放大電路的負(fù)反饋

1、 第六章第六章 放大電路中的負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 1 1、反饋的基本概念、反饋的基本概念 2 2、四種負(fù)反饋類型的分析、四種負(fù)反饋類型的分析 3 3、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 4 4、負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算、負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算 5 5、負(fù)反饋放大電路自激振蕩、負(fù)反饋放大電路自激振蕩 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 重點(diǎn)重點(diǎn) 1 1、負(fù)反饋概念及其作用；、負(fù)反饋概念及其作用； 2 2、深度負(fù)反饋條件下電壓放大倍數(shù)的、深度負(fù)反饋條件下電壓放大倍數(shù)的計(jì)算。計(jì)算。 難

2、點(diǎn)難點(diǎn) 負(fù)反饋類型的判斷負(fù)反饋類型的判斷 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 6.1 6.1 反饋的基本概念反饋的基本概念 6.1.16.1.1反饋概念的建立反饋概念的建立 反饋反饋: :將放大電路的輸出量將放大電路的輸出量的一部分或全部的一部分或全部, ,通過(guò)一定通過(guò)一定的方式的方式, ,反送到放大電路的反送到放大電路的輸入回路中去輸入回路中去. . 圖中將輸出電流圖中將輸出電流 ( ) ( ) 反饋回輸入回路，改變反饋回輸入回路，改變U UBEQBEQ，使使 穩(wěn)定。穩(wěn)定。電流負(fù)反饋式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路電流負(fù)反饋式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路CQIEQICQI 放放 大大 電電 路路 中中

3、的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 6.1.2 6.1.2 反饋的分類反饋的分類一、正反饋和負(fù)反饋一、正反饋和負(fù)反饋 正反饋正反饋：反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加輸入信號(hào)，：反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)提高。使放大電路的放大倍數(shù)提高。 負(fù)反饋負(fù)反饋：反饋信號(hào)削弱了外加輸入信號(hào)，：反饋信號(hào)削弱了外加輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)減小。使放大電路的放大倍數(shù)減小。 反饋極性的反饋極性的判斷方法判斷方法：瞬時(shí)極性法。：瞬時(shí)極性法。在放大電路的輸入端，假設(shè)一個(gè)輸入信在放大電路的輸入端，假設(shè)一個(gè)輸入信號(hào)對(duì)地的極性，可用號(hào)對(duì)地的極性，可用“+”+”、“-”-” 表示。表示。按信號(hào)傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性

4、，按信號(hào)傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性，直至判斷出反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。直至判斷出反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。 A ）因?yàn)椴钅］斎腚妷旱扔谳斎腚妷号c反饋電壓）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。之差，反饋增強(qiáng)了輸入電壓，所以為正反饋。 B ）因?yàn)椴钅］斎腚妷旱扔谳斎腚妷号c反饋電壓）因?yàn)椴钅］斎腚妷旱扔谳斎腚妷号c反饋電壓之差，反饋削弱了輸入電壓，所以為負(fù)反饋。之差，反饋削弱了輸入電壓，所以為負(fù)反饋。A圖圖B圖圖 放放 大大 電電 路路

5、 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋二、二、直流反饋直流反饋和和交流反饋交流反饋反饋信號(hào)只有交流成分時(shí)為交流反饋；反饋信號(hào)只有交流成分時(shí)為交流反饋；反饋信號(hào)只有直流成分時(shí)為直流反饋；反饋信號(hào)只有直流成分時(shí)為直流反饋；既有交流成分又有直流成分時(shí)為交直流反饋。既有交流成分又有直流成分時(shí)為交直流反饋。（A）直流反饋（B）交流反饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋三、電壓反饋電壓反饋和和電流反饋電流反饋 電壓反饋：如果反饋信號(hào)取自輸出電壓，電壓反饋：如果反饋信號(hào)取自輸出電壓，則為電壓反饋；電壓負(fù)反饋的反饋信號(hào)則為電壓反饋；電壓負(fù)反饋的反饋信號(hào)與輸出電壓成比例；與輸出電壓成比例； 電流反饋

