第06章放大電路中的反饋ppt課件

1、第六章第六章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第六章第六章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋 6.1 反饋的基本概念反饋的基本概念6.2 負反饋的四種組態(tài)和反饋的一負反饋的四種組態(tài)和反饋的一般表達式般表達式6.2 負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響6.3 負反饋放大電路分析計算負反饋放大電路分析計算6.4 負反饋放大電路的自激振蕩負反饋放大電路的自激振蕩6.1 反饋的基本概念反饋的基本概念6.1.1 反饋概念的建立反饋概念的建立RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuoui+-+-靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器TICIEUE

2、UBECCBBBBVRRRU212IBIC該電路的輸出量是該電路的輸出量是IC ，利用，利用IE(IC )在在RE上的壓上的壓降把輸出量返送到輸入回路，改變了降把輸出量返送到輸入回路，改變了UBE ，使，使IC 基本穩(wěn)定?；痉€(wěn)定。凡是將放大電路輸出端的信號電壓或電流的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，一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號迭加，就稱為反饋。就稱為反饋。6.1.2 反饋的分類反饋的分類一、正反饋和負反饋一、正反饋和負反饋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

3、為正反饋。若引回的信號增強了輸入信號，就稱為正反饋。這里所說的信號一般是指交流信號，所以判這里所說的信號一般是指交流信號，所以判斷正負反饋，就要判斷反饋信號與輸入信號的相斷正負反饋，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，反相是負反饋。位關(guān)系，同相是正反饋，反相是負反饋。用瞬時極性法判斷正負反饋。用瞬時極性法判斷正負反饋。反饋框圖：反饋框圖：放大器放大器輸出輸出輸入輸入開環(huán)開環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)疊加疊加反饋反饋信號信號實際被放大信號實際被放大信號閉環(huán)閉環(huán)取取+ 加強輸入信號加強輸入信號 正反饋正反饋 用于振蕩器用于振蕩器取取 - 削弱輸入信號削弱輸入信號 負反饋負反饋 用于放大器用于

4、放大器負反饋的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；穩(wěn)定放大倍數(shù)；改負反饋的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；穩(wěn)定放大倍數(shù)；改變輸入電阻和輸出電阻；擴展通頻帶。變輸入電阻和輸出電阻；擴展通頻帶。AuiuFuoR1R2R3+-反饋電壓增強了輸入電反饋電壓增強了輸入電壓的作用壓的作用正反饋正反饋+AuiuFuoR2R3R3R1+反饋電壓削弱了輸入電反饋電壓削弱了輸入電壓的作用壓的作用負反饋負反饋瞬時極性法：瞬時極性法：二、直流反饋和交流反饋二、直流反饋和交流反饋直流反饋：反饋信號中只包含直流成分。直流反饋：反饋信號中只包含直流成分。交流反饋：反饋信號中只包含交流成分。交流反饋：反饋信號中只包含交流成分。RC1RC2RFRE1

5、RE2CEC1C2+VCCuiuo直流反饋直流反饋RC1RC2RFRE1RE2CF+VCCuiuoRB交流反饋交流反饋直流負反饋：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；直流負反饋：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；交流負反饋：改善放大器性能指標。交流負反饋：改善放大器性能指標。若在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，則可以隔斷直若在反饋網(wǎng)絡(luò)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。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。使其只對直流起作用。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

6、交、直流信號均直流信號起作用；有的反饋對交、直流信號均起作用。起作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1C增加隔直電容增加隔直電容C 后，后，Rf 只對交流起反饋作用。只對交流起反饋作用。注：本電路中注：本電路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1C增加旁路電容增加旁路電容C 后，后，Rf 只對直流起反饋作用。只對直流起反饋作用。三、電壓反饋和電流反饋三、電壓反饋和電流反饋根據(jù)反饋信號在放大電路輸出端采樣方式的不同，根據(jù)反饋信號在放大電

