第4章模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

1、390退出退出391目目 錄錄4.1 負(fù)反饋的基本概念負(fù)反饋的基本概念 3924.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 4014.4 負(fù)反饋放大器的分析方法負(fù)反饋放大器的分析方法 4424.5 反饋放大器的穩(wěn)定性反饋放大器的穩(wěn)定性 4554.3 反饋的判別及引入反饋的判別及引入 422退出退出3924.1 負(fù)反饋的基本概念負(fù)反饋的基本概念4.1.1 什么是負(fù)反饋什么是負(fù)反饋4.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型退出退出返回返回3934.1.1 反饋的概念反饋的概念 反饋是將輸出電壓或輸出電流的一部分或全部以反饋是將輸出電壓或輸出電流的一部分或全部以一定的方式回

2、送到輸入端。如果回送到輸入端的僅僅是一定的方式回送到輸入端。如果回送到輸入端的僅僅是交流信號(hào)，則稱為交流反饋；如果回送到輸入端的只有交流信號(hào)，則稱為交流反饋；如果回送到輸入端的只有直流分量，則稱為直流反饋；如果回送到輸入端的不僅直流分量，則稱為直流反饋；如果回送到輸入端的不僅有交流信號(hào)，而且有直流分量，則同時(shí)存在交、直流兩有交流信號(hào)，而且有直流分量，則同時(shí)存在交、直流兩種反饋。若反饋的結(jié)果種反饋。若反饋的結(jié)果使凈輸入信號(hào)減弱使凈輸入信號(hào)減弱，則稱為，則稱為負(fù)反負(fù)反饋饋；反之，若反饋的結(jié)果；反之，若反饋的結(jié)果使凈輸入信號(hào)增強(qiáng)使凈輸入信號(hào)增強(qiáng)，則稱為，則稱為正正反饋反饋。 1.引言引言退出退出返回

3、返回3942. 負(fù)反饋放大器的方框圖負(fù)反饋放大器的方框圖XAX o XBX fo XAX ofi f| X| | X| X| i ifXXX iXX iXX 反饋系數(shù)反饋系數(shù)反饋放大器的反饋放大器的放大倍數(shù)放大倍數(shù)基本放大器的放大倍數(shù)基本放大器的放大倍數(shù) 反饋反饋基本放大器放大倍數(shù)又稱基本放大器放大倍數(shù)又稱開環(huán)增益開環(huán)增益；反饋放大器放大倍數(shù)又稱反饋放大器放大倍數(shù)又稱閉環(huán)增益閉環(huán)增益。正反饋正反饋負(fù)反饋負(fù)反饋if| X | | X | X | 退出退出4.1.1 反饋的概念反饋的概念返回返回3954.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型 1. 電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反

4、饋電壓取樣電壓取樣(輸出端有節(jié)點(diǎn)輸出端有節(jié)點(diǎn))電流取樣電流取樣退出退出返回返回3962. 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋(輸入端有節(jié)點(diǎn)輸入端有節(jié)點(diǎn))退出退出4.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型 返回返回3973. 4種負(fù)反饋類型種負(fù)反饋類型電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋退出退出4.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型 返回返回3984. 4種負(fù)反饋類型特點(diǎn)種負(fù)反饋類型特點(diǎn) 類類 型型輸入端輸入端輸出端輸出端反反饋饋信信號(hào)號(hào)取樣取樣關(guān)系關(guān)系式

5、式對(duì)輸入信對(duì)輸入信號(hào)源要求號(hào)源要求基本放基本放大器類大器類型型比較比較方式方式輸入輸入信號(hào)信號(hào)取樣取樣方式方式取樣取樣信號(hào)信號(hào) 電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋 串聯(lián)串聯(lián) 電壓電壓 并聯(lián)并聯(lián) 電壓電壓 接近于恒接近于恒壓源壓源 電壓放電壓放大器大器 電流串聯(lián)電流串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋 串聯(lián)串聯(lián) 電壓電壓 串聯(lián)串聯(lián) 電流電流 接近于恒接近于恒壓源壓源 互導(dǎo)放互導(dǎo)放大器大器 電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋 并聯(lián)并聯(lián) 電流電流 并聯(lián)并聯(lián) 電壓電壓 接近于恒接近于恒流源流源 互阻放互阻放大器大器 電流并聯(lián)電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋 并聯(lián)并聯(lián) 電流電流 串聯(lián)串聯(lián) 電流電流 接近于恒接近于恒流源流源 電流放電流放大器大器反