6、：反饋信號(hào)取自輸出電流，則電流反饋：反饋信號(hào)取自輸出電流，則為電流反饋，電流負(fù)反饋的反饋信號(hào)與為電流反饋，電流負(fù)反饋的反饋信號(hào)與輸出電流成比例。輸出電流成比例。 判斷方法判斷方法：輸出短路法輸出短路法 將輸出電壓將輸出電壓“短路短路”，若反饋信號(hào)為零，若反饋信號(hào)為零，則為電壓反饋；若反饋信號(hào)仍然存在，則為電壓反饋；若反饋信號(hào)仍然存在，則為電流反饋。則為電流反饋。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋四、串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和和并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入回路中以電壓反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入回路中以電壓形式形式求和求和，為串聯(lián)反饋；如果二者以電流形式，為串聯(lián)反饋；如果二

7、者以電流形式求和，為并聯(lián)反饋。求和，為并聯(lián)反饋。 串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.1.3 6.1.3 負(fù)反饋的四種組態(tài)負(fù)反饋的四種組態(tài)一、一、電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋例：如右圖例：如右圖反饋支路反饋支路R Rf f反饋信號(hào)反饋信號(hào)U Uf f輸出取樣為電壓輸出取樣為電壓輸入求和為電壓輸入求和為電壓凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào) 減小減小該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋.fi.iUUU 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋方框圖1、電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)：io.UUAuu 2、反饋系數(shù)反饋系數(shù)：of.

8、UUFuu 上圖中：.oF11f.URRRU 所以反饋系數(shù)：所以反饋系數(shù)：F11o.f.RRRUUFuu 參數(shù)分析：參數(shù)分析： 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋二、電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋例：如右上圖例：如右上圖反饋支路反饋支路R Rf f反饋信號(hào)反饋信號(hào)I If f輸出取樣為電壓輸出取樣為電壓輸入求和為電流輸入求和為電流凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào) 減小減小該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋參數(shù)：放大倍數(shù)參數(shù)：放大倍數(shù)反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：.f.i.iIII OUiUuiAiuFR1iIiIfI電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋方框圖電壓并聯(lián)負(fù)反饋方框圖io.

9、IUAui F.of.RUI Fo.f.1RUIFiu 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋三、三、電流串聯(lián)電流串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋例：如右上圖例：如右上圖反饋支路反饋支路R Rf f反饋信號(hào)反饋信號(hào)U Uf f輸出取樣為電流輸出取樣為電流輸入求和為電壓輸入求和為電壓凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào) 減小減小該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋參數(shù)：放大倍數(shù)參數(shù)：放大倍數(shù)反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：io.UIAiu OU電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋方框圖電流串聯(lián)負(fù)反饋方框圖Fo.f.RIU .fi.iUUU Fo.f.RIUFui 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反

10、饋饋四、四、電流并聯(lián)電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋例：如右上圖例：如右上圖反饋支路反饋支路R Rf f、 R R3 3反饋信號(hào)反饋信號(hào)I If f輸出取樣為電流輸出取樣為電流輸入求和為電流輸入求和為電流凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào) 減小減小該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋參數(shù)：放大倍數(shù)參數(shù)：放大倍數(shù)反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：OU電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋方框圖電流并聯(lián)負(fù)反饋方框圖.f.i.iIII F33o.f.RRRII io.IIAii F33o.f.RRRIIFii 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋例例1 1：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路

11、存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。 經(jīng)經(jīng)Rf加在發(fā)射極加在發(fā)射極E1 1上的反饋電壓上的反饋電壓V Vf f與輸入電壓與輸入電壓V Vi i是串聯(lián)是串聯(lián)關(guān)系，關(guān)系， 故為串聯(lián)負(fù)反饋。故為串聯(lián)負(fù)反饋。+vf-解：根據(jù)瞬時(shí)極根據(jù)瞬時(shí)極性法判斷性法判斷該電路為負(fù)反饋。輸出輸出回路回路反饋信號(hào)反饋信號(hào)與電壓成與電壓成比例，是比例，是電壓反饋。電壓反饋。輸入回路反饋信號(hào)和輸入信號(hào)反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路加于輸入回路兩點(diǎn)兩點(diǎn)時(shí)，時(shí)，瞬時(shí)極性瞬時(shí)極性相同相同為負(fù)反饋為負(fù)反饋。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋例例2 2：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組