7、路輸出端采樣方式的不同，可以分為電壓反饋和電流反饋?？梢苑譃殡妷悍答伜碗娏鞣答?。電壓反饋：反饋信號取自輸出電壓信號。電壓反饋：反饋信號取自輸出電壓信號。電流反饋：反饋信號取自輸出電流信號。電流反饋：反饋信號取自輸出電流信號。電壓負反饋：可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電壓負反饋：可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負反饋：可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。電流負反饋：可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。RLuoRLuo電壓反饋采樣的兩種形式：電壓反饋采樣的兩種形式：采樣電阻很大采樣電阻很大電流反饋采樣的兩種形式：電流反饋采樣的兩種形式：RLioiE采樣電阻很小采樣電阻很小RLioiERf電壓反饋和電

8、流反饋的判斷方法：電壓反饋和電流反饋的判斷方法：假設(shè)將輸出端交流短路即令輸出電壓等于零），假設(shè)將輸出端交流短路即令輸出電壓等于零），如仍有反饋信號，則為電流反饋；如無反饋信號，如仍有反饋信號，則為電流反饋；如無反饋信號，則為電壓反饋。則為電壓反饋。RC1RC2RFRE1RE2CEC1C2+VCCuiuoiiiF電流反饋電流反饋RC1RC2RFRE1RE2CF+VCCuiuoRBuF+-uBE+-電壓反饋電壓反饋四、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋四、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求和形式的根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號求和形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)

9、反饋。串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號在輸入回路中以電信號與輸入信號在輸入回路中以電壓形式求和。壓形式求和。并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號在輸入回路中以電信號與輸入信號在輸入回路中以電流形式求和。流形式求和。串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大；串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大；并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。iifib并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋ufuiubeib = i - if串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋ube = ui - uf6.2.1 負反饋的四種組態(tài)負反饋的四種組

10、態(tài)負負反反饋饋交流負反饋交流負反饋直流負反饋直流負反饋電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點穩(wěn)定靜態(tài)工作點6.2 負反饋的四種組態(tài)和反饋的一般表達式負反饋的四種組態(tài)和反饋的一般表達式一、電壓串聯(lián)負反饋一、電壓串聯(lián)負反饋uoAR2R1RF- uf +ui-ui = ui - uf 電壓串聯(lián)負反饋：電壓采樣，電壓求和，反饋電電壓串聯(lián)負反饋：電壓采樣，電壓求和，反饋電壓削弱輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)降低。壓削弱輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)降低。 Auu Fuu +ui-+uo-+-uf反饋系數(shù)反饋系數(shù)FofuuRR

11、RUUF11iouuUUA電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)oFfURRRU11+ui-+-ui二、電壓并聯(lián)負反饋二、電壓并聯(lián)負反饋AR1R2RF+-iUoUiIiIfIfiiIII電壓并聯(lián)負反饋：電壓采樣，電流求和，反饋電電壓并聯(lián)負反饋：電壓采樣，電流求和，反饋電流削弱輸入電流的作用，使凈輸入電流減小。流削弱輸入電流的作用，使凈輸入電流減小。 Aui Fiu +-+-iUoUR1iIfIiI反饋系數(shù)反饋系數(shù)FofiuRUIF1轉(zhuǎn)移電阻：，反饋電流：轉(zhuǎn)移電阻：，反饋電流：iouiIUAFofRUI三、電流串聯(lián)負反饋三、電流串聯(lián)負反饋oI A -RLRF+-iUoU+-+-fU+-iUoIFofRIUfi

12、iUUU電流串聯(lián)負反饋：電流采樣，電壓求和，反饋電流串聯(lián)負反饋：電流采樣，電壓求和，反饋電壓削弱輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)降低。電壓削弱輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)降低。+-iU+-fUAiuFui+-iU+-oURL反饋系數(shù)反饋系數(shù)FofuiRIUFioiuUIA轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)四、電流并聯(lián)負反饋四、電流并聯(lián)負反饋ARLRF+-iUoU+-R3R1R2iIoIfIiIfiiIIIoIAi iFi i+-iU+-oURLR1電流并聯(lián)負反饋：電流采樣，電流求和，反饋電電流并聯(lián)負反饋：電流采樣，電流求和，反饋電流削弱輸入電流的作用，使凈輸入電流減小。流削弱輸入電流的作用，使凈輸入電流減小。iIiIf

