尹其暢負反饋 第22~24正式內(nèi)容

1、長安大學考研 813電子技術基礎命題規(guī)律分析及復習要點精講主講人：尹其暢老師第七章 負反饋 1、本章考情分析本章從反饋的定義開始，介紹反饋的基本概念，交流負反饋的四種基本組態(tài)及判別方法，負反饋放大電路的框圖及一般表達式，負反饋對放大電路性能的影響，深度負反饋條件下放大倍數(shù)的近似估算以及負反饋放大電路的穩(wěn)定問題。在歷年考研中，負反饋小題和大題都考，小題主要考基本概念，一般以填空題的形勢出現(xiàn)，大題一般考深度負反饋，在20092010年中本章各考了兩道大題，20112013年中本章各考了一道大題。2、本章框架結構本章首先介紹了反饋的基本概念，然后介紹了負反饋放大電路的方框圖，最后介紹負反饋對放大電路

2、性能的影響，主要介紹深度負反饋。3、本章考點預測 小題：基本概念1. 判別反饋極性的基本方法是瞬時極性法2. 交流負反饋的四種組態(tài)大題：深度負反饋條件下放大倍數(shù)的近似計算 4、本章要點精講要點一：反饋的基本概念(重點：易考小題,在本章把本章要講的基本概念及方法在這一要點全部過一遍，在后續(xù)中還要繼續(xù)講解)1.反饋定義凡是將放大電路輸出端的信號（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號迭加，就稱為反饋2反饋的極性若引回的信號削弱了輸入信號，就稱為負反饋。若引回的信號增強了輸入信號，就稱為正反饋。3.交流反饋和直流反饋反饋信號只有交流成分時為交流反饋，反饋信號只有直流成分時為直流反饋，既有

3、交流成分又有直流成分時為交直流反饋。4反饋放大器的分類及判斷 一、電壓反饋和電流反饋根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。1電壓反饋與電流反饋 按取樣方式劃分，反饋可分為電壓反饋和電流反饋。（1）電壓反饋：在反饋電路中，若反饋信號與輸出信號電壓成正比時(即反饋信號取自輸出電壓)，稱為電壓反饋。（2）電流反饋：在反饋電路中，若反饋信號與輸出信號電流成正比時(即反饋信號取自輸出電流)，稱為電流反饋。 （3）電壓、電流反饋的判斷判斷方法1：輸出電路法。將反饋放大器輸出端對交流短路，若其反饋信號隨之消失，則為電壓反饋；否則為電流反饋。電壓反饋一般從后級放大器的集電極采樣。判斷方法2：電

4、路結構判斷法。在交流通路中，若放大器的輸出端和反饋網(wǎng)絡的取樣端處在同一個放大器件的同一個電極上，則為電壓反饋；否則為電流反饋。電流反饋一般從后級放大器的發(fā)射極采樣。2串聯(lián)反饋與電流并聯(lián)反饋按比較方式劃分，反饋可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。（1）串聯(lián)反饋：如果反饋信號與輸人信號在輸入回路中相串聯(lián)而起作用，稱為串聯(lián)反饋。既然相串聯(lián)，必然以電壓的形式相比較。（2）并聯(lián)反饋：如果反饋信號與輸人信號在輸入回路中相并聯(lián)而起作用，稱為并聯(lián)反饋。既然相并聯(lián)，必然以電流的形式相比較，（3）串、并聯(lián)反饋的判斷 對于交變分量而言，若信號源的輸出端和反饋網(wǎng)絡的比較端接于同一個放大器件的同一個電極上，則為并聯(lián)反饋；否則為串

5、聯(lián)反饋。 3反饋的極性（正、負反饋） 在反饋放大電路中,反饋量使放大器凈輸入量得到增強的稱為正反饋；使凈輸入量減弱的稱謂負反饋。通常采用“瞬時極性法”來判斷是正反饋還是負反饋，方法如下：（1）假設輸入信號某一瞬時的極性，（2）根據(jù)輸入與輸出信號的相位關系確定輸出信號和反饋信號的瞬時極性，（3）再根據(jù)反饋信號與輸入信號的連接情況，分析凈輸入量的變化，如果反饋信號使凈輸入量增強，即為正反饋，反之為負反饋。4直流反饋與交流反饋按反饋信號的頻率分，反饋可分為直流反饋和交流反饋。（1）直流反饋：若反饋環(huán)內(nèi)，直流分量可以流通，則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生直流反饋。直流負反饋主要用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點。（2）交流反饋：若