6、反饋饋系系數(shù)數(shù)iUiUiIiIoUoUoIoIfUfUfUfUfIIffIfIoIoIoUoUiBuBrBgB4.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型 退出退出返回返回3995. 4種負(fù)反饋類型基本參數(shù)種負(fù)反饋類型基本參數(shù)電流源電流源電流并聯(lián)電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋電流源電流源電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋電壓源電壓源電流串聯(lián)電流串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋電壓源電壓源電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋信號(hào)源信號(hào)源穩(wěn)定輸出穩(wěn)定輸出類型類型fABAouUAUogIAUorUAIoiIAIfuoUBUfroUBIfgoIBUfioIBIofiuUAUofigIAUofirUAIofiiIAIoIoUoUo

7、I4.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型 退出退出返回返回400 6. 負(fù)反饋穩(wěn)定輸出變量負(fù)反饋穩(wěn)定輸出變量如如 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋ifUUU oI oI fU U 4.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型負(fù)反饋放大器的基本類型 所取樣的物理量就是所取樣的物理量就是最后穩(wěn)定的物理量最后穩(wěn)定的物理量退出退出返回返回4014.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 退出退出返回返回4.2.2 展寬通頻帶展寬通頻帶4.2.3 減小非線性失真減小非線性失真4.2.4 抑制內(nèi)部噪聲和干擾抑制內(nèi)部噪聲和干擾 4.2.5 對(duì)輸入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響4.2.6 對(duì)輸出

8、電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響 4.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性4024.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性1FA B 其中其中反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)基本放大器放大倍數(shù)基本放大器放大倍數(shù)1AAB AF oofifXXAXXX of1XXXX oXAX foXBX fXABX 反饋放大器放大倍數(shù)反饋放大器放大倍數(shù)環(huán)路增益環(huán)路增益退出退出返回返回403fAA 1F對(duì)于負(fù)反饋有對(duì)于負(fù)反饋有0AB 11FABAB 加入負(fù)反饋后，增益會(huì)降低。雖然這不是優(yōu)點(diǎn)，加入負(fù)反饋后，增益會(huì)降低。雖然這不是優(yōu)點(diǎn)，但換來(lái)了其他方面性能的改善。但換來(lái)了其他方面性能的改善。退出退

9、出4.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性返回返回404穩(wěn)定性的描述穩(wěn)定性的描述ffdAA dAA 增益穩(wěn)定度定義：增益穩(wěn)定度定義：顯然，增益相對(duì)變化量值越小，增益穩(wěn)定度越高。比較它們顯然，增益相對(duì)變化量值越小，增益穩(wěn)定度越高。比較它們的大小，即可看出加入負(fù)反饋后對(duì)增益穩(wěn)定性的影響。的大小，即可看出加入負(fù)反饋后對(duì)增益穩(wěn)定性的影響。和和ffddd111AAAFABAAA 閉環(huán)增益的穩(wěn)定性提高為原來(lái)的閉環(huán)增益的穩(wěn)定性提高為原來(lái)的F 倍。倍。退出退出4.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性返回返回405反饋深度反饋深度f(wàn)1AAAFBAB 若若 F10 ，稱為，稱為深度負(fù)反饋深

10、度負(fù)反饋 。上式表明這時(shí)閉環(huán)增益上式表明這時(shí)閉環(huán)增益A Af f只與反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)有關(guān)，而與基只與反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)有關(guān)，而與基本放大器參數(shù)無(wú)關(guān)。本放大器參數(shù)無(wú)關(guān)。上式也是深反饋條件下計(jì)算的重要公式。上式也是深反饋條件下計(jì)算的重要公式。注意：注意：負(fù)反饋的類型不同，閉環(huán)增益負(fù)反饋的類型不同，閉環(huán)增益Af 的含義不同。的含義不同。1FAB 退出退出4.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性返回返回406反饋反饋類型類型取取樣樣信信號(hào)號(hào)比比較較信信號(hào)號(hào)基本放大器增基本放大器增益益反饋系數(shù)反饋系數(shù)反饋深度反饋深度反饋放大器增反饋放大器增益益穩(wěn)定量穩(wěn)定量電壓電壓串聯(lián)串聯(lián)電電壓壓電電壓壓開環(huán)電壓增益開

11、環(huán)電壓增益電壓反饋系數(shù)電壓反饋系數(shù)穩(wěn)定穩(wěn)定 (當(dāng)當(dāng) 一定時(shí)一定時(shí))電流電流串聯(lián)串聯(lián)電電流流電電壓壓開環(huán)互導(dǎo)增益開環(huán)互導(dǎo)增益互阻反饋系數(shù)互阻反饋系數(shù)穩(wěn)定穩(wěn)定 (當(dāng)當(dāng) 一定時(shí)一定時(shí))電壓電壓并聯(lián)并聯(lián)電電壓壓電電流流開環(huán)互阻增益開環(huán)互阻增益互導(dǎo)反饋系數(shù)互導(dǎo)反饋系數(shù)穩(wěn)定穩(wěn)定 (當(dāng)當(dāng) 一定時(shí)一定時(shí))電流電流并聯(lián)并聯(lián)電電流流電電流流開環(huán)電流增益開環(huán)電流增益電流反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)穩(wěn)定穩(wěn)定 、(當(dāng)當(dāng) 一定時(shí)一定時(shí))oXAXf0XBXofiXAAXFouUAUfuoUBUuu1FA BufuAAFfA oUiUogIAUfroUBIgr1 FABgfgAAFfgAoIiUorUAIfgoIBUrg1FA Br