13、IioiiIIA電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)反饋電流反饋電流oFfIRRRI33反饋系數(shù)反饋系數(shù))(33FofiiRRRIIF四種負反饋組態(tài)的比較四種負反饋組態(tài)的比較FA、電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)oUfUiouuUUA電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)ofuuUUFF輸出輸出信號信號反饋反饋信號信號放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)A反饋系數(shù)反饋系數(shù)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)oUfI)(iouiIUA轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻)(SUIFofiu電流串聯(lián)電流串聯(lián)oIfU)(SUIAioiu轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo))(ofuiIUF電流并聯(lián)電流并聯(lián)oIfIioiiIIA電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)ofiiIIF6.2.2 反饋組態(tài)的判斷反饋組態(tài)的

14、判斷分析步驟：分析步驟：3. 是否負反饋？是否負反饋？4. 是負反饋！那么是何種類型的負反饋？是負反饋！那么是何種類型的負反饋？（判斷反饋的組態(tài)）（判斷反饋的組態(tài)）1. 找出反饋網(wǎng)絡(luò)電阻）。找出反饋網(wǎng)絡(luò)電阻）。2. 是交流反饋還是直流反饋？是交流反饋還是直流反饋？反饋類型的判斷反饋類型的判斷電壓反饋與電流反饋判別方法：電壓反饋與電流反饋判別方法：電壓反饋一般從后級放大器的集電極采樣。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。電流反饋一般從后級放大器的發(fā)射極采樣。并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法：并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法：并聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管基極。并聯(lián)反饋的

15、反饋信號接于晶體管基極。串聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管發(fā)射極。串聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管發(fā)射極。留意：直流反饋中，輸出電壓指留意：直流反饋中，輸出電壓指UCE ，輸出電流指輸出電流指IC 或或IE。判斷負反饋的方法判斷負反饋的方法瞬時極性法瞬時極性法假設(shè)輸出端信號有一定極性的瞬時變化，依次假設(shè)輸出端信號有一定極性的瞬時變化，依次經(jīng)過反饋、比較、放大后，再回到輸出端，若輸經(jīng)過反饋、比較、放大后，再回到輸出端，若輸出信號與原輸出信號的變化極性相反，則為負反出信號與原輸出信號的變化極性相反，則為負反饋。反之為正反饋。饋。反之為正反饋。如果是電壓反饋，則要從輸出電壓的微小變化如果是電壓反饋，則要從輸出

16、電壓的微小變化開始。如果是電流反饋，則要從輸出電流的微小變開始。如果是電流反饋，則要從輸出電流的微小變化開始。化開始。判斷時在輸入端也要反映出反饋信號與輸入信判斷時在輸入端也要反映出反饋信號與輸入信號的比較關(guān)系。號的比較關(guān)系。例例6.2.1判斷判斷Rf 是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。uoufube= ui - ufuc1uc2uoub2ufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+T1T2Rf此電路是電壓串聯(lián)負反饋，對直流不起作用。此電路是電壓串聯(lián)負反饋，對直流不起作用。 分析中用到了三極管的

17、集電極與基極相分析中用到了三極管的集電極與基極相位相反這一性質(zhì)。位相反這一性質(zhì)。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+T1T2Rfubeube 這里分析的是交流信號，不要與直流信號這里分析的是交流信號，不要與直流信號混淆?；煜?。分析中用到的電壓、電流要在電路中標出。并分析中用到的電壓、電流要在電路中標出。并且注意符號的使用規(guī)則。且注意符號的使用規(guī)則。如果反饋對交直流均起作用，可以用全量。如果反饋對交直流均起作用，可以用全量。 當(dāng)為交流反饋時，瞬時極性法所判斷的也當(dāng)為交流反饋時，瞬時極性法所判斷的也是相位的關(guān)系。電路中兩個信號的相位不是相位的關(guān)系。電路

18、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，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。個上升，它們一定反相。例例6.2.2判斷判斷Rf 是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。+VCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋電壓反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋uoifib= i + ifuo此電路是電壓并聯(lián)負反饋，對直流也起作用。此電路是電壓并聯(lián)負反饋，對直流也起作用。問題：三極管的靜態(tài)工作點如何提供？能否在問題：三極管的靜態(tài)工作點如何提供？能否在反饋回路加隔直電容？反饋回路

