放大電路中的反饋主要內(nèi)容1基本概念反饋正反饋和負(fù)

1、第六章 放大電路中的反應(yīng)主要內(nèi)容1根本概念反應(yīng)、正反應(yīng)和負(fù)反應(yīng)、電壓反應(yīng)和電流反應(yīng)、并聯(lián)反應(yīng)和串聯(lián)反應(yīng)等根本概念;2、反應(yīng)類型判斷：有無反應(yīng)？是直流反應(yīng)、還是交流反應(yīng)？是正反應(yīng)、還是負(fù)反應(yīng)？3、交流負(fù)反應(yīng)的四種組態(tài)及判斷方法；4、交流負(fù)反應(yīng)放大電路的一般表達(dá)式；5、放大電路中引入不同組態(tài)的負(fù)反應(yīng)后，對電路性能的影響；6、深度負(fù)反應(yīng)的概念，在深度負(fù)反應(yīng)條件下，放大倍數(shù)的估算；本章學(xué)時分配本章分為3講，每講2學(xué)時。第十六講反應(yīng)的根本概念和判斷方法及負(fù)反應(yīng)放大電路的方框圖主要內(nèi)容1反應(yīng)的根本概念1什么是反應(yīng) 反應(yīng)：將放大器輸出信號的一局部或全部經(jīng)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)送回輸入端。反應(yīng)的示意圖見以下圖所示。反應(yīng)信號

2、的傳輸是反向傳輸。開環(huán)：放大電路無反應(yīng)，信號的傳輸只能正向從輸入端到輸出端。與原輸入信號相加或閉環(huán)：放大電路有反應(yīng)，將輸出信號送回到放大電路的輸入回路, 相減后再作用到放大電路的輸入端。圖示中Xi是輸入信號，Xf是反應(yīng)信號，Xi稱為凈輸入信號。所以有Xi'Xi-Xf2負(fù)反應(yīng)和正反應(yīng)x i x負(fù)反應(yīng)：參加反應(yīng)后，凈輸入信號i < i，輸出幅度下降。應(yīng)用：負(fù)反應(yīng)能穩(wěn)定與反應(yīng)量成正比的輸出量，因而在控制系統(tǒng)中穩(wěn)壓、穩(wěn)流。X X正反應(yīng)：參加反應(yīng)后，凈輸入信號i > i，輸出幅度增加。應(yīng)用：正反應(yīng)提高了增益，常用于波形發(fā)生器。3交流反應(yīng)和直流反應(yīng)直流反應(yīng)：反應(yīng)信號只有直流成分；交流反

3、應(yīng)：反應(yīng)信號只有交流成分；交直流反應(yīng)：反應(yīng)信號既有交流成分又有直流成分。直流負(fù)反應(yīng)作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；交流負(fù)反應(yīng)作用：從不同方面改善動態(tài)技術(shù)指標(biāo)，對Au、Ri、Ro有影響。2、反應(yīng)的判斷1有無反應(yīng)的判斷1是否存在除前向放大通路外，另有輸出至輸入的通路一一即反應(yīng)通路；2反應(yīng)至輸入端不能接地，否那么不是反應(yīng)。2 正、負(fù)反應(yīng)極性的判斷之一一瞬時極性法1 在輸入端，先假定輸入信號的瞬時極性；可用“+、“- 或“r、“廠表示;2 根據(jù)放大電路各級的組態(tài)，決定輸出量與反應(yīng)量的瞬時極性；3 最后觀察引回到輸入端反應(yīng)信號的瞬時極性，假設(shè)使凈輸入信號增強(qiáng)，為正反應(yīng)，否 那么為負(fù)反應(yīng)。注意：*極性按中頻段考慮；

