模擬電路《負(fù)反饋放大電路》PPT

1、6.1 反饋的概念及判斷方法6.2 負(fù)反饋電路中的四種組態(tài)6.3 負(fù)反饋的表示方法6.4 負(fù)反饋放大電路的計算6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響第六章第六章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法1、 反饋反饋 FeedbackFeedback 把電路的把電路的輸出量輸出量經(jīng)一定電路經(jīng)一定電路(反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò))，送回到輸入，送回到輸入回路，并對回路，并對凈輸入量凈輸入量造成影響，造成影響，從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)功能從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)功能6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法反饋反饋存在的判斷存在的判斷是否存在是否存在反饋通路反饋通路(輸

2、入端與輸出端是否有相連的通路輸入端與輸出端是否有相連的通路)？無反饋無反饋有反饋有反饋無反饋無反饋 在直流通路中存在的反饋，稱為在直流通路中存在的反饋，稱為直流反饋直流反饋 在交流通路中存在的反饋，稱為在交流通路中存在的反饋，稱為交流反饋交流反饋6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法直流反饋直流反饋交流反饋交流反饋6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法交直流反饋交直流反饋交流，直流都存在反饋，則稱交流，直流都存在反饋，則稱交直流反饋交直流反饋6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法 若反饋的結(jié)果使若反饋的結(jié)果使凈輸入凈輸入信號信號減弱減弱，則

3、稱為，則稱為負(fù)反饋負(fù)反饋 若反饋的結(jié)果使若反饋的結(jié)果使凈輸入凈輸入信號信號增強(qiáng)增強(qiáng)，則稱為，則稱為正反饋正反饋反饋反饋極性的判斷極性的判斷upuNouuuoAod運放：運放：| |uP-uN| | iP 或或 iNUO =Aod (UP UN )三極管三極管 uBE=uB-uE iBiBuBEQBQIBEQUe eb bc c凈輸入量凈輸入量6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法+-uD- +uf+ +-凈輸入電壓增加，凈輸入電壓增加，正反饋正反饋1 1、確定、確定凈輸入量凈輸入量2 2、假設(shè)某一瞬時，在放大電路輸入端加入、假設(shè)某一瞬時，在放大電路輸入端加入正極性正極性的的輸

4、入信號輸入信號3 3、按、按信號傳輸方向信號傳輸方向依次依次判斷判斷相關(guān)點相關(guān)點的的瞬時極性瞬時極性4 4、確定、確定反饋信號反饋信號的的瞬時極性瞬時極性5 5、判斷、判斷凈輸入凈輸入增加增加還是還是減小減小，減小為，減小為負(fù)反饋負(fù)反饋；反之為；反之為正反饋正反饋“瞬時極性法瞬時極性法”判斷判斷反饋極性反饋極性(正正/負(fù)負(fù))-+ +凈輸入電流減小，凈輸入電流減小，負(fù)反饋負(fù)反饋iDif+-uD6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法-+ + -uf+ +凈輸入電壓減小，凈輸入電壓減小，負(fù)反饋負(fù)反饋6.1 6.1 反饋的概念及判斷方法反饋的概念及判斷方法+-+ +- -+ + +凈

5、輸入電壓減小，凈輸入電壓減小，負(fù)反饋負(fù)反饋6.2 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)1.1.取樣：取樣：反饋信號可以從反饋信號可以從輸出輸出電壓電壓/ /電流電流進(jìn)行取樣進(jìn)行取樣2.2.疊加：疊加：輸入信號輸入信號和和反饋信號反饋信號可以是可以是電壓電壓/ /電流電流疊加疊加串聯(lián)串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋與與并聯(lián)并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋 在在輸入端輸入端按按輸入量輸入量與與反饋量反饋量的的疊加方式疊加方式分分 串聯(lián)串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋：輸入量輸入量與與反饋量以反饋量以電壓方式電壓方式相疊加相疊加 并聯(lián)并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋：輸入量輸入量與與反饋量以反饋量以電流方式電流方式相疊加相疊加6.2 負(fù)反饋放大電路的

