課件-放大電路中反饋

§6.1§6.2§6.3§6.4負反饋放大電路的穩(wěn)定性(部 §6.5放大電路中反饋的其它問題 會判：判斷電路中有無反饋及反饋的性會算：估算深度負反饋條件下的放大倍會引：根據(jù)需求引入合適的反 §6.1什么是反要研究哪些問題怎樣引引出反怎樣引怎樣引引出反怎樣引多引入直引入直流負反引入交流負反直流反饋和交流反局部反饋和級間反只對多級放大電路中某一級起反饋作用的稱為局反饋，將多級放入回路的稱為級間反饋通過通過R4引入的通過R3引入的通常，重點研究級間反饋或稱總體反饋反饋和外部反反

外部反二、交流負反饋的四種組電壓反饋和電流反描述放大電路和反饋網(wǎng)絡在輸出端的連反饋網(wǎng)絡的取樣對象o將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來影響輸入量的為電流反饋，oo串聯(lián)反饋和并聯(lián)反++_負反--串聯(lián)負反i'i'ifII'iif四種反饋組態(tài)：注意量電壓串聯(lián)負反饋 電流串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋 電流并聯(lián)負反饋

“找聯(lián)系”：找輸出回路與輸入回路饋，否則無反饋無反無反有反饋嗎直流反饋和交流反饋的判“看通路”，即看反饋是存在于直流通路還是設以下電路中所有電容對交流信號均可視為短路僅有流反交、直流僅有流反僅有交流反

僅有流反直流反饋和交流反饋的判若在反饋網(wǎng)絡中串接隔直電容，則可以隔斷在起反饋作用的電阻兩端并聯(lián)旁路電容，可

CC3

+ –

– 增加隔直電容C后，Rf只對交流起反饋作用注：本電路中C2

+ –

–增加旁路電容C后，Rf只對直流起反饋作用正、負反饋（反饋極性）的判“看反饋的結果”，即凈輸入量瞬時極性法i的瞬時極性并以此為依據(jù)分析電路各電流、電位的極性從o的極性

的極性→

的極性→

、i

的疊加關'i'iif或'iIif'i'iif或'iIif反饋極性的判斷瞬時極性首先斷開反饋網(wǎng)絡與輸入回路相接處，然后假設輸入端信號有一定極性的瞬時變化(+)，并依次經(jīng)過放大電路、反饋網(wǎng)絡后，再回到輸入端比較，若凈輸入信號減少，則為負反饋。反A例:試判斷電路的反饋極

凈輸入信凈輸入信ube=ui-C3++CE–Rf、RE1組成反饋網(wǎng)負反饋，對直正、負反饋的判uDuDuIFF FRO12反反饋量是僅僅決定于輸出量的物理反饋量僅決定于輸出反饋電uNuO凈輸入電流減小，引入了負反反饋R2在判斷集成運放構成的反饋放大電路的反饋極性時，凈流指的是同相輸入端或反相輸入端的電流。判斷方法：令輸出電壓為0，若反饋量隨之為0電壓反饋；若反饋量依然存在，則為電流反饋電路引電路引入了電壓負反xf=Fvo，xid= xf xid電壓反饋采樣的兩種形式＋反饋電僅受基極電流的控＋反饋電僅受基極電流的控電電路引入了電流負反xf=Fio，xid=RL xf xid注意：穩(wěn)定輸出電流！電流反饋采樣的兩種形式串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。 iNiNiIuDuI引入了并聯(lián)反引入了串聯(lián)反并聯(lián)反 串聯(lián)反iiib=i- ube=ui-找出反饋網(wǎng)絡（電阻）是交流反饋還是直流反饋是否負反饋是負反饋！那么是何種類型的負反饋（判斷反饋的組態(tài)例1：判斷反饋的組態(tài)RC+1+uui 此此電路是電壓串聯(lián)負反饋，對直流不起作用例2：判斷Rf是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)并聯(lián)反Rf電壓反i凈輸入信ib=i-此電路是電壓并聯(lián)負反饋，對直流也起作例3：判斷Rf是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)并聯(lián)反iu電流反uoRuF例4：判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用C2電流串聯(lián)反ieuoCERE2對交流饋不起作對交流信號RE1：電流串聯(lián)負反對直流信號 B V恒C2UuIiEuRRE1RE1、RE2例5：判斷如圖電路中RE3的負反饋作用