12、態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。 解: 根據(jù)瞬時(shí)極性法根據(jù)瞬時(shí)極性法電路是負(fù)反饋。電路是負(fù)反饋。 反饋信號(hào)反饋信號(hào)v vf f和輸和輸入信號(hào)入信號(hào)v vi i加在運(yùn)放加在運(yùn)放A A1 1的兩個(gè)輸入端，的兩個(gè)輸入端，故為串聯(lián)反饋。故為串聯(lián)反饋。 反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，故為電壓反饋反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路兩點(diǎn)兩點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)極性相同相同為負(fù)反饋。交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋例3：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。解：解：根據(jù)

13、瞬時(shí)極性法判斷iIiI 輸入信號(hào)與反饋信號(hào)是并聯(lián)的形式，所以是并聯(lián)負(fù)反饋。輸入信號(hào)與反饋信號(hào)是并聯(lián)的形式，所以是并聯(lián)負(fù)反饋。反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路同同一點(diǎn)一點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)極性相反相反是負(fù)反饋。反饋信號(hào)取自與輸出電流，所以是電流負(fù)反饋。反饋信號(hào)取自與輸出電流，所以是電流負(fù)反饋。fI 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋例4：反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路輸入回路同同一點(diǎn)一點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)時(shí)，瞬時(shí)極性極性相反相反是負(fù)反饋。是負(fù)反饋。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。輸入信號(hào)與反饋信號(hào)是

14、并聯(lián)的形式，輸入信號(hào)與反饋信號(hào)是并聯(lián)的形式， 所以是并聯(lián)負(fù)反饋。所以是并聯(lián)負(fù)反饋。解：根據(jù)瞬時(shí)極性法判斷 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋信號(hào)取自與輸出電流，所以是電流負(fù)反饋。反饋信號(hào)取自與輸出電流，所以是電流負(fù)反饋。電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋例5：電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。反饋信號(hào)和輸入信號(hào)反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路加于輸入回路兩點(diǎn)兩點(diǎn)時(shí)，時(shí)，瞬時(shí)極性瞬時(shí)極性相同相同為負(fù)反饋。為負(fù)反饋。解：根據(jù)瞬時(shí)極性法判斷 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋例6：試判斷電路

15、的反饋組態(tài)試判斷電路的反饋組態(tài)。解解: 根據(jù)瞬時(shí)極性法根據(jù)瞬時(shí)極性法 經(jīng)經(jīng)Rf 加在加在E1上是上是交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋。反饋信號(hào)和輸。反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加在入信號(hào)加在T1兩個(gè)輸入電極，故為兩個(gè)輸入電極，故為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。 交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。經(jīng)電阻經(jīng)電阻R1加在基極加在基極B1上的上的是是直流電流并聯(lián)負(fù)反饋直流電流并聯(lián)負(fù)反饋。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋1. 輸出端：輸出端：看反饋信號(hào)是取自輸出電壓還是輸出電流。看反饋信號(hào)是取自輸出電壓還是輸出電流。如果取自輸出電壓如果取自輸出電壓電壓反饋；如果取自輸出電流電壓反饋；如果取自輸出電流電流反饋。

16、電流反饋。2. 輸入端：輸入端：看整個(gè)反饋放大器的輸入端、基本放大器的看整個(gè)反饋放大器的輸入端、基本放大器的輸入端、反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，這三個(gè)端口之間的關(guān)系，輸入端、反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，這三個(gè)端口之間的關(guān)系，如果是并聯(lián)關(guān)系如果是并聯(lián)關(guān)系并聯(lián)反饋；如果是串聯(lián)關(guān)系并聯(lián)反饋；如果是串聯(lián)關(guān)系串聯(lián)串聯(lián)反饋。反饋。3. 采用瞬時(shí)極性法采用瞬時(shí)極性法:判斷反饋信號(hào)是增強(qiáng)了基本放大器的判斷反饋信號(hào)是增強(qiáng)了基本放大器的輸入信號(hào)還是削弱了基本放大器的輸入信號(hào)，判斷是輸入信號(hào)還是削弱了基本放大器的輸入信號(hào)，判斷是正反饋還是負(fù)反饋。正反饋還是負(fù)反饋。負(fù)反饋類型的判別負(fù)反饋類型的判別 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)

