luò)作為放大電路 輸入端和輸出端的輸入端和輸出端的等效負(fù)載等效負(fù)載。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論，。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論，當(dāng)當(dāng) 考慮反饋網(wǎng)

22、絡(luò)在輸入端的負(fù)載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)令輸出考慮反饋網(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；量的作用為零；而而當(dāng)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的負(fù)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。載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)令輸入量的作用為零。 圖圖6.3.3 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路 (a)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路 (b) 圖圖(a)所示電路的基本放大電路所示電路的基本放大電路 R1 和和 R2 構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，令輸出量的作用為零令輸出量的作用為零，即令，即令uO = 0，則，則R1 和和 R2 中的電流僅為輸入量作用的結(jié)果，因此在輸入端的等效負(fù)

23、載為中的電流僅為輸入量作用的結(jié)果，因此在輸入端的等效負(fù)載為 R1 / R2 ；令輸入量的作用為零令輸入量的作用為零，即令輸入電流，即令輸入電流 iI = 0，相當(dāng)于將圖，相當(dāng)于將圖(a) 中的中的N點(diǎn)斷開(kāi)，則點(diǎn)斷開(kāi)，則R1和和R2中的電流僅為輸出量作用的結(jié)果，因此在輸中的電流僅為輸出量作用的結(jié)果，因此在輸 出端的等效負(fù)載為出端的等效負(fù)載為R1和和R2的串聯(lián)。的串聯(lián)。 圖圖6.3.4 電流串聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路電流串聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路 R構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)。令輸出量的作用為零令輸出量的作用為零，即，即 iO = 0，相當(dāng)于斷開(kāi)圖，相當(dāng)于斷開(kāi)圖(a) 中的中的M點(diǎn)，則得到在輸

24、入端的等效負(fù)載點(diǎn)，則得到在輸入端的等效負(fù)載R；令輸入量的作用為零令輸入量的作用為零，即斷，即斷 開(kāi)圖開(kāi)圖(a)中的中的N點(diǎn)，則得到在輸出端的等效電阻點(diǎn)，則得到在輸出端的等效電阻R，R 與與 RL，串聯(lián)。因，串聯(lián)。因 此，圖此，圖(a)所示電路的基本放大電路如圖所示電路的基本放大電路如圖(b)所示，輸出路中所示，輸出路中R上的電壓上的電壓 為反饋電壓為反饋電壓uF。 圖圖6.3.5 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路 R構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)。令輸出量的作用為零，即令構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)。令輸出量的作用為零，即令 uO = 0，則得到，則得到 在輸人端的等效負(fù)載為在輸人端的等效負(fù)載為

25、 R ；令輸入量的作用為零，即令；令輸入量的作用為零，即令 iI 流入流入R 的電流為零，相當(dāng)于將輸入端接地的電流為零，相當(dāng)于將輸入端接地 圖圖6.3.6 電流并聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路電流并聯(lián)負(fù)反饋電路的基本放大電路 6.4 深度負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)分析深度負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)分析 6.4.1 深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì) 深度負(fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù)深度負(fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù) F A f 1 i o f X X A o f X X F f o f X X F A 1 （定義式）（定義式） 比較比較式和式和式，分子相同，必然有：式，分子相同，必然有： fi XX 所以：所以： fi UU

26、 fi II （在串聯(lián)反饋電路中）（在串聯(lián)反饋電路中） （在并聯(lián)反饋電路中）（在并聯(lián)反饋電路中） 圖圖6.4.1 反饋網(wǎng)絡(luò)的分析反饋網(wǎng)絡(luò)的分析 6.4.2 反饋網(wǎng)絡(luò)的分析反饋網(wǎng)絡(luò)的分析 反饋組態(tài)：反饋組態(tài)： 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 12 1 RR R UU of 12 1 RR R U U F o f 1 2 1 12 1 1 R R R RR FU U A o f uf 反饋組態(tài)：反饋組態(tài)： 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 R I RI I U F o o o f ui RRI I U I FU I A o o f o uii o iuf 11 注意：注意： 不是不是 。 iuf A u