19、加隔直電容？不能！不能！Rf 為三極管提供靜態(tài)電流！為三極管提供靜態(tài)電流！Rf 的作用：的作用：1. 提供靜態(tài)工作點。提供靜態(tài)工作點。2. 直流負反饋，穩(wěn)定直流負反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。靜態(tài)工作點。3. 交流負反饋，穩(wěn)定交流負反饋，穩(wěn)定放大倍數(shù)。放大倍數(shù)。+VCCRCC2C1Rfuiuoiibif例例6.2.3 判斷判斷Rf 是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流反饋電流反饋并聯(lián)并聯(lián)反饋反饋iE2uFiFiBuC1uB2iB2iE2uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2電流并聯(lián)負反饋。對直流也起作用，可以穩(wěn)電流并聯(lián)負反饋。對

20、直流也起作用，可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。定靜態(tài)工作點。例例6.2.4 判斷如圖電路中判斷如圖電路中RE1 、RE2 的負反饋作用。的負反饋作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCuouiubeie電流串聯(lián)反饋電流串聯(lián)反饋RE2 對對交流反交流反饋不起饋不起作用作用ieueube = ui - ueibie1. 對交流信號：對交流信號：RE1：電流串聯(lián)負反饋。：電流串聯(lián)負反饋。2. 對直流信號：對直流信號：RE1、RE2對直流均對直流均起作用，起作用，通過反饋通過反饋穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定靜態(tài)工作點。工作點。反饋過程：反饋過程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCuouiUBEIE

21、UBUEUE=IE (RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE恒定CCBBBBURRRU212例例6.2.5 判斷如圖電路中判斷如圖電路中RE3 的負反饋作用。的負反饋作用。+VCCT1T2T3RB1RC1 RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1= ui ufuc1ib3ie3uc2電流串聯(lián)負反饋，對直流不起作用。電流串聯(lián)負反饋，對直流不起作用。6.2.3 反饋的方塊圖和一般表達式反饋的方塊圖和一般表達式反饋電路的三個環(huán)節(jié)：反饋電路的三個環(huán)節(jié)：負反饋框圖：負反饋框圖：輸出信號輸出信號輸入信號輸入信號反饋信號反饋信號差值信號差值信號基本放大基本放大電路電路反饋回路

22、反饋回路+ +iXiXoXfXAF放大：放大：ioXXA反響：反響：ofXXF疊加：疊加：fiiXXX基本放大基本放大電路電路反饋回路反饋回路+ +iXiXoXfXAF開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù)ioXXA反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)iofXXA)()(oifiioXFXAXXAXAX基本放大基本放大電路電路反饋回路反饋回路+ +iXiXoXfXAF負反饋放大器的一般關(guān)系：負反饋放大器的一般關(guān)系：FAAXXAiof1定義：定義：FA1反饋深度反饋深度FA回路增益回路增益討論：討論：FAAXXAiof1(1) 假設(shè)，那么假設(shè)，那么 負反饋負反饋11FAAAf 假設(shè)，那么假設(shè)，那

23、么 正正反饋反饋11FAAAf(2) 假設(shè)假設(shè) 深度負反深度負反饋饋11FAFFAAFAAAf11(3) 假設(shè)假設(shè) ，即，即 ，那么，那么 此時此時 時，時， 自激振蕩自激振蕩01FA1FAfA0iX0oX結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng) A 很大時，很大時，Af 與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。即深度負反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù)。絡(luò)有關(guān)。即深度負反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù)。FFAAFAAAf11ufud例例6.2.6Rf 、RE1組成反饋組成反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)：網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)：+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+T1T2RffEEofRRRUUF11

24、6.3 負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響基本放大基本放大電路電路反饋回路反饋回路+iXiXoXfXAF反饋電路的反饋電路的基本方程基本方程ioXXAofXXFfiiXXX6.3.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性ioXXAofXXFfiiXXXFAAXXAiof1開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù)A閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)fA定義：定義：FA1反饋深度反饋深度(1) 對于負反饋，對于負反饋， ，11FAAAf(2) 假設(shè)假設(shè) 深度負反饋，此時深度負反饋，此時11FAFAf1在深度負反饋的情況下，放大倍數(shù)只與在深度負反饋的情況下，放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。負反饋

