模電ch5負(fù)反饋及運放的線性應(yīng)用課件

第5章1第5章1反饋的基本概念反饋和反饋放大器放大電路的基本任務(wù)是放大輸入的變化量，輸入一定，輸出也一定，但有時不滿足這個關(guān)系，怎么辦？用輸出去影響輸入。所謂反饋就是把輸出量的一部分或全部按一定的方式送回到輸入回路，來影響輸入量的一種連接方式。引入反饋的目的是使電子線路按預(yù)期的功能正常穩(wěn)定的工作，反饋可以改善放大電路的性能、改變放大器的組態(tài)。（顯著的提高）現(xiàn)代的理論和實踐都證明，一切實用的電路幾乎都有反饋。2反饋的基本概念反饋和反饋放大器25.1集成運放的電壓傳輸特性

集成運放有二個輸入端：同相輸入端和反相輸入端。同相和反相是指輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系。如圖所示：從外部看，運放就是一個差模信號增益高、共模信號抑制能力強、輸入電阻高、負(fù)載能力強的雙入單出放大電路。

35.1集成運放的電壓傳輸特性集成運放有二個輸5.1理想集成運放理想運放的性能指標(biāo)

開環(huán)差模增益Aud=共模抑制比KCMR=差模輸入電阻rid=

輸出電阻rO=0

集成運放均為理想運放。--無特殊要求時均可將集成運放當(dāng)作理想運放。

45.1理想集成運放理想運放的性能指標(biāo)45.1集成運放的電壓傳輸特性輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系曲線叫做電壓傳輸特性，即：電壓傳輸特性如圖所示。線性區(qū)很窄。UOM飽和電壓Aud開環(huán)放大倍數(shù)反饋集成電路線性放大，必須引入負(fù)反饋55.1集成運放的電壓傳輸特性輸出電壓與輸入電壓5.2反饋的概念和反饋方程式反饋放大電路可分成兩部分：基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)。本放大電路的輸入信號叫凈輸入信號，它與輸入量和反饋量都有關(guān)。65.2反饋的概念和反饋方程式反饋放大電路可分成5.2反饋的概念和反饋方程式從一個例子說起輸入量：ui、ube、ib反饋——將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），以一定的方式送回到輸入回路的過程。輸出量：uo、uce、ic正向傳輸——信號從輸入端到輸出端的傳輸TUBEICICUEIB穩(wěn)定工作點電路：UB一定75.2反饋的概念和反饋方程式從一個例子說起輸入量：ui、u5.2.1反饋的概念1、直流反饋與交流反饋

反饋有不同的性質(zhì)。

放大電路中存在直流分量和交流分量，分析電路時可以畫出直流通路和交流通路。僅在直流通路中存在的反饋稱為直流反饋。僅在交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。直流負(fù)反饋主要用于穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點，本章的重點是研究交流負(fù)反饋。85.2.1反饋的概念1、直流反饋與交流反饋85.2.1反饋的概念解：（判斷方法）分別根據(jù)電路的直流通路和交流通路，來進行判別。例：判斷下圖中有哪些反饋回路，是交流反饋還是直流反饋。交、直流反饋交流反饋

注意電容的“隔直通交”作用！95.2.1反饋的概念解：（判斷方法）分別根據(jù)電路的直5.2.1反饋的概念再如：

根據(jù)直流反饋與交流反饋的定義，畫出電路的直流通路和交流通路就一目了然了。例如：結(jié)論：電路中只存在直流反饋，不存在交流反饋。105.2.1反饋的概念再如：根據(jù)直流反饋與交流反饋的定義，5.2.1反饋的概念2、反饋的極性

根據(jù)反饋的效果可以區(qū)分反饋的極性。放大電路中引入反饋后，對輸出量的影響有兩種可能：

正反饋：輸入量不變時，經(jīng)過反饋后，輸出量比沒有反饋時變大了。

負(fù)反饋：輸入量不變時，經(jīng)過反饋后，輸出量比沒有反饋時變小了。本章研究的是負(fù)反饋。判定方法——“瞬時極性法”115.2.1反饋的概念2、反饋的極性判定方法——“瞬時極性法5.2.1反饋的概念瞬時極性法：具體做法：在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號的電壓極性，可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時電壓極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。例如：凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值減小，為負(fù)反饋。125.2.1反饋的概念瞬時極性法：例如：凈輸入uid=uP-5.2.1反饋的概念凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值增大，為正反饋。再如：再如：凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值減小，為負(fù)反饋。135.2.1反饋的概念凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值增大，為5.2.1反饋的概念3、局部反饋與級間反饋本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中（局部反饋）級間反饋——反饋存在于兩級以上的放大器中例級間反饋本級反饋本級反饋本章重點研究的是級間反饋145.2.1反饋的概念3、局部反饋與級間反饋本級反饋——反饋5.2.1反饋的概念負(fù)反饋有不同的連接方式，例如：從輸入端看，有的反饋通路與輸入信號連于同一節(jié)點，有的則引回到不同的節(jié)點；從輸出端看，有的反饋通路直接從輸出端引回來，有的則不然。

不同的連接方式作用不同，因此必須弄清負(fù)反饋的連接關(guān)系。本章的重點是級間交流負(fù)反饋155.2.1反饋的概念負(fù)反饋有不同的連接方式，例如：5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)我們只考慮一個反饋通路的作用時，我們把這個反饋通路看成一個雙口網(wǎng)絡(luò)，把放大電路的其余部分看成另一個雙口網(wǎng)絡(luò)，它們的連接方式如下圖：

反饋網(wǎng)絡(luò)通常是由純電阻組成。從采樣方式來說，一種是電壓采樣，一種是電流采樣；從求和網(wǎng)絡(luò)來說，一種是并聯(lián)連接，一種是串聯(lián)連接。165.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)我們只考慮由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓形式求和（KVL）

-vi+vid+vf=0

即vid=vi-

vf并聯(lián)：輸入以電流形式求和（KCL）

ii-iid-if=0

即iid=ii-if并聯(lián)5.2.1串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋17由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反饋通路xf(if)18判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷

根據(jù)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的定義：對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極或集電極則為串聯(lián)反饋。----不同的節(jié)點

對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相輸入端，另一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。----同一個節(jié)點195.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷

