模擬電子技術(shù)負(fù)反饋

1、7.1 反饋的基本概念與分類反饋的基本概念與分類7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋7.1.3 正反饋與負(fù)反饋正反饋與負(fù)反饋7.1.4 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋7.1.1 什么是反饋什么是反饋7.1.5 電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋輸出回路輸出回路輸入回路輸入回路T 穩(wěn)定原理穩(wěn)定原理 IC IE VBE IB IC 問題的引入問題的引入VB不變不變 VE )(EEERIV什么作用？什么作用？穩(wěn)定工作點(diǎn)電路穩(wěn)定工作點(diǎn)電路A輸出輸出輸入輸入什么作用？什么作用？反饋反饋什么是反饋？什么是反饋？反饋：反饋：將系統(tǒng)輸出量的一部分或全部，經(jīng)將系統(tǒng)輸出量的一部分或全部，經(jīng)一定

2、的環(huán)節(jié)回送到輸入端一定的環(huán)節(jié)回送到輸入端7.1.1 什么是反饋什么是反饋F疊加疊加輸出回路輸出回路輸入回路輸入回路7.1.1 什么是反饋什么是反饋反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想工廠工廠用戶用戶產(chǎn)品產(chǎn)品信息員信息員疊加疊加用戶意見用戶意見修正后的修正后的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想反饋反饋7.1.1 什么是反饋什么是反饋反饋電路的三個(gè)環(huán)節(jié)反饋電路的三個(gè)環(huán)節(jié) 7.1.1 什么是反饋什么是反饋基本放大器基本放大器輸出輸出輸入輸入開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)反饋框圖：反饋框圖：反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)xF反饋信號(hào)反饋信號(hào) xI反饋放大電路反饋放大電路的輸入信號(hào)的輸入信號(hào) xID基本放大電路的基本放大電路的輸入信號(hào)輸入信號(hào)（凈輸入信

3、號(hào)）（凈輸入信號(hào)） xO輸出信號(hào)輸出信號(hào) 疊加疊加 例例:判斷電路是否存在反饋通路判斷電路是否存在反饋通路7.1.1 什么是反饋什么是反饋反饋通路反饋通路（本級(jí)）（本級(jí)）反饋通路反饋通路（本級(jí)）（本級(jí)）反饋通路反饋通路（級(jí)間）（級(jí)間）無反饋無反饋直流反饋：直流反饋：反饋只對(duì)直流分量起作用，反饋元件反饋只對(duì)直流分量起作用，反饋元件 只能傳遞直流信號(hào)。只能傳遞直流信號(hào)。引入直流負(fù)反饋的目的：引入直流負(fù)反饋的目的：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋交流反饋：交流反饋：反饋只對(duì)交流分量起作用，反饋元件反饋只對(duì)交流分量起作用，反饋元件 只能傳遞交流信號(hào)。只能傳遞

4、交流信號(hào)。引入交流負(fù)反饋的目的：引入交流負(fù)反饋的目的：改善放大電路的性能改善放大電路的性能直流通路直流通路交流通路交流通路直流反饋直流反饋直流反饋直流反饋交、直流反饋交、直流反饋例例:判斷下圖中的級(jí)間反饋是直流還是交流反饋判斷下圖中的級(jí)間反饋是直流還是交流反饋Rf1Rf2Re1Rf1Rf2Re1Re1增加隔直電容增加隔直電容C后，后，Rf只對(duì)交流起反饋?zhàn)饔?。只?duì)交流起反饋?zhàn)饔谩?C1Rb1RC1Rb21Rb22RC2Re2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRe1C7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋增加旁路電容增加旁路電容C后，后，R RE1E1只對(duì)直流起反饋?zhàn)饔谩Ｖ粚?duì)直流

5、起反饋?zhàn)饔谩+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+UCCuoui+T1T2RfRE17.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋 在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥嗽谄鸱答佔(zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容并聯(lián)旁路電容，可以使其只對(duì)直流起作用?？梢允蛊渲粚?duì)直流起作用。 在反饋網(wǎng)絡(luò)中在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容串接隔直電容，則可以隔，則可以隔斷直流，此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。斷直流，此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋7.1.3 正反饋與負(fù)反饋正反饋與負(fù)反饋負(fù)反饋：負(fù)反饋：反饋信號(hào)削弱凈輸入信號(hào)的反饋反饋信號(hào)削弱凈輸入信號(hào)的反饋正反饋：正反饋：反饋信號(hào)增強(qiáng)凈