25、使放大倍數(shù)下降。負反饋使放大倍數(shù)下降。FAAXXAiof1討論：討論：(3) 若放大電路工作在中頻，且反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻若放大電路工作在中頻，且反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻 性，那么性，那么 AFAAf12)1 (1AFdAdAf或或AdAAFAdAff11負反饋使電路的穩(wěn)定性提高，提高了負反饋使電路的穩(wěn)定性提高，提高了 1+AF 倍。倍。FAAXXAiof1討論：討論：例例6.3.1 如圖電壓串聯(lián)負反饋電路中，設(shè)如圖電壓串聯(lián)負反饋電路中，設(shè)A=105， R1=2 k， RF=18 k。(1) 估算估算F 和和 (1+AF )； (2) 估算估算Af ; (3) 若若A的相對變化量為的相對變化量為10%，此

26、時，此時Af 的相的相對對 變化量等于多少？變化量等于多少？AR2R1RF- +-+-iUiUfUoU解：解：(1)1 . 011FofRRRUUF45101 . 01011FA(2)541010110fAAAF %001. 010%10114AdAAFAdAff(3)6.3.2 減小非線性失真和抑制干擾減小非線性失真和抑制干擾非線性失真的實質(zhì)是在放大電路的輸出波形中產(chǎn)生非線性失真的實質(zhì)是在放大電路的輸出波形中產(chǎn)生了新的諧波成分。了新的諧波成分。uiuo加反饋前加反饋前Aufuiuiuouo +-AF加反饋后加反饋后改善波形改善波形引入負反饋后，在保持基波成分不變的情況下，引入負反饋后，在保持

27、基波成分不變的情況下，降低了諧波成分，從而減小了非線性失真。降低了諧波成分，從而減小了非線性失真。在非線性失真不太嚴重時，輸出波形中的非線在非線性失真不太嚴重時，輸出波形中的非線性失真近似減小為原來的性失真近似減小為原來的 1/(1+AF )。采用負反饋也可以抑制由載流子熱運動所產(chǎn)生采用負反饋也可以抑制由載流子熱運動所產(chǎn)生的噪聲，大致被抑制為原來的的噪聲，大致被抑制為原來的 1/(1+AF )。當(dāng)放大電路受到干擾時，也可以利用負反饋進當(dāng)放大電路受到干擾時，也可以利用負反饋進行抑制，但如干擾是與輸入信號同時混入的，則引行抑制，但如干擾是與輸入信號同時混入的，則引入負反饋將無濟于事。入負反饋將無濟

28、于事。6.3.3 展寬頻帶展寬頻帶頻率不同，放大倍數(shù)不同；引入負反饋使放頻率不同，放大倍數(shù)不同；引入負反饋使放大倍數(shù)的相對變化量減小，提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定大倍數(shù)的相對變化量減小，提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。性。 引入負反饋可以展寬頻帶。引入負反饋可以展寬頻帶。無反饋時無反饋時)(1HmHffjAA引入負反饋后引入負反饋后FAAAHHHf1FffjAffjAHmHm)(11)(1)(1HmmffjFAAHmmmfFAfjFAA)1 (11HfmfffjA1HfmfHfffjAA1HmHfmmmffFAfFAAA)1 (1，ffjAALmL1同理同理ffjAFAAALfmfLLLf11)1 (1FAffF

29、AAAmLLfmmmf，其中其中對于一般阻容耦合放大器，有對于一般阻容耦合放大器，有fH fL ，對于直接偶，對于直接偶合放大器，有合放大器，有 fL = 0，因此，因此開環(huán)通頻帶：開環(huán)通頻帶：HLHfffBW閉環(huán)通頻帶：閉環(huán)通頻帶：HfLfHfffffBWBWFAm)1 (中頻放大倍數(shù)與通頻中頻放大倍數(shù)與通頻帶的乘積基本不變。帶的乘積基本不變。BWABWAmfmffABW Am BWf Amf 6.3.4 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻一、負反饋對輸入電阻的影響一、負反饋對輸入電阻的影響1. 串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大oI+-iU+-fU+-iU+-oUR