4、*必須熟悉放大電路輸入和輸出量的相位關(guān)系。*反應(yīng)類型主要取決于電路的連接方式，而與Ui的極性無關(guān)。對單個運(yùn)放一般有：反應(yīng)接至反相輸入端為負(fù)反應(yīng)反應(yīng)接至同相輸入端為正反應(yīng)3電壓反應(yīng)和電流反應(yīng)1電壓反應(yīng)：反應(yīng)信號的大小與輸出電壓成比例采樣輸出電壓；2 電流反應(yīng)，反應(yīng)信號的大小與輸出電流成比例采樣輸出電流。3判斷方法：將輸出電壓短路，假設(shè)反應(yīng)回來的反應(yīng)信號為零，那么為電壓反應(yīng)； 假設(shè)反應(yīng)信號仍然存在，那么為電流反應(yīng)。應(yīng)用中，假設(shè)要穩(wěn)定輸出端某一電量，那么采樣該電量，以負(fù)反應(yīng)形式送輸入端。電壓負(fù)反應(yīng)作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電壓。電流負(fù)反應(yīng)作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電流。4串聯(lián)反應(yīng)和并聯(lián)反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)信號在

5、輸入端的求和方式1串聯(lián)反應(yīng)：反應(yīng)信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個電極上，此時反應(yīng)信號 與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。2 并聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，此時反應(yīng)信號與輸入信號 是電流相加減的關(guān)系。3判別方法：將反應(yīng)節(jié)點(diǎn)對地短接，假設(shè)輸入信號仍能送入放大電路，那么反應(yīng)為串聯(lián)反應(yīng)，否那么為并聯(lián)反應(yīng)。對于三極管來說，反應(yīng)信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，那么為并聯(lián)反應(yīng)；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極那么為串聯(lián)反應(yīng)。對于運(yùn)算放大器來說， 反應(yīng)信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，那么為并聯(lián)反應(yīng)；一個加在同相輸入端，另一個加在反相輸入端那么為串聯(lián)反應(yīng)。5

6、正、負(fù)反應(yīng)極性的判斷法之二：在明確串聯(lián)反應(yīng)和并聯(lián)反應(yīng)后，正、負(fù)反應(yīng)極性可用以下方法來判斷：1反應(yīng)信號和輸入信號加于輸入回路同一點(diǎn)時：瞬時極性相同的為正反應(yīng)；瞬時極性相反的是負(fù)反應(yīng)；2 反應(yīng)信號和輸入信號加于輸入回路兩點(diǎn)時：瞬時極性相同的為負(fù)反應(yīng)；瞬時極性相反的是正反應(yīng)。對三極管放大電路來說這兩點(diǎn)是基極和發(fā)射極，對運(yùn)算放大器來說是同相輸入端和反相輸入端。注意：輸入信號和反應(yīng)信號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。6直、交流反應(yīng)方法判斷：根據(jù)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中是否有動態(tài)元件進(jìn)行判斷。1 假設(shè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)無動態(tài)元件通常為電容_，那么反應(yīng)信號交、直流并存；2 假設(shè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)有電容串聯(lián)，那么只有交流反應(yīng)；3 假

7、設(shè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)有電容并聯(lián)，那么只有直流反應(yīng)。3、負(fù)反應(yīng)放大電路的四種根本組態(tài)1負(fù)反應(yīng)的根本組態(tài)類型：電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。2負(fù)反應(yīng)放大電路反應(yīng)組態(tài)的判斷方法：1 從放大器輸出端的采樣物理量，看反應(yīng)量取自電壓還是電流；2從輸入端的連接方式，判斷反應(yīng)是串聯(lián)還是并聯(lián)。3四種負(fù)反應(yīng)組態(tài)及組態(tài)的判斷1 電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)*表現(xiàn)形式：輸出和反應(yīng)均以電壓的形式出現(xiàn)C2Ti丄Ci4 鞏 VSO(a)分立元件放大電路(b)集成運(yùn)放放大電路在放大器輸出端，采樣輸出電壓反應(yīng)量與Vo成正比，為電壓反應(yīng)；在放大器輸入端，信號以電壓形式出現(xiàn)，Vf與V i相串聯(lián)，為串聯(lián)反應(yīng)；*判斷方法對上