6、輸入信號(hào)的反饋反饋信號(hào)增強(qiáng)凈輸入信號(hào)的反饋正反饋用于振蕩器正反饋用于振蕩器負(fù)反饋用于穩(wěn)定系統(tǒng)負(fù)反饋用于穩(wěn)定系統(tǒng)基本放大器基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)xFxIxIDxO7.1.3 正反饋與負(fù)反饋正反饋與負(fù)反饋 判別方法：判別方法：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)輸入信號(hào)對(duì)地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，可用的極性，可用“+”+”、“-”-”或或“” “”“” “”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，直至按信號(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。如果反饋信號(hào)的瞬時(shí)判斷出反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。如果反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性使極性

7、使凈輸入減小凈輸入減小，則為，則為負(fù)反饋負(fù)反饋；反之為正反饋。反之為正反饋。vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)(-)vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)負(fù)反饋負(fù)反饋正反饋正反饋反饋通路反饋通路 反饋通路反饋通路+凈輸入量?jī)糨斎肓績(jī)糨斎肓績(jī)糨斎肓縱fvbe fibevvv使凈輸入減小為使凈輸入減小為負(fù)反饋負(fù)反饋反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路 iBiIiFFBiiiI使凈輸入減小為使凈輸入減小為負(fù)反饋負(fù)反饋例例7.1.4 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: 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋: 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)

8、反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端輸入端的的連接方式連接方式判定判定串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別方法：串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別方法：輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL）: : vid = vi - vf -串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL）: :iid = ii - if -并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小vO- -+R4R5R3- -+vIR1R2+級(jí)間反饋通路級(jí)間反饋通路(+)(+)(

9、+)(+)(-)iIiIDiFFDIiiiI例：判斷電路中的級(jí)間反饋是負(fù)反饋例：判斷電路中的級(jí)間反饋是負(fù)反饋?若是若是負(fù)反饋負(fù)反饋,是是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋vfvbe fibevvv串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋反饋通路反饋通路例：判斷電路中例：判斷電路中Re串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋iBiFuC1uB2uouiRE2RfRE1RC1RC2+UCC iI并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋FBiiiI例：判斷電路中的例：判斷電路中的Rf是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋iifibib=i-if并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋ufuiubeube=ui-uf串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 對(duì)共射

10、極電路而言，反饋信號(hào)接至輸入級(jí)的對(duì)共射極電路而言，反饋信號(hào)接至輸入級(jí)的基極基極, ,為為并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋；接至發(fā)射極為；接至發(fā)射極為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。+(-)(+)+(-)(+)XiXfXiXf 對(duì)于運(yùn)算放大器來說，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)對(duì)于運(yùn)算放大器來說，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，則為加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反并聯(lián)反饋饋；反饋信號(hào)與輸入信號(hào)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)分別分別加在加在兩個(gè)兩個(gè)輸入端輸入端則則為為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋例例反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路7.1.5 電壓反饋與電流反饋電壓反饋與

11、電流反饋 電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端輸出端的的取樣對(duì)象取樣對(duì)象決定決定電壓反饋：電壓反饋：反饋信號(hào)反饋信號(hào)xf和輸出電壓成比例，即和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反饋：電流反饋：反饋信號(hào)反饋信號(hào)xf與輸出電流成比例，即與輸出電流成比例，即xf=Fio 并聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋 電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓 電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流7.1.5 電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋判斷方法：判斷方法：負(fù)載短路法負(fù)載短路法 將將負(fù)載負(fù)載短路，反饋量仍然存在短路，反饋

12、量仍然存在電流反饋。電流反饋。 將將負(fù)載負(fù)載短路（未接負(fù)載時(shí)輸出對(duì)地短路），反短路（未接負(fù)載時(shí)輸出對(duì)地短路），反饋量為零饋量為零電壓反饋。電壓反饋。電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路判斷電壓、電流反饋判斷電壓、電流反饋RL從集電極引出從集電極引出為電壓反饋為電壓反饋共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路RLioiE從發(fā)射極引出從發(fā)射極引出為電流反饋為電流反饋uo+C1Rb1RC1Rb21Rb22RC2Re2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRe1電壓反饋電壓反饋例例：判斷：判斷Rf是電流還是電壓反饋。是電流還是電壓反饋。反饋通路反饋通路7.2 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)負(fù)