30、LAFiIRiRi無反饋時的輸入電阻無反饋時的輸入電阻iiiIUR引入串聯(lián)負反饋后引入串聯(lián)負反饋后RififiiiifIUUIURiiiiiiRFAIUFAIUFAU)1 ()1 ()1 (FA留意：串聯(lián)負反饋只能將反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻增大留意：串聯(lián)負反饋只能將反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻增大 倍，而環(huán)路倍，而環(huán)路以外電阻則不受影響。以外電阻則不受影響。了解：串聯(lián)負反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個了解：串聯(lián)負反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個電阻，故輸入電阻增加。電阻，故輸入電阻增加。RB1+VCCRCRB2REuoui+-+-Rif與與Rif的區(qū)別的區(qū)別RifRif如圖電路，總輸入電阻為如圖電路，總輸

31、入電阻為21/BBififRRRR 2. 并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小RiRifoI+-iU+-sU+-oURL AFiIRiiIfI凈輸入電流：凈輸入電流：fiiIII那么那么fiiIII在相同的輸入電壓下，在相同的輸入電壓下，輸入電流比開環(huán)時大，輸入電流比開環(huán)時大，因此輸入電阻減小。因此輸入電阻減小。開環(huán)時：開環(huán)時：iiiIUR閉環(huán)時：閉環(huán)時：iiifiiiiifIFAIUIIUIUR)1 ()1 (FARIFAUiii了解：并聯(lián)負反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了了解：并聯(lián)負反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了 一條支路，故輸入電阻減小。一條支路，故輸入電阻減小。oI+-iU+-s

32、U+-oURL AFiIRiiIfI二、負反饋對輸出電阻的影響二、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使輸出電阻減小+-oU+-oURLRo輸出電阻輸出電阻Ro越小，負載電阻越小，負載電阻RL變化時，輸出電壓越穩(wěn)定。變化時，輸出電壓越穩(wěn)定。加壓求流法求輸出電阻：加壓求流法求輸出電阻：0iX0iX令（電壓源短路，令（電壓源短路，電流源開路）電流源開路）A負載開路，輸出端加交流負載開路，輸出端加交流電壓電壓oU+-oU求出輸出電流求出輸出電流oIoIoooIUR那么那么對于電壓負反饋對于電壓負反饋+-iXA0+-oURo0iXoIFARo為無反饋時輸出電阻，為無反饋時輸出

33、電阻，為空載放大倍數(shù)。為空載放大倍數(shù)。0AffiiXXXXofUFXooooiooooUFARIXARIUFARIURooooof1了解：電壓負反饋目的是阻止了解：電壓負反饋目的是阻止 的變化，的變化，穩(wěn)定輸出電壓。穩(wěn)定輸出電壓。oU2. 電流負反饋使輸出電阻增大電流負反饋使輸出電阻增大RoRLoIoI電路的輸出電阻電路的輸出電阻Ro 越大，則當(dāng)越大，則當(dāng)RL變化時輸出電流越穩(wěn)定。變化時輸出電流越穩(wěn)定。oI對于電流負反饋：對于電流負反饋：iXA0+-oURo0iXoIFAoffiiIFXXXX如不考慮在反饋網(wǎng)如不考慮在反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端的壓降，那絡(luò)輸入端的壓降，那么么oIooooIFARUI0oo

34、oofRFAIUR)1 (0了解：電流負反饋目的是阻止了解：電流負反饋目的是阻止 的變化，穩(wěn)定輸出電流。的變化，穩(wěn)定輸出電流。oI留意：電流負反饋只能將反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻增大留意：電流負反饋只能將反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻增大)1 (FA 倍，而環(huán)路以外電阻則不受影響。倍，而環(huán)路以外電阻則不受影響。Rof RofRCRERof與與Rof 的區(qū)別的區(qū)別RL如圖電路，總輸出電阻為如圖電路，總輸出電阻為CofofRRR/小結(jié)：小結(jié)：串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大，串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)負反饋使輸入電阻減??；并聯(lián)負反饋使輸入電阻減?。?2) 電壓負反饋使輸出電阻減小，電壓負反饋使輸出電阻減小， 電流負反

