模電課件第六章負反饋技術(shù)

模電課件第六章負反饋技術(shù)第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11結(jié)論：無論是哪一種形式的負反饋電路其電壓放大倍數(shù)Ａvf

均比無反饋時的電壓放大倍數(shù)Av減少1/（1+AB）倍,但注意對不同的反饋形式，Ｂ、Ａ的定義不同.同理可以推出對電流放大倍數(shù)Aif有類似的結(jié)論第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/112提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性對上式的變量求微分

兩邊同時除以Af，得

引入負反饋后，放大倍數(shù)的相對變化量是無反饋時的倍，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了(1+AB)倍，但放大倍數(shù)卻為原倍來的對于深負反饋放大電路電路的放大倍數(shù)只與反饋系數(shù)B有關(guān)，由于反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)B與放大電路的器件參數(shù)、電源電壓或負載等外界因素的變化無關(guān)，所以，深度負反饋放大電路的放大倍數(shù)穩(wěn)定第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/113擴展閉環(huán)增益的通頻帶

設(shè)無反饋時高頻段的放大倍數(shù)為上限頻率則由fH變?yōu)榈?頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/113擴展閉環(huán)增益的通頻帶

設(shè)無反饋時低頻段的放大倍數(shù)為上限頻率則由fL變?yōu)榈?頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11下限頻率則由fL變?yōu)樯舷揞l率則由fH變?yōu)闊o反饋時的通頻帶表示為可見，總的通頻帶得到了展寬引入負反饋后的通頻帶為第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/114減少非線性失真晶體管器件的非線性失真無反饋時產(chǎn)生的線性失真現(xiàn)象反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)Xf（s）Xd（s）基本放大器

A(s)Xi（s）Xo（s）Σ第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/115改變放大器的輸入電阻(1)(電壓或電流)串聯(lián)負反饋放大器

A(s)反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)UfUdUiXo（s）無反饋時的輸入電阻為Ri引入串聯(lián)負反饋后Rif引入串聯(lián)負反饋后，輸入電阻將增大Ri第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/115改變放大器的輸入電阻(2)(電壓或電流)并聯(lián)負反饋Xo（s）無反饋時的輸入電阻為Ri引入并聯(lián)負反饋后Rif引入并聯(lián)負反饋后，輸入電阻將減小基本放大器

A(s)Ui反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)IiIdIfRi第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11Ro是無反饋時放大電路的輸出電阻，Ao(s)是當負載電阻RL開路時放大電路的放大倍數(shù)6改變放大器的輸出電阻(1)電壓(并聯(lián)、串聯(lián))負反饋反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)放大器

A(s)RoAoXdXf(s)Xi(s)ΣXd(s)UoIo引入電壓負反饋后只要引入電壓負反饋，放大電路的輸出電阻都將減小，成為無反饋時的倍電壓負反饋能穩(wěn)定輸出電壓第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11IoUoIoRo是無反饋時放大電路的輸出電阻，Ao(s)是當負載電阻RL開路時放大電路的放大倍數(shù)6改變放大器的輸出電阻(2)電流(并聯(lián)、串聯(lián))負反饋反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)放大器