13、反饋放大電路的四種組態(tài)7.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路 反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流） 信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響7.2 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋(提高提高Ri)并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋(減小減小Ri)電壓反饋電壓反饋(穩(wěn)定穩(wěn)定uo)電流反饋電流反饋(穩(wěn)定穩(wěn)定io)輸入端輸入端輸出端輸出端電壓串聯(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)

14、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7.2.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓特點(diǎn)：特點(diǎn)： 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源7.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓 電流控制的電壓源電流控制的電壓源特點(diǎn)：特點(diǎn)：7.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電壓形式求和輸入以電壓形

15、式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流 電壓控制的電流源電壓控制的電流源特點(diǎn)：特點(diǎn)：7.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流 電流控制的電流源電流控制的電流源特點(diǎn)：特點(diǎn)：反饋類型的判別反饋類型的判別分析步驟：分析步驟：2. 是否負(fù)反饋？是否負(fù)反饋？3. 是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？（判斷反饋的組態(tài)）（判斷反饋的組態(tài)）1. 找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）。找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）。

16、iiib1if負(fù)反饋負(fù)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋電壓反饋電壓反饋反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流）電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋反饋通路反饋通路vO- -+R4R5R3- -+vIR1R2+級(jí)間反饋通路級(jí)間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)iiiididfiidiii并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋vo=0電壓反饋電壓反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流）思考題思考題 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋有何區(qū)別？串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋有何區(qū)別？為了使負(fù)反饋的效果更佳，對(duì)信號(hào)源為了使負(fù)反饋的效果更佳，對(duì)信號(hào)源的內(nèi)阻應(yīng)有什么要求？的內(nèi)阻應(yīng)有什么要求？end串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋信

17、號(hào)源對(duì)反饋效果的影響信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響vID = vI -vF 則則vI最好為恒壓源，即最好為恒壓源，即信號(hào)源內(nèi)阻信號(hào)源內(nèi)阻RS越小越好。越小越好。 要想反饋效果明顯，就要想反饋效果明顯，就要求要求vF變化能有效引起變化能有效引起vID的變化。的變化。信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋iID = iI -iF 則則iI最好為恒最好為恒流流源，即源，即信號(hào)源內(nèi)阻信號(hào)源內(nèi)阻RS越大越好。越大越好。 要想反饋效果明顯，就要想反饋效果明顯，就要求要求iF變化能有效引起變化能有效引起iID的的變化。變化。end7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一

18、般表達(dá)式1. 閉環(huán)增益的一般表達(dá)式閉環(huán)增益的一般表達(dá)式2. 反饋深度討論反饋深度討論3. 環(huán)路增益環(huán)路增益1. 閉環(huán)增益的一般表達(dá)式閉環(huán)增益的一般表達(dá)式開環(huán)增益開環(huán)增益idoxxA ofxxF 反饋系數(shù)反饋系數(shù)iofxxA 閉環(huán)增益閉環(huán)增益因?yàn)橐驗(yàn)閒iidxxx 所以所以iofxxA fidoxxx FxAxxooo/ AFA 1fidixxx 閉環(huán)增益的一般表達(dá)式閉環(huán)增益的一般表達(dá)式AFAA 1f7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式基本放大器基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)xfxixidxo放大倍數(shù)下降的原因放大倍數(shù)下降的原因Xf=FXo= FAXid Xid=Xi

19、1+AF 即引入負(fù)反饋之后，電路的凈輸入信號(hào)降為原即引入負(fù)反饋之后，電路的凈輸入信號(hào)降為原輸入信號(hào)的輸入信號(hào)的1/(1+AF) 。由于由于Xid=XiXf故故Xi=Xid+Xf=(1+FA)Xid負(fù)反饋放大電路中各種信號(hào)量的含義負(fù)反饋放大電路中各種信號(hào)量的含義7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式2. 反饋深度討論反饋深度討論稱為反饋深度稱為反饋深度)1(FA 一般負(fù)反饋一般負(fù)反饋時(shí)，時(shí)， 11 )1( FA， FAA 時(shí)，時(shí)， 11 )2( FA深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋正反饋正反饋時(shí)，時(shí)， 11 )3( FA， FAA 自激振蕩自激振蕩時(shí)，時(shí)， 01 )4( FA，