35、饋使輸出電阻增大；電流負反饋使輸出電阻增大； (3) 負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響，負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響， 均與反饋深度均與反饋深度 有關(guān)。有關(guān)。)1 (FA方法一：當(dāng)電路比較簡方法一：當(dāng)電路比較簡單時，可直接用微單時，可直接用微變等效電路法分析。變等效電路法分析。RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.1：6.4 負反饋放大電路的分析計算負反饋放大電路的分析計算開環(huán)：開環(huán)：beLCrRRA)/(閉環(huán)：閉環(huán)：(/)(1)CLfbeFRRArR 放大倍數(shù)穩(wěn)定性的比較：放大倍數(shù)穩(wěn)定性的比較：RB1 =100kRB2 =33kRE =2.4k

36、RF=0.5kRC =5kRL =5k =60VCC =15Vrbe=1.62 kbeLCrRRA)/(無負反饋時：無負反饋時： = 60 時，時，A = -92.6 = 50 時，時，A = -77有負反饋時：有負反饋時：(/)(1)CLfbeFRRArR = 60 時，時，Af -4.67 = 50 時，時，Af -4.61性能比較：性能比較：結(jié)論結(jié)論: (1) 輸入電阻提高了。輸入電阻提高了。 (2) 放大倍數(shù)減小了，但穩(wěn)定了，即受晶體放大倍數(shù)減小了，但穩(wěn)定了，即受晶體管的影響減小。管的影響減小。無無RF有有RF 放大倍數(shù)放大倍數(shù) -92.6 -4.67輸入電阻輸入電阻 1.52k 14

37、 k 輸出電阻輸出電阻 5 k 5 k RB1 =100kRB2 =33kRE =2.4kRF =0.5kRC =5kRL=5k =60VCC =15Vrbe =1.62k方法二：從負反饋電路的閉環(huán)放大倍數(shù)的公式方法二：從負反饋電路的閉環(huán)放大倍數(shù)的公式出發(fā)。出發(fā)。RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.2AFAAf1先計算先計算A和和F 。計算計算Af 。(1)(/)/fbFobCLFCLUIRFUIRRRRR beLCrRRA)/(RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRF=0.5kRC=5kRL=5k=60VCC =15Vrbe=1.62 k

38、與方法一的計算與方法一的計算結(jié)果基本相同。結(jié)果基本相同。6 .9262. 1)5/5(60)/(beLCrRRA0.50.2/5/5FCLRFRR 192.64.741 ( 92.6) ( 0.2)fAAAF (/)4.67(1)CLfbeFRRArR 方法三：放大倍數(shù)的近似計方法三：放大倍數(shù)的近似計算。算。RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.3FAAAf1深度負反饋深度負反饋FAf16 .92)/(beLCrRRA0.2/FCLRFRR RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.3與方法一比較：與方法一比較

39、：因因(1+ )RF =30.5 rbe , 那那么么(/)(1)CLfbeFRRArR /5CLFRRR 在深度負反饋下，兩種方法結(jié)果一致。在深度負反饋下，兩種方法結(jié)果一致。18.521AF 1150.2fAF 例例6.4.4 射極跟隨器射極跟隨器RB+VCCC1C2RERLuiuoubeui = ube + uf其中其中 uf = uo反饋形式：電壓串聯(lián)負反饋反饋形式：電壓串聯(lián)負反饋性能：性能：（1放大倍數(shù)放大倍數(shù) 1（2輸入電阻大輸入電阻大（3輸出電阻小輸出電阻小放大倍數(shù)的近似計算：放大倍數(shù)的近似計算：RB+VCCC1C2RERLuoui（1用公式：用公式：)/)(1 ()/)(1 (L

40、EbeLEuufRRrRRA假設(shè)假設(shè)(1+ )(RE /RL ) rbe ，那么，那么 Af 1（2用反饋放大器用反饋放大器進行計算：進行計算：FAf1由于由于 uf = uo，所以，所以 F = uf /uo=1Af = 1/F 1FAf1留意：在利用公式估算閉環(huán)電壓放大留意：在利用公式估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)時，負反饋的組態(tài)必須是電壓串聯(lián)式，此時倍數(shù)時，負反饋的組態(tài)必須是電壓串聯(lián)式，此時該式可表示為該式可表示為uuuufFA1方法四：對于電壓串聯(lián)負反饋以外的其他三種方法四：對于電壓串聯(lián)負反饋以外的其他三種負反饋組態(tài)，可利用關(guān)系式估算電壓負反饋組態(tài)，可利用關(guān)系式估算電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)ifXX深