17、負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別輸出端：輸出端：反饋信號(hào)是取反饋信號(hào)是取自輸出電壓自輸出電壓電壓反饋。電壓反饋。電壓 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別輸入端：輸入端：整個(gè)反饋放大整個(gè)反饋放大器的輸入端、器的輸入端、基本放大器的基本放大器的輸入端、反饋輸入端、反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，網(wǎng)絡(luò)的輸出端，這三個(gè)端口之這三個(gè)端口之間的關(guān)系是串間的關(guān)系是串聯(lián)聯(lián)串聯(lián)反串聯(lián)反饋饋電壓 串聯(lián) 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別用瞬時(shí)極性法用瞬時(shí)極性法判斷是正反饋判斷是正反饋還是負(fù)反饋還是負(fù)反饋電壓 串聯(lián) 負(fù)反饋iViVfV 放放 大大 電電 路路 中中 的的

18、 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別首先，輸出端：首先，輸出端：反饋信號(hào)是取反饋信號(hào)是取自輸出電流自輸出電流電流反饋。電流反饋。電流 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別輸入端：輸入端：整個(gè)反饋放大整個(gè)反饋放大器的輸入端、器的輸入端、基本放大器的基本放大器的輸入端、反饋輸入端、反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，網(wǎng)絡(luò)的輸出端，這三個(gè)端口之這三個(gè)端口之間的關(guān)系是串間的關(guān)系是串聯(lián)聯(lián)串聯(lián)反串聯(lián)反饋饋電流串聯(lián) 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別電流串聯(lián)用瞬時(shí)極性法用瞬時(shí)極性法判斷是正反饋判斷是正反饋還是負(fù)反饋還是負(fù)反饋iViVfV負(fù)反饋 放放 大大 電電 路路

19、中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別輸出端：輸出端：反饋信號(hào)是取反饋信號(hào)是取自輸出電流自輸出電流電流反饋。電流反饋。電流 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別電流輸入端：輸入端：整個(gè)反饋放大整個(gè)反饋放大器的輸入端、器的輸入端、基本放大器的基本放大器的輸入端、反饋輸入端、反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，網(wǎng)絡(luò)的輸出端，這三個(gè)端口之這三個(gè)端口之間的關(guān)系是并間的關(guān)系是并聯(lián)聯(lián)并聯(lián)反并聯(lián)反饋饋并聯(lián) 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別電流并聯(lián)用瞬時(shí)極性法用瞬時(shí)極性法判斷是正反饋判斷是正反饋還是負(fù)反饋還是負(fù)反饋iIfIiI負(fù)反饋 放放 大大 電電 路路 中

20、中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別輸出端：輸出端：反饋信號(hào)是取反饋信號(hào)是取自輸出電壓自輸出電壓電壓反饋。電壓反饋。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋電壓反饋類型的判別電壓輸入端：輸入端：整個(gè)反饋放大整個(gè)反饋放大器的輸入端、器的輸入端、基本放大器的基本放大器的輸入端、反饋輸入端、反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，網(wǎng)絡(luò)的輸出端，這三個(gè)端口之這三個(gè)端口之間的關(guān)系是并間的關(guān)系是并聯(lián)聯(lián)并聯(lián)反并聯(lián)反饋饋并聯(lián) 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別電壓并聯(lián)iIfIiI用瞬時(shí)極性法用瞬時(shí)極性法判斷是正反饋判斷是正反饋還是負(fù)反饋還是負(fù)反饋正反饋 放放 大大 電電 路路 中中

21、 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋反饋類型的判別電壓串聯(lián)負(fù)反饋iViVfV 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.1.46.1.4反饋的一般表達(dá)式反饋的一般表達(dá)式反饋放大電路方框圖.f.o.iXXX， 分別為輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和反饋信號(hào)；開(kāi)環(huán)放大倍數(shù):.A無(wú)反饋時(shí)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；i.o.XXA o.f.XXF .f.iiXXX 則閉環(huán)增益:.fAFAAXXA 1.i.o.f 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋FAAXXA 1.i.o.f1 1 FA若若 fAA 則則1 1 FA若若 這種反饋為這種反饋為負(fù)反饋負(fù)反饋 fAA 則則若若， 01 FA則則 fA 電路電