12、frAAFfrAoUiIoiIAIfioIBIii1 FABifiAAFfiAoIiIuAf 1FAB 退出退出4.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性返回返回407mmfm1uuuuAAAB 則則式中：式中：uB 設(shè)單級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋設(shè)單級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋 ， 為常數(shù)為常數(shù) 定量分析：定量分析：mhH1juuAAff HfmH(1)uufABf 4.2.2 展寬通頻帶展寬通頻帶mhmHhfhmmHHmmmfHfHm(1j)11(1j)1j11j1j(1)uuuuuuuuuuuuuuufAAAfAffA BAABffAABAffffAB 退出退出返回返回408注意：注意： fHf=F

13、fH。只有只有 為為單極點(diǎn)時(shí)才成立。單極點(diǎn)時(shí)才成立。 反饋類型不同，反饋類型不同， 的含義不同，故這里的的含義不同，故這里的通頻帶不一定對(duì)應(yīng)于電通頻帶不一定對(duì)應(yīng)于電壓增益。壓增益。A fA 退出退出4.2.2 展寬通頻帶展寬通頻帶定性說明：定性說明：返回返回409負(fù)反饋放大器的傳輸特性負(fù)反饋放大器的傳輸特性 線性關(guān)系，線性關(guān)系，Bu 是一常數(shù)是一常數(shù)4.2.3 減小了非線性失真減小了非線性失真以電壓串聯(lián)負(fù)反饋為例以電壓串聯(lián)負(fù)反饋為例 基本放大器的傳輸特性基本放大器的傳輸特性fuOuB u Ifuuu 用傳輸特性曲線加以說明用傳輸特性曲線加以說明退出退出返回返回Ofuu OIuu 4104.2.

14、4 抑制內(nèi)部噪聲和干擾抑制內(nèi)部噪聲和干擾 引入負(fù)反饋后，雖然信噪比并沒有得到提高引入負(fù)反饋后，雖然信噪比并沒有得到提高, ,但但輸出信號(hào)的減小可以通過提高輸入信號(hào)來(lái)彌補(bǔ)輸出信號(hào)的減小可以通過提高輸入信號(hào)來(lái)彌補(bǔ), ,從從而為輸出信噪比的提高提供了機(jī)會(huì)。而為輸出信噪比的提高提供了機(jī)會(huì)。退出退出返回返回411重要提示重要提示 負(fù)反饋只能負(fù)反饋只能改善反饋環(huán)節(jié)內(nèi)的性能改善反饋環(huán)節(jié)內(nèi)的性能，而不，而不能改善反饋環(huán)節(jié)外的性能。能改善反饋環(huán)節(jié)外的性能。 負(fù)反饋雖然改善了放大器的性能，但付出了負(fù)反饋雖然改善了放大器的性能，但付出了代價(jià)，即代價(jià)，即放大倍數(shù)下降放大倍數(shù)下降。退出退出返回返回4124.2.5 對(duì)輸

15、入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響由負(fù)反饋的定義可得由負(fù)反饋的定義可得:if(1)XXXAB XFX iUFU iIFI 串聯(lián)負(fù)反饋有：串聯(lián)負(fù)反饋有：并聯(lián)負(fù)反饋有：并聯(lián)負(fù)反饋有：退出退出返回返回4131串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋iifiiiFUUFURFRIII iRUI 其中其中退出退出4.2.5 對(duì)輸入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響返回返回414iiifiURURIFIF iRUI 2并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋其中其中退出退出4.2.5 對(duì)輸入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響返回返回415結(jié)論：結(jié)論： 引入串聯(lián)負(fù)反饋，使放大器的輸入電引入串聯(lián)負(fù)反饋，使放大器的輸入電阻阻增大增大，是基本放大器輸入電阻的，是基本放大器輸

16、入電阻的F F 倍倍。 引入并聯(lián)負(fù)反饋，使放大器的輸入電引入并聯(lián)負(fù)反饋，使放大器的輸入電阻阻減小減小，是基本放大器輸入電阻的，是基本放大器輸入電阻的1/1/F F 。 退出退出4.2.5 對(duì)輸入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響返回返回4164.2.6 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響輸出電阻求解方法復(fù)習(xí)：輸出電阻求解方法復(fù)習(xí)：o ooo sURI其中：其中：ooU 開路電壓開路電壓osI 短路電流短路電流退出退出返回返回4171電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 ooooifoiooo()UA XA XXA XA BU oiooo1A XUA B 退出退出4.2.6 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響返回返回418