20、 F A 一般情況下，一般情況下，A和和F都是頻率的函數(shù)，當(dāng)考慮信號(hào)頻率的影都是頻率的函數(shù)，當(dāng)考慮信號(hào)頻率的影響時(shí)，響時(shí)，Af、A和和F分別用分別用 、 和和 表示。表示。 fAAF即即FAAA 1f7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4 負(fù)反饋對(duì)放大電負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響路性能的影響7.4.2 減小非線性失真減小非線性失真7.4.3 抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲7.4.4 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響7.4.1 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性7.4.1 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)閉環(huán)時(shí)FAAA 1f對(duì)對(duì)A求導(dǎo)

21、得求導(dǎo)得2f)1(1ddAFAA 只考慮幅值有只考慮幅值有AFAA 1fAAAFAAd11dff 即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開環(huán)減小了即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開環(huán)減小了1+AF另一方面另一方面, ,在深度負(fù)反饋條件下在深度負(fù)反饋條件下FA1f 即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。負(fù)反饋的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同負(fù)反饋的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif）加反饋前加反饋前Auiuo小小大大加反饋后加反饋后ud小小大大uiAF uouf小

22、小大大負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。因此只能減小失真，而不能完全消除失真。7.4.2 減小非線性失減小非線性失真真7.4.2 減小非線性失真減小非線性失真 閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。 只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就是失真的，即使引入負(fù)反饋，也無濟(jì)于事。是失真的，即使引入負(fù)反饋，也無濟(jì)于事。 1開環(huán)特性開環(huán)特性2閉環(huán)特性閉環(huán)特性 7.4.3 抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲nsVVNS VVVVVVVVFAAA

23、VFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA電壓的信噪比電壓的信噪比 2VA增加一前置級(jí)增加一前置級(jí) 并認(rèn)為該級(jí)為無噪聲的并認(rèn)為該級(jí)為無噪聲的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的信噪比 7.4.4 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響 串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋1. 對(duì)輸入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響開環(huán)輸入電阻開環(huán)輸入電阻 Ri i= =vidid/ /ii i因?yàn)橐驗(yàn)?vf f= =Fxo o xo o= =Avidid閉環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻 Rifif= =vi i/ /ii i所以所以 vi i= =vidid+ +vf

24、f=(1+=(1+AF ) )vidid閉環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻 Rifif= =vi i/ /ii iiiid)1()1(RAFiAF v引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。7.4.4 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響 并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋1. 對(duì)輸入電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響閉環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻AFRR 1iif 引入并聯(lián)負(fù)反饋后，引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小了。輸入電阻減小了。注意注意: : 反饋對(duì)輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對(duì)環(huán)外反饋對(duì)輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對(duì)環(huán)外 不產(chǎn)生影響。不產(chǎn)生影響。例如例如圖中圖中R1 1不在環(huán)內(nèi)不在環(huán)

25、內(nèi)AFRR 1iif但是但是ifiifRRR 當(dāng)當(dāng)R1 1 時(shí)，反饋對(duì)時(shí)，反饋對(duì)Rif幾乎沒有影響。幾乎沒有影響。ifR 7.4.4 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響2. 對(duì)輸出電阻的影對(duì)輸出電阻的影響響 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電壓，其輸出特性接近恒壓源電壓負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電壓，其輸出特性接近恒壓源.Uo= E - IRoRoRLUoEI+- Ro 越小，輸出電壓越小，輸出電壓Uo的穩(wěn)定性越好；的穩(wěn)定性越好；電壓負(fù)反饋能夠降低輸出電阻電壓負(fù)反饋能夠降低輸出電阻 Ro ；電壓負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電壓，其輸出特性接近恒壓源；電壓負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電壓，其輸出

