模擬電子技術(shù)chapt06

1、模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院第第6章章 放大電路的放大電路的反饋反饋 小結(jié)小結(jié)第六章放大電路的反饋模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院1. 反饋反饋 將電路的輸出量將電路的輸出量( (電壓或電流電壓或電流) )的部分或全的部分或全 部，部，通過(guò)一定的元件，以一定的方式回送到輸入回通過(guò)一定的元件，以一定的方式回送到輸入回 路并路并影響輸入量影響輸入量( (電壓或電流電壓或電流) )和和輸出量的過(guò)程。輸出量的過(guò)程。2. 信號(hào)的兩種流向信號(hào)的兩種流向正向傳輸：正向傳輸：輸入輸入 輸出輸出反向傳

2、輸：反向傳輸：輸出輸出 輸入輸入 開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán) 閉環(huán)閉環(huán)輸入輸入 輸出輸出 放大電路放大電路 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)6.1.1 反饋的基本概念反饋的基本概念6.1.1反饋的基本概念（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院aixoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)3. 反饋放大電路的組成反饋放大電路的組成基本放大電路基本放大電路fxf反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) xi 輸入信號(hào)輸入信號(hào)( (ii 或或 ui ) ) xi 凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)( (iid 或或 uid) ) xo 輸出信號(hào)輸出信號(hào)( (io 或或 uo ) ) xf 反饋信號(hào)反饋信號(hào)( (if 或或 uf )

3、 )6.1.1反饋的基本概念（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.1.2 反饋的判斷反饋的判斷1. 有無(wú)反饋的判斷有無(wú)反饋的判斷有反饋有反饋 放大電路中存在反饋通路放大電路中存在反饋通路例：判斷下列電路有無(wú)反饋例：判斷下列電路有無(wú)反饋 6.1.2反饋的判斷（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院2. 直流反饋和交流反饋的判斷直流反饋和交流反饋的判斷直流反饋直流反饋 直流信號(hào)的反饋直流信號(hào)的反饋( (在直流通道中存在的反饋）。在直流通道中存在的反饋）。交流反饋交流反饋 交流信號(hào)的反饋（在

4、交流通道中存在的反饋。交流信號(hào)的反饋（在交流通道中存在的反饋。例：判斷下列電路是否引入了反饋；引入的是直流反饋還例：判斷下列電路是否引入了反饋；引入的是直流反饋還是交流反饋？是交流反饋？6.1.2反饋的判斷（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院3. 本級(jí)反饋與級(jí)間反饋的判斷本級(jí)反饋與級(jí)間反饋的判斷本級(jí)反饋本級(jí)反饋 反饋信號(hào)取自本級(jí)輸出，回送到本級(jí)反饋信號(hào)取自本級(jí)輸出，回送到本級(jí) 的輸入回路。的輸入回路。級(jí)間反饋級(jí)間反饋 反饋信號(hào)取自后一級(jí)輸出，回送到反饋信號(hào)取自后一級(jí)輸出，回送到 前一級(jí)的輸入回路。前一級(jí)的輸入回路。整體反饋整體反饋 反饋信

5、號(hào)取自最后一級(jí)輸出，回送到反饋信號(hào)取自最后一級(jí)輸出，回送到 最前一級(jí)的輸入回路。最前一級(jí)的輸入回路。6.1.2反饋的判斷（3）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院4. 反饋極性的判斷反饋極性的判斷 正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋正反饋正反饋 反饋使凈輸入電量增加，從而使輸反饋使凈輸入電量增加，從而使輸出量增大。出量增大。負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋使凈輸入電量減小，從而使輸反饋使凈輸入電量減小，從而使輸出量減小。出量減小。判別法：瞬時(shí)極性法判別法：瞬時(shí)極性法6.1.2反饋的判斷（4）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科