17、iXX ooiosooA XA XIRR oooofoso1URRIA B 則反饋放大器的輸出電阻為則反饋放大器的輸出電阻為 oiooo1A XUA B 1電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 退出退出4.2.6 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響返回返回4192電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋iXX oososioUA X RA X R 退出退出4.2.6 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響返回返回420osssifsios()()IA XA XXA XBI sioss1A XIA B ooofsoos(1)URA B RI 則反饋放大器的輸出電阻為則反饋放大器的輸出電阻為 oososioUA X RA X R 2電流負(fù)反

18、饋電流負(fù)反饋退出退出4.2.6 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響返回返回421結(jié)論：結(jié)論： 引入電壓負(fù)反饋后，使得輸出電阻減小，為基本引入電壓負(fù)反饋后，使得輸出電阻減小，為基本放大器輸出電阻的放大器輸出電阻的 倍。倍。 引入電流負(fù)反饋后，使得輸出電阻增大，為基本引入電流負(fù)反饋后，使得輸出電阻增大，為基本放大器輸出電阻的放大器輸出電阻的 倍。倍。 輸出電阻的表達(dá)式?jīng)]有考慮信號(hào)源內(nèi)阻的影響。輸出電阻的表達(dá)式?jīng)]有考慮信號(hào)源內(nèi)阻的影響。o1 (1)A B s(1)A B 退出退出4.2.6 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響返回返回4224.3 反饋的判別及引入反饋的判別及引入4.3.1 反饋類型的判別

19、反饋類型的判別4.3.2 如何根據(jù)需要引入負(fù)反饋如何根據(jù)需要引入負(fù)反饋退出退出返回返回4234.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 1. 一般步驟：一般步驟： 找到反饋找到反饋支路；支路； 判斷取樣方式；判斷取樣方式； 判斷比較方式；判斷比較方式； 判斷反饋極性。判斷反饋極性。退出退出返回返回4242. 方法與技巧方法與技巧（1）找反饋支路）找反饋支路 oU 消失消失 電壓取樣電壓取樣fX 存在存在 電流取樣電流取樣fX （2）判斷取樣方式：）判斷取樣方式：短路短路4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 退出退出返回返回4254.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 電流反饋：電流反饋：(

20、b)、（、（d）、（）、（f）常見連接方式常見連接方式: :電壓反饋電壓反饋:（a）、（）、（c）、（）、（e）返回返回426信號(hào)源信號(hào)源AB串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋信號(hào)源信號(hào)源AB并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 2. 方法與技巧方法與技巧（3）判斷比較方式）判斷比較方式 如何判別是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋，可以根據(jù)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)如何判別是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋，可以根據(jù)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端引入的節(jié)點(diǎn)不同來(lái)判別。如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是在輸入端在輸入端引入的節(jié)點(diǎn)不同來(lái)判別。如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是在輸入端的同一個(gè)節(jié)點(diǎn)引入，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)必為電流相加減，為并聯(lián)反饋；的同

21、一個(gè)節(jié)點(diǎn)引入，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)必為電流相加減，為并聯(lián)反饋；如果它們不在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)引入，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)必為電壓相加減為如果它們不在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)引入，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)必為電壓相加減為串聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋。退出退出返回返回4274.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋:(b)、（、（d)、（、（f)、（、（h） 常見連接方式常見連接方式: 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋:(a)、(c)、（、（e)、（、（g） 返回返回4282. 方法與技巧方法與技巧 瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法 假設(shè)輸入端的電位為假設(shè)輸入端的電位為+，依次判斷，依次判斷A和和B輸出端電位的實(shí)輸出端電位的實(shí)際極性。際極性。 并聯(lián)反饋

22、并聯(lián)反饋 :若反饋到輸入端的電位為負(fù)，則為負(fù)反饋；若反饋到輸入端的電位為負(fù)，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。反之為正反饋。 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋: 若若 實(shí)際極性為正，則為負(fù)反饋；反之為實(shí)際極性為正，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。正反饋。fU 4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 （4）判斷反饋極性）判斷反饋極性退出退出返回返回4294.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 退出退出判斷反饋類型的判斷反饋類型的4個(gè)例子個(gè)例子返回返回4303. 判斷反饋類型的例子判斷反饋類型的例子例例4-

23、1 判別下圖所示電路是電壓反饋還是電流反饋？是交流判別下圖所示電路是電壓反饋還是電流反饋？是交流反饋還是直流反饋或者兩者兼而有之？是正反饋還是負(fù)反饋？反饋還是直流反饋或者兩者兼而有之？是正反饋還是負(fù)反饋？ (a) (b)4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 退出退出返回返回431(c) (d) 退出退出4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 返回返回432 解解 (1)圖圖(a)中反饋支路為中反饋支路為 。若將輸出端短路，。若將輸出端短路， 右端對(duì)右端對(duì)交交 流相當(dāng)于接地，反饋消失，因此是電壓反饋。它既對(duì)交流電流相當(dāng)于接地，反饋消失，因此是電壓反饋。它既對(duì)交流電壓反饋，也對(duì)直流電壓反饋。