A(s)Xf(s)Xi(s)ΣXd(s)引入電流負反饋后RoAoXd只要引入電流負反饋，放大電路的輸出電阻都將增加，成為無反饋時的倍電流負反饋能穩(wěn)定輸出電流第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/117為改善性能而引入負反饋的一般原則（1）需要穩(wěn)定如靜態(tài)工作點等直流量，應(yīng)該在放大電路中引入直流負反饋（2）同理，如果需要穩(wěn)定放大電路的交流性能，應(yīng)該引入交流負反饋（3）需要穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)該在放大電路中引入電壓負反饋；需要穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)該引入電流負反饋。（4）如果需要提高輸入電阻，應(yīng)該引入串聯(lián)負反饋；而需要減小輸入電阻，應(yīng)該引入并聯(lián)負反饋負反饋的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；穩(wěn)定放大倍數(shù)；提高輸入電阻；降低輸出電阻；擴展通頻帶。第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11深度負反饋時6.4.1具有深度負反饋放大電路的參數(shù)估算第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11(1)電壓串聯(lián)負反饋(2)電壓并聯(lián)負反饋(3)電流串聯(lián)負反饋(4)電流并聯(lián)負反饋6.4.1具有深度負反饋放大電路的參數(shù)估算在深度負反饋的條件下第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11深度負反饋時并聯(lián)負反饋串聯(lián)負反饋電流負反饋電壓負反饋反饋環(huán)內(nèi)深度負反饋并聯(lián)型反饋，將（輸入）反饋端短路（接地）串聯(lián)型反饋，將（輸入）反饋端短路斷開電流型反饋，將（放大器）三極管輸出端開路電壓型反饋，將（放大器）三極管輸出端短路（接地）第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11Rf例：電路如圖所示1)為引入串聯(lián)負反饋，M，N中哪一點和P點相連，K點接到何處？T1T2T3T4+15V-15VRcRcRLKR1R1ReMNPb1b21)

K點接到T2的基極b2

M點接到P點2)設(shè)為深度負反饋，求Auf電壓串聯(lián)負反饋ufuo3)設(shè)功率管的UCES=1V，求最大輸出功率POMAX令輸入端口斷開串聯(lián)型反饋，將（輸入）反饋端短路斷開電壓型反饋，將（放大器）三極管輸出端短路（接地）第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11R1RC1uO-uiRe2○○○+-RFRe1RC2C2C1++EC【例2】電路的級間反饋滿足深度負反饋條件，試估算電路的閉環(huán)電壓增益。反饋組態(tài)：電流并聯(lián)負反饋ie2令輸入端口短路標出if電壓型反饋，將（放大器）三極管輸出端短路（接地）第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11作業(yè)：P2356.5，6.6，6.7，6.8，6.9，第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/116.4.2利用方框圖法進行分析計算方塊圖法就是首先把一個實際的負反饋放大電路分解成基本放大器A和反饋網(wǎng)絡(luò)B兩部分(1)分離基本放大電路A的方法①如果是電壓型反饋，令輸出端口短路,此時反饋放大器的輸入回路即為基本放大器的輸入回路②如果是電流型反饋，令輸出端口開路，反饋放大器的輸入回路即為基本放大器的輸入回路③如果是串聯(lián)型反饋，將輸入端A、B兩網(wǎng)絡(luò)斷開，反饋放大器的輸出回路即為基本放大器的輸出回路④如果是并聯(lián)型反饋，令輸入端口短路,反饋放大器的輸出回路即為輸入端口短路基本放大器

A(s)Uo反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)UoIo基本放大器

A(s)Uo反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)Io基本放大器

A(s)反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)UfUdUi基本放大器

A(s)Ui反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)IiIdIf第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11(2)利用方框圖法求出反饋系數(shù)B，具體方法如下①如果是串聯(lián)型反饋，將輸入端A、B兩網(wǎng)絡(luò)斷開，反饋放大器的輸出回路即為基本放大器的輸出回路②如果是并聯(lián)型反饋，令輸入端口短路,反饋放大器的輸出回路即為輸入端口短路基本放大器

A(s)Ui反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)IiIdIf基本放大器

A(s)反饋網(wǎng)絡(luò)B(s)UfUdUi第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11令輸出端口短路解：①是電壓串聯(lián)負反饋電路

Xf=uf

uf6.4.3

利用方塊圖法進行分析計算實例

例2：如圖所示放大電路的交流通道，計算其閉環(huán)電壓增益Auf、輸入電阻Rif和輸出電阻Rof

RLRc1usRsT1Re1T2Rc2Rf將輸入端A、B兩網(wǎng)絡(luò)斷開令輸出端口短路Re1Rf將輸入端A、B兩網(wǎng)絡(luò)斷開RLRc1usRsT1Re1T2Rc2RfRe1RfRLRc1usRsT1Re1T2Rc2RfRfRe1Rf②根據(jù)基本放大器的交流等效電路可畫出其微變等效電路