6、學(xué)與工程學(xué)院例：判斷下圖電路的反饋極性。例：判斷下圖電路的反饋極性。6.1.2反饋的判斷（5）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例例 ：輸入輸入回路回路輸出輸出回路回路判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋？直判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋？直反饋還是交流反饋？反饋還是交流反饋？ re 介于輸入輸出回路，有反饋。介于輸入輸出回路，有反饋。反饋使反饋使 uid 減小，為負(fù)反饋。減小，為負(fù)反饋。既有直流反饋，又有交流反饋。既有直流反饋，又有交流反饋。6.1.2反饋的判斷（6）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院

7、中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例：判斷下圖電路的反饋極性。例：判斷下圖電路的反饋極性。6.1.2反饋的判斷（7）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電壓反饋電壓反饋 反饋信號(hào)取自輸出電壓的部分或全部。反饋信號(hào)取自輸出電壓的部分或全部。判別法：判別法：使使 uo = 0 ( (rl 短路短路) )， 若若反饋消失則為電壓反饋反饋消失則為電壓反饋。電流反饋電流反饋 反饋信號(hào)取自輸出電流。反饋信號(hào)取自輸出電流。判別法：判別法：使使 io = 0( (rl 開(kāi)路開(kāi)路) )，若反饋消失則為電流反饋。，若反饋消失則為電流反饋。或或 令令u uo o=0,=0,

8、反饋仍然存在。反饋仍然存在。afrluo電壓電壓反饋反饋電流電流反饋反饋iouofarlio5. 電壓反饋和電流反饋的判斷電壓反饋和電流反饋的判斷6.1.2反饋的判斷（8）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例：判斷下列電路引入的是電壓反饋還是電流反饋？例：判斷下列電路引入的是電壓反饋還是電流反饋？6.1.2反饋的判斷（9）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。電壓相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。uid = = u

9、i uf特點(diǎn)：特點(diǎn)：信號(hào)源內(nèi)阻越小，信號(hào)源內(nèi)阻越小， 反饋效果越明顯。反饋效果越明顯。并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電流相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。電流相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。iid = = ii if特點(diǎn)：特點(diǎn)：信號(hào)源內(nèi)阻越大，信號(hào)源內(nèi)阻越大， 反饋效果越明顯。反饋效果越明顯。afiiifisiidrsrsafuiuidufus6. 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷6.1.2反饋的判斷（10）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院負(fù)反饋的負(fù)反饋的4種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電壓并

10、聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋7. 反饋類型的分析反饋類型的分析6.1.2反饋的判斷（11）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院負(fù)反饋放大電路分析舉例負(fù)反饋放大電路分析舉例例例 ： af電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)負(fù)反饋反饋6.1.2反饋的判斷（12）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院uo 經(jīng)經(jīng) rf 與與 r1 分壓反饋到輸入回路，故有反饋。分壓反饋到輸入回路，故有反饋。反饋使凈輸入電壓反饋使凈輸入電壓 uid 減小，為負(fù)反饋。減小，為負(fù)反饋。rl

11、= 0，無(wú)反饋，故為電壓反饋。，無(wú)反饋，故為電壓反饋。uf = uor1/(r1 + rf) 也說(shuō)明是電壓反饋。也說(shuō)明是電壓反饋。uid = ui uf 故為串聯(lián)反饋。故為串聯(lián)反饋。6.1.2反饋的判斷（13）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例例 ： rf 為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。 反饋使凈輸入電壓反饋使凈輸入電壓 uid 減小，為負(fù)反饋。減小，為負(fù)反饋。rl = 0，反饋存在，故為電流反饋。，反饋存在，故為電流反饋。uf = iorf ，也說(shuō)明是電流反饋。，也說(shuō)明是電流反饋。ui

12、d = ui uf 故為串聯(lián)反饋。故為串聯(lián)反饋。af電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋6.1.2反饋的判斷（14）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例例 ： rf 為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。反饋使凈輸入電流反饋使凈輸入電流 iid 減小，為負(fù)反饋。減小，為負(fù)反饋。rl = 0，無(wú)反饋，故為電壓反饋。，無(wú)反饋，故為電壓反饋。iid = ii if ，故為并聯(lián)反饋。，故為并聯(lián)反饋。af電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)負(fù)反饋反饋6.1.2反饋的判斷（15）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程