8、圖(a)所示電路，根據(jù)瞬時極性法判斷,經(jīng)R加在發(fā)射極Ei上的反應(yīng)電壓為+'，與輸入電壓極性相同， 且加在輸入回路的兩點(diǎn),故為串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。反應(yīng)信號與輸出電壓成比例，是電壓反應(yīng)。后級對前級的這一反應(yīng)是交流反應(yīng),同時Ri上還有第一級本身的負(fù)反應(yīng)。對圖(b)，因輸入信號和反應(yīng)信號加在運(yùn)放的兩個輸入端，故為串聯(lián)反應(yīng)，根據(jù)瞬時極 性判斷是負(fù)反應(yīng)，且為電壓負(fù)反應(yīng)。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負(fù)反應(yīng)。(2 )電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng) *表現(xiàn)形式：輸出采樣輸出電流，而反應(yīng)量那么以電壓的形式出現(xiàn)電路如以下圖所示。圖(a)是共射根本放大電路將Ce去掉而構(gòu)成。圖(b)是由集成運(yùn)放構(gòu)成。? b Iki(Af)丘L %盹1|1+*

9、判斷方法：對圖(a)，反應(yīng)電壓從 Re上取出,根據(jù)瞬時極性和反應(yīng)電壓接入方式，可判斷為串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。因輸出電壓短路，反應(yīng)電壓仍然存在，故為串聯(lián)電流負(fù)反應(yīng)。(3 )電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)*表現(xiàn)形式：輸出采樣輸出電壓，而反應(yīng)量那么以電流的形式出現(xiàn).電路如以下圖所示。A*判斷方法：因反應(yīng)信號與輸入信號在一點(diǎn)相加，為并聯(lián)反應(yīng)。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負(fù)反應(yīng)，且為電壓負(fù)反應(yīng)。因?yàn)椴⒙?lián)反應(yīng)，在輸入端采用電流相加減。即為電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。4 電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)的電路如以下圖a、b所示。*表現(xiàn)形式：輸出和反應(yīng)均以電流的形式出現(xiàn)(b)*判斷方法：因反應(yīng)信號與輸入信號在一點(diǎn)相加，為并聯(lián)反應(yīng)。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負(fù)反

10、應(yīng)，且因輸出電壓短路，反應(yīng)電壓仍然存在，因?yàn)椴⒙?lián)反應(yīng)，在輸入端采用電流相加減。即為電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。對于圖a電路，反應(yīng)節(jié)點(diǎn)與輸入點(diǎn)相同， 所以是電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。 對于圖b電路，也 為電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。二、本講重點(diǎn)1、負(fù)反應(yīng)概念。2、各種反應(yīng)類型的判斷。三、本講難點(diǎn)并聯(lián)和串聯(lián)負(fù)反應(yīng)及電流負(fù)反應(yīng)的判斷四、教學(xué)過程組織講授第十七講深度負(fù)反應(yīng)放大電路放大倍數(shù)的估算、主要內(nèi)容1、負(fù)反應(yīng)放大電路的方塊圖表示法反應(yīng)放大電路的根本方程：放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)aAXi反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)系數(shù)Xo放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)AfXoXiaf=X也有：XiXj X。, af稱為環(huán)路放大倍數(shù)。2、四種組態(tài)電路的方塊圖將負(fù)反應(yīng)放大電路

11、的根本放大電路與反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)均看成為二端口網(wǎng)絡(luò), 明兩個網(wǎng)絡(luò)的不同連接方式。不同組態(tài)負(fù)反應(yīng)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)具有不同的物理意義。那么不同反應(yīng)組態(tài)表但在不同組態(tài)負(fù)反應(yīng)放大電路中環(huán)路放大倍數(shù) AF均為無量綱。3、閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式和反應(yīng)深度:1一般表達(dá)式由于：Xi =Xi _XfAfXoXi=A Xi /(Xi Xf)A1 AF在中頻段:A1 AF2反應(yīng)深度環(huán)路增益AF是指放大電路和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益，當(dāng)AF >>1時稱為深度A 1化負(fù)反應(yīng)，相當(dāng)于1 AF >>1。那么：閉環(huán)放大倍數(shù) Af = 1 af F在深度負(fù)反應(yīng)條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)與有源器件的參數(shù)根本無關(guān)