24、壓反饋，也對(duì)直流電壓反饋。 fR (2)圖圖(b)中反饋支路為中反饋支路為 。若將輸出端短路，反饋仍存在；。若將輸出端短路，反饋仍存在；若將輸出端負(fù)載若將輸出端負(fù)載 開路，反饋消失，故為電流反開路，反饋消失，故為電流反饋。顯然，它既對(duì)交流電流反饋，也對(duì)直流電流反饋。饋。顯然，它既對(duì)交流電流反饋，也對(duì)直流電流反饋。 eRLcL(/)RRR 當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，輸出電壓為負(fù)，所以是負(fù)反饋。交流當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，輸出電壓為負(fù)，所以是負(fù)反饋。交流負(fù)反饋用來(lái)改善放大器的性能；直流負(fù)反饋用來(lái)提高靜態(tài)工作負(fù)反饋用來(lái)改善放大器的性能；直流負(fù)反饋用來(lái)提高靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。點(diǎn)的穩(wěn)定性。fR4.3.1 反饋類型的判

25、別反饋類型的判別 當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，輸出電壓為負(fù)，輸出電流方向從上當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，輸出電壓為負(fù)，輸出電流方向從上向下，所以是負(fù)反饋。交流負(fù)反饋用來(lái)改善放大器的性能；向下，所以是負(fù)反饋。交流負(fù)反饋用來(lái)改善放大器的性能；直流負(fù)反饋用來(lái)提高靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。直流負(fù)反饋用來(lái)提高靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。退出退出返回返回433 輸出端：取樣電壓輸出端：取樣電壓 輸入端：串聯(lián)比較輸入端：串聯(lián)比較 瞬時(shí)極性法：瞬時(shí)極性法： 負(fù)反饋負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋(3) 圖圖(c)中反饋支路為中反饋支路為 。LeL(/)RRR (c) 退出退出4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 返回返回434(4) 圖

26、圖(d)中反饋支路為中反饋支路為 和和 兩條支路兩條支路LeL(/)RRR bR(d) 退出退出 支路支路 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 支路支路電壓并聯(lián)正反饋電壓并聯(lián)正反饋LeL(/)RRR bR4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 返回返回435例例4-2 電路如圖電路如圖1所示，試分析電路中通過哪些元件引入了交流所示，試分析電路中通過哪些元件引入了交流反饋？各是什么類型反饋？反饋？各是什么類型反饋？ 兩級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋兩級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋 藍(lán)色線并沒有引入藍(lán)色線并沒有引入交交 流流反饋反饋 級(jí)內(nèi)（第一級(jí)）反饋：級(jí)內(nèi)（第一級(jí)）反饋： 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋退出退出4.3.1 反饋類

27、型的判別反饋類型的判別 返回返回436例例4-3 電路如下圖所示，試分析電路中通過哪些元件引入了級(jí)電路如下圖所示，試分析電路中通過哪些元件引入了級(jí)間反饋？各是什么類型反饋？間反饋？各是什么類型反饋？ 解：解：在圖中通過反饋元件在圖中通過反饋元件 、 引入了級(jí)間（第引入了級(jí)間（第3級(jí)至第級(jí)至第1級(jí)）的交流反饋（隔斷了直流）；級(jí)）的交流反饋（隔斷了直流）；通過反饋元件通過反饋元件 、 引引入了級(jí)間（第入了級(jí)間（第2級(jí)至第級(jí)至第1級(jí)）的直級(jí)）的直流反饋（交流被旁路了）。流反饋（交流被旁路了）。 f 1R3Cf 2R2C4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 退出退出返回返回437 對(duì)于交流反饋，將

28、輸出端短路，反饋未消失，故為電流反對(duì)于交流反饋，將輸出端短路，反饋未消失，故為電流反饋。由于輸入信號(hào)加于饋。由于輸入信號(hào)加于VTVT1 1的基極與地之間，而反饋信號(hào)加在的基極與地之間，而反饋信號(hào)加在VTVT1 1的發(fā)射極與地之間，不在同一輸入端故為串聯(lián)反饋。下面用的發(fā)射極與地之間，不在同一輸入端故為串聯(lián)反饋。下面用瞬時(shí)極性法進(jìn)行分析：先假設(shè)瞬時(shí)極性法進(jìn)行分析：先假設(shè) 的瞬時(shí)極性為上的瞬時(shí)極性為上+ +下下- -，由于，由于VTVT1 1為共射接法，故為共射接法，故VTVT1 1集電極的輸出電壓為上集電極的輸出電壓為上- -下下+ +，VTVT2 2又是共又是共射接法，所以射接法，所以VTVT2