6、反饋環(huán)內(nèi)，交流分量可以流通，則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生交流反饋。交流負反饋主要用來改善放大器的性能；交流正反饋主要用來產(chǎn)生振蕩。（3）交、直流反饋：若反饋環(huán)內(nèi)，直流分量和交流分量均可以流通，則該反饋環(huán)既可以產(chǎn)生直流反饋，又可以產(chǎn)生交流反饋。 5本級反饋與級間反饋（1）本級反饋：是把本級的輸出信號回送到本級輸入端的反饋。（2）級間反饋：是把某一級的輸出信號回送到該級以前的某一級的輸入端的反饋。 按照取樣方式和比較方式，反饋放大器可分為電壓并聯(lián)負反饋、電壓串聯(lián)負反饋、電流并聯(lián)負反饋、電流串聯(lián)負反饋四種基本組態(tài)。 6負反饋放大器的基本關系表明閉環(huán)增益Af是開環(huán)增益A的1/(1+AF)倍，小于A。其中（1+A

7、F）稱為反饋深度，它的大小反映了反饋的強弱，而乘積AF常稱為環(huán)路增益。 要點二：負反饋的類型(反饋組態(tài)）:一、電壓反饋和電流反饋根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。電壓反饋：反饋信號取自輸出電壓信號。反饋信號的大小與輸出電壓成比電流反饋：反饋信號取自輸出電流信號。反饋信號的大小與輸出電流成比例如1：電壓反饋一般從后級放大器的集電極采樣。電流反饋一般從后級放大器的發(fā)射極采樣。電壓反饋采樣的兩種形式：當采樣電阻很大時電流反饋采樣的兩種形式：當采樣電阻很小時要點三：串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋：根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入

8、信號串聯(lián)，即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較。并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號電流與輸入信號電流比較。反饋信號與輸入信號加在輸入回路的同一個電極上，則為并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個電極，則為串聯(lián)反饋。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一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系。要點四：交流反饋與直流反饋交流反饋：反饋只對交流信號起作用。直流反饋：反饋只對直流起作用。有的反饋只對交流信號起作用；有的反饋只對直流信號起作用；有的反饋對交

9、、直流信號均起作用。在反饋網(wǎng)絡中串接隔直電容，則可以隔斷直流，此時反饋只對交流起作用。在起反饋作用的電阻兩端并聯(lián)旁路電容，可以使其只對直流起作用。要點五：反饋放大器的四種組態(tài)四種連接方式: (1)電流串聯(lián)負反饋 (2)電壓串聯(lián)負反饋 (3)電流并聯(lián)負反饋 (4)電壓并聯(lián)負反饋要點六：正反饋和負反饋的判斷方法 假設放大器一個輸入信號對地的極性，用“+”、“-”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負反饋；反之為正反饋。反饋信號和輸入信號加于輸入回路一點時，瞬時極性相同的為正反饋，瞬時極性相反的是負反饋。反饋信號和輸入信

10、號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同的為負反饋，瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點是基極和發(fā)射極，對運算放大器來說是同相輸入端和反相 輸入端。以上輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。當為交流反饋時，瞬時極性法所判斷的也是相位的關系。電路中兩個信號的相位不是同相就是反相，因此若兩個信號都上升，它們一定同相；若另一個信號下降而另一個上升，它們一定反相。1 電壓串聯(lián)負反饋舉例電壓串聯(lián)負反饋串聯(lián)負反饋輸入回路:反饋電壓Vf與輸入電壓Vid是串聯(lián)關系， 故為串聯(lián)負反饋。電壓負反饋輸出回路:反饋信號與電壓成比例，是電壓反饋。反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為

11、負反饋?！纠?】試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。解：根據(jù)瞬時極性法判斷:反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為負反饋。該電路為負反饋。輸入回路:經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓Vf與輸入電壓Vi是串聯(lián)關系， 故為串聯(lián)負反饋。輸出回路:反饋信號與電壓成比例，是電壓反饋電壓串聯(lián)負反饋【例如2】：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。解: 根據(jù)瞬時極性法反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為負反饋電路是負反饋。反饋信號vf和輸入信號vi加在運放A1的兩個輸入端，故為串聯(lián)反饋。反饋信號與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。交直流串聯(lián)電壓負反饋2 電流并聯(lián)負反饋輸入