6、四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)電壓電壓負(fù)反饋負(fù)反饋與與電流電流負(fù)反饋負(fù)反饋 在在輸出端輸出端按按反饋信號的反饋信號的取樣方式取樣方式分分 電壓電壓負(fù)反饋負(fù)反饋：反饋信號的反饋信號的取輸出電壓取輸出電壓 電流電流負(fù)反饋負(fù)反饋：反饋信號的反饋信號的取輸出電流取輸出電流6.2 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)+ +X X- -iX XdX XfLRAFIo+ +X X- -iX XdX XfAFLouoR+ +- -6.2 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)a、串聯(lián)、串聯(lián)/并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋輸入輸入與與反饋通路反饋通路的連接點的連接點同一點，是同一點，是并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋

7、不同點，是不同點，是串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋b、電壓、電壓/電流反饋電流反饋RL短接短接( uO0 )反饋消失反饋消失是是電壓反饋電壓反饋反饋存在反饋存在是是電流反饋電流反饋反饋組態(tài)的判別方法反饋組態(tài)的判別方法6.2 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)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋+-uD+ + +-瞬時極性法：負(fù)反饋瞬時極性法：負(fù)反饋RL0時，無反饋時，無反饋 電壓反饋電壓反饋反饋、輸入點不同反饋、輸入點不同 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋6.2 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)+-uD+ + +-電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋+ +瞬時極性法：負(fù)反饋瞬時極性法：負(fù)反饋RL0時，有反饋時

8、，有反饋 電流反饋電流反饋反饋、輸入連接點不同反饋、輸入連接點不同 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋6.2 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)LiIouoR1R2R+ +- -瞬時極性法：負(fù)反饋瞬時極性法：負(fù)反饋RL0時，有反饋時，有反饋 電流反饋電流反饋反饋、輸入連接點相同反饋、輸入連接點相同 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋+ +- -電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋6.2 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)瞬時極性法：負(fù)反饋瞬時極性法：負(fù)反饋RL0時，有反饋時，有反饋 電流反饋電流反饋反饋、輸入連接點不同反饋、輸入連接點不同 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋+ + +-+- uD6.

9、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)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋+-+ +- -+ + +2RLUioUuoR1R+ +- -+ +- -+ +- -dLUioUuoR+ +- -+ +- -+ +- -d+ +- -UfAuuFuu電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 Ud =Ui - UfUoUoUfUd 電壓電壓負(fù)反饋負(fù)反饋: 穩(wěn)定穩(wěn)定輸出電壓輸出電壓的作用的作用+-6.2 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)電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋LUioUUoR+ +- -+ +- -+ +- -d+ +- -UfAiuFuiIo Ud =Ui - UfIoIoUfUd 電流電流負(fù)反饋負(fù)反饋

10、: 穩(wěn)定穩(wěn)定輸出電流輸出電流的作用的作用+-6.2 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)LUioUuoR+ +- -+ +- -+ +- -d+ +- -UfAuuFuuLIioIuoR+ +- -dfAuiFiuILUioUUoR+ +- -+ +- -+ +- -d+ +- -UfAiuFuiIoIiIdfAiiFiiILoUoR+ +- -Io6.2 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)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6.3 負(fù)反饋的表示方法負(fù)反饋的表示方法基本放大電路基本放大電路反饋

11、網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)+ +X X反饋信號反饋信號凈輸入信號凈輸入信號- -疊加疊加取樣取樣輸入信號輸入信號iA AF FX XdX Xf輸出信號輸出信號X Xo負(fù)反饋放大器框圖負(fù)反饋放大器框圖基本放大器的凈輸入量基本放大器的凈輸入量fdiXXX反饋系數(shù)反饋系數(shù)foXFX環(huán)路增益環(huán)路增益dfAXFX負(fù)反饋放大器的增益負(fù)反饋放大器的增益ofiXAX閉環(huán)增益閉環(huán)增益基本放大環(huán)節(jié)的增益基本放大環(huán)節(jié)的增益odAXX開環(huán)增益開環(huán)增益6.3 負(fù)反饋的表示方法負(fù)反饋的表示方法基本放大電路基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)+ +X X反饋信號反饋信號凈輸入信號凈輸入信號- -疊加疊加取樣取樣輸入信號輸入信號iA AF FX