RRRuf電流串聯(lián)負反饋，對直流不起作用例 自己考慮作用+_

_ +引入引入了電流串聯(lián)負反

若在第三級端跨接一電阻，則反饋的性質有何變化？分立元件放大電路中的凈輸入量和輸出電凈輸入電壓常指輸入級晶體管的e（e）間或場效應管-s（s）間的電位差，凈輸入電流常指輸入級晶體管的基極電流（射極電流）或場效應管的柵極（源極）電流。在分立元件電流負反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負射極電流為輸出電流，反饋的結果將穩(wěn)定該電流?！?.2負反饋放大電路的方框圖的基本放大電反饋網(wǎng)方方框圖中信號是'i'i決定反饋量和輸出量關的所有元件所組成的網(wǎng)ofi反饋放大電路的放大倍o'io'i

i i

iiXiX

Xi

f 1 f 1i XiAFX反饋組功電壓串電壓控制電 電壓并電流控制電 i電流串電壓控制電 o 電流并電流控制電 三、深度負反饋的實ff 1電路引入的才為負1上式說明：在串聯(lián)負路中凈輸入忽略不if在并聯(lián)負反饋電凈輸入忽略不if在中在中頻段，通、、符號相同四、基于反饋系數(shù)的電壓放大倍數(shù)的估算電壓串聯(lián)負反饋電uuuuooR12

1R1vD=ui 電壓控制的電壓 電壓并聯(lián)負反饋電Rif很Rif很iu ousfs 1 iuRs為什么為什么iiuNR2令電壓并聯(lián)負反饋電usfusf1siuRs 11Rs1iu oiu oR2i’i=ii-電流串聯(lián)負反饋電 uiuioui1o

o

o L

11'L1R

uf(=iuf(=ioR1io穩(wěn)定輸出電 Rfo'電流并聯(lián)負反饋電Rfo'foAusfAusfL(11)1 ii Ro121Us

與總與總負載線性關usf R iiusf R ii1 電流并uii 1sius電流串電壓并uu1fi電壓串反饋組與負載無通通常(Ausf)、、、符號相討論求解在深度負__++___++_++_o Rfuf Rf(R∥RiRL R1R求解在深度負反饋條R1RsR入端跨接一電阻五、基于理想運放的電壓放大倍數(shù)的計算無源網(wǎng)無源網(wǎng)Aod＝∞，rid＝∞，ro＝0，fH所有失調因素、溫漂、噪聲均為零 因為uO為有限值，Aod＝∞，所以uN－uP＝0uuN＝uPiN＝iP＝0－－虛斷求iN＝iP＝0－－虛斷求解放大倍的基本出發(fā) uIOR(RR1 uIOR(RR121 uF R1R2 AA1R2uR1 NPuIR NPuIRuI1i i RRR(1R IR33R1 ORR3R1R2R3RI AuOiORLR1R2R3LIIR ''(R2R3R9)(R7//RLR 設所有的電容對交＋＋＋電流串聯(lián)負反 電流串聯(lián)負反 ＋電電流串聯(lián)負反作4、9、§6.3交流負反饋對放大電路 fA1 fA1 1 1(1AF)2 f(1AF f(1AF

放大倍數(shù)的穩(wěn)定倍1.對輸入電阻的影對輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡和基本放大電路在入端的接法有關，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋RRi UIi引入串聯(lián)負 U引入串聯(lián)負

U'

AFU

Ii

Ii

Ii(1串聯(lián)負反饋對輸入電阻影響引入串聯(lián)負反饋影響一樣碼Rb1支路在引入引入串聯(lián)負反饋，使引入反饋的支路引入串聯(lián)負反饋，使引入反饋的支路到原來的（1＋F倍。if(1AF)R'i引入并聯(lián)引入并聯(lián)負反饋RUiiIiRifUiIUiI'iifUiI'AFIii 1在在(1AF)引入串聯(lián)負反饋R(或R')ifif引入并聯(lián)負反饋Rif2、對輸出電阻的影對輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡和基本放大電路在輸出端的接法有關，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。引入電壓負 1引入電流負電流負反饋穩(wěn)定輸出電流，使輸出具有恒流特性，因而輸出電阻增大。(1Rc2支路在引入反饋前后對輸出電阻的來的（1＋AF）R'R'(1AF)R'o在(1AF引入電壓負反饋Rof引入電流負反饋 ofof三、展寬頻帶：設反饋網(wǎng)絡是純電阻網(wǎng)