13、學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例例 ： rf 介于輸入回路和輸出回路，故有反饋。介于輸入回路和輸出回路，故有反饋。 反饋使凈輸入電流反饋使凈輸入電流 iid 減小，為負(fù)反饋。減小，為負(fù)反饋。rl = 0，反饋存在，故為電流反饋。，反饋存在，故為電流反饋。iid = ii if ，故為并聯(lián)反饋。，故為并聯(lián)反饋。af電流并聯(lián)電流并聯(lián)負(fù)負(fù)反饋反饋6.1.2反饋的判斷（16）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋例例 ： 反饋類型的判斷反饋類型的判斷6.1.2反饋的判斷（17）模模 擬擬 電電 子

14、子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 re 引入本級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反饋；引入本級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反饋；rf 引入級(jí)間電流并聯(lián)負(fù)反饋。引入級(jí)間電流并聯(lián)負(fù)反饋。例例 ： 反饋信號(hào)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)與輸入信號(hào)在不同節(jié)點(diǎn)為串聯(lián)在不同節(jié)點(diǎn)為串聯(lián)反饋，在反饋，在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)為并聯(lián)反饋。同一個(gè)節(jié)點(diǎn)為并聯(lián)反饋。反饋取自輸出端或輸出分壓端為電壓反反饋取自輸出端或輸出分壓端為電壓反饋，反饋取自非輸出端為電流反饋。饋，反饋取自非輸出端為電流反饋。規(guī)規(guī) 律：律：6.1.2反饋的判斷（18）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2負(fù)反饋放大電路的框圖

15、6.2 負(fù)反饋放大電路的框圖負(fù)反饋放大電路的框圖 在一個(gè)帶反饋的放大電路中，放大電路本在一個(gè)帶反饋的放大電路中，放大電路本身和反饋網(wǎng)絡(luò)是緊密相連、混為一體的。但是，身和反饋網(wǎng)絡(luò)是緊密相連、混為一體的。但是，為了突出反饋的作用，分析反饋對(duì)放大電路的為了突出反饋的作用，分析反饋對(duì)放大電路的影響，我們又希望把反饋放大電路分解為兩部影響，我們又希望把反饋放大電路分解為兩部分：一是不帶反饋的分：一是不帶反饋的“基本放大電路基本放大電路”，二是，二是“反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)”。所以能這樣做，依據(jù)的是所謂。所以能這樣做，依據(jù)的是所謂“信號(hào)單方向作用的假定信號(hào)單方向作用的假定”。模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中

16、南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（1）在圖中，各量既可為電壓，又可為電流，因此用一般在圖中，各量既可為電壓，又可為電流，因此用一般的加相應(yīng)的下標(biāo)表示。的加相應(yīng)的下標(biāo)表示。圖中，圖中，a是基本放大電路的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)是基本放大電路的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)idoxxa=aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxf反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式一、負(fù)反饋放大電路的方框圖一、負(fù)反饋放大電路的方框圖模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)

17、中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（2）f是反饋量是反饋量 與輸出量與輸出量 之比，叫之比，叫“反饋系數(shù)反饋系數(shù)”，即即因此因此表示從輸入端的凈輸入量表示從輸入端的凈輸入量 經(jīng)正向通道經(jīng)正向通道a和反和反向通道向通道f,沿反饋形成的閉合環(huán)路繞行一周后，作沿反饋形成的閉合環(huán)路繞行一周后，作為反饋量出現(xiàn)在輸入端的信號(hào)傳輸系數(shù)，通常叫為反饋量出現(xiàn)在輸入端的信號(hào)傳輸系數(shù)，通常叫做做“環(huán)路增益環(huán)路增益”。fxoxofxxf= =idfofidoxxxxxxaf= = =afidx模模 擬擬 電電 子子 技