12、。一般反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)是無源 元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反應(yīng)時的放大倍數(shù)比擬穩(wěn)定。A將1 AF稱為反應(yīng)深度。1 A F = Af它反映了反應(yīng)對放大電路影響的程度?？煞譃橐韵氯N情況當(dāng)J 1 AF> 1時，Afv A，相當(dāng)負(fù)反應(yīng)當(dāng)f 1 AFv 1時，Af> A，相當(dāng)正反應(yīng)當(dāng)J 1 af=0時，Af=oo相當(dāng)于輸入為零時仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)3、深度負(fù)反應(yīng)放大電路放大倍數(shù)的分析在深度負(fù)反應(yīng)條件下往往采用的近似計(jì)算。Af1利用閉環(huán)放大倍數(shù)F求解。這里的Af是廣義的，其含義因反應(yīng)組態(tài)而異：對于電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)為Avf ；對于電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)為 Aif ；對于電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)為Ar

13、f ；對于電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)為 壓放倍數(shù)，了 Avf夕卜，其它幾種增益都要轉(zhuǎn)換。如果是串聯(lián)反應(yīng)，將輸人回路開路，可求出反應(yīng)系數(shù).XfF 二Xo 'Agf。如要估算電Xo反應(yīng)系數(shù)確實(shí)定：如果是并聯(lián)反應(yīng)，將輸人端對地短路，可求出反應(yīng)系數(shù)'2利用Xf X求解。O 虛短特性表達(dá)。0 虛斷特性表達(dá)。對于串聯(lián)反應(yīng)，Vf "Vi，相當(dāng)于根本放大器輸人端電壓為對于并聯(lián)反應(yīng)，If 1 i，相當(dāng)于根本放大器輸入端電流為抓住這個特點(diǎn)寫出有關(guān)方程式，往往可以直接而且簡捷地得到電壓放大倍數(shù)。這是分析反應(yīng) 電路的一種實(shí)用方法。3對非深反應(yīng)電路，利用由方塊圖導(dǎo)出的公式求解Rf、ROfy及Af。關(guān)鍵：找

14、出A和F,即把閉環(huán)的反應(yīng)放大器分解成根本放大器和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)兩個獨(dú)立局部。 確定A的原那么：不計(jì)主反應(yīng)作用；計(jì)入反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)。二、本講重點(diǎn)1反應(yīng)根本框圖和根本反應(yīng)方程2、深度負(fù)反應(yīng)條件下的電壓增益工程估算。三、本講難點(diǎn)1、深度負(fù)反應(yīng)條件下的電壓增益工程估算。四、教學(xué)過程組織講授第十八講 負(fù)反應(yīng)對放大電路的影響、主要內(nèi)容1負(fù)反應(yīng)對放大倍數(shù)的影響1+AF倍，只不過不根據(jù)負(fù)反應(yīng)根本方程，不管何種負(fù)反應(yīng)，都可使反應(yīng)放大倍數(shù)下降 同的反應(yīng)組態(tài) AF的量綱不同而已。在負(fù)反應(yīng)條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高。_ 1 AF dA - AF dA _ dAdAf221 AF21 AF2dA 1 dA石 _

15、1 AF A有反應(yīng)時，增益的穩(wěn)定性比無反應(yīng)時提高了1+AF倍。2負(fù)反應(yīng)對輸入和輸出電阻的影響負(fù)反應(yīng)對輸入電阻的影響與反應(yīng)參加的方式有關(guān)，即與串聯(lián)反應(yīng)或并聯(lián)反應(yīng)有關(guān)，而與電壓反應(yīng)或電流反應(yīng)無關(guān)。負(fù)反應(yīng)對輸出電阻的影響與反應(yīng)采樣的方式有關(guān)，即與電壓反應(yīng)或電流反應(yīng)有關(guān)，而與串聯(lián)反應(yīng)或并聯(lián)反應(yīng)無關(guān)。1對輸入電阻的影響串聯(lián)負(fù)反應(yīng)使輸入電阻增加，并聯(lián)負(fù)反應(yīng)使輸入電阻減小2電壓負(fù)反應(yīng)使輸出電阻減小，電流負(fù)反應(yīng)可以使輸出電阻增加，電壓負(fù)反應(yīng)可以使輸出電阻減小，這與電壓負(fù)反應(yīng)可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)，輸出電壓的降落就小。3負(fù)反應(yīng)對通頻帶的影響放大電路參加負(fù)反應(yīng)后，增益下降，但通頻帶