26、特性接近恒壓源；Uo= E - IRoRoRLUoEI+- Ro 越小，輸出電壓越小，輸出電壓Uo的穩(wěn)定性越好；的穩(wěn)定性越好；電壓負(fù)反饋能夠降低輸出電阻電壓負(fù)反饋能夠降低輸出電阻 Ro ；電流負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電流，其輸出特性接近于恒流源；電流負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電流，其輸出特性接近于恒流源；IoUoRLRoISIo = IS - Uo / Ro Ro 越大，輸出電流越大，輸出電流 Io的穩(wěn)定性越好；的穩(wěn)定性越好；電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋 能夠提高輸出電阻能夠提高輸出電阻Ro ；2. 對(duì)輸出電阻的影對(duì)輸出電阻的影響響7.4.4 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響2. 對(duì)輸出電阻的影

27、響對(duì)輸出電阻的影響 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電流，其輸出特性接近于恒流源；電流負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電流，其輸出特性接近于恒流源；IoUoRLRoISIo = IS - Uo / RoRo 越大，輸出電流越大，輸出電流 Io的穩(wěn)定性越好；的穩(wěn)定性越好；電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋 能夠提高輸出電阻能夠提高輸出電阻Ro ； 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善，是以犧牲負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善，是以犧牲增益為代價(jià)的，且僅對(duì)環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。增益為代價(jià)的，且僅對(duì)環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。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 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋 增大輸入電阻增大輸入電阻減小輸

28、入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流7.4.4 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則 要穩(wěn)定直流量要穩(wěn)定直流量引入直流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋 要穩(wěn)定交流量要穩(wěn)定交流量引入交流負(fù)反饋引入交流負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電壓要穩(wěn)定輸出電壓引入電壓負(fù)反饋引入電壓負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電流要穩(wěn)定輸出電流引入電流負(fù)反饋引入電流負(fù)反饋 要增大輸入電阻要增大輸入電阻引入串聯(lián)負(fù)反饋引入串聯(lián)負(fù)反饋 要減小輸入電阻要減小輸入電阻引入并聯(lián)負(fù)反饋引入并聯(lián)負(fù)反饋7.5 深度負(fù)

29、反饋條件下深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算的近似計(jì)算1. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn)深度負(fù)反饋的特點(diǎn)2. 舉例舉例1. 估算的依據(jù)估算的依據(jù) 深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋系數(shù)有關(guān)深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋系數(shù)有關(guān) 11 FA由由FAAA 1F得得FFAA1 11 FA 方法一：方法一：一一. 估算電壓增益估算電壓增益7.5 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算算 方法二：方法二：FAAA 1F根據(jù)根據(jù)FFAA1 將將ioFXXA ofXXF ifXX 代入上式代入上式得得即：輸入量近似等于反饋量即：輸入量近似等于反饋量0fidXXX凈輸入量近似等于零凈輸入量

30、近似等于零由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路“虛短虛短”、“虛斷虛斷”的概念的概念V+=V-（運(yùn)放電路）（運(yùn)放電路）Ve=Vb（三極管電路）（三極管電路）ii+=ii-=0 （運(yùn)放電路）（運(yùn)放電路）ib=0（三極管電路）（三極管電路）“虛短虛短”與與“虛斷虛斷”深度負(fù)反饋條件下：深度負(fù)反饋條件下：Xd=Xi-Xf0(1)“虛短虛短”Vd0(2)“虛斷虛斷”Id0(1)(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 例例1.1.分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋2. 舉例舉例 解：用方法一。解：用方法一。 求反饋系數(shù)：求反饋系數(shù)： 求閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：求閉

31、環(huán)電壓放大倍數(shù)：uuFofVVfeeRRR11ioVVAufF111efeRRR例例2 2.運(yùn)放組成的運(yùn)放組成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路 解：用方法二。解：用方法二。 利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷的概念得知的概念得知?jiǎng)t則閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益00iIVdfoioUFVVVVA11RRffORRRV11fiVV =(1)(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋（2 ）電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器）電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器反饋系數(shù)為反饋系數(shù)為閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益 解：用方法一。解：用方法一。se2e2fifsiosousfRRRRRRRIRIUUALL)(e2fe2ofRRRIIe

32、2fe2ofiiRRRIIFe2e2fiifoiifRRRFIIA1 例例1.1.分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)電壓增益：閉環(huán)電壓增益：Ausf= VO/Vi利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知例例2. 運(yùn)放組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器運(yùn)放組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器022IRRRIff1RIRIiLo122RRRRRLf 解：用方法二。解：用方法二。1RIRIfLoVi=Ii R1 Ii=If+VCCRCC2C1RfuSuoibifiiRSRL（3）電壓并聯(lián)負(fù)反饋）電壓并聯(lián)負(fù)反饋 例例1.1.分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋反饋系數(shù)為反饋系數(shù)為閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電