18、技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（3）二、閉環(huán)增益的一般表達(dá)式二、閉環(huán)增益的一般表達(dá)式 在上圖中，輸出量與輸入量之比叫做反饋放大在上圖中，輸出量與輸入量之比叫做反饋放大電路的電路的“閉環(huán)增益閉環(huán)增益”，即它和開(kāi)環(huán)增益，即它和開(kāi)環(huán)增益a有著本質(zhì)有著本質(zhì)的區(qū)別。的區(qū)別。 所以可得：所以可得： 這就是反饋放大電路中閉環(huán)增益與開(kāi)環(huán)增益的這就是反饋放大電路中閉環(huán)增益與開(kāi)環(huán)增益的一般表達(dá)式。一般表達(dá)式。ifxxa0= = afaxafxaxxaididiof = = = = =11模模 擬擬 電電

19、 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（4）三、三、反饋深度反饋深度由式由式 可得：可得：量量 是開(kāi)環(huán)增益與閉環(huán)增益幅值之比，是開(kāi)環(huán)增益與閉環(huán)增益幅值之比，它自然反映了反饋對(duì)放大電路的影響程度。它自然反映了反饋對(duì)放大電路的影響程度。我們把我們把 叫做叫做“反饋深度反饋深度”。 afaxafxaxxaididiof = = = = =11afaaf = = 1af 1af 1模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電

20、路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（5）1）如果）如果 ，則，則 。這就是。這就是負(fù)負(fù)反饋反饋的情況，因?yàn)樗硎痉答伒囊胂魅趿说那闆r，因?yàn)樗硎痉答伒囊胂魅趿溯斎肓康淖饔?，使閉環(huán)增益下降。輸入量的作用，使閉環(huán)增益下降。因?yàn)橐驗(yàn)?可見(jiàn)負(fù)反饋的作用是使真正加到放大電路輸可見(jiàn)負(fù)反饋的作用是使真正加到放大電路輸入端的凈輸入量減小到無(wú)反饋時(shí)的入端的凈輸入量減小到無(wú)反饋時(shí)的 ，從而使閉環(huán)增益下降。，從而使閉環(huán)增益下降。11 afaaf afxxiid = =1af 11模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電

21、路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（6）2）如果）如果 ，則，則 。這是。這是正反饋正反饋的的情況，表明反饋的引入加強(qiáng)了輸入量的作用，情況，表明反饋的引入加強(qiáng)了輸入量的作用，使畢環(huán)增益加大。使畢環(huán)增益加大。3）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，閉環(huán)增益時(shí)，閉環(huán)增益 。這意。這意味著即使沒(méi)有輸入量也仍然有輸出量。這種工味著即使沒(méi)有輸入量也仍然有輸出量。這種工作狀態(tài)叫做放大電路的作狀態(tài)叫做放大電路的“自激自激”。在自激時(shí)，。在自激時(shí)，放大電路已失去正常的放大功能，因而一般是放大電路已失去正常的放大功能，因而一般是必須加以消除的。但是，有時(shí)又要對(duì)自激狀態(tài)必須加以消除的。但是，有時(shí)又要對(duì)自激狀態(tài)加以

22、利用。加以利用。11 afaaf 01= = af= =iofxxa模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（7）4）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，就變?yōu)闀r(shí)，就變?yōu)?，說(shuō)明此時(shí)反饋放大電路的閉環(huán)增益將只取決于反說(shuō)明此時(shí)反饋放大電路的閉環(huán)增益將只取決于反饋系數(shù)。因?yàn)榉答伨W(wǎng)絡(luò)通常由無(wú)源元件組成，這饋系數(shù)。因?yàn)榉答伨W(wǎng)絡(luò)通常由無(wú)源元件組成，這些元件性能非常穩(wěn)定，所以在這種情況下反饋放些元件性能非常穩(wěn)定，所以在這種情況下反饋放大電路的工作也將非常穩(wěn)定，不受除輸入量以外大電路的工作也將非常穩(wěn)定，不