29、 2集電極的輸出電壓又反相一次為上集電極的輸出電壓又反相一次為上+ +下下- -，VTVT3 3還是共射接法，輸出電壓應(yīng)為上還是共射接法，輸出電壓應(yīng)為上- -下下+ +，故，故 的流向如圖中所標(biāo)的流向如圖中所標(biāo)那樣，那樣， 的一部分流過的一部分流過 和和 ，自然在，自然在 上產(chǎn)生的電壓為上上產(chǎn)生的電壓為上+ +下下- -，削弱了，削弱了 的作用，故為負(fù)反饋（的作用，故為負(fù)反饋（ 上電壓的極性也可這上電壓的極性也可這樣分析；樣分析；VT3發(fā)射極電壓應(yīng)為基極電壓同相，為上發(fā)射極電壓應(yīng)為基極電壓同相，為上+ +下下- -，故，故 的電壓為上的電壓為上+ +下下- -）。）。 iuoIoIf1Re1R

30、e1Riue1Re1R4.3.1 反饋類型的判別反饋類型的判別 退出退出返回返回4384.3.2 如何根據(jù)需要引入負(fù)反饋如何根據(jù)需要引入負(fù)反饋 例例4-4 圖示的多級(jí)放大器中，試說明為了實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的圖示的多級(jí)放大器中，試說明為了實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的求，應(yīng)該分別引入什么樣的負(fù)反饋，并標(biāo)出反饋途徑。求，應(yīng)該分別引入什么樣的負(fù)反饋，并標(biāo)出反饋途徑。 （1）頻率改變時(shí)，電壓放大倍數(shù)比較穩(wěn)定；）頻率改變時(shí)，電壓放大倍數(shù)比較穩(wěn)定； （2）減小對(duì)對(duì)信號(hào)源取用的電流。）減小對(duì)對(duì)信號(hào)源取用的電流。退出退出返回返回439解：解：(1)由于輸入電壓一定，只要使輸出電壓穩(wěn)定，電壓放大倍由于輸入電壓一定，只要使輸出

31、電壓穩(wěn)定，電壓放大倍數(shù)也就穩(wěn)定了。要穩(wěn)定輸出電壓，必須引入數(shù)也就穩(wěn)定了。要穩(wěn)定輸出電壓，必須引入電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋。對(duì)。對(duì)該電路而言，在電壓反饋的前提下，只能接成該電路而言，在電壓反饋的前提下，只能接成并聯(lián)形式并聯(lián)形式，才，才能保證是負(fù)反饋。能保證是負(fù)反饋。退出退出返回返回440 (2)要減小對(duì)信號(hào)源取用的電流，也就是說要提高放大器要減小對(duì)信號(hào)源取用的電流，也就是說要提高放大器的輸入電阻，這就要求引入的輸入電阻，這就要求引入串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋，對(duì)于該電路，只能引，對(duì)于該電路，只能引入入電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋。 退出退出返回返回4414.3 反饋的判別及引入反饋的判別及引入總結(jié)：總結(jié)：1.

32、 看清楚基本放大器信號(hào)流向，正確判斷基本放大器組態(tài)?？辞宄痉糯笃餍盘?hào)流向，正確判斷基本放大器組態(tài)。2. 找出反饋支路，哪一條支路將輸出和輸入聯(lián)系起來(lái)。找出反饋支路，哪一條支路將輸出和輸入聯(lián)系起來(lái)。3. 輸出端：判斷取樣方式是電壓反饋還是電流反饋。輸出端：判斷取樣方式是電壓反饋還是電流反饋。反饋支路在輸出回路的接點(diǎn)和輸出電壓在同一點(diǎn)，則是電壓反饋；反饋支路在輸出回路的接點(diǎn)和輸出電壓在同一點(diǎn)，則是電壓反饋；否則為電流反饋。否則為電流反饋。4. 輸入端：判斷比較方式是串連反饋還是并聯(lián)反饋。輸入端：判斷比較方式是串連反饋還是并聯(lián)反饋。反饋支路在輸入回路的接點(diǎn)和信號(hào)源在同一點(diǎn)，則是并聯(lián)反饋；反饋支路