12、XdX Xf輸出信號輸出信號X Xo負(fù)反饋放大器框圖負(fù)反饋放大器框圖11ooofifdfddXXXXAX/XXXAFX /A 不同阻態(tài)，不同阻態(tài)， 的表達(dá)式不同的表達(dá)式不同 fAFA， ，四種組態(tài)四種組態(tài)(取樣取樣疊加疊加)1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓串聯(lián)負(fù)反饋6.3 負(fù)反饋的表示方法負(fù)反饋的表示方法LUioUuoR+ +- -+ +- -+ +- -d+ +- -UfAuuFuu閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益開環(huán)電壓增益開環(huán)電壓增益電壓反饋系數(shù)電壓反饋系數(shù)ouufiUA=UouudUA =UfuuOUF =U2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋ouifiUA =I閉環(huán)互阻增益閉環(huán)互阻增益ouidUA =

13、I開環(huán)互阻增益開環(huán)互阻增益fiuoIF =U互導(dǎo)反饋系數(shù)互導(dǎo)反饋系數(shù)LIioIuoR+ +- -dfAuiFiuI6.3 負(fù)反饋的表示方法負(fù)反饋的表示方法3、電流串聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋LUioUUoR+ +- -+ +- -+ +- -d+ +- -UfAiuFuiIo閉環(huán)互導(dǎo)增益閉環(huán)互導(dǎo)增益開環(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)oiufiIA =UoiudIA =UfuioUF =I6.3 負(fù)反饋的表示方法負(fù)反饋的表示方法4、電流并聯(lián)負(fù)反饋、電流并聯(lián)負(fù)反饋IiIdfAiiFiiILoUoR+ +- -Io閉環(huán)電流增益閉環(huán)電流增益開環(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)o

14、iifiIA =IoiidIA =IfiioIF =I6.3 負(fù)反饋的表示方法負(fù)反饋的表示方法6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算1、解析法解析法：煩瑣，結(jié)果精確，物理概念不明確煩瑣，結(jié)果精確，物理概念不明確2、電子電路電子電路CAD：直觀，精確、物理概念不明確直觀，精確、物理概念不明確3、深度負(fù)反饋估算法深度負(fù)反饋估算法：簡單，概念明確簡單，概念明確6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算Multisim6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算Orcad6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算111fFFAAAAF深度負(fù)反饋估算法深度負(fù)反饋估算法深度負(fù)反饋

15、的實質(zhì)：深度負(fù)反饋的實質(zhì)： 凈輸入量凈輸入量相對于相對于反饋量反饋量而言非常小，可以忽略而言非常小，可以忽略v 深度負(fù)反饋時深度負(fù)反饋時閉環(huán)增益閉環(huán)增益近似等于近似等于反饋網(wǎng)絡(luò)增益反饋網(wǎng)絡(luò)增益的倒數(shù)的倒數(shù)1dooofiffXXXAXFXXX1fAAAF6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算一一、深度負(fù)反饋放大電路、深度負(fù)反饋放大電路 F 的計算的計算( (反饋網(wǎng)絡(luò)分析反饋網(wǎng)絡(luò)分析） 根據(jù)定義根據(jù)定義, ,Xf 是是Xo 經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生, , 因此因此計算計算F 時時不不考慮考慮 Xi 和和基本放大電路基本放大電路的影響。的影響。Ui+ +- -IioIxodfAFIiR

16、UioUxo+ +- -+ +- -d+ +- -UfAFiRIi串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋步驟：步驟：1、找反饋網(wǎng)絡(luò)、找反饋網(wǎng)絡(luò)（注意反饋量的參考方向）（注意反饋量的參考方向） 2、表示出反饋量、表示出反饋量Xf 與輸出量與輸出量Xo 之間的關(guān)系之間的關(guān)系( F )6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算1.1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋2RLUioUuoR1R+ +- -+ +- -+ +- -d+-2. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋212OfRURUR212OfuuRUFURR2fOIUR 21OfiuUFRI IdIiIf6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算