22、路自激振蕩自激振蕩 若若11 FAFFAAFAAA11.f 這種反饋為這種反饋為正反饋正反饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.2 6.2 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.負(fù)反饋是改善放大電路性能的重要技術(shù)措施，廣負(fù)反饋是改善放大電路性能的重要技術(shù)措施，廣泛應(yīng)用于放大電路和反饋控制系統(tǒng)之中。泛應(yīng)用于放大電路和反饋控制系統(tǒng)之中。.電路引入負(fù)反饋后電路引入負(fù)反饋后1 1、提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性、提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性2 2、減小非線性失真和抑制干擾、減小非線性失真和抑制干擾3 3、展寬頻帶、展寬頻帶4 4、改變輸入和輸出電阻、改變輸入和輸出電阻 放放 大大 電電

23、 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.2.16.2.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性根據(jù)反饋的一般表達(dá)式根據(jù)反饋的一般表達(dá)式FAAA1f在中頻范圍內(nèi)在中頻范圍內(nèi)，AFAA 1f求出放大倍數(shù)的相對(duì)變化量求出放大倍數(shù)的相對(duì)變化量：AAAFAAd11dff 由于由于 1+AF 1, 1,可見(jiàn)引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)可見(jiàn)引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了的穩(wěn)定性提高了(1+(1+AFAF) ) 倍倍 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 例例: :當(dāng)電路閉環(huán)增益為當(dāng)電路閉環(huán)增益為40dB時(shí)，基本放大電路的時(shí)，基本放大電路的A A變化變化10%10%，A Af f相應(yīng)變化為相

24、應(yīng)變化為1%1%，此電路的開(kāi)環(huán)增益為，此電路的開(kāi)環(huán)增益為 多少多少? ?解:由題意得1.0,01.0AdAAdAffdBAf40AAAFAAd11dff 根據(jù)求出101 AF再根據(jù)反饋一般表達(dá)式即可求出A 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋AFAA 1f6.2.2 6.2.2 減小非線性失真和抑制干擾減小非線性失真和抑制干擾1.非線性失真非線性失真Bi0BEuttQ合成波二次諧波基波 當(dāng)輸入信號(hào)為正當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，輸出信號(hào)弦波時(shí)，輸出信號(hào)的波形可能不再是的波形可能不再是一個(gè)真正的正弦波，一個(gè)真正的正弦波，而將產(chǎn)生或多或少而將產(chǎn)生或多或少的非線性失真，當(dāng)?shù)姆蔷€性失真，當(dāng)信

25、號(hào)幅度比較大時(shí)，信號(hào)幅度比較大時(shí)，非線性失真現(xiàn)象更非線性失真現(xiàn)象更為明顯。為明顯。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.2.3 6.2.3 展寬通頻帶展寬通頻帶 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍數(shù)減小為無(wú)反饋時(shí)的倍數(shù)減小為無(wú)反饋時(shí)的1/1/；而上限頻；而上限頻率提高到無(wú)反饋時(shí)的倍。率提高到無(wú)反饋時(shí)的倍。下限頻率降下限頻率降低為無(wú)反饋時(shí)的低為無(wú)反饋時(shí)的 1 /1 /。)1(mFA )1(FAm )1(mFA 結(jié)論結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大

26、電路的上限頻率：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。提高，下限頻率降低，因而通頻帶展寬。BWFABW)1(mf 在下圖中可以較直觀看出負(fù)反饋對(duì)通頻帶和放大倍數(shù)的影響 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.2.46.2.4改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻一、負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響1、串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增增大大iiiIURiiifIUR得：iif)1(RFAR 結(jié)論結(jié)論: :引入串聯(lián)負(fù)反饋后，引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增大為無(wú)反饋時(shí)輸入電阻增大為無(wú)反饋時(shí)的的 倍倍。)1(FA 串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)輸入

27、電阻的影響 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋2、并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小減小.fiiIII iiiIUR iiifiiiiifIFAIUIIUIUR FARR 1iif得：并聯(lián)負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋二、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響二、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響1、電壓負(fù)反饋使輸出電阻電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小減小 Li, 0oooRXIURoffiiUFXXXX 輸出電阻為：時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)0i XooooioooUFARIXARIU 得：FARIURoooof1電壓反饋對(duì)輸出電阻的影響 放放 大大 電電 路路 中中 的