33、在輸入回路的接點(diǎn)和信號(hào)源在同一點(diǎn)，則是并聯(lián)反饋；否則為串聯(lián)反饋。否則為串聯(lián)反饋。5. 用用瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。判斷正負(fù)反饋。假設(shè)輸入端的電位為假設(shè)輸入端的電位為+，依次分析每一級(jí)放大器和反饋信號(hào)的實(shí)際極性。，依次分析每一級(jí)放大器和反饋信號(hào)的實(shí)際極性。串聯(lián)負(fù)反饋要求反饋支路和輸出端接點(diǎn)極性為；并聯(lián)負(fù)反饋要求串聯(lián)負(fù)反饋要求反饋支路和輸出端接點(diǎn)極性為；并聯(lián)負(fù)反饋要求反饋支路和輸出端接點(diǎn)極性為。反饋支路和輸出端接點(diǎn)極性為。退出退出返回返回4424.4 負(fù)反饋放大器的分析方法負(fù)反饋放大器的分析方法4.4.1 方框圖分析法方框圖分析法4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法4.4.3 計(jì)算機(jī)輔助

34、分析法計(jì)算機(jī)輔助分析法退出退出返回返回4434.4.1 方框圖分析法方框圖分析法 (1)信號(hào)從輸入端傳送到輸出端只通過基本放大器，不信號(hào)從輸入端傳送到輸出端只通過基本放大器，不通過反饋網(wǎng)絡(luò)，即無(wú)直通效應(yīng)。通過反饋網(wǎng)絡(luò)，即無(wú)直通效應(yīng)。 (2)反饋信號(hào)從輸出端傳送到輸入端只通過反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋信號(hào)從輸出端傳送到輸入端只通過反饋網(wǎng)絡(luò)，不通過基本放大器，即反饋網(wǎng)絡(luò)無(wú)負(fù)載效應(yīng)。不通過基本放大器，即反饋網(wǎng)絡(luò)無(wú)負(fù)載效應(yīng)。方框圖分析法的兩個(gè)假設(shè)方框圖分析法的兩個(gè)假設(shè)退出退出返回返回444將實(shí)際反饋放大器劃分成為將實(shí)際反饋放大器劃分成為基本放大器基本放大器和和反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)兩部分。兩部分。 即無(wú)論是輸入信號(hào)，還

35、是反饋信號(hào)都只有一個(gè)通道。即無(wú)論是輸入信號(hào)，還是反饋信號(hào)都只有一個(gè)通道。BBAA 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)受控電壓源受控電壓源/受控電流源受控電流源原反饋網(wǎng)絡(luò)原反饋網(wǎng)絡(luò)基本放大器基本放大器原放大器原放大器如何劃分？如何劃分？要考慮原反饋要考慮原反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)原放大器輸入端和網(wǎng)絡(luò)對(duì)原放大器輸入端和輸出端的影響以及反饋網(wǎng)輸出端的影響以及反饋網(wǎng)絡(luò)的直通效應(yīng)。絡(luò)的直通效應(yīng)。退出退出4.4.1 方框圖分析法方框圖分析法返回返回445電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋退出退出4.4.1 方框圖分析法方框圖分析法電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 返回返回446電壓并聯(lián)負(fù)

36、反饋大器的方框圖分析法電壓并聯(lián)負(fù)反饋大器的方框圖分析法 返回返回447（2）計(jì)算）計(jì)算 （3）計(jì)算）計(jì)算 （4）計(jì)算增益）計(jì)算增益 4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法 深度負(fù)反饋條件下電壓增益的近似計(jì)算步驟深度負(fù)反饋條件下電壓增益的近似計(jì)算步驟B fuA 在深負(fù)反饋情況下：在深負(fù)反饋情況下：對(duì)于電壓串聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電壓串聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電流并聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電流并聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電壓并聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電壓并聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電流串聯(lián)負(fù)反饋：對(duì)于電流串聯(lián)負(fù)反饋：f1uuAB f1rgAB f1grAB f1iiAB fA （1）判斷反饋類型）判斷反饋類型退出退出返回返回448例例4-5 電路如圖所示，求：

37、電路如圖所示，求： 。fuA 退出退出4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法 返回返回449反饋類型：反饋類型：電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋9fo910uRUBURR o10fi91181uuURAUBR 解：解：退出退出4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法 返回返回450例例4-6 電路如圖所示，求電路如圖所示，求 。fuA 解：解： 反饋類型：反饋類型：電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋e2foe2fiRIBIRR offie2113.9iiIRAIBR 深負(fù)反饋，滿足深負(fù)反饋，滿足ooLoLfisbib4.1uUI RI RAUI RI R fbiRR退出退出4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法

38、 返回返回451例例4-7 電路如圖所示，求電路如圖所示，求 。fuA 反饋類型：反饋類型：電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋fof1gIBUR offig1rUARIB 解：解：深負(fù)饋，滿足深負(fù)饋，滿足fbiRR ioooffsbibbuUUURAUI RI RR 退出退出4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法 返回返回452例例4-8 電路如圖所示，求電路如圖所示，求 。fuA 解：解：反饋類型：反饋類型：電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋e3e1foe1fe3rR RUBIRRR oe1fe3fie1e31grIRRRAUBR R ooc3Le1fe3c3Lfiie1e3(/)()(/)uUI RRR