23、受除輸入量以外的干擾因素的影響。因?yàn)榈母蓴_因素的影響。因?yàn)?， ，所以叫做，所以叫做“深度反饋深度反饋”。11 affafaaf11 = =1 af11 af模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.2.4 6.2.4 四種反饋組態(tài)的方框圖四種反饋組態(tài)的方框圖afuiuidufusrsrluoafuiuidufusrsiouorlio電電壓壓串串聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋電電流流串串聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（8）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息

24、科學(xué)與工程學(xué)院faiiifisiidrsrluofaiiifisiidrsiouorlio電電壓壓并并聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋電電流流并并聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋6.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（負(fù)反饋放大電路的方框圖及一般表達(dá)式（9）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6. 3 深度負(fù)反饋電路性能的估算深度負(fù)反饋電路性能的估算6.3.1 6.3.1 深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 11 affafaaf11 = =1. 1. 深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)6.3.1深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)（深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)（1）模模 擬擬 電電 子子

25、 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院2. 深度負(fù)反饋時(shí)集成運(yùn)放電路的特點(diǎn)深度負(fù)反饋時(shí)集成運(yùn)放電路的特點(diǎn)aidxoxixfxfaxidafxid(1 + af)xid時(shí)：時(shí)：當(dāng)當(dāng) 11 afafaf 1即：即：0id fi xxx fi uu 串聯(lián)負(fù)反饋：串聯(lián)負(fù)反饋：0id u虛短虛短并聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋： fii i 0id i虛斷虛斷6.3.1深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)（深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.3.2 深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析( (1) )電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反

26、饋0id u虛短虛短fi uu f11of rrruu = =flfoiof1rruuuuau = = = =,if r,2ifrr= = 0of= =r 例例 1 r ifrofrif6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 例例 2 0id ufi uu 1foiof = =uuuuaur if,if rrif,bifrr= = r0f0of r 例例 3 fi uu 1effoiof1rruuuuau = = = =6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（2）模模

27、 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院( (2) )電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)算放大器在線性運(yùn)算放大器在線性應(yīng)用時(shí)同時(shí)存在虛應(yīng)用時(shí)同時(shí)存在虛短和虛斷短和虛斷0 ii虛斷虛斷f i ii 0 = = uu虛地虛地1f1iffiofrrririuuau = = = = 例例 1 6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（3）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院0 id i虛斷虛斷f 1 ii b0 = =u虛地虛地sfsi ff sosfrrririuuau = = = = 例例 2

28、6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（4）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院( (3) )電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋0id u虛短虛短0 i虛斷虛斷 fi uu fori florru= =fliofrruuau= = = 例例 1 6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（5）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院0be id = =uu虛短虛短 fi uu e1ori= = loo riu = =e1liofrruuau = = =94. 251. 03

29、/3 = = = 例例 2 6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（6）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院( (4) )電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 例例 1 0 = = uu虛地虛地1if i ruii= = l3fffloo)(rrriiriu = = =l31f3iof)(rrrrruuau = = =6.3.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析（7）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 6.4.1 提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 6.4.

30、3 減少失真和擴(kuò)展通頻帶減少失真和擴(kuò)展通頻帶 6.4.2 改變放大電路的輸入和輸出電阻改變放大電路的輸入和輸出電阻6.4.4 減少非線性失真減少非線性失真6.4.5 負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響6.4.6 放大電路引入負(fù)反饋的一般原則放大電路引入負(fù)反饋的一般原則6.4負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.4.1 提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性afaa = =1f )1(dd2fafaa = =aaafaad11dff = =af 的相對(duì)變化量

31、的相對(duì)變化量a 的相對(duì)變化量的相對(duì)變化量放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高aaaaaf dd 11 f f 負(fù)負(fù)反反饋饋，6.4.1提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性（提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例例 ： a = 103 ，負(fù)反饋使，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高 100 倍，求倍，求 f、af 、a 變化變化 10% 時(shí)的時(shí)的 a f ，以及，以及 daf /af 。解：解： 1) ) 1 + af = 100，則則 f = (100 1) / a = 0.0992) )afaa = =1f = 1