28、的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋2、電流負(fù)反饋使輸出電阻電流負(fù)反饋使輸出電阻增大增大電流負(fù)反饋使輸出電阻的影響ooooiooooIFARUXARUI oof)1 (RFARoffiiIFXXXX 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.3 6.3 負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算對(duì)于對(duì)于深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋放大電路其閉環(huán)增放大電路其閉環(huán)增益可采用估算的方法益可采用估算的方法FA1f6.3.16.3.1利用關(guān)系式利用關(guān)系式 估算閉環(huán)電壓增益估算閉環(huán)電壓增益如果負(fù)反饋放大電路滿足 的條件，則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：FAf111FAuuuuFA1f 因此對(duì)于因此對(duì)于電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)

29、反饋電路其閉環(huán)增益為負(fù)反饋電路其閉環(huán)增益為 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.3.26.3.2利用關(guān)系式利用關(guān)系式 估算估算 閉環(huán)電壓放大倍數(shù)閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：iofXXA 深度負(fù)反饋放大電路的閉環(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)：FA1f ofXXF 而而foio XXXX 所以所以得得fiXX 對(duì)于對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋：fiUU fiII ifXX 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋例例: :估算下圖電壓放大倍數(shù)估算下圖電壓放大倍數(shù)解解:該電路為電壓該電

30、路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下度負(fù)反饋條件下1v1EffRRAfiUUofEEURRRU11f1v1EffRRA 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋例：判斷下圖所示各電路中是否引入了反饋；例：判斷下圖所示各電路中是否引入了反饋；若引入了反饋，則判斷是正反饋還是負(fù)反饋；若引入了反饋，則判斷是正反饋還是負(fù)反饋；若引入了交流負(fù)反饋，則判斷是哪種組態(tài)的若引入了交流負(fù)反饋，則判斷是哪種組態(tài)的負(fù)反饋，并求出反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件負(fù)反饋，并求出反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流下的電壓放大倍數(shù)。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路信號(hào)均可視

31、為短路 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋解：解：圖（a）所示電路中引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為 式中RL為電流表的等效電阻。 圖（b）所示電路中引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為 圖（c）所示電路中引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為 圖（d）所示電路中引入了正反饋。 L31321f 32131 RRRRRRARRRRRFu12f 2 1RRARFu1 1f uAF 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋

32、饋例：例：基本放大電路有源反饋網(wǎng)絡(luò)fV電壓串聯(lián)負(fù)反饋oV oVooVRRRV344oV ooVRRRV655 ooVRRRV565 ofVRRRV878ofVRRRRRRRRRV878565434 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋ioVFVVA865487543)()()(RRRRRRRRRfoVV6.4.16.4.1產(chǎn)生自激振蕩原因產(chǎn)生自激振蕩原因放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：FAAA 1f在中頻段，11 FA一、自激振蕩的幅度條件和相位條件， fA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AF11FA01 FA6.46.4負(fù)反饋放大電路的自激振蕩負(fù)反饋放大

33、電路的自激振蕩 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋當(dāng) 說(shuō)明此時(shí)沒(méi)有信號(hào)輸入,有一定信號(hào)輸出. 產(chǎn)生自激振蕩的條件是1 FA1FA)210()12(arg，nnFA 幅度條件：相位條件：例：由單管阻容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng) 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋可見(jiàn)，在低、高頻段，放大電路分別產(chǎn)生了 0 到+ 90 和 0 到 -90 的附加相移。兩級(jí)放大電路將產(chǎn)生 0 到 180 附加相移；三級(jí)放大電路將產(chǎn)生 0 到 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： 180argFA滿足自激振蕩的相

34、位條件，如果同時(shí)滿足自激振蕩的幅度條件，放大電路將產(chǎn)生自激振蕩。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖，分析是否同時(shí)滿足自激振蕩的幅度和相位條件。1 FA1 FA二、自激振蕩的判斷方法產(chǎn)生自激由波特圖中的相頻特性可見(jiàn)，當(dāng)f =f0時(shí),相位移AF =-180，滿足相位條件；此時(shí)FA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。 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋三、負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定裕度1 1、幅度裕度、幅度裕度 G Gm m)dB(lg200mffFAG 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 G Gm m -10 dB -10 dB 。f / HZ 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋2、相位裕度m 180AF 當(dāng) 時(shí)，0lg20 FAcAFm180ff 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路， m 為正值。 m 值愈大，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。一般要求 m 45 cff 放放 大大 電電 路路 中中 的的 負(fù)負(fù) 反反 饋饋6.4.26.4.2常用的校正措施常用的校正措施為保證放大電路穩(wěn)定工作，對(duì)