5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)試判斷下列電路中引入的反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。205.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)試判斷下列電路中引入的反饋是vid=vi-

vf串聯(lián)反饋21vid=vi-vf串聯(lián)反饋21電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對象決定電壓反饋：反饋信號xf和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反饋：反饋信號xf與輸出電流成比例，即xf=Fio

并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)5.2.1電壓反饋和電流反饋22電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短路，反饋量仍然存在——電流反饋。將負(fù)載短路（未接負(fù)載時輸出對地短路），反饋量為零——電壓反饋。電壓反饋電流反饋反饋通路反饋通路5.2.1電壓反饋和電流反饋23判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短路，反饋量仍然存在電壓反饋反饋通路24電壓反饋反饋通路24舉例例、:試判斷圖示電路的R1、Rf反饋類型解：該電路既有本級反

饋又有級間反饋。⑴Re11和Re12構(gòu)成第一級的直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。Re11構(gòu)成第一級的交流電流串聯(lián)負(fù)反饋。⑵Re2構(gòu)成第二級的交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。⑶R1構(gòu)成電流并聯(lián)級間直流負(fù)反饋。⑷Rf構(gòu)成電壓串聯(lián)級間交流負(fù)反饋。25舉例例、:試判斷圖示電路的R1、Rf反饋類型解：該電路既有5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)

電壓反饋：反饋信號與輸出信號在同一個節(jié)點上，稱為電壓反饋；輸出短路，則反饋消失。電流反饋：反饋信號與輸出信號不在同一個節(jié)點上，稱為電流反饋。輸出短路，則反饋不消失。

并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回

路的同一個節(jié)點上，此時反饋信號與輸入

信號是電流相加減的關(guān)系；

串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回

路的不同節(jié)點上，此時反饋信號與輸入信

號是電壓相加減的關(guān)系。

一、四種負(fù)反饋組態(tài)二、反饋組態(tài)的判斷三、分析舉例因此，負(fù)反饋的類型有四種，即電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋。265.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)電壓反饋：反饋信號與輸出5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋的典型多路如圖所示：與輸出電壓成比例，因此是電壓負(fù)反饋；反饋電壓輸入信號加在同相輸入端，反饋信號加在反相輸入端，因此是串聯(lián)負(fù)反饋。一、四種負(fù)反饋組態(tài)275.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出電壓下降時，必然產(chǎn)生如下過程：所以，電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電壓。電流源對電壓的變化不敏感，因此適用于輸入信號為電壓源的情況。電壓串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個壓控電壓源。其放大倍數(shù)為：負(fù)載變化時，輸出電壓穩(wěn)定——輸出電阻↓285.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出電壓下降時，5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)2、電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋的典型電路如圖所示：反饋電壓uF=iOR1

與輸出電流成比例，因此是電流負(fù)反饋；輸入信號加在同相輸入端，反饋信號加在反相輸入端，因此是串聯(lián)負(fù)反饋。295.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)2、電流串聯(lián)負(fù)反饋反饋5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出電流上升時，必然產(chǎn)生如下過程：所以，電流負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電流。電流串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個壓控電流源。放大倍數(shù)為：負(fù)載變化時，輸出電流穩(wěn)定——輸出電阻↑305.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋的典型電路如圖所示：反饋電流iF=-uO/R(因為uNuP=0)與輸出電壓成比例，因此是電壓負(fù)反饋；輸入信號與反饋信號加在了同一個節(jié)點上，因此是并聯(lián)負(fù)反饋。電壓并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個流控電壓源。其放大倍數(shù)為：電壓源對電流的變化不敏感，因此適用于輸入信號為電流源的情況。315.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋反5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)4、電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋的典型電路如圖所示：反饋電流與輸出電流成比例，因此是電流反饋；輸入電流與反饋電流加于同一個節(jié)點，因此是并聯(lián)反饋。電流并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個流控電流源。其放大倍數(shù)為：電壓源對電流的變化不敏感，因此適用于輸入信號為電流源的情況。325.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)4、電流并聯(lián)負(fù)反饋反饋電流與5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋，取決于負(fù)載欲得到穩(wěn)定的電壓還是穩(wěn)定的電流；放大電路中應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋，取決于信號源是恒壓源（或近似恒壓源）還是恒流源（或近似恒流源）。電壓串聯(lián)反饋：壓控電壓源電流串聯(lián)反饋：壓控電流源電壓并聯(lián)反饋：流控電壓源電流并聯(lián)反饋：流控電流源335.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)三、分析舉例

例1、電路如圖所示。分析電路中有無引入反饋；若有反饋，則說明是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋，若為交流負(fù)反饋，則說明反饋的組態(tài)。345.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)三、分析舉例例15.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)解：⑴因為有反向傳輸通道，因此有反饋。⑵若畫出交直流通路，則可判斷為交直流反饋。⑶根據(jù)瞬時極性法可判斷為負(fù)反饋。⑷因為反饋不是直接從輸出端引出，故為電流負(fù)反饋；因為輸入信號與反饋信號加在了不同的輸入端，因此是串聯(lián)負(fù)反饋。

結(jié)論：該電路引入了電流串聯(lián)交直流負(fù)反饋。355.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)解：⑴因為有反向傳輸通道，因5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F放大：凈輸入：1.方框圖：A稱為開環(huán)放大倍數(shù)+–反饋：AF稱為閉環(huán)放大倍數(shù)AF=Xo/Xi輸出信號輸入信號反饋信號凈輸入信號F稱為反饋系數(shù)設(shè)Xf與Xi同相負(fù)反饋放大器365.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式基本放大電路A反饋網(wǎng)5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式2.負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系閉環(huán)放大倍數(shù)：放大：反饋：環(huán)路增益AF=Xo/Xi=Xo/(X’+Xf)=Xo/(+XoF)=XoA11A+F=A1+AF375.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式2.負(fù)反饋放大器的5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式3.關(guān)于反饋深度的討論一般負(fù)反饋稱為反饋深度深度負(fù)反饋正反饋自激振蕩反饋深度和環(huán)路增益是描述反饋放大電路性能的重要指標(biāo)。385.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式3.關(guān)于反饋深度的5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式也就是說，在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)，與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(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)反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。電路放大能力越強，反饋深度越深。395.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式也就5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式注意：X既可以是電壓，又可以是電流。放大：反饋：405.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式注意：X既可以是電壓5.2.2四種組態(tài)電路的量綱互阻增益互導(dǎo)增益電阻反饋電導(dǎo)反饋415.2.2四種組態(tài)電路的量綱互阻增益互導(dǎo)增益電阻反饋電導(dǎo)反舉例已知某放大電路反饋系數(shù)Fv=0.01,輸入信號ui=10mv，開環(huán)增益Av=10000，試求電路的閉環(huán)增益Avf、反饋電壓Vf、凈輸入電壓vid？42舉例已知某放大電路反饋系數(shù)Fv=0.01,輸入信號ui=105.3負(fù)反饋對放大電路性能的影響

