模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(張鳳凌主編)第十八講 負(fù)反饋影響與引入反饋原則

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院AFAAf1負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式 深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)FAf1 深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)是在近似分析中忽略凈輸入量。深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)是在近似分析中忽略凈輸入量。當(dāng)電路引入深度串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，認(rèn)為凈輸入電壓可忽略不計(jì)。當(dāng)電路引入深度串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，認(rèn)為凈輸入電壓可忽略不計(jì)。fiUU當(dāng)電路引入深度并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，認(rèn)為凈輸入電流可忽略不計(jì)。當(dāng)電路引入深度并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，認(rèn)為凈輸入電流可忽略不計(jì)。fiII內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧求解深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般步驟：求解深度負(fù)反饋放大電路

2、放大倍數(shù)的一般步驟：（1）正確判斷反饋組態(tài)；）正確判斷反饋組態(tài)；（2）求解反饋系數(shù)；）求解反饋系數(shù)；?；蚯蠼?()3(usfufAAfiUU當(dāng)電路引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)當(dāng)電路引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)當(dāng)電路引入并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)當(dāng)電路引入并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)sfsRIU當(dāng)電路引入電流負(fù)反饋時(shí)當(dāng)電路引入電流負(fù)反饋時(shí)LooRIU說明：說明：RL是電路輸出端所接總負(fù)載，可能是多個(gè)電阻的并聯(lián)，是電路輸出端所接總負(fù)載，可能是多個(gè)電阻的并聯(lián)，也可能是負(fù)載電阻也可能是負(fù)載電阻RL 。A、F、 Auf 、 Ausf的符號相同。的符號相同。內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧例例2 電路如圖所示。電路如圖所示。求解深度負(fù)反饋條件下的求解深度負(fù)反饋條件下的ufA

3、解解:為正號ufA1e1e1eR1RRfffoioufRRUUUUAfe1e1OfuuRRRUUF 電路中引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路中引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧電路引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋。電路引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋。41RUIFofiu為負(fù)號ufA141111RRRFRIUUUAiufoiouf例例3 p137 5-4 (c) 內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧例例4 電路如圖所示電路如圖所示 在分立元件組成的電在分立元件組成的電流負(fù)反饋電路中，通常把流負(fù)反饋電路中，通常把三極管的集電極電流三極管的集電極電流ic或或發(fā)射極電流發(fā)射極電流ie看成看成io。求解深度負(fù)反饋條件下的求解深度負(fù)反饋條件下的ufAsL

4、sfLoousfRRRRRRIRRIUsUA/)1 ()/(4214212RRRIIFOfii均為正號、usfiiAF電路引入了電流并聯(lián)負(fù)反饋電路引入了電流并聯(lián)負(fù)反饋內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧2942929429RRRRRIRRRRRIIUFooOfui)/()/(879294287LfLoioufRRRRRRRRURRRIUUA均為負(fù)號、ufuiAF例例5 電路如圖所示電路如圖所示 求解深度負(fù)反饋條件下的求解深度負(fù)反饋條件下的ufA電路引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋電路引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋1. 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性AFAAf122)1 ()1 ()1 (AFdAAFAFdAdAAFdAfAd

5、AAFAdAff11Af的穩(wěn)定性是的穩(wěn)定性是A的（的（1+AF）倍。）倍。5.3 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5.3 .1 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例例 已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路的已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路的A 105，F(xiàn) 2103。 （1）Af ？ （2）若）若A的相對變化率為的相對變化率為20，則，則Af的相對變化率為多少？的相對變化率為多少？解：解：500102101101355AFAAf（1）（2）Af的相對變化率為的相對變化率為A的（的（1+AF）分之一。）分之一。%1 .0201%201%20 AF2. 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電

6、阻和輸出電阻對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響1）串聯(lián)負(fù)反饋的影響）串聯(lián)負(fù)反饋的影響ididIURididdifdiiifIAFUIAFUUIUUIUR)1 ( iifRAFR)1 ( 串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，增大到其基本放大電路的串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，增大到其基本放大電路的（1+AF）倍。）倍。2）并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻，減小到其基本放大電路的）并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻，減小到其基本放大電路的 （1+AF）分之一。）分之一。對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響 電壓負(fù)反饋減小輸出電阻，減小到其基本放大電路的電壓負(fù)反饋減小輸出電阻，減小到其基本放大電路的（1+AF）分之一。）分之一。 電流負(fù)反饋增大