41、度負反饋時，深度負反饋時，ofioffXXFXXAFA，1ifXX由于由于fiiXXX0iX串聯(lián)負反饋串聯(lián)負反饋ifUU并聯(lián)負反饋并聯(lián)負反饋ifII例例6.4.5 以下各電路均滿足深度負反饋條件，集成運以下各電路均滿足深度負反饋條件，集成運放為理想運放，求各電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。放為理想運放，求各電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。AR1R2RF+-iUoU+-( a ) A -R2R3+-iUoU+-+-+-R1( b )ARLRF+ -iUoU+-R3R1R2( c ) A- -RLRF+-iUoU+-+-fU+-iU( d )AR1 20kR2 2kRF 2.2k+-iUoU+-( a )解：解：

42、( a ) 電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋fIiI00iuu，F(xiàn)ofiiRUIRUI，1ifII1RURUiFo11. 0202 . 21RRUUAFiouuf( b ) 電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋 A -R23kR32k+-iUoU+-+-+-R1 1.2kfU323foRUURR323RRRUUFofuu5 . 22311132RRFAuuuufoIfIiI( c ) 電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋ARL 2kRF 10k+-iUoU+-R11k R35.1kR29100ii0uu1RUIiiFLoFofRRRRURRRII3333331oifiLFURUIIRRRR313()5.9oLFu

43、ufiURRRAUR R +-fUoI( d ) 電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋0iiiFofURIU A -RL5.1kRF15k+-iUoU+-+-iULooRIU34. 0151 . 5FLiouufRRUUA例例6.4.6 設(shè)以下電路的級間反饋均滿足深度負反饋條件，設(shè)以下電路的級間反饋均滿足深度負反饋條件，試估算各電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。試估算各電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。RC1+VCCRE2RC2 RFC2C1RE1RSVT1VT2SUoU( a )解：解：( a ) 電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋在深度負反饋下在深度負反饋下fiIISSiRUI22222)/(eFEEFFEefIRRRRR

44、RIISSeFEERUIRRR22222CcoRIUSEFECSouusfRRRRRUUA222)(RB2+VCCRCRE1 C2C1RB1VToU( b ) RE2CEiU( b ) 電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋fU iEcEefURIRIU11)/(CLcoRRIU11/)/(ECLEcCLciouufRRRRIRRIUUA( c ) 電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋RC2RC3RE3 RFVT1VT2( c )R1R1VT3+VCCuIuO01ibfiIIII，1RUIiiFofRUI1RRUUAFiouusf( d ) 電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋RC1+VCCRE2RC2 RE1VT1V

45、T2iUoU( d )-VEERFR1FEEofuuRRRUUF11111EFuuuufRRFA在深度負反饋條件下，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)可利用在深度負反饋條件下，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)可利用ifXX進行估算，但對閉環(huán)輸入電阻和輸出電進行估算，但對閉環(huán)輸入電阻和輸出電阻，則沒有類似的簡單估算方法，在理想情況下阻，則沒有類似的簡單估算方法，在理想情況下可以認為：可以認為：ifR深度串聯(lián)負反饋：深度串聯(lián)負反饋：0ifR深度并聯(lián)負反饋：深度并聯(lián)負反饋：0ofR深度電壓負反饋：深度電壓負反饋：ofR深度電流負反饋：深度電流負反饋：上述上述Rif 和和Rof 是指輸入電阻和輸出電阻。是指輸入電阻和輸出電阻。6.5 負反饋放大電路的自激振蕩負反饋放大電路的自激振蕩6.5.1 產(chǎn)生自激振蕩的原因產(chǎn)生自激振蕩的原因一、自激振蕩的幅度條件和相位條件一、自激振蕩的幅度條件和相位條件FAAAf1假設(shè)假設(shè) ，那么，此時即使，那么，此時即使01FAfA0iU0oU仍有仍有產(chǎn)生自激振蕩的條件：或產(chǎn)生自激振蕩的條件：或01FA1FA幅度條件：幅度條件：1FA相位條件：相位條件：)210() 12( ，nn