27、f A 反饋組態(tài)：反饋組態(tài)： 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 RU R U U I F o o o f iu 1 反饋組態(tài)：反饋組態(tài)： 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 21 2 RR R I I F o f ii 6.4.3 基于反饋系數(shù)的放大倍數(shù)的分析基于反饋系數(shù)的放大倍數(shù)的分析 一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋 12 1 RR R U U F o f 1 2 1 12 1 1 R R R RR FU U A o f uf 二、電流串聯(lián)負(fù)反饋二、電流串聯(lián)負(fù)反饋 R I RI I U F o o o f ui uif o i o uif FU I U I A 1 Loo RIU R R R F

28、U RI U U A L L uif Lo i o uf 1 比較比較： （P141 2.11） 77 30101732 55100 1 . . / Rr R A fbe L u 2. 根據(jù)根據(jù)Q點(diǎn)求出點(diǎn)求出rbe2.73k 38 30 52 11 . . . R R R R Rr R A f L f L fbe L u 1. 反饋組態(tài)：電流串聯(lián)負(fù)反饋反饋組態(tài)：電流串聯(lián)負(fù)反饋 反饋通路和元件：反饋通路和元件：ee；Rf 3. 4. 估算：估算： 三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋 RU R U U I F o o o f iu 1 iui o uif FI U A 1 只有采用具有內(nèi)阻的信號(hào)

29、源，才能具有反饋?zhàn)饔谩Ｖ挥胁捎镁哂袃?nèi)阻的信號(hào)源，才能具有反饋?zhàn)饔谩?圖圖6.4.2 并聯(lián)負(fù)反饋電路的信號(hào)源并聯(lián)負(fù)反饋電路的信號(hào)源 為求為求Ausf，需要分析，需要分析Us與與Is的關(guān)系的關(guān)系 sfsis RIRIU s s i R U I uDuD uD0（虛短）（虛短） RU R U U I F o o o f iu 1 iui o uif FI U A 1 sis RIU ssiusi o s o usf R R RFRI U U U A 11 s f siusi o s o usf R R RFRI U U U A 11 四、電流并聯(lián)負(fù)反饋四、電流并聯(lián)負(fù)反饋 21 2 RR R I I

30、F o f ii iif o i o iif FI I I I A 1 Loo RIU s L s L iisi Lo i o usf R R R R R R FRI RI U U A 2 1 1 1 圖圖6.4.3 例例6.4.3 電路圖電路圖 例例6.4.2 （P278） 11 1 1 e f e fe i o uf R R R RR u u A fe e oF RR R uu 1 1 fe e oi RR R uu 1 1 iF uu （虛短）（虛短） 圖圖6.4.4 例例6.4.4 電路圖電路圖 例例6.4.3 （P279） Io Io 2 2 ef e of RR R II 反饋組態(tài)

31、：反饋組態(tài)： 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 s L f o ss Lo s o usf R R I I RI RI u u A fe e o f ii RR R I I F 2 2 s L e f R R R R 2 1 22 2 1 1 e f e fe ii iif R R R RR F A IS IS If Io 已知：已知： Rs = Re1 = Re2 = 1k Rc1 = Rc2 = RL=10k 50 1 1010 1 9 11 2 k k/k k k R R R R A s L e f usf 2 2 1 e fe f o ii iif R RR I I F A k Rk f