39、RRRRAUUR R 退出退出4.4.2 近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法 返回返回4534.4.3 計(jì)算機(jī)輔助分析法計(jì)算機(jī)輔助分析法 利用利用PSpice或或Workbench等程序?qū)﹄娐愤M(jìn)行分等程序?qū)﹄娐愤M(jìn)行分析。析。 例例4-9 利用計(jì)算機(jī)輔助分析法分析如下電路如圖。利用計(jì)算機(jī)輔助分析法分析如下電路如圖。退出退出返回返回454sm4.0888uA L8.0299Hzf 由分析結(jié)果可求出由分析結(jié)果可求出退出退出4.4.3 計(jì)算機(jī)輔助分析法計(jì)算機(jī)輔助分析法 返回返回4554.5 反饋放大器的穩(wěn)定性反饋放大器的穩(wěn)定性4.5.1 反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)4.5.2 反饋放大器的穩(wěn)定裕度反

40、饋放大器的穩(wěn)定裕度4.5.3 相位補(bǔ)償技術(shù)相位補(bǔ)償技術(shù)退出退出返回返回4564.5.1 反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)(1) 自激自激f1AAAB 10AB 若若 fA 1AB 1A B arg(21)ABn n =0，1，2. 幅值條件幅值條件 相位條件相位條件 io00XX 而而(2) 自激的條件自激的條件1. 自激與自激的條件自激與自激的條件退出退出返回返回457負(fù)反饋：負(fù)反饋： 放大器級(jí)數(shù)附加相移放大器級(jí)數(shù)附加相移 若在某一頻率若在某一頻率fo處，附加相移使反饋信號(hào)與輸處，附加相移使反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相（即正反饋），而環(huán)路增益又等于入信號(hào)同相（即正反饋），而環(huán)路增益又等于1

41、，則放大器就能自激。則放大器就能自激。4.5.1 反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)1. 自激與自激的條件自激與自激的條件退出退出返回返回4582. 反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù) 頻率判據(jù)法：頻率判據(jù)法： 用反饋放大器頻率特性波特圖來(lái)判斷放大器用反饋放大器頻率特性波特圖來(lái)判斷放大器 是否自激的方法。是否自激的方法。 20lg |(j)(j) |AB (j)AB 環(huán)路增益的波特圖環(huán)路增益的波特圖 幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性4.5.1 反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)退出退出返回返回4592. 反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù) 4.5.1 反饋放大器的穩(wěn)定判

42、據(jù)反饋放大器的穩(wěn)定判據(jù)相位交界頻率相位交界頻率 增益交界頻率增益交界頻率 |()| ABf cc20lg |()()|0dBA fB f 結(jié)論：結(jié)論： fcfcff cff 穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定退出退出返回返回4604.5.2 反饋放大器的穩(wěn)定裕度反饋放大器的穩(wěn)定裕度 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：兩個(gè)衡量指標(biāo)兩個(gè)衡量指標(biāo)mc180()ABf m20lg() ()GA fB f 一個(gè)穩(wěn)定的反饋系統(tǒng)，不僅要求它不一個(gè)穩(wěn)定的反饋系統(tǒng)，不僅要求它不進(jìn)入自激狀態(tài)，而且要遠(yuǎn)離自激狀態(tài)進(jìn)入自激狀態(tài)，而且要遠(yuǎn)離自激狀態(tài) 。 相位裕度相位裕度 增益裕度增益裕度1. 反饋放大器的穩(wěn)定裕度反饋放大器的穩(wěn)定裕度m mG45 dB

43、10 退出退出返回返回4612. 用開環(huán)增益用開環(huán)增益A的波特圖判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性的波特圖判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性使用條件：使用條件： B為純阻網(wǎng)絡(luò)為純阻網(wǎng)絡(luò)方法：方法： （1） 畫畫A的波特圖的波特圖 （2）在開環(huán)增益）在開環(huán)增益A的幅頻特性上，作出的幅頻特性上，作出 的一條的一條水平線，與開環(huán)增益幅頻特性相交，其交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為水平線，與開環(huán)增益幅頻特性相交，其交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 。 （3） 比較比較A的相頻特性，若的相頻特性，若 則放大器自激；則放大器自激；若若 ，則，則放大器不放大器不自激自激 。c()180f c()180f 20 lg(1)B 4.5.2 反饋放大器的穩(wěn)定裕度反饋放大器的穩(wěn)定裕度 cf退出退出返回返回462退出退出f 代表頻率，單位為代表頻率，單位為MHz，并設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)由電阻組成，其，并設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)由電阻組成，其反饋系數(shù)反饋系數(shù) 。(1) 判斷這個(gè)反饋放大器能否穩(wěn)定工作？判斷這個(gè)反饋放大器能否穩(wěn)定工作？(2) 若要求穩(wěn)定工作并有若要