17、3.3.電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋+-4. 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋2RLUoR1R+ +- - IdIiIf212fORIRIR 212OfiiIFRIRROfUI RfuiOUFRI二、二、深度深度負(fù)反饋電路負(fù)反饋電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)的的估算估算6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算2RUiouo1R+ +- -+ +- -1.1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋212OfRURUR212OfuuRUFURR+-ud1221ifOOufUUFURAURR6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算fL+VCC+TRe2Rc2c1O-RuRRCb1b1Rb2C2T1+

18、iu-Re111eOfefRURRU11eOfefuuRFURRU111ieOfffOeuUURRUUAFR+-電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算2. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋ffOIUR 1OiuffUFRI OfisOOusfsfssRI RUUAIURUR1OOfifuifiuUURIIFA電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋fL+VCC+RcO-RuRC1+su-C2SRffOIUR 1OiuffUFRI OfiSOOusfsfSSRI RUUAIURUR1iuiffuFAR 6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算3.3.電流串聯(lián)負(fù)反饋電

19、流串聯(lián)負(fù)反饋OfUI RfuiOUFRI6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算RLUioUR+ +- -IoOufLfOLiIUARURUR4. 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋If212fORIRIR 212OfiiIFRIRR6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算122OLOLLisOusfsfssI RI RRI RIUARRURRR電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋22eOfefRIRRI 22eOfefiiRFIRRI222OLOLOusffLCiSfSSeesI RI RR / RI RI RURRRRAU6.4 負(fù)反饋放大電路的計算負(fù)反饋放大電路的計算221ifeOii

20、fieiIARRFRI6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對放大電路的影響放大器放大器引入引入負(fù)反饋負(fù)反饋 降低降低了了放大倍數(shù)放大倍數(shù)但是其他性能得到改善：但是其他性能得到改善：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2、改變輸入輸出電阻、改變輸入輸出電阻3、擴(kuò)展頻帶、擴(kuò)展頻帶4、減小非線性失真、減小非線性失真1fAAAAF6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對放大電路的影響1 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1fAAAF22111fAFAAFdAdAdAAFAF（)d()()1111ffAAAddAAFAFAdAF()()(AA11ffdAAFdAA() A2、改變輸入

21、輸出電阻、改變輸入輸出電阻6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對放大電路的影響a 、負(fù)反饋對負(fù)反饋對輸入電阻輸入電阻的影響的影響從從Xd 與與Xf 在在輸入端輸入端的的疊加方式疊加方式考慮考慮(1)(1)串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋使使輸入電阻輸入電阻增加增加diiRUIiifiifdUURIIUdidAFUUIUioUxo+ +- -+ +- -d+ +- -UfAFiRIiRif1i(ARF )2、改變輸入輸出電阻、改變輸入輸出電阻6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對放大電路的影響a 、負(fù)反饋對負(fù)反饋對輸入電阻輸入電阻的影響的影響從從Xd 與與Xf 在在輸入端輸入端的的疊加方式疊加方式考慮考慮(

22、2)(2)并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋使使輸入電阻輸入電阻減小減小Ui+ +- -IioIxodfAFIiRRifiidRUIiiifidfUURIII11iRAFddiUIIAF2、改變輸入輸出電阻、改變輸入輸出電阻6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對放大電路的影響b 、負(fù)反饋對負(fù)反饋對輸出電阻輸出電阻的影響的影響從從Xo在在輸出端輸出端的的取樣方式取樣方式考慮考慮(1)(1)電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋使使輸出電阻輸出電阻減小減小加壓求流法加壓求流法TTOT()RIAFUU 1TOAF()UR1OTTOfRRAFIU2、改變輸入輸出電阻、改變輸入輸出電阻6.5 負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對放大電路的影響b 、負(fù)反饋對負(fù)反饋對輸出電阻輸出電阻的影響的影響從從Xo在在輸出端輸出端的的取樣方式取樣方式考慮考慮(2)(2)電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋使使輸出電阻輸出電阻增大增大加壓求流法加壓求流法OTTTUIRI