提高增益的穩(wěn)定性

減少非線性失真

擴展頻帶

改變輸入電阻和輸出電阻

在放大器中引入負(fù)反饋

降低了放大倍數(shù)

使放大器的性能得以改善：定性討論變化了倍435.3負(fù)反饋對放大電路性能的影響提高增益的穩(wěn)定性減少非5.3.1穩(wěn)定放大倍數(shù)閉環(huán)時則只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對變化量比開環(huán)減小了1+AF倍另一方面:在深度負(fù)反饋條件下

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，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。445.3.1穩(wěn)定放大倍數(shù)閉環(huán)時則只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對變5.3.2展寬頻帶放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。

無反饋時放大器的通頻帶：fbw=fH－fL

有反饋時放大器的通頻帶：fbwf=fHf－fLffHf可以證明：fHf=(1+AF)fH；fLf=fL/(1+AF)；fbwf=(1+AF)fbw放大器的一個重要特性：增益與通頻帶之積為常數(shù)。即：Amf×fbwf=Am×fbw020lg|A|（dB）F（Hz）

Am

fL

fH

fLf

fHf

Amf455.3.2展寬頻帶放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降5.3.3減小非線性失真Auiufuiuoui′加反饋前加反饋后AF+–失真改善uouo減小了倍動畫演示465.3.3減小非線性失真Auiufuiuoui′加反饋前加5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻1、對輸入電阻的影響⑴串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大

無反饋時：

有反饋時：475.3.4改變輸入電阻和輸出電阻1、對輸入電阻的影響5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻⑵并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小

無反饋時：

有反饋時：485.3.4改變輸入電阻和輸出電阻⑵并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻2、對輸出電阻的影響

電壓負(fù)反饋→穩(wěn)定輸出電壓（當(dāng)負(fù)載變化時）→恒壓源→輸出電阻小。可以證明，減小倍(1)電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小

電流負(fù)反饋→穩(wěn)定輸出電流（當(dāng)負(fù)載變化時）→恒流源→輸出電阻大?？梢宰C明，增加倍(2)電流負(fù)反饋使輸出電阻提高495.3.4改變輸入電阻和輸出電阻2、對輸出電阻的影響5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻但是，對于下圖所示電路則有：505.3.4改變輸入電阻和輸出電阻但是，對于下圖所示電路則有5.3.4引入負(fù)反饋的一般原則1、為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善

電路的動態(tài)性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。2、為了穩(wěn)定輸出電壓（減小輸出電阻），應(yīng)引入電壓負(fù)

反饋；為了穩(wěn)定輸出電流（增大輸出電阻），應(yīng)引入

電流負(fù)反饋。3、信號源能提供電壓信號（電壓源），或為了提高輸入

電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；信號源能提供電流信號

（電流源），或為了減小輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。4、若將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反

饋；若將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，應(yīng)引入電流串聯(lián)

負(fù)反饋。515.3.4引入負(fù)反饋的一般原則1、為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應(yīng)引一放大電路的開環(huán)電壓增益為Avo=104，當(dāng)它接成負(fù)反饋放大電路時，其閉環(huán)電壓增益為Avf=50，若Avo變化10%，則Avf變化（B

）。A0.5%B0.05%C10%D1%52一放大電路的開環(huán)電壓增益為Avo=104，當(dāng)它接成負(fù)反饋放大5.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)分析一、深度負(fù)反饋的實質(zhì)二、放大倍數(shù)的分析三、分析舉例535.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)分析一、深度負(fù)反饋的實質(zhì)55.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)如果我們把各量都用凈輸入量來表示，如圖所示：545.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)如果我們把各量都用凈輸入量來表示5.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)即凈輸入近似為零，但不等于零，若等于零就沒有反饋了?！疤摱毯吞摂唷眲t：對于串聯(lián)深度負(fù)反饋：對于并聯(lián)深度負(fù)反饋：555.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)即凈輸入近似為零，但不等5.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)深度負(fù)反饋條件下：X’=Xi-Xf≈0up=un（運放電路）ue=ub（串聯(lián)）=0（并聯(lián)）(1)“虛短”——ud≈0(2)“虛斷”——id≈0ip=in=0

（運放電路）ib=0（三極管電路）“虛短”與“虛斷”(3)

同時存在。ui=0（并聯(lián)）565.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)深度負(fù)反饋條件下：X’=Xi-X5.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，三個量的符號相同求解深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般步驟和方法：

1、正確判斷反饋組態(tài)

2、結(jié)合虛短和虛斷，電路增益，注意符號。

3、利用前后電阻和電路增益求解電壓放大倍數(shù)(電壓增益。注意符號：

輸入輸出同相時，放大倍數(shù)和反饋為正號；

輸入輸出反相時，放大倍數(shù)和反饋為負(fù)號。575.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，三個量的符號相同求5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示：585.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋55.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析

例.分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋

解：

求閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：595.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析例.分立電路電壓5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋

電壓并聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示：605.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋

5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析

實際上，輸入量通常不是恒流源，具有內(nèi)阻RS，可用電源變換把電流源并聯(lián)電阻變換成電壓源串聯(lián)電阻：615.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析實際上5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析＋＋－vovs＋＋－+VCCRfRC1Re1C1C2T1T2RC2Re212電壓并聯(lián)負(fù)反饋

解：625.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析＋＋vovs＋＋+V5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析3、電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示；635.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析3、電流串聯(lián)負(fù)反饋65.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析電流串聯(lián)負(fù)反饋

解：645.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析電流串聯(lián)負(fù)反饋解：5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析4、電流并聯(lián)負(fù)反饋

電流并聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示：655.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析4、電流并聯(lián)負(fù)反饋

5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析當(dāng)以RS為內(nèi)阻的電壓源為輸入信號時：665.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析當(dāng)以RS為內(nèi)阻的電壓5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益

解：

例.分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋675.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益5.4.2分析舉例

