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(lèi)型判斷：有無(wú)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(duì)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(shí)分配本章分為3講，每講2學(xué)時(shí)。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(hào)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(jiàn)以下圖所示。反應(yīng)信號(hào)

2、的傳輸是反向傳輸。開(kāi)環(huán)：放大電路無(wú)反應(yīng)，信號(hào)的傳輸只能正向從輸入端到輸出端。與原輸入信號(hào)相加或閉環(huán)：放大電路有反應(yīng)，將輸出信號(hào)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(hào)，Xf是反應(yīng)信號(hào)，Xi稱(chēng)為凈輸入信號(hào)。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(hào)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(hào)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(hào)只有直流成分；交流反

3、應(yīng)：反應(yīng)信號(hào)只有交流成分；交直流反應(yīng)：反應(yīng)信號(hào)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(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)Au、Ri、Ro有影響。2、反應(yīng)的判斷1有無(wú)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(shí)極性法1 在輸入端，先假定輸入信號(hào)的瞬時(shí)極性；可用“+、“- 或“r、“廠表示;2 根據(jù)放大電路各級(jí)的組態(tài)，決定輸出量與反應(yīng)量的瞬時(shí)極性；3 最后觀察引回到輸入端反應(yīng)信號(hào)的瞬時(shí)極性，假設(shè)使凈輸入信號(hào)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(lèi)型主要取決于電路的連接方式，而與Ui的極性無(wú)關(guān)。對(duì)單個(gè)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(hào)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(hào)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(lái)的反應(yīng)信號(hào)為零，那么為電壓反應(yīng)； 假設(shè)反應(yīng)信號(hào)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(hào)在

5、輸入端的求和方式1串聯(lián)反應(yīng)：反應(yīng)信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極上，此時(shí)反應(yīng)信號(hào) 與輸入信號(hào)是電壓相加減的關(guān)系。2 并聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極，此時(shí)反應(yīng)信號(hào)與輸入信號(hào) 是電流相加減的關(guān)系。3判別方法：將反應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)地短接，假設(shè)輸入信號(hào)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(duì)于三極管來(lái)說(shuō)，反應(yīng)信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)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(gè)加在基極，另一個(gè)加在發(fā)射極那么為串聯(lián)反應(yīng)。對(duì)于運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)， 反應(yīng)信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，那么為并聯(lián)反應(yīng)；一個(gè)加在同相輸入端，另一個(gè)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(lái)判斷：1反應(yīng)信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路同一點(diǎn)時(shí)：瞬時(shí)極性相同的為正反應(yīng)；瞬時(shí)極性相反的是負(fù)反應(yīng)；2 反應(yīng)信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路兩點(diǎn)時(shí)：瞬時(shí)極性相同的為負(fù)反應(yīng)；瞬時(shí)極性相反的是正反應(yīng)。對(duì)三極管放大電路來(lái)說(shuō)這兩點(diǎn)是基極和發(fā)射極，對(duì)運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)是同相輸入端和反相輸入端。注意：輸入信號(hào)和反應(yīng)信號(hào)的瞬時(shí)極性都是指對(duì)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(dòng)態(tài)元件進(jìn)行判斷。1 假設(shè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)動(dòng)態(tài)元件通常為電容_，那么反應(yīng)信號(hào)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(lèi)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(hào)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(duì)上

8、圖(a)所示電路，根據(jù)瞬時(shí)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(hào)與輸出電壓成比例，是電壓反應(yīng)。后級(jí)對(duì)前級(jí)的這一反應(yīng)是交流反應(yīng),同時(shí)Ri上還有第一級(jí)本身的負(fù)反應(yīng)。對(duì)圖(b)，因輸入信號(hào)和反應(yīng)信號(hào)加在運(yùn)放的兩個(gè)輸入端，故為串聯(lián)反應(yīng)，根據(jù)瞬時(shí)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(duì)圖(a)，反應(yīng)電壓從 Re上取出,根據(jù)瞬時(shí)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(hào)與輸入信號(hào)在一點(diǎn)相加，為并聯(lián)反應(yīng)。根據(jù)瞬時(shí)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(hào)與輸入信號(hào)在一點(diǎn)相加，為并聯(lián)反應(yīng)。根據(jù)瞬時(shí)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(duì)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(duì)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(lèi)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(guò)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(kāi)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(chēng)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(gè)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(wú)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(shí)稱(chēng)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(wú)關(guān)

12、。一般反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)是無(wú)源 元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性?xún)?yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反應(yīng)時(shí)的放大倍數(shù)比擬穩(wěn)定。A將1 AF稱(chēng)為反應(yīng)深度。1 A F = Af它反映了反應(yīng)對(duì)放大電路影響的程度。可分為以下三種情況當(dāng)J 1 AF> 1時(shí)，Afv A，相當(dāng)負(fù)反應(yīng)當(dāng)f 1 AFv 1時(shí)，Af> A，相當(dāng)正反應(yīng)當(dāng)J 1 af=0時(shí)，Af=oo相當(dāng)于輸入為零時(shí)仍有輸出，故稱(chēng)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(duì)于電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)為Avf ；對(duì)于電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)為 Aif ；對(duì)于電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)為Ar

13、f ；對(duì)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(kāi)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(duì)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(duì)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(duì)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(gè)特點(diǎn)寫(xiě)出有關(guān)方程式，往往可以直接而且簡(jiǎn)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(duì)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(gè)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(guò)程組織講授第十八講 負(fù)反應(yīng)對(duì)放大電路的影響、主要內(nèi)容1負(fù)反應(yīng)對(duì)放大倍數(shù)的影響1+AF倍，只不過(guò)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(shí)，增益的穩(wěn)定性比無(wú)反應(yīng)時(shí)提高了1+AF倍。2負(fù)反應(yīng)對(duì)輸入和輸出電阻的影響負(fù)反應(yīng)對(duì)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(wú)關(guān)。負(fù)反應(yīng)對(duì)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(wú)關(guān)。1對(duì)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(duì)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(shí)的通頻帶為無(wú)反應(yīng)時(shí)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(gè)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(duì)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(hào)，使參加負(fù)反應(yīng)以后的輸出幅度根本到達(dá)原來(lái)有失真時(shí)的輸出幅度才有意義。5負(fù)反應(yīng)對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反應(yīng)只對(duì)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(hào)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(duì)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。可只講參數(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(guò)程組織講授，用仿真分析負(fù)反應(yīng)對(duì)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(duì)放大電路性能 的影響和放大電路的穩(wěn)定性等問(wèn)題，說(shuō)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(guò)一定的電路形式作用到輸入回路，用來(lái)影響其輸入量放大電路的輸入電壓或輸入電流的措施稱(chēng)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(chēng)之為負(fù)反應(yīng)；反

18、之，那么稱(chēng)之為正反饋。假設(shè)反應(yīng)存在于直流通路，那么稱(chēng)為直流反應(yīng)；假設(shè)反應(yīng)存在于交流通路，那么稱(chēng)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(chēng)之為電壓反應(yīng)；假設(shè)反應(yīng)量取自輸出電流，那么稱(chēng)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(chēng)為串聯(lián)反應(yīng)；以電流形式相疊加，即li =1 i Tf，稱(chēng)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(lèi)型的判斷在分析反應(yīng)放大電路時(shí)，“有無(wú)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