《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第四版童詩白、華成英主編教學(xué)6-放大電路中的反饋省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲

第六章放大電路中反饋大家網(wǎng)：/1/73第六章放大電路中反饋§6.1反饋概念及判斷§6.2負(fù)反饋放大電路方框圖及放大倍數(shù)估算§6.3交流負(fù)反饋對放大電路性能影響§6.4負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性§6.5放大電路中反饋其它問題大家網(wǎng)：/2/73本章基本要求會判：判斷電路中有沒有反饋及反饋性質(zhì)會算：估算深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)會引：依據(jù)需求引入適當(dāng)反饋會判振消振：判斷電路是否能穩(wěn)定工作，會消除自激振蕩。大家網(wǎng)：/3/73§6.1

反饋概念及判斷一、反饋基本概念二、交流負(fù)反饋四種組態(tài)三、反饋判斷大家網(wǎng)：/4/731.什么是反饋

放大電路輸出量一部分或全部經(jīng)過一定方式引回到輸入回路，影響輸入，稱為反饋。一、反饋基本概念要研究哪些問題？怎樣引回是從輸出電壓還是輸出電流引出反饋多少怎樣引出

反饋放大電路可用方框圖表示。影響放大電路輸入電壓還是輸入電流大家網(wǎng)：/5/732.正反饋和負(fù)反饋

從反饋結(jié)果來判斷，凡反饋結(jié)果使輸出量改變減小為負(fù)反饋，不然為正反饋；引入反饋后其改變是增大？還是減?。恳敕答伜笃涓淖兪窃龃?？還是減??？

或者，凡反饋結(jié)果使凈輸入量減小為負(fù)反饋，不然為正反饋。大家網(wǎng)：/6/733.直流反饋和交流反饋

直流通路中存在反饋稱為直流反饋，交流通路中存在反饋稱為交流反饋。引入交流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋大家網(wǎng)：/7/734.局部反饋和級間反饋

只對多級放大電路中某一級起反饋作用稱為局部反饋，將多級放大電路輸出量引回到其輸入級輸入回路稱為級間反饋。經(jīng)過R3引入是局部反饋經(jīng)過R4引入是級間反饋通常，重點研究級間反饋或稱總體反饋。大家網(wǎng)：/8/73二、交流負(fù)反饋四種組態(tài)

將輸出電壓一部分或全部引回到輸入回路來影響凈輸入量為電壓反饋，即

將輸出電流一部分或全部引回到輸入回路來影響凈輸入量為電流反饋，即

描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端連接方式，即反饋網(wǎng)絡(luò)取樣對象。1.電壓反饋和電流反饋大家網(wǎng)：/9/732.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋

描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端連接方式，即輸入量、反饋量、凈輸入量疊加關(guān)系。--串聯(lián)負(fù)反饋--并聯(lián)負(fù)反饋+_負(fù)反饋大家網(wǎng)：/10/733.四種反饋組態(tài)：注意量綱電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋

為何在并聯(lián)負(fù)反饋電路中不加恒壓源信號？為何在串聯(lián)負(fù)反饋電路中不加恒流源信號？大家網(wǎng)：/11/73三、反饋判斷

“找聯(lián)絡(luò)”：找輸出回路與輸入回路聯(lián)絡(luò)，若有則有反饋，不然無反饋。有反饋嗎？將輸出電壓全部反饋回去無反饋1.有沒有反饋判斷即在輸入回路又在輸出回路大家網(wǎng)：/12/732.直流反饋和交流反饋判斷“看通路”，即看反饋是存在于直流通路還是交流通路。設(shè)以下電路中全部電容對交流信號均可視為短路。僅有直流反饋僅有交流反饋交、直流反饋共存僅有直流反饋大家網(wǎng)：/13/733.正、負(fù)反饋（反饋極性）判斷“看反饋結(jié)果”，即凈輸入量是被增大還是被減小。瞬時極性法：給定瞬時極性，并以此為依據(jù)分析電路中各電流、電位極性從而得到極性；極性→極性→、、疊加關(guān)系－－正反饋－－負(fù)反饋大家網(wǎng)：/14/733.正、負(fù)反饋判斷反饋量是僅僅決定于輸出量物理量。大家網(wǎng)：/15/73

在判斷集成運(yùn)放組成反饋放大電路反饋極性時，凈輸入電壓指是集成運(yùn)放兩個輸入端電位差，凈輸入電流指是同相輸入端或反相輸入端電流。反饋量反饋電流反饋量僅決定于輸出量凈輸入電流減小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流增大，引入了正反饋大家網(wǎng)：/16/734.電壓反饋和電流反饋判斷電路引入了電壓負(fù)反饋