例1、電路如圖所示，已知R1=10K，R2=100K，R3=2K，RL=5K。求解在深度負(fù)反饋條件下的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：⑴電路中引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋

685.4.2分析舉例例1、電路如圖所示，已5.4.2分析舉例⑶反饋系數(shù)和電壓放大倍數(shù)分別為：695.4.2分析舉例⑶反饋系數(shù)和電壓放大倍數(shù)分別為：69例2何種組態(tài)？，電壓放大倍數(shù)？＋＋－＋＋－＋Rb2ViVoC1C2CeRe2RCRLRb1Re1證明反饋和等效計算結(jié)果一致5.4.2分析舉例70例2何種組態(tài)？，電壓放大倍數(shù)？＋＋＋＋＋Rb2ViVoC15.5集成運放基本運算電路

能完成各種模擬信號運算（比例、求和、求差、積分、微分等等）的電路叫做運算電路。

完成模擬信號運算的集成電路叫做集成運算放大器，簡稱集成運放。715.5集成運放基本運算電路能完成各種模擬信號運5.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系曲線叫做電壓傳輸特性，即：電壓傳輸特性如圖所示。線性區(qū)很窄。UOM飽和電壓Aud開環(huán)放大倍數(shù)反饋725.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則輸出電壓與輸入5.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則(2)分析方法：凈輸入電壓為零，即uP-uN=0，所以uP=uN

稱兩個輸入端“虛短路”。因為凈輸入電壓為零，而輸入電阻為無窮，所以iP=iN=0稱兩個輸入端“虛斷路”。(1)集成運放工作在線性區(qū)的電路特征（條件）：

必須引入負(fù)反饋735.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則(2)分析方法：(1)5.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則（3）理想運放的性能指標(biāo)

開環(huán)差模增益Aud=共模抑制比KCMR=

差模輸入電阻rid=

輸出電阻rO=0上限截止頻率?H=(BW=)溫漂均為零，且無內(nèi)部噪聲。

下面用的集成運放均為理想運放。--無特殊要求時均可將集成運放當(dāng)作理想運放。

745.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則（3）理想運放的性能指標(biāo)75.5.2基本運算電路集成運放的應(yīng)用首先是能構(gòu)成各種運算電路，名字由此而來。在運算電路中，

引入深度負(fù)反饋，利用不同的反饋網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各種數(shù)學(xué)運算；運放可以看成是理想的運放。利用“虛斷”和“虛短”的方法進行判斷。一、比例運算電路二、加減運算電路（加法器）三、積分和微分運算電路755.5.2基本運算電路集成運放的應(yīng)用首先是能構(gòu)成各種運算5.5.2.1比例運算電路作用：將信號按比例放大。類型：同相比例放大和反相比例放大。方法：引入深度負(fù)反饋。這樣輸出電壓與運放的開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，與輸入電壓和反饋系數(shù)有關(guān)。765.5.2.1比例運算電路作用：將信號按比例放大。類型：5.5.2.1比例運算電路⑴反相比較運算電路圖中R′=R//Rf

輸出與輸入成比例，且相位相反。因此叫反相比例電路?！疤摰亍?/p>

節(jié)點電流法：775.5.2.1比例運算電路⑴反相比較運算電路圖5.5.2.1比例運算電路反相比例電路的特點：1.共模輸入電壓為0，因此對運放的共模抑制比要求低。3.輸出電阻小，可認(rèn)為是0，因此帶負(fù)載能力強。2.輸入電阻小，因此對輸入電流有一定的要求。785.5.2.1比例運算電路反相比例電路的特點：1.共模輸5.5.2.1比例運算電路

例1、上述比例電路，要求Ri=100K，Au=-100，求Rf。電阻數(shù)值太大，精度不高，又不穩(wěn)定。

解：要求Ri=100K，即R=100K，795.5.2.1比例運算電路例1、上述比例電路，要求Ri

例2、T型網(wǎng)絡(luò)反相比例電路，要求Ri=51K，Au=-100，求R4。電阻數(shù)值較小。

解：5.5.2.1反向比例運算電路80例2、T型網(wǎng)絡(luò)反相比例電路，要求Ri=51K，Au=-5.5.2.1比例運算電路輸出與輸入成比例，且相位相同，故叫同相比例電路。同相比例電路要求運放的共模抑制比高。⑴同相比較運算電路

815.5.2.1比例運算電路輸出與輸入成比例，且相位相同，故5.5.2.1比例運算電路同相比例電路的特點：2.共模輸入電壓為ui，因此對運放的共模抑制比要求高。3.輸出電阻小，可認(rèn)為是0，因此帶負(fù)載能力強。1.一般輸入電阻大。825.5.2.1比例運算電路同相比例電路的特點：2.共模輸5.5.2.1比例運算電路—電壓跟隨器如果同相比例電路的反饋系數(shù)為1，如圖所示，則：uO=uI輸出與輸入相等，且相位相同，故叫電壓跟隨器。此電路是同相比例運算的特殊情況，輸入電阻大，輸出電阻小。電壓跟隨性能好。835.5.2.1比例運算電路—電壓跟隨器如果同相比例電路電壓跟隨器的作用無電壓跟隨器時負(fù)載上得到的電壓電壓跟隨器時ip≈0，vp＝vs根據(jù)虛短和虛斷有vo＝vn≈vp＝vs84電壓跟隨器的作用無電壓跟隨器時電壓跟隨器時ip≈0，vp＝v5.5.2.2加減運算電路作用：將若干個輸入信號之和或之差按比例放大。類型：同相求和和反相求和。方法：引入這樣輸出電壓與運放的開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，與輸入電壓和反饋系數(shù)有關(guān)。855.5.2.2加減運算電路作用：將若干個輸入信號之和或之差5.5.2.2加法運算電路還可以用疊加法來求解：⑴反相求和865.5.2.2加法運算電路還可以用疊加法來求解：⑴反相求和5.5.2.2加法運算電路（2）同相求和如圖所示：875.5.2.2加法運算電路（2）同相求和875.5.2.2加法運算電路輸出與輸入成比例，且相位相同，故叫同相比例電路。輸入電阻較小。但電阻易匹配。885.5.2.2加法運算電路輸出與輸入成比例，且相位相同，故5.5.2.2加法運算電路895.5.2.2加法運算電路895.5.2.3減法運算電路電路如圖所示：

