第六章放大電路中的反饋

1、1 6.1 反饋的基本概念及判斷方法反饋的基本概念及判斷方法 6.2 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài) 6.3 負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式 6.4 深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析 6.5 負(fù)反饋對放大電路性能的影響負(fù)反饋對放大電路性能的影響 2 基本放大器 XiXi 反饋網(wǎng)絡(luò) Xo Xf . . . i X i X f X o X & 3 基本放大器 XiXi 反饋網(wǎng)絡(luò) Xo Xf . . . 這里所說的信號一般是指這里所說的信號一般是指交流信號交流信號，所以，所以判斷正負(fù)反饋判斷正負(fù)反饋， 就

2、要判斷反饋信號與輸入信號的相位關(guān)系，同相是就要判斷反饋信號與輸入信號的相位關(guān)系，同相是正反饋正反饋，反，反 相是相是負(fù)反饋負(fù)反饋。 4 5 6 無反饋無反饋 有反饋有反饋 7 方法：方法：瞬時極性法瞬時極性法 8 正反饋正反饋 負(fù)反饋負(fù)反饋 - + R1 R2 uO uI A iN iF 正反饋正反饋 9 Rf引入兩級間負(fù)反饋引入兩級間負(fù)反饋 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +VCC uo ui + T1 T2 Rf RE1 C RE2引入本級負(fù)反饋引入本級負(fù)反饋 例如下圖：例如下圖： C 10 交流反饋交流反饋 交、直流反交、直流反 饋饋 11

3、 直流反饋直流反饋 交流無反饋交流無反饋 交直流反饋交直流反饋 交流反饋交流反饋 12 Rf引入引入交流交流級間反饋級間反饋, ,負(fù)反饋負(fù)反饋。 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +VCC uo ui + T1 T2 Rf RE1 C RE2引入引入直流直流本級反饋本級反饋, ,負(fù)反饋。負(fù)反饋。 若增加旁路電容若增加旁路電容C 后，后，Rf對交流信號對交流信號不起反饋作用。不起反饋作用。 例如下圖：例如下圖： C 13 直流負(fù)反饋直流負(fù)反饋 + + C 14 15 RB1 RC C1 C2 RB2 RE RL + + +UCC ui uo + +

4、es RB +UCC C1 C2 RRL ui + uo + + + + RS ui 16 17 18 uid = = ui uf iid = = ii if A F ii if is iid RS RS A F ui uid uf us 19 串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋 20 xi 與與xf在相同端故在相同端故 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 vO - - + R4 R5 R3 - - + vI R1 R2 xi xo xi 與與xf在不同端故在不同端故 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 21 R1 V1 R5 R4 V2 C 3 RL Uo UCC R2 Ui C 2 RS IS R3 xi 與與xf在相

5、同端故在相同端故 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 xi 與與xf在不同端故在不同端故 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 22 23 24 25 1. 兩個反饋都是負(fù)反饋。兩個反饋都是負(fù)反饋。 2. Rf1引入引入電流反饋電流反饋； Rf2引入引入電壓反饋。電壓反饋。 反饋消失反饋消失 反饋仍存在反饋仍存在 3. Rf1引入引入并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋； Rf2引入引入串聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋。 Rf1 ：電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋：電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋 Rf2 ：電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋：電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 26 27 基本放大電路：基本放大電路： o i X A X = & & & 反饋

6、網(wǎng)絡(luò)：反饋網(wǎng)絡(luò)： o f X X F = 求和網(wǎng)絡(luò)：求和網(wǎng)絡(luò)： iif XXX = - & 開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù) 反饋系數(shù)反饋系數(shù) 閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù) 負(fù)反饋放大電路：負(fù)反饋放大電路： 環(huán)路放大倍數(shù)：環(huán)路放大倍數(shù)： f i X AF X = & & & o f i X A X = & & & 28 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 29 P273 不同的反饋組態(tài)，不同的反饋組態(tài)， 的物理意義不同，量綱也不同，電的物理意義不同，量綱也不同，電 路實現(xiàn)的控制關(guān)系不同，因而功能也就不同。路實現(xiàn)的控制關(guān)系不同，因而功能也就不同。 f AFA & 、 和 30 11 1

7、 oo f ifi f i oo XX A XXX X X F A XX = + = + + & & & & & & & & FA A = 1 1 f A A AF = + f A & 在中頻段，在中頻段， 、 和和 均為實數(shù)，因此均為實數(shù)，因此 F & A & 當(dāng)電路引入負(fù)反饋時，有當(dāng)電路引入負(fù)反饋時，有AF0 若電路引入深度負(fù)反饋，即若電路引入深度負(fù)反饋，即 1+AF1，則，則 1 1 f A A AFF = + 引入負(fù)反饋后放大引入負(fù)反饋后放大 倍數(shù)倍數(shù)Af 減小為基本減小為基本 放大倍數(shù)放大倍數(shù)A的的 1/(1+AF) 31 32 33 34 35 1 oo uif ifiu UU A