32、1 1 10 代入已知數(shù)值代入已知數(shù)值解得：解得：Rf = 9k 6.4.4 基于理想運(yùn)放的放大倍數(shù)分析基于理想運(yùn)放的放大倍數(shù)分析 2. 線性區(qū)的特點(diǎn)：兩個(gè)重要結(jié)論線性區(qū)的特點(diǎn)：兩個(gè)重要結(jié)論 一、理想運(yùn)放的線性工作區(qū)一、理想運(yùn)放的線性工作區(qū) 1. 理想運(yùn)放的性能指標(biāo)理想運(yùn)放的性能指標(biāo) 3. 集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的電路特征集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的電路特征 od A 0 B I 虛短：虛短： uu虛斷：虛斷： 0 II 電路中存在負(fù)反饋。電路中存在負(fù)反饋。 二、放大倍數(shù)的分析二、放大倍數(shù)的分析 圖圖6.4.6 由理想運(yùn)放組成的負(fù)反饋放大電路由理想運(yùn)放組成的負(fù)反饋放大電路 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋

33、 2 1 1 21 21 1 21 1 1 R R R RR u u A RR R uu uu RR R uu uu i o uf oi o i 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 Ii If s f s o usf f o s i fi f o f o f s s s s i R R u u A R u R u II R u R uu I R u R uu I u uu u 0 0 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 R R u u A R R u u uu R R u RIu uu L i o uf L o i L o o i Io Io Io 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 I1 I2 Io 21 2

34、1 2 21 2 2 1 0 II RR R R u RR R II R u I uu L o o s s （P283 (6.4.24)）？）？ 2 1 2 21 21 2 1 R R R R R RR R R u u A RR R R u R u s L s L s o usf L o s s （虛地）（虛地） 【例【例6.4.4】圖】圖6.2.8，求，求Ausf 。 L o o i f i R u i RIu uu RIuu uu 1 1 L i o usf L o i L o o R RR RRR u u A RRR RR R u RIu RRR R R u RRR R iI 31 32

35、1 321 13 1 321 3 321 3 I I 6.5 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響 放大電路中引入交流負(fù)反饋后，其性能會(huì)得放大電路中引入交流負(fù)反饋后，其性能會(huì)得 到多方面的改善，比如，可以穩(wěn)定放大倍數(shù)，改到多方面的改善，比如，可以穩(wěn)定放大倍數(shù)，改 變輸入電阻和輸出電阻，展寬頻帶，減小非線性變輸入電阻和輸出電阻，展寬頻帶，減小非線性 失真等。失真等。 6.5.1 穩(wěn)定放大倍數(shù)穩(wěn)定放大倍數(shù) （6.5.1） （6.5.2） 當(dāng)當(dāng) A 改變時(shí)，改變時(shí)，Af 的變的變 化是化是 1( 1+AF ) 6.5.2 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入

36、電阻增大串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大 1AF 倍。倍。 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 1 + AF 倍。倍。 圖圖6.5.1 串聯(lián)負(fù)反饋電路的方框圖串聯(lián)負(fù)反饋電路的方框圖 圖圖6.5.2 Rb在反饋環(huán)之外時(shí)串聯(lián)在反饋環(huán)之外時(shí)串聯(lián) 負(fù)反饋電路的方框圖負(fù)反饋電路的方框圖 圖圖6.5.3 并聯(lián)負(fù)反饋電路的方框圖并聯(lián)負(fù)反饋電路的方框圖 圖圖6.5.4 電壓負(fù)反饋電路的方框圖電壓負(fù)反饋電路的方框圖 圖圖6.5.5 電流負(fù)反饋電路的方框圖電流負(fù)反饋電路的方框圖 6.5.3 展寬頻帶展寬頻帶 H m h f f j A A 1 FA f f j A F f f j A f f j A FA

37、A A m H m H m H m h h f 1 1 1 1 1 6.5.3 展寬頻帶展寬頻帶 Hf mf Hm m m hf f f j A fFA f j FA fA A 1 1 1 1 分子分母同除以分子分母同除以 FAm 1 HmHf fFAf 1 6.5.3 展寬頻帶展寬頻帶 FA fL f m Lf 1 HmHf fFAf 1 同理可得：同理可得： 引入負(fù)反饋，使通頻帶展寬（引入負(fù)反饋，使通頻帶展寬（1+AmF）倍）倍 圖圖6.5.6 消除消除 ib失真的方法失真的方法 6.5.4 減小非線性失真減小非線性失真 圖圖6.5.7 引入負(fù)反饋使非線性失真減小引入負(fù)反饋使非線性失真減小