我們可以用疊加定理先讓反相輸入端的各信號作用：（3）加減運算905.5.2.3減法運算電路電路如圖所示：我們可以用疊5.5.2.3減法運算電路再讓同相輸入端的各信號作用，R1//R2//Rf=R3//R4//R5，則：915.5.2.3減法運算電路再讓同相輸入端的各信號作用，R15.5.2.3減法運算電路解出：單運放的加減運算電路的特例：差動放大器925.5.2.3減法運算電路解出：單運放的加減運算電路的特例5.5.2.3減法運算電路-雙運放加減運算利用加法器和反相比例器組成的加減運算電路935.5.2.3減法運算電路-雙運放加減運算利用加法器和反相5.5.2.3加減運算電路-雙運放加減運算利用加法器和反相比例器組成的加減運算電路945.5.2.3加減運算電路-雙運放加減運算利用加法器和反相5.5.2.4微積分運算電路—積分運算微分電路與積分電路是矩形脈沖激勵下的RC電路。若選取不同的時間常數(shù)，可構(gòu)成輸出電壓波形與輸入電壓波形之間的特定（微分或積分）的關(guān)系。

基本積分電路的構(gòu)成原理

把反相比例電路中的反饋電阻換成電容就構(gòu)成了積分電路。955.5.2.4微積分運算電路—積分運算微分電路與積分5.5.2.4微積分運算電路—積分運算充放電物理過程965.5.2.4微積分運算電路—積分運算充放電物理過程965.5.2.4微積分運算電路—積分運算方波響應(yīng)：輸入方波，輸出是三角波。tui0tuo0注意：只有當(dāng)積分電路的時間常數(shù)=RC比充電至飽和的時間大很多時，才能實現(xiàn)積分。它可把方波變成三角波。975.5.2.4微積分運算電路—積分運算方波響應(yīng)：輸入方波，5.5.2.4微積分運算電路—積分運算（2）反相積分：如果u

i=直流電壓,輸出將反相積分，經(jīng)過一定的時間后輸出飽和。tui0tuo0-UomTM積分時間求積到飽和值的時間：當(dāng)RC=輸入脈沖寬度，輸入電壓和輸出電壓幅度相等。當(dāng)RC>要大于TM，才能不飽和。正確變換三角波。985.5.2.4微積分運算電路—積分運算（2）反相積分：如果例1在圖（a）所示電路中，已知輸入電壓uI的波形如圖（b）所示，當(dāng)t＝0時uO＝0。試畫出輸出電壓uO的波形

99例1在圖（a）所示電路中，已知輸入電壓uI的波形如圖（若t＝0時uO＝0，則t＝5ms時

uO＝－100×5×5×10－3V＝－2.5V。當(dāng)t＝15mS時

uO＝[－100×(－5)×10×10－3＋（－2.5）]V＝2.5V。100若t＝0時uO＝0，則t＝5ms時5.5.2.5基本運算電路—微分運算將積分電路中的電阻和電容的位置互換，并選取比較小的時間常數(shù)RC，就得到了微分電路。利用虛地和虛斷概念：1015.5.2.5基本運算電路—微分運算將積分電路中的電阻和電5.5.2.5基本運算電路—微分運算（1）方波響應(yīng)可用于快速提取Ui的變化信息。1025.5.2.5基本運算電路—微分運算（1）方波響應(yīng)可用于快例2、電路如圖所示，C1=C2=C，試求出uO與ui的運算關(guān)系式。103例2、電路如圖所示，C1=C2=C，試求出uO與ui的運算關(guān)解：對于節(jié)點N：i1=iC1對于節(jié)點P：C1=C2104解：對于節(jié)點N：對于節(jié)點P：C1=C2104因此：105因此：105小結(jié)1．電路中常用的負(fù)反饋有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電壓并聯(lián)負(fù)反饋，電流串聯(lián)負(fù)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋。可以通過輸出短路法和瞬時極性法等方法判斷電路反饋類型。包括5種反饋類型。2．負(fù)反饋電路的四種不同組態(tài)可以統(tǒng)一用方框圖加以表示，其閉環(huán)增益的表達式為：3．負(fù)反饋可以全面改善放大電路的性能，包括：提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，減小非線性失真，擴展頻帶，改變輸入、輸出電阻等。變化1+AF倍。在深負(fù)反饋條件下，可用和“虛短”“虛斷”法和符號判斷估算電路的閉環(huán)增益。（包括4種反饋組態(tài)的電路分析方法）4．運算放大器在加入負(fù)反饋的條件下，可廣泛用于線性電路的運算。分析方法以“虛短”“虛斷”法為核心的3種基本電路分析，外加疊加法，涉及的問題類型較多。106小結(jié)1．電路中常用的負(fù)反饋有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電壓并第5章107第5章1反饋的基本概念反饋和反饋放大器放大電路的基本任務(wù)是放大輸入的變化量，輸入一定，輸出也一定，但有時不滿足這個關(guān)系，怎么辦？用輸出去影響輸入。所謂反饋就是把輸出量的一部分或全部按一定的方式送回到輸入回路，來影響輸入量的一種連接方式。引入反饋的目的是使電子線路按預(yù)期的功能正常穩(wěn)定的工作，反饋可以改善放大電路的性能、改變放大器的組態(tài)。（顯著的提高）現(xiàn)代的理論和實踐都證明，一切實用的電路幾乎都有反饋。108反饋的基本概念反饋和反饋放大器25.1集成運放的電壓傳輸特性

集成運放有二個輸入端：同相輸入端和反相輸入端。同相和反相是指輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系。如圖所示：從外部看，運放就是一個差模信號增益高、共模信號抑制能力強、輸入電阻高、負(fù)載能力強的雙入單出放大電路。

1095.1集成運放的電壓傳輸特性集成運放有二個輸5.1理想集成運放理想運放的性能指標(biāo)