令輸出電壓為0，若反饋量隨之為0，則為電壓反饋；若反饋量依然存在，則為電流反饋。大家網(wǎng)：/17/734.電壓反饋和電流反饋判斷電路引入了電流負(fù)反饋反饋電流

引入電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，引入電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流！僅受基極電流控制大家網(wǎng)：/18/735.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋判斷

在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓方式疊加，為串聯(lián)反饋；以電流方式疊加，為并聯(lián)反饋。引入了并聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋大家網(wǎng)：/19/73分立元件放大電路中反饋分析

圖示電路有沒有引入反饋？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，其組態(tài)為哪種？3.

若在第三級射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻，則反饋性質(zhì)有何改變？+__+++_uF

1.

若從第三級射極輸出，則電路引入了哪種組態(tài)交流負(fù)反饋？

2.

若在第三級射極加旁路電容，則反饋性質(zhì)有何改變？引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋作用？大家網(wǎng)：/20/73大家網(wǎng)：/分立元件放大電路中凈輸入量和輸出電流在判斷分立元件反饋放大電路反饋極性時，凈輸入電壓常指輸入級晶體管b-e（e-b）間或場效應(yīng)管g-s（s-g）間電位差，凈輸入電流常指輸入級晶體管基極電流（射極電流）或場效應(yīng)管柵極（源極）電流。在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級晶體管集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)載上電流；此時稱輸出級晶體管集電極電流或發(fā)射極電流為輸出電流，反饋結(jié)果將穩(wěn)定該電流。21/73§6.2

負(fù)反饋放大電路方框圖及放大倍數(shù)估算一、負(fù)反饋放大電路方框圖二、負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)普通表示式三、深度負(fù)反饋實質(zhì)四、基于反饋系數(shù)放大倍數(shù)估算方法五、基于理想運(yùn)放放大倍數(shù)計算方法大家網(wǎng)：/22/73一、負(fù)反饋放大電路方框圖斷開反饋，且考慮反饋網(wǎng)絡(luò)負(fù)載效應(yīng)決定反饋量和輸出量關(guān)系全部元件所組成網(wǎng)絡(luò)負(fù)反饋放大電路基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)方框圖中信號是單向流通?；痉糯箅娐贩糯蟊稊?shù)反饋系數(shù)反饋放大電路放大倍數(shù)大家網(wǎng)：/23/73二、負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)普通表示式反饋組態(tài)功效電壓串聯(lián)電壓控制電壓電壓并聯(lián)電流控制電壓電流串聯(lián)電壓控制電流電流并聯(lián)電流控制電流大家網(wǎng)：/24/73三、深度負(fù)反饋實質(zhì)凈輸入量忽略不計環(huán)路放大倍數(shù)大家網(wǎng)：/25/73四、基于反饋系數(shù)電壓放大倍數(shù)估算方法1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路大家網(wǎng)：/26/732.電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路Rif很小為何?為何?大家網(wǎng)：/27/732.電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路令uN=0大家網(wǎng)：/28/733.電流串聯(lián)負(fù)反饋電流大家網(wǎng)：/29/734.電流并聯(lián)負(fù)反饋電路大家網(wǎng)：/30/73深度負(fù)反饋條件下四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路電壓放大倍數(shù)反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)與負(fù)載無關(guān)與總負(fù)載成線性關(guān)系大家網(wǎng)：/31/73

討論一

求解在深度負(fù)反饋條件下電路電壓放大倍數(shù)。+__+++_uF比較兩電路_大家網(wǎng)：/32/73

討論二

求解在深度負(fù)反饋條件下電路電壓放大倍數(shù)。

1.

第三級從射極輸出；

2.

若在第三級射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻。R大家網(wǎng)：/33/73五、基于理想運(yùn)放電壓放大倍數(shù)計算方法1.理想運(yùn)放參數(shù)特點：Aod＝∞，rid＝∞，ro＝0，fH＝∞，全部失調(diào)原因、溫漂、噪聲均為零。2.理想運(yùn)放工作在線性區(qū)電路特征：引入交、直流負(fù)反饋因為uO為有限值，Aod＝∞，所以uN－uP＝0，即uN＝uP－－虛短路因為rid＝∞，所以

iN＝iP＝0－－虛斷路求解放大倍數(shù)基本出發(fā)點無源網(wǎng)絡(luò)3.理想運(yùn)放工作在線性區(qū)特點大家網(wǎng)：/34/73利用“虛短”、“虛斷”求解電路大家網(wǎng)：/35/73大家網(wǎng)：/利用“虛短”、“虛斷”求解電路。36/73大家網(wǎng)：/