16、卻加寬了。有反應(yīng)時的通頻帶為無反應(yīng)時的通頻帶的1+AmF倍。負(fù)反應(yīng)放大電路擴(kuò)展通頻帶有一個重要的特性，即增益與通頻帶之積為常數(shù)4負(fù)反應(yīng)對非線性失真的影響負(fù)反應(yīng)可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反應(yīng)環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。因參加負(fù)反應(yīng)，放大電路的輸出幅度下降，不好比照，因此必須要加大輸入信號，使參加負(fù)反應(yīng)以后的輸出幅度根本到達(dá)原來有失真時的輸出幅度才有意義。5負(fù)反應(yīng)對噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反應(yīng)只對反應(yīng)環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制作用，且必須加大輸入信號后才使抑制作用有效。6放大電路中引人負(fù)反應(yīng)的一般原那么二、本講重點(diǎn)負(fù)反應(yīng)對放大器性能的影響和改善三、本講難點(diǎn)非深度負(fù)反應(yīng)電路的計(jì)算?？芍恢v參數(shù)的

17、含義和計(jì)算方法，可不作仔細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。四、教學(xué)過程組織講授，用仿真分析負(fù)反應(yīng)對非線性失真的影響【本章小結(jié)】本章主要講述了反應(yīng)的根本概念、 負(fù)反應(yīng)放大電路的方塊圖及一負(fù)反應(yīng)對放大電路性能 的影響和放大電路的穩(wěn)定性等問題，說明了反應(yīng)的判斷方法、 深度負(fù)反應(yīng)條件下放大倍數(shù)的估算方法、根據(jù)需要正確引入負(fù)反應(yīng)的方法、負(fù)反應(yīng)放火電路穩(wěn)定性的判斷方法和自激振蕩的消除方法等。主要小結(jié)為：一、反應(yīng)的概念在電子電路中，將輸出量輸出電壓或輸出電流的一局部或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量放大電路的輸入電壓或輸入電流的措施稱為反應(yīng)。假設(shè)反應(yīng)的結(jié)果使輸出量的變化或凈輸入量減小，那么稱之為負(fù)反應(yīng)；反

18、之，那么稱之為正反饋。假設(shè)反應(yīng)存在于直流通路，那么稱為直流反應(yīng)；假設(shè)反應(yīng)存在于交流通路，那么稱為交流反應(yīng)。 本章重點(diǎn)研究交流負(fù)反應(yīng)。交流負(fù)反應(yīng)有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。假設(shè)反應(yīng)量取自輸出電壓，那么稱之為電壓反應(yīng)；假設(shè)反應(yīng)量取自輸出電流，那么稱之- ' 為電流反應(yīng)；輸入量Xi、反應(yīng)量x f和凈輸入量X 'i ,以電壓形式相疊加，即Ui = UU f ,"l"稱為串聯(lián)反應(yīng)；以電流形式相疊加，即li =1 i Tf，稱為并聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)組態(tài)不同，Xi、Xf、x'i和X。的量綱也就不同。二、反應(yīng)類型的判斷在分析反應(yīng)放大電路時，“有無反應(yīng)決定于輸出回路和輸入回路是否存在反應(yīng)通路；“直流反應(yīng)或交流反應(yīng)決定于反應(yīng)通路存在于直流通路還是交流通路；“正負(fù)反應(yīng)的判使凈輸入量增大的為正反應(yīng)?？闪钶敵鲭妷旱扔诹?，假設(shè)反斷