1

引入負引入負反饋后的幅頻特

f

1 ff(1AF)fL1(1AF)

1jffH非正弦正弦非正弦正弦設基本放大電路的輸出信號與輸入信號同大電路的1/(1＋AF)。穩(wěn)定Q反饋根據(jù)信號源特點，增大輸入電阻應引入串聯(lián)負反饋，減小輸入電阻應引入并聯(lián)負反饋；根據(jù)負載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應引入電壓負反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的應引入電流負反饋；從信號轉換關系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串聯(lián)負反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負反饋；當(1＋AF)>>1時，它們的轉換系數(shù)均約為1/F＋＋＋＋＋＋串聯(lián)反并聯(lián)反電壓反電流反試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負反饋在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負反饋④④①②③只可能引入電壓作6.13、14、§6.4 負反饋放大電路自激振蕩的頻率在低頻段或高頻段原一個頻率f0，且f＝f0時附加'iif在電擾動下，如合閘通電，必含有頻率為f0ff0的信號，產(chǎn)生正反饋過of'io輸出量逐漸增大，直至達到動態(tài)平衡，電路產(chǎn)生了自振蕩自激振蕩的條

0o維持

F(2n(n為整數(shù)由于電路通電后輸出量有一個從小到大直至穩(wěn)幅過程，起振條件1二、負反饋放大電路穩(wěn)定性的分設反饋網(wǎng)絡為電阻網(wǎng)絡，放大電路為直接耦合形式①附加相移由放大電路決定②振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段f f 'Aff 'A因沒有滿足幅值條件的頻率，故引入負反饋后不可能振f f 'A對于產(chǎn)生－180附加相移的信號頻率，有可能滿足起振條件，故引入負反饋后可能振蕩。三、負反饋放大電路穩(wěn)定性的判已知環(huán)路增益的頻率特性來判斷閉環(huán)后電路的穩(wěn)定性使環(huán)路增益下降到0dB的頻率，記作c；使φ＋φF＝n穩(wěn)定性的判

裕ff0fc，電路不穩(wěn)定，會產(chǎn)生自激振蕩f0fc，四、消除自激振蕩的方法 常用的方法為滯設放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡為電阻網(wǎng)絡1.－20dB/十倍－40dB/十倍－60dB/十倍

在最低的上限頻率所在補償電路加補償補償電 (1 f)(1 )(1fH1fH2 fH3 補補償后，當ffH2 (1jf (1jf)(1jf)(1jffH1fH2fH3具有45°的相裕度，故電路穩(wěn)最大附加移為-補償補償?shù)刃ё兊刃ё冄a償電放大電路中加補償電容C'C'(1k補償補補償補償電RC滯后補償：在最低的上限頻率所在回路加補償補償電 (1 f)(1 )(1fH1fH2ffH31 f H2，取1 1 f H1 H1若fH2fH2，則(1m )(1f'H1ffH3)上式表明，最大附加相移為－180o，不滿足起振條件，環(huán)后一定不會產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定RC的幅頻特補償滯后補償法消振均以頻帶變窄為代價，RC單電容補償使頻帶的變化小些為使消振后頻帶變化更小，可考慮采用超前補償?shù)姆椒ㄓ懪袛嚯娐芬胴摲答伜笥锌赡墚a(chǎn)生自激振蕩嗎？§6.5 一、放大電路中的正反

引入的正、負反饋目標一致 負反正反負反正反

(1反饋要分別

RR3RR3

自舉電路：通過饋，增大輸入電阻，因而

iR' i

高輸入電壓

1R3R

二、電流反饋型集成運信號傳遞過程中除與晶體管b-e間電壓有關外，其余參量均為電流量的電路稱為電流模電路電流源電路可按比例傳輸電流，故稱為電流模電路的單元電路。優(yōu)點只要uCE2＞UCES，iO就僅受ICM限制iOiOR2uR11( 1H)1ffH2πR2框圖法