設(shè)全部電容對交流信號均可視為短路。試說明電路中是否引入了交流負(fù)反饋；如引入了，則說明其組態(tài)。電流串聯(lián)負(fù)反饋討論電流串聯(lián)負(fù)反饋37/73§6.3

交流負(fù)反饋對放大電路性能影響一、提升放大倍數(shù)穩(wěn)定性二、改變輸入電阻和輸出電阻三、展寬頻帶四、減小非線性失真五、引入負(fù)反饋普通標(biāo)準(zhǔn)大家網(wǎng)：/38/73一、提升放大倍數(shù)穩(wěn)定性在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實數(shù)。說明放大倍數(shù)減小到基本放大電路，放大倍數(shù)穩(wěn)定性是基本放大電路倍。大家網(wǎng)：/39/73二、改變輸入電阻和輸出電阻1.對輸入電阻影響引入串聯(lián)負(fù)反饋時

對輸入電阻影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸入端接法相關(guān)，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。大家網(wǎng)：/40/73串聯(lián)負(fù)反饋對輸入電阻影響討論

引入串聯(lián)負(fù)反饋，使引入反饋支路等效電阻增大到原來（1＋AF）倍。

引入串聯(lián)負(fù)反饋，對圖示兩電路輸入電阻所產(chǎn)生影響一樣碼？

Rb1支路在引入反饋前后對輸入電阻影響有沒有改變？大家網(wǎng)：/41/73引入并聯(lián)負(fù)反饋時串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。大家網(wǎng)：/42/732、對輸出電阻影響

對輸出電阻影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸出端接法相關(guān)，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。引入電壓負(fù)反饋時引入電流負(fù)反饋時

電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，使輸出含有恒壓特征，因而輸出電阻減小。

電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，使輸出含有恒流特征，因而輸出電阻增大。大家網(wǎng)：/43/73電流負(fù)反饋對輸出電阻影響討論Rc2支路在引入反饋前后對輸出電阻影響有沒有改變？

引入電流負(fù)反饋，使引出反饋支路等效電阻增大到原來（1＋AF）倍。大家網(wǎng)：/44/73三、展寬頻帶：設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)是純電阻網(wǎng)絡(luò)引入負(fù)反饋后幅頻特征可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后截止頻率、通頻帶fLfHfLffHf大家網(wǎng)：/45/73四、減小非線性失真

因為晶體管輸入特征非線性，當(dāng)b-e間加正弦波信號電壓時，基極電流改變不是正弦波。

能夠構(gòu)想，若加在b-e之間電壓正半周幅值大于負(fù)半周幅值，則其電流失真會減小，甚至為正弦波。非正弦波近似正弦波大家網(wǎng)：/46/73四、減小非線性失真

設(shè)基本放大電路輸出信號與輸入信號同相。

能夠證實，在引入負(fù)反饋前后輸出量基波幅值相同情況下，非線性失真減小到基本放大電路1/(1＋AF)。凈輸入信號正半周幅值小于負(fù)半周幅值大家網(wǎng)：/47/73五、引入負(fù)反饋普通標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定Q點應(yīng)引入直流負(fù)反饋，改進(jìn)動態(tài)性能應(yīng)引入交流負(fù)反饋；依據(jù)信號源特點，增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋，減小輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋；依據(jù)負(fù)載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）應(yīng)引入電壓負(fù)反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）應(yīng)引入電流負(fù)反饋；從信號轉(zhuǎn)換關(guān)系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電壓是輸入電流受控源為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電壓受控源為電流串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電流受控源為電流并聯(lián)負(fù)反饋；當(dāng)(1＋AF)>>1時，它們轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為1/F。大家網(wǎng)：/48/73討論一為減小放大電路從信號源索取電流，增強(qiáng)帶負(fù)載能力，應(yīng)引入什么反饋？為了得到穩(wěn)定電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么反饋？為了穩(wěn)定放大電路靜態(tài)工作點，應(yīng)引入什么反饋？為了使電流信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系電壓信號，應(yīng)引入什么反饋？為了使電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系電流信號，應(yīng)引入什么反饋？大家網(wǎng)：/49/73討論二試在圖示電路中分別引入四種不一樣組態(tài)交流負(fù)反饋。電流反饋電壓反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋大家網(wǎng)：/50/73大家網(wǎng)：/討論三