開環(huán)差模增益Aud=共模抑制比KCMR=差模輸入電阻rid=

輸出電阻rO=0

集成運放均為理想運放。--無特殊要求時均可將集成運放當(dāng)作理想運放。

1105.1理想集成運放理想運放的性能指標(biāo)45.1集成運放的電壓傳輸特性輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系曲線叫做電壓傳輸特性，即：電壓傳輸特性如圖所示。線性區(qū)很窄。UOM飽和電壓Aud開環(huán)放大倍數(shù)反饋集成電路線性放大，必須引入負(fù)反饋1115.1集成運放的電壓傳輸特性輸出電壓與輸入電壓5.2反饋的概念和反饋方程式反饋放大電路可分成兩部分：基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)。本放大電路的輸入信號叫凈輸入信號，它與輸入量和反饋量都有關(guān)。1125.2反饋的概念和反饋方程式反饋放大電路可分成5.2反饋的概念和反饋方程式從一個例子說起輸入量：ui、ube、ib反饋——將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），以一定的方式送回到輸入回路的過程。輸出量：uo、uce、ic正向傳輸——信號從輸入端到輸出端的傳輸TUBEICICUEIB穩(wěn)定工作點電路：UB一定1135.2反饋的概念和反饋方程式從一個例子說起輸入量：ui、u5.2.1反饋的概念1、直流反饋與交流反饋

反饋有不同的性質(zhì)。

放大電路中存在直流分量和交流分量，分析電路時可以畫出直流通路和交流通路。僅在直流通路中存在的反饋稱為直流反饋。僅在交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。直流負(fù)反饋主要用于穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點，本章的重點是研究交流負(fù)反饋。1145.2.1反饋的概念1、直流反饋與交流反饋85.2.1反饋的概念解：（判斷方法）分別根據(jù)電路的直流通路和交流通路，來進行判別。例：判斷下圖中有哪些反饋回路，是交流反饋還是直流反饋。交、直流反饋交流反饋

注意電容的“隔直通交”作用！1155.2.1反饋的概念解：（判斷方法）分別根據(jù)電路的直5.2.1反饋的概念再如：

根據(jù)直流反饋與交流反饋的定義，畫出電路的直流通路和交流通路就一目了然了。例如：結(jié)論：電路中只存在直流反饋，不存在交流反饋。1165.2.1反饋的概念再如：根據(jù)直流反饋與交流反饋的定義，5.2.1反饋的概念2、反饋的極性

根據(jù)反饋的效果可以區(qū)分反饋的極性。放大電路中引入反饋后，對輸出量的影響有兩種可能：

正反饋：輸入量不變時，經(jīng)過反饋后，輸出量比沒有反饋時變大了。

負(fù)反饋：輸入量不變時，經(jīng)過反饋后，輸出量比沒有反饋時變小了。本章研究的是負(fù)反饋。判定方法——“瞬時極性法”1175.2.1反饋的概念2、反饋的極性判定方法——“瞬時極性法5.2.1反饋的概念瞬時極性法：具體做法：在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號的電壓極性，可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時電壓極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。例如：凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值減小，為負(fù)反饋。1185.2.1反饋的概念瞬時極性法：例如：凈輸入uid=uP-5.2.1反饋的概念凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值增大，為正反饋。再如：再如：凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值減小，為負(fù)反饋。1195.2.1反饋的概念凈輸入uid=uP-uN，數(shù)值增大，為5.2.1反饋的概念3、局部反饋與級間反饋本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中（局部反饋）級間反饋——反饋存在于兩級以上的放大器中例級間反饋本級反饋本級反饋本章重點研究的是級間反饋1205.2.1反饋的概念3、局部反饋與級間反饋本級反饋——反饋5.2.1反饋的概念負(fù)反饋有不同的連接方式，例如：從輸入端看，有的反饋通路與輸入信號連于同一節(jié)點，有的則引回到不同的節(jié)點；從輸出端看，有的反饋通路直接從輸出端引回來，有的則不然。

不同的連接方式作用不同，因此必須弄清負(fù)反饋的連接關(guān)系。本章的重點是級間交流負(fù)反饋1215.2.1反饋的概念負(fù)反饋有不同的連接方式，例如：5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)我們只考慮一個反饋通路的作用時，我們把這個反饋通路看成一個雙口網(wǎng)絡(luò)，把放大電路的其余部分看成另一個雙口網(wǎng)絡(luò)，它們的連接方式如下圖：

反饋網(wǎng)絡(luò)通常是由純電阻組成。從采樣方式來說，一種是電壓采樣，一種是電流采樣；從求和網(wǎng)絡(luò)來說，一種是并聯(lián)連接，一種是串聯(lián)連接。1225.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)我們只考慮由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓形式求和（KVL）

-vi+vid+vf=0

即vid=vi-

vf并聯(lián)：輸入以電流形式求和（KCL）

ii-iid-if=0

即iid=ii-if并聯(lián)5.2.1串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋123由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反饋通路xf(if)124判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷

根據(jù)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的定義：對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極或集電極則為串聯(lián)反饋。----不同的節(jié)點

對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相輸入端，另一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。----同一個節(jié)點1255.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷

5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)試判斷下列電路中引入的反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。1265.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)試判斷下列電路中引入的反饋是vid=vi-

vf串聯(lián)反饋127vid=vi-vf串聯(lián)反饋21電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對象決定電壓反饋：反饋信號xf和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反饋：反饋信號xf與輸出電流成比例，即xf=Fio

并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)5.2.1電壓反饋和電流反饋128電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短路，反饋量仍然存在——電流反饋。將負(fù)載短路（未接負(fù)載時輸出對地短路），反饋量為零——電壓反饋。電壓反饋電流反饋反饋通路反饋通路5.2.1電壓反饋和電流反饋129判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短路，反饋量仍然存在電壓反饋反饋通路130電壓反饋反饋通路24舉例例、:試判斷圖示電路的R1、Rf反饋類型解：該電路既有本級反

饋又有級間反饋。⑴Re11和Re12構(gòu)成第一級的直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。Re11構(gòu)成第一級的交流電流串聯(lián)負(fù)反饋。⑵Re2構(gòu)成第二級的交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。⑶R1構(gòu)成電流并聯(lián)級間直流負(fù)反饋。⑷Rf構(gòu)成電壓串聯(lián)級間交流負(fù)反饋。131舉例例、:試判斷圖示電路的R1、Rf反饋類型解：該電路既有5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)

電壓反饋：反饋信號與輸出信號在同一個節(jié)點上，稱為電壓反饋；輸出短路，則反饋消失。電流反饋：反饋信號與輸出信號不在同一個節(jié)點上，稱為電流反饋。輸出短路，則反饋不消失。