33、壓增益閉環(huán)電壓增益 解：用方法一。解：用方法一。f1.RUIFofiuffRURUUIboof 例例2.2.運(yùn)放組成的電壓并聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放組成的電壓并聯(lián)負(fù)反饋利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知V+=V-=0Ii=IfVi/R1=-VO/Rf1fRR得：得：Auf=VO/Vi閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益例例1. 分立元件組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋分立元件組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋反饋系數(shù)為反饋系數(shù)為e1bec)1 (RrR 解：用方法一。解：用方法一。1eofuiRIUF.e1uiioiufRFUIA11.e1cicoioufRRURIUUA.由第二章知，該電由第二章知，該電路閉環(huán)電壓增益路閉環(huán)

34、電壓增益:（4）電流串聯(lián)負(fù)反饋）電流串聯(lián)負(fù)反饋 Vf=-IoRe1例例2.2.運(yùn)放組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益:利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知ifVVVVfoioufVVVVARRRIRILoLo 解：用方法二。解：用方法二。二二. 估算輸入輸出電阻估算輸入輸出電阻在深度負(fù)反饋條件下：在深度負(fù)反饋條件下：注：表中的輸入、輸出電阻均指注：表中的輸入、輸出電阻均指反饋環(huán)反饋環(huán)中的輸中的輸 入、輸出電阻。入、輸出電阻。（1 1）電壓串聯(lián)負(fù)反饋）電壓串聯(lián)負(fù)反饋舉例舉例 RifRifRb1/Rb2ROf0（2 2）電壓并聯(lián)負(fù)反饋）電壓并聯(lián)負(fù)反饋Rif0Rif

35、RSROf07.7 負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.7.2 增益一帶寬積增益一帶寬積7.7.1 頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式7.7.1 頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式基本放大電路的高頻響應(yīng)基本放大電路的高頻響應(yīng)比開環(huán)時(shí)增加了比開環(huán)時(shí)增加了HMHj1ffAA 為基本放大電為基本放大電路通帶增益路通帶增益MAHfMfHHHfj11ffAFAAA 根據(jù)閉環(huán)增益表達(dá)式有根據(jù)閉環(huán)增益表達(dá)式有（設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純阻網(wǎng)絡(luò)）（設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純阻網(wǎng)絡(luò)）通帶通帶閉環(huán)增益閉環(huán)增益MfA其中其中同理可得同理可得閉環(huán)上限頻率閉環(huán)上限頻率HMHf)1(fFAf 比開環(huán)時(shí)減小了比開環(huán)時(shí)減

36、小了閉環(huán)下限頻率閉環(huán)下限頻率FAffMLLf1 引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了f HLfHfffffBW 7.7.2 增益一帶寬積增益一帶寬積放大電路的增益放大電路的增益- -帶寬積為常數(shù)帶寬積為常數(shù) HHHff11AffAFAFAfA 閉環(huán)增益閉環(huán)增益- -帶寬積帶寬積開環(huán)增益開環(huán)增益- -帶寬積帶寬積7.8 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性*7.8.2 頻率補(bǔ)償頻率補(bǔ)償7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件1. 自激振蕩現(xiàn)象自激振蕩現(xiàn)象 在不加任何輸在不加

37、任何輸入信號(hào)的情況下，入信號(hào)的情況下，放大電路仍會(huì)產(chǎn)生放大電路仍會(huì)產(chǎn)生一定頻率的信號(hào)輸一定頻率的信號(hào)輸出。出。2. 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移附加相移達(dá)到達(dá)到180180 ，使中，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時(shí)，便產(chǎn)生自激振蕩。定的幅值條件時(shí)，便產(chǎn)生自激振蕩。FA和和7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件3. 自激振蕩條件自激振蕩條件自激振蕩自激振蕩反饋深度反饋深度時(shí)，時(shí)， 01 FA即即1 FA為為環(huán)環(huán)路路增增益益）（ FA又又)()()()(fa FAFA得自激振蕩條件得自激振蕩條件1)()(kk FA 180)12()()(kfkan 幅值條件幅值條件相位條件相位條件（附加相移）（附加相移）FAAA