32、03 / 100 = 103) )%1 . 0)1 . 01001d11df f = = = =（aaafaa此時(shí)的此時(shí)的 a f =%)1 . 01(10d1)f f (f = =aaa負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。6.4.1提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性（提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.4.2 改善輸入電阻和輸出電阻改善輸入電阻和輸出電阻一、對(duì)輸入電阻的影響一、對(duì)輸入電阻的影響1. 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大rifii

33、didifidiiifiafuuiuuiur = = = = = )1(i ifrafr = =深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋： ifrii a fuiuidufriafuid6.4.2改善輸入電阻和輸出電阻（改善輸入電阻和輸出電阻（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院2. 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小rifidididf ididiiifafiiuiiuiur = = = = =afrr = =1i if深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋：0ifrifiidii a fuiriafiid6.4.2改善輸入電阻和輸出電阻（改善輸入電阻和輸出

34、電阻（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院二、對(duì)輸出電阻的影響二、對(duì)輸出電阻的影響1. 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 f 與與 a 并聯(lián)，使輸出電阻減小。并聯(lián)，使輸出電阻減小。afroroffarr = =1o ofa 為負(fù)載開(kāi)路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。為負(fù)載開(kāi)路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋：0ofr2. 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋 f 與與 a 串聯(lián)，使輸出電阻增大串聯(lián)，使輸出電阻增大afrorof )1(o ofrfar = =a 為負(fù)載短路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。為負(fù)載短路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋： ofr6.4.2改善輸入

35、電阻和輸出電阻（改善輸入電阻和輸出電阻（3）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.4.3 展寬通頻帶展寬通頻帶 無(wú)反饋時(shí)：無(wú)反饋時(shí)： fbw = fh fl fh引入反饋后，引入反饋后， 1f，afaa = =faaafaaafaaalllfm m mf hhhf1 ,1 1 = = = = = =，fa(f)oam0.707amflfhfbwaf(f)amf0.707amfflffhffbwf可證明：可證明：fhf = (1 + af) fhflf = fl / (1 + af)= (1 + af) fh fhf = (1 + af) bw

36、 fbwf = fhf flf6.4.3展寬通頻帶展寬通頻帶模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.4.4 減少非線性失真減少非線性失真uf加入加入負(fù)反饋負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋fufauiuo+uiduo大大小小uia接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真6.4.4減少非線性失真減少非線性失真模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.4.5 負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響的原理與負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響的原理與減少非線性失

37、真的原理相同。減少非線性失真的原理相同。6.4.5負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院6.4.6 放大電路引入負(fù)反饋的一般原則放大電路引入負(fù)反饋的一般原則一、欲穩(wěn)定某個(gè)量，則引該量的負(fù)反饋一、欲穩(wěn)定某個(gè)量，則引該量的負(fù)反饋穩(wěn)定直流，穩(wěn)定直流，引直流反饋；引直流反饋； 穩(wěn)定交流，穩(wěn)定交流，引交流反饋；引交流反饋；穩(wěn)定輸出電壓，穩(wěn)定輸出電壓， 引電壓反饋；引電壓反饋； 穩(wěn)定輸出電流，穩(wěn)定輸出電流， 引電流反饋。引電流反饋。二、根據(jù)對(duì)輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型二、根據(jù)對(duì)輸入、輸出電阻的

38、要求選擇反饋類型欲提高輸入電阻，欲提高輸入電阻，采用串聯(lián)反饋；采用串聯(lián)反饋；欲降低輸入電阻，欲降低輸入電阻，采用并聯(lián)反饋；采用并聯(lián)反饋；6.4.2放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院要求高內(nèi)阻輸出，要求高內(nèi)阻輸出，采用電流反饋；采用電流反饋；要求低內(nèi)阻輸出，要求低內(nèi)阻輸出，采用電壓反饋。采用電壓反饋。三、為使反饋效果強(qiáng)，根據(jù)信號(hào)源及負(fù)載確定反饋類型三、為使反饋效果強(qiáng)，根據(jù)信號(hào)源及負(fù)載確定反饋類型信號(hào)源為恒壓源，信號(hào)源為恒壓源，采用串聯(lián)反饋；采用串聯(lián)反饋；信號(hào)源為恒流源，信號(hào)源為恒流