在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)交流負(fù)反饋？只可能引入電壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)交流負(fù)反饋。51/73§6.4

負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性一、自激振蕩產(chǎn)生原因及條件二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性判斷四、消除自激振蕩方法大家網(wǎng)：/52/73一、自激振蕩產(chǎn)生原因及條件1.現(xiàn)象：輸入信號為0時，輸出有一定幅值、一定頻率信號，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩。負(fù)反饋放大電路自激振蕩頻率在低頻段或高頻段。低頻干擾或產(chǎn)生了輕微低頻振蕩高頻干擾或產(chǎn)生了輕微高頻振蕩試驗波形大家網(wǎng)：/53/73

在電擾動下，如合閘通電，必含有頻率為f0信號，對于f=f0信號，產(chǎn)生正反饋過程

輸出量逐步增大，直至到達(dá)動態(tài)平衡，電路產(chǎn)生了自激振蕩。2.原因

在低頻段或高頻段，若存在一個頻率f0，且當(dāng)

f＝f0時附加相移為±π，則大家網(wǎng)：/54/733.自激振蕩條件

因為電路通電后輸出量有一個從小到大直至穩(wěn)幅過程，起振條件為幅值平衡條件相位平衡條件大家網(wǎng)：/55/73二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析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。設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。因沒有滿足相位條件頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。因沒有滿足幅值條件頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。對于產(chǎn)生－180o附加相移信號頻率，有可能滿足起振條件，故引入負(fù)反饋后可能振蕩。對于單管放大電路:對于兩級放大電路:對于三級放大電路:大家網(wǎng)：/56/73什么樣放大電路引入負(fù)反饋后輕易產(chǎn)生自激振蕩？

三級或三級以上放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三個或三個以上放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩。

放大電路級數(shù)越多，耦合電容、旁路電容越多，引入負(fù)反饋越深，產(chǎn)生自激振蕩可能性越大。

環(huán)路放大倍數(shù)AF越大，越輕易滿足起振條件，閉環(huán)后越輕易產(chǎn)生自激振蕩。大家網(wǎng)：/57/73三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性判斷已知環(huán)路增益頻率特征來判斷閉環(huán)后電路穩(wěn)定性。使環(huán)路增益下降到0dB頻率，記作fc；使φA＋φF＝(2n＋1)π頻率，記作f0。fcf0fcf0大家網(wǎng)：/58/73穩(wěn)定性判斷fcf0滿足起振條件電路不穩(wěn)定電路穩(wěn)定

f0＜fc，電路不穩(wěn)定，會產(chǎn)生自激振蕩；f0＞

fc，電路穩(wěn)定，不會產(chǎn)生自激振蕩。fcf0Gm幅值裕度φm相位裕度電路穩(wěn)定當(dāng)Gm≤－10dB且φm＞45o，才含有可靠穩(wěn)定性。不滿足起振條件大家網(wǎng)：/59/73四、消除自激振蕩方法1.簡單滯后賠償慣用方法為滯后賠償方法。

設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。

在最低上限頻率所在回路加賠償電容。賠償電容大家網(wǎng)：/60/731.簡單滯后賠償最大附加相移為-135°

含有45°相位裕度，故電路穩(wěn)定賠償前賠償后

滯后賠償法是以頻帶變窄為代價來消除自激振蕩。大家網(wǎng)：/61/732.密勒賠償

在取得一樣賠償情況下，賠償電容比簡單滯后賠償電容小得多。

在最低上限頻率所在放大電路中加賠償電容。賠償前賠償后等效變換賠償電容大家網(wǎng)：/62/733.RC滯后賠償：在最低上限頻率所在回路加賠償。

上式表明，最大附加相移為－180o，不滿足起振條件，閉環(huán)后一定不會產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。賠償電路大家網(wǎng)：/63/73RC滯后賠償與簡單滯后賠償比較簡單賠償后幅頻特征RC滯后賠償后幅頻特征賠償前

滯后賠償法消振均以頻帶變窄為代價，RC滯后賠償較簡單電容賠償使頻帶改變小些。為使消振后頻帶改變更小，可考慮采取超前賠償方法。大家網(wǎng)：/64/73大家網(wǎng)：/討論判斷電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生自激振蕩嗎？

如可能，則應(yīng)在電路哪一級加賠償電容？65/73大家網(wǎng)：/66/73§6.5

放大電路中反饋其它問題一、放大電路中正反饋二、電流