并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回

路的同一個節(jié)點上，此時反饋信號與輸入

信號是電流相加減的關(guān)系；

串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回

路的不同節(jié)點上，此時反饋信號與輸入信

號是電壓相加減的關(guān)系。

一、四種負(fù)反饋組態(tài)二、反饋組態(tài)的判斷三、分析舉例因此，負(fù)反饋的類型有四種，即電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋。1325.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)電壓反饋：反饋信號與輸出5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋的典型多路如圖所示：與輸出電壓成比例，因此是電壓負(fù)反饋；反饋電壓輸入信號加在同相輸入端，反饋信號加在反相輸入端，因此是串聯(lián)負(fù)反饋。一、四種負(fù)反饋組態(tài)1335.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出電壓下降時，必然產(chǎn)生如下過程：所以，電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電壓。電流源對電壓的變化不敏感，因此適用于輸入信號為電壓源的情況。電壓串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個壓控電壓源。其放大倍數(shù)為：負(fù)載變化時，輸出電壓穩(wěn)定——輸出電阻↓1345.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出電壓下降時，5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)2、電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋的典型電路如圖所示：反饋電壓uF=iOR1

與輸出電流成比例，因此是電流負(fù)反饋；輸入信號加在同相輸入端，反饋信號加在反相輸入端，因此是串聯(lián)負(fù)反饋。1355.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)2、電流串聯(lián)負(fù)反饋反饋5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出電流上升時，必然產(chǎn)生如下過程：所以，電流負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電流。電流串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個壓控電流源。放大倍數(shù)為：負(fù)載變化時，輸出電流穩(wěn)定——輸出電阻↑1365.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)當(dāng)某種原因使輸出5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋的典型電路如圖所示：反饋電流iF=-uO/R(因為uNuP=0)與輸出電壓成比例，因此是電壓負(fù)反饋；輸入信號與反饋信號加在了同一個節(jié)點上，因此是并聯(lián)負(fù)反饋。電壓并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個流控電壓源。其放大倍數(shù)為：電壓源對電流的變化不敏感，因此適用于輸入信號為電流源的情況。1375.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋反5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)4、電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋的典型電路如圖所示：反饋電流與輸出電流成比例，因此是電流反饋；輸入電流與反饋電流加于同一個節(jié)點，因此是并聯(lián)反饋。電流并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于一個流控電流源。其放大倍數(shù)為：電壓源對電流的變化不敏感，因此適用于輸入信號為電流源的情況。1385.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)4、電流并聯(lián)負(fù)反饋反饋電流與5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋，取決于負(fù)載欲得到穩(wěn)定的電壓還是穩(wěn)定的電流；放大電路中應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋，取決于信號源是恒壓源（或近似恒壓源）還是恒流源（或近似恒流源）。電壓串聯(lián)反饋：壓控電壓源電流串聯(lián)反饋：壓控電流源電壓并聯(lián)反饋：流控電壓源電流并聯(lián)反饋：流控電流源1395.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還5.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)三、分析舉例

例1、電路如圖所示。分析電路中有無引入反饋；若有反饋，則說明是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋，若為交流負(fù)反饋，則說明反饋的組態(tài)。1405.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)三、分析舉例例15.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)解：⑴因為有反向傳輸通道，因此有反饋。⑵若畫出交直流通路，則可判斷為交直流反饋。⑶根據(jù)瞬時極性法可判斷為負(fù)反饋。⑷因為反饋不是直接從輸出端引出，故為電流負(fù)反饋；因為輸入信號與反饋信號加在了不同的輸入端，因此是串聯(lián)負(fù)反饋。

結(jié)論：該電路引入了電流串聯(lián)交直流負(fù)反饋。1415.2.1交流負(fù)反饋的四種組態(tài)解：⑴因為有反向傳輸通道，因5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F放大：凈輸入：1.方框圖：A稱為開環(huán)放大倍數(shù)+–反饋：AF稱為閉環(huán)放大倍數(shù)AF=Xo/Xi輸出信號輸入信號反饋信號凈輸入信號F稱為反饋系數(shù)設(shè)Xf與Xi同相負(fù)反饋放大器1425.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式基本放大電路A反饋網(wǎng)5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式2.負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系閉環(huán)放大倍數(shù)：放大：反饋：環(huán)路增益AF=Xo/Xi=Xo/(X’+Xf)=Xo/(+XoF)=XoA11A+F=A1+AF1435.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式2.負(fù)反饋放大器的5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式3.關(guān)于反饋深度的討論一般負(fù)反饋稱為反饋深度深度負(fù)反饋正反饋自激振蕩反饋深度和環(huán)路增益是描述反饋放大電路性能的重要指標(biāo)。1445.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式3.關(guān)于反饋深度的5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式也就是說，在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)，與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(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)反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。電路放大能力越強，反饋深度越深。1455.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式也就5.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式注意：X既可以是電壓，又可以是電流。放大：反饋：1465.2.2負(fù)反饋放大電路的框圖和表達式注意：X既可以是電壓5.2.2四種組態(tài)電路的量綱互阻增益互導(dǎo)增益電阻反饋電導(dǎo)反饋1475.2.2四種組態(tài)電路的量綱互阻增益互導(dǎo)增益電阻反饋電導(dǎo)反舉例已知某放大電路反饋系數(shù)Fv=0.01,輸入信號ui=10mv，開環(huán)增益Av=10000，試求電路的閉環(huán)增益Avf、反饋電壓Vf、凈輸入電壓vid？148舉例已知某放大電路反饋系數(shù)Fv=0.01,輸入信號ui=105.3負(fù)反饋對放大電路性能的影響

提高增益的穩(wěn)定性

減少非線性失真

擴展頻帶

改變輸入電阻和輸出電阻

在放大器中引入負(fù)反饋

降低了放大倍數(shù)

使放大器的性能得以改善：定性討論變化了倍1495.3負(fù)反饋對放大電路性能的影響提高增益的穩(wěn)定性減少非5.3.1穩(wěn)定放大倍數(shù)閉環(huán)時則只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對變化量比開環(huán)減小了1+AF倍另一方面:在深度負(fù)反饋條件下

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，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。1505.3.1穩(wěn)定放大倍數(shù)閉環(huán)時則只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對變5.3.2展寬頻帶放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。

無反饋時放大器的通頻帶：fbw=fH－fL

有反饋時放大器的通頻帶：fbwf=fHf－fLffHf可以證明：fHf=(1+AF)fH；fLf=fL/(1+AF)；fbwf=(1+AF)fbw放大器的一個重要特性：增益與通頻帶之積為常數(shù)。即：Amf×fbwf=Am×fbw020lg|A|（dB）F（Hz）