12、端Ii和If以并聯(lián)的方式進行比較并聯(lián)負反饋輸出端的取樣是電流電流負反饋反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時，瞬時極性相反為負反饋。電流負反饋穩(wěn)定輸出電流【例如】：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。解：根據(jù)瞬時極性法判斷反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時，瞬時極性相反是負反饋。輸入信號與反饋信號是并聯(lián)的形式，所以是并聯(lián)負反饋。反饋信號取自與輸出電流，所以是電流負反饋電流并聯(lián)負反饋3 電壓并聯(lián)負反饋反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時，瞬時極性相反為負反饋。輸出端的取樣是電壓 電壓負反饋輸入端Ii和If以并聯(lián)的方式進行比較 并聯(lián)負反饋【例如】：判斷Rf是否負反饋，若是，判斷反饋的組

13、態(tài)。此電路是電壓并聯(lián)負反饋，對直流也起作用。例2：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。解：根據(jù)瞬時極性法判斷反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時，瞬時極性相同為正反饋反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時，瞬時極性相同為正反饋反饋信號取自與輸出電壓，所以是電壓反饋。電壓并聯(lián)正反饋4 電流串聯(lián)負反饋反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為負反饋。輸出端的取樣是電流，所以是電流負反饋。輸入端Vid和Vf以串聯(lián)的方式進行比較，所以是串聯(lián)負反饋?！纠纭浚涸嚪治鲈撾娐反嬖诘姆答仯⑴袛嗥浞答伣M態(tài)。解：根據(jù)瞬時極性法判斷反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為負反饋。電流

14、串聯(lián)負反饋【例如】：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)解: 根據(jù)瞬時極性法 經(jīng)電阻R1加在基極B1上的是直流電流并聯(lián)負反饋經(jīng)Rf 加在E1上是交流負反饋。反饋信號和輸入信號加在T1兩個輸入電極，故為串聯(lián)反饋。 交流電壓串聯(lián)負反饋。要點七：負反饋放大電路的框圖及閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達式負反饋放大電路的框圖放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)由于式中：稱為環(huán)路增益。反饋深度 稱為反饋深度相當與引入負反饋。相當與引入正反饋。相當于輸入為零時仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)”。環(huán)路增益 環(huán)路增益|AF|是指放大電路和反饋網(wǎng)絡所形成環(huán)路的增益，當|AF|>>1時稱為

15、深度負反饋，相當與| 1+AF| >>1。于是閉環(huán)放大倍數(shù)四種類型的負反饋放大電路歸納要點八：對輸入輸出電阻的影響對輸入輸出電阻的影響:負反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關，即與串聯(lián)或并聯(lián)反饋有關，而與電壓或電流反饋無關。1.串聯(lián)負反饋使輸入電阻增加2.并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小無反饋時：有反饋時：負反饋對輸出電阻的影響(1) 電壓負反饋使輸出電阻減小電壓負反饋可以使輸出電阻減小，這與電壓負反饋可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻小，帶負載能力強，輸出電壓的降落就小，穩(wěn)定性就好。以串聯(lián)電壓負反饋為例： 此處用XS=0 是因為考慮到電壓并聯(lián)負反饋時，信號源內(nèi)阻不能為零，否則反饋信號將被信號源旁路。 XS=0 ，說明信號源內(nèi)阻還存在。式中 是負載開路時的電壓放大倍數(shù)。(2) 電流負反饋使輸出電阻增加 式中Ais是負載短路時的開環(huán)增益，即將負載短路，把電壓源轉換為電流源，再將負載開路的增益。 這與電流負反饋可以使輸出電流穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻大，負反饋放大電路接近電流源的特性，輸出電流的穩(wěn)定性就好。以電流并聯(lián)負反饋為例，將負載電阻開路，在輸出端加入一個等效的電壓V'o，并令輸入信號源為零，即VS =0。可得要點八：負反饋放大電路的分析方法深度負反饋的定義一深度負反饋的基本