39、源，采用并聯(lián)反饋；采用并聯(lián)反饋；要求負(fù)載能力強(qiáng)，要求負(fù)載能力強(qiáng)，采用電壓反饋；采用電壓反饋；要求恒流源輸出，要求恒流源輸出，采用電流反饋。采用電流反饋。6.4.2放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例：例：為達(dá)到下列目的，分別說(shuō)明應(yīng)引入哪種組態(tài)的負(fù)反為達(dá)到下列目的，分別說(shuō)明應(yīng)引入哪種組態(tài)的負(fù)反饋以及電路的連接。饋以及電路的連接。1）減少放大電路從信號(hào)源索取的電）減少放大電路從信號(hào)源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；2）將輸入電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定）將輸入電流轉(zhuǎn)換成與之成

40、穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流；線性關(guān)系的輸出電流；3）將輸入電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出）將輸入電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓。電壓。6.4.2放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（3）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院例：例：下圖所虱電路，下圖所虱電路，1）合理連線，接入信號(hào)源和反饋，）合理連線，接入信號(hào)源和反饋，使電路輸入電阻增大，輸出電阻減少；使電路輸入電阻增大，輸出電阻減少；2）若）若auf=10，則，則rf應(yīng)取多少？應(yīng)取多少？6.4.2放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（4）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)

41、術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院* 6.4.7 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性( (消除自激振蕩消除自激振蕩) )一、自激振蕩的現(xiàn)象一、自激振蕩的現(xiàn)象ui = 0auouiauo二、產(chǎn)生自激振蕩的條件和原因二、產(chǎn)生自激振蕩的條件和原因1. 自激條件自激條件afaa = =1f 01= = fa當(dāng)當(dāng) )12 1相相位位條條件件（幅幅度度條條件件 = = = =naffaaf 的的附附加加相相移移 aa 的的附附加加相相移移 ff 2. 自激的原因自激的原因附加相移附加相移 af 使負(fù)反饋使負(fù)反饋 正反饋正反饋 fa6.4.7負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性（負(fù)反饋放大電

42、路的穩(wěn)定性（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院3. 消除自激的方法消除自激的方法 相位補(bǔ)償相位補(bǔ)償在電路中加入在電路中加入 c，或，或 r、c 元件進(jìn)行相位補(bǔ)償，元件進(jìn)行相位補(bǔ)償，改變電路的高頻特性，從而破壞自激條件。改變電路的高頻特性，從而破壞自激條件。相位補(bǔ)償形式相位補(bǔ)償形式滯后補(bǔ)償滯后補(bǔ)償電容滯后電容滯后 rc 滯后滯后超前補(bǔ)償：超前補(bǔ)償：密勒效應(yīng)補(bǔ)償密勒效應(yīng)補(bǔ)償電容滯后補(bǔ)償電容滯后補(bǔ)償rc 滯后補(bǔ)償滯后補(bǔ)償密勒效應(yīng)補(bǔ)償密勒效應(yīng)補(bǔ)償r6.4.7負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性（負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性（2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南

43、大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院一、反饋的判斷方法一、反饋的判斷方法1. 有無(wú)反饋有無(wú)反饋:2. 正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋主要看信號(hào)有無(wú)反向傳輸通路。主要看信號(hào)有無(wú)反向傳輸通路。采用采用瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法，看反饋是增強(qiáng)還是削弱凈輸入信號(hào)。，看反饋是增強(qiáng)還是削弱凈輸入信號(hào)。對(duì)于對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相同極性相同；對(duì)于對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相反極性相反。3. 四種反饋組態(tài)四種反饋組態(tài)電壓和電流反饋：電壓和電流反饋：小小 結(jié)結(jié)小結(jié)（小結(jié)（1）模模 擬擬 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院規(guī)則：規(guī)則：rl 短路，短路，反饋消失則