③反饋系數(shù)rbe1e1β1ib1usRsRe1Rfb2Rc1β2ib2c2rbe2ib2ib1e2Rc2RfRe1RLuo1uo2b1b1c1c1e1b2c2e2ufuf

第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11b1c1rbe1e1β1ib1usRsRe1Rfb2Rc1rbe1β2ib2c2ib2ib1e2Rc2RfRe1RLuo1uo④開環(huán)增益

⑤基本放大電路的輸入、輸出電阻分別為kk第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11⑥開環(huán)源增益

⑦閉環(huán)電壓增益為在深度反饋時⑧閉環(huán)輸入、輸出電阻Auso為負載開路時的計及源內(nèi)阻的開環(huán)增益

As源開環(huán)增益

A開環(huán)增益

Rs→0,∞

電壓源→0,電流源→∞Aso為負載開路時的源開環(huán)增益RL→∞

As源開環(huán)增益第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11例3：已知放大電路如圖所示，試計算電路的閉環(huán)增益、輸入電阻Rif和輸出電阻Rof。

T1RcusRsRLuouiEcC1RfC2解：①是電壓并聯(lián)負反饋電路

令輸出端口短路T1RcusRsRLuouiEcRfifibiiT1RcusRsRLuouiEcRf將輸入端口短路T1RcusRsRLuouiEcRfT1RcusRsRLuouiEcRfT1RcusRsRLuouiEcRfT1RcusRsRLuouiEcRfRf②根據(jù)基本放大器的交流等效電路可畫出其微變等效電路

usRsbβibcrbeibeRcRfRLuoRfbce③反饋系數(shù)ifis=us/RsRs第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11④開環(huán)源增益

bβibcrbeibeRcRfRLuoRfis=us/RsRs第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11⑤基本放大電路的輸入、輸出電阻分別為bβibcrbeibeRcRfRLuoRfis=us/RsRs⑥閉環(huán)源增益用閉環(huán)源電壓增益表示為⑦分別求出閉環(huán)輸入、輸出電阻為第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11解：①是電流并聯(lián)負反饋電路

令輸出端口開路將輸入端口短路例4：如圖所示的兩級負反饋放大電路的交流通道，計算其閉環(huán)電壓增益Auf

、輸入電阻Rif和輸出電阻Rof

uoRc1isRsT1RLRc2RfT2Re2iiifb1ib2iduoRc1isRsT1RLRc2RfT2Re2RfRe2②根據(jù)基本放大器的交流等效電路可畫出其微變等效電路

e1b2c1c2e2uo2is=us/RsRsRfRe1b1β1ib1c1rbe1ib1Rc1e2β2ib2rbe1ib2c2Rc2RLb2e1Re2Rfio③反饋系數(shù)第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11④由于計及源內(nèi)阻的開環(huán)增益可以表示為

uo2is=us/RsRsRfRe1b1β1ib1c1rbe1ib1Rc1e2β2ib2rbe1ib2c2Rc2RLb2e1Re2Rf第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11uo2is=us/RsRsRfRe1b1β1ib1c1rbe1ib1Rc1e2β2ib2rbe1ib2c2Rc2RLb2e1Re2Rf第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11⑤基本放大電路的輸入、輸出電阻分別為⑥閉環(huán)源增益

故閉環(huán)電壓增益為

其中：RL'=Rc2//RL

uo2is=us/RsRsRfRe1b1β1ib1c1rbe1ib1Rc1e2β2ib2rbe1ib2c2Rc2RLb2e1Re2Rf第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11⑦分別求出閉環(huán)輸入、輸出電阻為

在深度負反饋時

uo2is=us/RsRsRfRe1b1β1ib1c1rbe1ib1Rc1e2β2ib2rbe1ib2c2Rc2RLb2e1Re2Rf第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/116.4.4反饋放大器AB網(wǎng)絡(luò)分析法小結(jié)（1）首先要正確判斷反饋類型（2）將負反饋放大電路分解成