Am

fL

fH

fLf

fHf

Amf1515.3.2展寬頻帶放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降5.3.3減小非線性失真Auiufuiuoui′加反饋前加反饋后AF+–失真改善uouo減小了倍動畫演示1525.3.3減小非線性失真Auiufuiuoui′加反饋前加5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻1、對輸入電阻的影響⑴串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大

無反饋時：

有反饋時：1535.3.4改變輸入電阻和輸出電阻1、對輸入電阻的影響5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻⑵并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小

無反饋時：

有反饋時：1545.3.4改變輸入電阻和輸出電阻⑵并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻2、對輸出電阻的影響

電壓負(fù)反饋→穩(wěn)定輸出電壓（當(dāng)負(fù)載變化時）→恒壓源→輸出電阻小?？梢宰C明，減小倍(1)電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小

電流負(fù)反饋→穩(wěn)定輸出電流（當(dāng)負(fù)載變化時）→恒流源→輸出電阻大?？梢宰C明，增加倍(2)電流負(fù)反饋使輸出電阻提高1555.3.4改變輸入電阻和輸出電阻2、對輸出電阻的影響5.3.4改變輸入電阻和輸出電阻但是，對于下圖所示電路則有：1565.3.4改變輸入電阻和輸出電阻但是，對于下圖所示電路則有5.3.4引入負(fù)反饋的一般原則1、為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善

電路的動態(tài)性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。2、為了穩(wěn)定輸出電壓（減小輸出電阻），應(yīng)引入電壓負(fù)

反饋；為了穩(wěn)定輸出電流（增大輸出電阻），應(yīng)引入

電流負(fù)反饋。3、信號源能提供電壓信號（電壓源），或為了提高輸入

電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；信號源能提供電流信號

（電流源），或為了減小輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。4、若將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反

饋；若將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，應(yīng)引入電流串聯(lián)

負(fù)反饋。1575.3.4引入負(fù)反饋的一般原則1、為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應(yīng)引一放大電路的開環(huán)電壓增益為Avo=104，當(dāng)它接成負(fù)反饋放大電路時，其閉環(huán)電壓增益為Avf=50，若Avo變化10%，則Avf變化（B

）。A0.5%B0.05%C10%D1%158一放大電路的開環(huán)電壓增益為Avo=104，當(dāng)它接成負(fù)反饋放大5.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)分析一、深度負(fù)反饋的實質(zhì)二、放大倍數(shù)的分析三、分析舉例1595.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)分析一、深度負(fù)反饋的實質(zhì)55.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)如果我們把各量都用凈輸入量來表示，如圖所示：1605.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)如果我們把各量都用凈輸入量來表示5.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)即凈輸入近似為零，但不等于零，若等于零就沒有反饋了?！疤摱毯吞摂唷眲t：對于串聯(lián)深度負(fù)反饋：對于并聯(lián)深度負(fù)反饋：1615.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)即凈輸入近似為零，但不等5.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)深度負(fù)反饋條件下：X’=Xi-Xf≈0up=un（運放電路）ue=ub（串聯(lián)）=0（并聯(lián)）(1)“虛短”——ud≈0(2)“虛斷”——id≈0ip=in=0

（運放電路）ib=0（三極管電路）“虛短”與“虛斷”(3)

同時存在。ui=0（并聯(lián)）1625.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)深度負(fù)反饋條件下：X’=Xi-X5.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，三個量的符號相同求解深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般步驟和方法：

1、正確判斷反饋組態(tài)

2、結(jié)合虛短和虛斷，電路增益，注意符號。

3、利用前后電阻和電路增益求解電壓放大倍數(shù)(電壓增益。注意符號：

輸入輸出同相時，放大倍數(shù)和反饋為正號；

輸入輸出反相時，放大倍數(shù)和反饋為負(fù)號。1635.4.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，三個量的符號相同求5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示：1645.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋55.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析

例.分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋

解：

求閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：1655.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析例.分立電路電壓5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋

電壓并聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示：1665.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋

5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析

實際上，輸入量通常不是恒流源，具有內(nèi)阻RS，可用電源變換把電流源并聯(lián)電阻變換成電壓源串聯(lián)電阻：1675.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析實際上5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析＋＋－vovs＋＋－+VCCRfRC1Re1C1C2T1T2RC2Re212電壓并聯(lián)負(fù)反饋

解：1685.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析＋＋vovs＋＋+V5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析3、電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示；1695.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析3、電流串聯(lián)負(fù)反饋65.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析電流串聯(lián)負(fù)反饋

解：1705.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析電流串聯(lián)負(fù)反饋解：5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析4、電流并聯(lián)負(fù)反饋

電流并聯(lián)負(fù)反饋的

反饋網(wǎng)絡(luò)如圖所示：1715.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析4、電流并聯(lián)負(fù)反饋

5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析當(dāng)以RS為內(nèi)阻的電壓源為輸入信號時：1725.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析當(dāng)以RS為內(nèi)阻的電壓5.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益

解：

例.分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋1735.4.2深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的分析閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益5.4.2分析舉例

例1、電路如圖所示，已知R1=10K，R2=100K，R3=2K，RL=5K。求解在深度負(fù)反饋條件下的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：⑴電路中引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋

1745.4.2分析舉例例1、電路如圖所示，已5.4.2分析舉例⑶反饋系數(shù)和電壓放大倍數(shù)分別為：1755.4.2分析舉例⑶反饋系數(shù)和電壓放大倍數(shù)分別為：69例2何種組態(tài)？，電壓放大倍數(shù)？＋＋－＋＋－＋Rb2ViVoC1C2CeRe2RCRLRb1Re1證明反饋和等效計算結(jié)果一致5.4.2分析舉例176例2何種組態(tài)？，電壓放大倍數(shù)？＋＋＋＋＋Rb2ViVoC15.5集成運放基本運算電路

能完成各種模擬信號運算（比例、求和、求差、積分、微分等等）的電路叫做運算電路。

完成模擬信號運算的集成電路叫做集成運算放大器，簡稱集成運放。1775.5集成運放基本運算電路能完成各種模擬信號運5.5.1集成運放應(yīng)用的基本規(guī)則輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系曲線叫做電壓傳輸特性，即：電壓傳輸特性如圖所示。線性區(qū)很窄。