8、 IIF = & & & 1 f iu o I F UR = - & & & 11 ooo usf sisfs iuss UUU A UI RI R R FRR = = - & & & & 36 1 oo iif ifii II A IIF = & & & 2 12 f ii o I R F IRR = - + & & & 1 2 1 (1) oooL usf sisfs LL iiss UUI R A UI RI R RRR FRRR = = -+ & & & & 37 38 39 40 41 42 1 f A A AF = + )1( d d 2 f AF A A = = A A AFA

9、Ad 1 1d f f = = A A A A AF dd 11 f f 負(fù)反饋， 例如，例如，1+ AF = 100，dA/A = 10% 則，則， dAf/Af = （ 10 %） 100 0.1 % 43 uf 加入加入 負(fù)反饋負(fù)反饋 F uf A uiuo + uiduo 大大 小小 ui A 44 (1) Fo BAF B= =+ + 45 i if i if ii ii UU UAFUU R III + + = ifi (1) RAF R= =+ + if R i i i U R I = 46 iii if ifiii UUU R IIIIAFI = + + AF R R = =

10、1 i if 0 if R i i i U R I = 47 o of 1 R R AF = + 0 of R o of o U R I = ()(1) ooo o oo UAFUAF U I RR -+ =而 48 of o (1) RAF R= =+ + of R o of o U R I = () o oo o U IAFI R =+-而 1 o o o U R I AF = + 電路的輸出等效為恒流源電路的輸出等效為恒流源 49 類型類型定定 義義判別方法判別方法對性能影響對性能影響 直流直流 負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號為直反饋信號為直 流信號流信號 直流通路存在反饋直流通路存在反饋穩(wěn)定靜

11、態(tài)工作穩(wěn)定靜態(tài)工作 點點 交流交流 負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號為交反饋信號為交 流信號流信號 交流通路存在反饋交流通路存在反饋改善放大電路改善放大電路 性能性能 正反饋正反饋 反饋信號使凈反饋信號使凈 輸入信號加強輸入信號加強 串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：作用在不同節(jié)作用在不同節(jié) 點的點的 ui 和和 uf 瞬時極性相反瞬時極性相反 并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：作用在同一節(jié)作用在同一節(jié) 點的點的 ii 和和 if 瞬時極性相同瞬時極性相同 放大倍數(shù)增加，放大倍數(shù)增加， 電路工作可能電路工作可能 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號使凈反饋信號使凈 輸入信號減弱輸入信號減弱 串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：作用在不同節(jié)作用在不

12、同節(jié) 點的點的ui和和uf瞬時極性相同瞬時極性相同 并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：作用在同一節(jié)作用在同一節(jié) 點的點的ii 和和 if 瞬時極性相反瞬時極性相反 放大倍數(shù)減小，放大倍數(shù)減小， 改善電路性能改善電路性能 本級反饋本級反饋反饋返送本級反饋返送本級反饋信號僅限本級反饋信號僅限本級改善本級性能改善本級性能 級間反饋級間反饋 反饋信號返送反饋信號返送 到輸入級輸入到輸入級輸入 回路回路 反饋信號與后級輸出回路反饋信號與后級輸出回路 有聯(lián)系有聯(lián)系 改善總電路各改善總電路各 項性能項性能 表表6.1 50 類型類型定定 義義判別方法判別方法對性能影響對性能影響 電壓電壓 負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號從輸出反饋

13、信號從輸出 電壓取樣，即與電壓取樣，即與 uo成正比。成正比。 反饋信號通過元件連反饋信號通過元件連 線從輸出端取出?；蚓€從輸出端取出?；?負(fù)載短路，反饋消失負(fù)載短路，反饋消失 穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓， 減小輸出電阻。減小輸出電阻。 電流電流 負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號從輸出反饋信號從輸出 電流取樣，即與電流取樣，即與io 成正比。成正比。 反饋信號與輸出端無反饋信號與輸出端無 聯(lián)系。或負(fù)載短路，聯(lián)系?；蜇?fù)載短路， 反饋依然存在。反饋依然存在。 穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流u， 增大輸出電阻。增大輸出電阻。 串聯(lián)串聯(lián) 負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號與輸入反饋信號與輸入 信號在輸入回路信號在輸入回路 中以電壓相加減中以電壓相加減 的形式出現(xiàn)。的形式出現(xiàn)。 輸入信號和反饋信號輸入信號和反饋信號 在不同節(jié)點引入（例在不同節(jié)點引入（例