38、 6.5.5 放大電路中引入反饋的一般原則放大電路中引入反饋的一般原則 通過(guò)以上分析可知，負(fù)反饋對(duì)放大電路性能方面的影響，均與反通過(guò)以上分析可知，負(fù)反饋對(duì)放大電路性能方面的影響，均與反 饋深度饋深度 ( 1+AF ) 有關(guān)。應(yīng)當(dāng)指出，以上的定量分析是為了更好地理解有關(guān)。應(yīng)當(dāng)指出，以上的定量分析是為了更好地理解 反饋深度與電路各性能指標(biāo)的定性關(guān)系。反饋深度與電路各性能指標(biāo)的定性關(guān)系。從某種意義上講，對(duì)負(fù)反饋從某種意義上講，對(duì)負(fù)反饋 放大電路的定性分析比定量計(jì)算更重要；放大電路的定性分析比定量計(jì)算更重要；這一方面是因?yàn)樵诜治鰧?shí)用這一方面是因?yàn)樵诜治鰧?shí)用 電路時(shí)，幾乎均可認(rèn)為它們引入的是深度負(fù)反饋，

39、如當(dāng)基本放大電路電路時(shí)，幾乎均可認(rèn)為它們引入的是深度負(fù)反饋，如當(dāng)基本放大電路 為集成運(yùn)放時(shí)，便可認(rèn)為為集成運(yùn)放時(shí)，便可認(rèn)為 ( 1+AF ) 趨于無(wú)窮大；另一方面，即使需要趨于無(wú)窮大；另一方面，即使需要 精確分析電路的性能指標(biāo)，也不需要利用方塊圖進(jìn)行手工計(jì)算，而采精確分析電路的性能指標(biāo)，也不需要利用方塊圖進(jìn)行手工計(jì)算，而采 用如用如SPICE等電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行各種分析；因等電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行各種分析；因 此，此， 在學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程時(shí)，還應(yīng)學(xué)習(xí)一種電子電路分析和設(shè)計(jì)軟件在學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程時(shí)，還應(yīng)學(xué)習(xí)一種電子電路分析和設(shè)計(jì)軟件 的使用方法。的使用方法。 對(duì)負(fù)

40、反饋的定性了解，將在電路設(shè)計(jì)中起重要作用。對(duì)負(fù)反饋的定性了解，將在電路設(shè)計(jì)中起重要作用。 引入負(fù)反饋可以改善放大電路多方面的性能，而且反饋組態(tài)不同，引入負(fù)反饋可以改善放大電路多方面的性能，而且反饋組態(tài)不同， 所產(chǎn)生的影響也各不相同。因此，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要和所產(chǎn)生的影響也各不相同。因此，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要和 目的，引入合適的反饋。目的，引入合適的反饋。 引入合適負(fù)反饋的一般原則引入合適負(fù)反饋的一般原則 (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，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。應(yīng)引入交流負(fù)反饋。 (2

41、)根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)決定引入串聯(lián)負(fù)反饋，或者并聯(lián)負(fù)反饋。當(dāng)信號(hào)源為根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)決定引入串聯(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)，恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增大放大電路的輸入電阻，為增大放大電路的輸入電阻，以減小信號(hào)源以減小信號(hào)源 的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋。應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋。當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻 較大的電壓源時(shí)，較大的電壓源時(shí)，為減小放大電路的輸入電阻，為減小放大電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，使電路獲得更大的輸入電流， 應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。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。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)引人電壓負(fù)當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引人電壓負(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。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。 (4)根據(jù)表根據(jù)表631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)，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)