7、輸出電阻，增大到其基本放大電路輸出電流負(fù)反饋增大輸出電阻，增大到其基本放大電路輸出電阻的（電阻的（1+AF）倍。）倍。 另外，電路引入負(fù)反饋后，使頻帶展寬到基本放大電路另外，電路引入負(fù)反饋后，使頻帶展寬到基本放大電路的（的（1+AF）倍；減小非線性失真，使電路性能得到改善。）倍；減小非線性失真，使電路性能得到改善。5.3.2 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）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)， 應(yīng)引入直流負(fù)反饋；應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善電路的動態(tài)性能，為了改善電路的動態(tài)性能， 應(yīng)引入交流負(fù)反饋。應(yīng)引入交流負(fù)反饋。（2）根據(jù)信號源的性質(zhì)決定引入串聯(lián)負(fù)反饋還是

8、并聯(lián)）根據(jù)信號源的性質(zhì)決定引入串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋。負(fù)反饋。 當(dāng)信號源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增當(dāng)信號源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增大放大電路的輸入電阻，以減小信號源的輸出電流和大放大電路的輸入電阻，以減小信號源的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，內(nèi)阻上的壓降， 應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋。 當(dāng)信號源為恒流源或內(nèi)阻較大的電流源時(shí)，為減當(dāng)信號源為恒流源或內(nèi)阻較大的電流源時(shí)，為減小放大電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，小放大電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流， 應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。（3）根據(jù)負(fù)載對放大電路輸出量的要求，決定引入電）根據(jù)負(fù)載對放大電路輸出量的

9、要求，決定引入電壓反饋或電流反饋。壓反饋或電流反饋。當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號時(shí)，當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號時(shí)， 應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電流信號時(shí)，當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電流信號時(shí)， 應(yīng)引入電流負(fù)反饋。應(yīng)引入電流負(fù)反饋。（4）在需要進(jìn)行信號變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)。）在需要進(jìn)行信號變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)。若將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，若將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號， 應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋；應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋；若將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，若將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號， 應(yīng)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋；應(yīng)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋；若將電流信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電流信號，若將電流信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電

10、流信號， 應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋；應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋；若將電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電壓信號，若將電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電壓信號， 應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋；應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋；例例 以集成運(yùn)放作為放大電路，引入合適的負(fù)反饋，要求達(dá)以集成運(yùn)放作為放大電路，引入合適的負(fù)反饋，要求達(dá)到下列目的。到下列目的。（1）實(shí)現(xiàn)電流）實(shí)現(xiàn)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路電壓轉(zhuǎn)換電路（2）實(shí)現(xiàn)電壓）實(shí)現(xiàn)電壓-電流轉(zhuǎn)換電路電流轉(zhuǎn)換電路（3）實(shí)現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路）實(shí)現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路（4）實(shí)現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路）實(shí)現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路電壓并聯(lián)電

11、壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)5.4 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 一般情況下，反饋深度一般情況下，反饋深度(1+AF)越大越大,負(fù)反饋的效果越好負(fù)反饋的效果越好,但如果電路設(shè)計(jì)不合理但如果電路設(shè)計(jì)不合理,反饋過深反饋過深,將有可能在某一頻率上出將有可能在某一頻率上出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)自激振蕩,此時(shí)電路將不能正常工作此時(shí)電路將不能正常工作,不但不能改善放大電不但不能改善放大電路的性能路的性能,反而使電路產(chǎn)生自激振蕩而不能穩(wěn)定工作。反而使電路產(chǎn)生自激振蕩而不能穩(wěn)定工作。例例 電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明

12、應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流iO。分析：分析：從從 引反饋為電壓反饋；從引反饋為電壓反饋；從 引反饋為電流反饋引反饋為電流反饋反饋引至反饋引至為串聯(lián)反饋，引至為串聯(lián)反饋，引至為并聯(lián)反饋。為并聯(lián)反饋。

13、與與反相，反相， 與與 同相。同相。與與 反相，反相， 與與 同相。同相。例例 電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。解：（解：（1）應(yīng)引入電壓串聯(lián)）應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。負(fù)反饋。與與、與與、與

14、與連接。連接。（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流iO。例例 電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（2）應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋。）應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋。與與、

15、與與 、與與連接。連接。-（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流iO。例例 電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（3）應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反）應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。饋。與與 、與與、與與連接。連接。-（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流iO。例例 電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的