放大電路中的反饋主要內(nèi)容1基本概念反饋正反饋和負

1、第六章 放大電路中的反應主要內(nèi)容1根本概念反應、正反應和負反應、電壓反應和電流反應、并聯(lián)反應和串聯(lián)反應等根本概念;2、反應類型判斷：有無反應？是直流反應、還是交流反應？是正反應、還是負反應？3、交流負反應的四種組態(tài)及判斷方法；4、交流負反應放大電路的一般表達式；5、放大電路中引入不同組態(tài)的負反應后，對電路性能的影響；6、深度負反應的概念，在深度負反應條件下，放大倍數(shù)的估算；本章學時分配本章分為3講，每講2學時。第十六講反應的根本概念和判斷方法及負反應放大電路的方框圖主要內(nèi)容1反應的根本概念1什么是反應 反應：將放大器輸出信號的一局部或全部經(jīng)反應網(wǎng)絡(luò)送回輸入端。反應的示意圖見以下圖所示。反應信號

2、的傳輸是反向傳輸。開環(huán)：放大電路無反應，信號的傳輸只能正向從輸入端到輸出端。與原輸入信號相加或閉環(huán)：放大電路有反應，將輸出信號送回到放大電路的輸入回路, 相減后再作用到放大電路的輸入端。圖示中Xi是輸入信號，Xf是反應信號，Xi稱為凈輸入信號。所以有Xi'Xi-Xf2負反應和正反應x i x負反應：參加反應后，凈輸入信號i < i，輸出幅度下降。應用：負反應能穩(wěn)定與反應量成正比的輸出量，因而在控制系統(tǒng)中穩(wěn)壓、穩(wěn)流。X X正反應：參加反應后，凈輸入信號i > i，輸出幅度增加。應用：正反應提高了增益，常用于波形發(fā)生器。3交流反應和直流反應直流反應：反應信號只有直流成分；交流反

3、應：反應信號只有交流成分；交直流反應：反應信號既有交流成分又有直流成分。直流負反應作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；交流負反應作用：從不同方面改善動態(tài)技術(shù)指標，對Au、Ri、Ro有影響。2、反應的判斷1有無反應的判斷1是否存在除前向放大通路外，另有輸出至輸入的通路一一即反應通路；2反應至輸入端不能接地，否那么不是反應。2 正、負反應極性的判斷之一一瞬時極性法1 在輸入端，先假定輸入信號的瞬時極性；可用“+、“- 或“r、“廠表示;2 根據(jù)放大電路各級的組態(tài)，決定輸出量與反應量的瞬時極性；3 最后觀察引回到輸入端反應信號的瞬時極性，假設(shè)使凈輸入信號增強，為正反應，否 那么為負反應。注意：*極性按中頻段考慮；

4、*必須熟悉放大電路輸入和輸出量的相位關(guān)系。*反應類型主要取決于電路的連接方式，而與Ui的極性無關(guān)。對單個運放一般有：反應接至反相輸入端為負反應反應接至同相輸入端為正反應3電壓反應和電流反應1電壓反應：反應信號的大小與輸出電壓成比例采樣輸出電壓；2 電流反應，反應信號的大小與輸出電流成比例采樣輸出電流。3判斷方法：將輸出電壓短路，假設(shè)反應回來的反應信號為零，那么為電壓反應； 假設(shè)反應信號仍然存在，那么為電流反應。應用中，假設(shè)要穩(wěn)定輸出端某一電量，那么采樣該電量，以負反應形式送輸入端。電壓負反應作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電壓。電流負反應作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電流。4串聯(lián)反應和并聯(lián)反應根據(jù)反應信號在

5、輸入端的求和方式1串聯(lián)反應：反應信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個電極上，此時反應信號 與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。2 并聯(lián)反應，反應信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，此時反應信號與輸入信號 是電流相加減的關(guān)系。3判別方法：將反應節(jié)點對地短接，假設(shè)輸入信號仍能送入放大電路，那么反應為串聯(lián)反應，否那么為并聯(lián)反應。對于三極管來說，反應信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，那么為并聯(lián)反應；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極那么為串聯(lián)反應。對于運算放大器來說， 反應信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，那么為并聯(lián)反應；一個加在同相輸入端，另一個加在反相輸入端那么為串聯(lián)反應。5

6、正、負反應極性的判斷法之二：在明確串聯(lián)反應和并聯(lián)反應后，正、負反應極性可用以下方法來判斷：1反應信號和輸入信號加于輸入回路同一點時：瞬時極性相同的為正反應；瞬時極性相反的是負反應；2 反應信號和輸入信號加于輸入回路兩點時：瞬時極性相同的為負反應；瞬時極性相反的是正反應。對三極管放大電路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。注意：輸入信號和反應信號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。6直、交流反應方法判斷：根據(jù)反應網(wǎng)絡(luò)中是否有動態(tài)元件進行判斷。1 假設(shè)反應網(wǎng)絡(luò)無動態(tài)元件通常為電容_，那么反應信號交、直流并存；2 假設(shè)反應網(wǎng)絡(luò)有電容串聯(lián)，那么只有交流反應；3 假

7、設(shè)反應網(wǎng)絡(luò)有電容并聯(lián)，那么只有直流反應。3、負反應放大電路的四種根本組態(tài)1負反應的根本組態(tài)類型：電壓串聯(lián)負反應，電壓并聯(lián)負反應，電流串聯(lián)負反應，電流并聯(lián)負反應。2負反應放大電路反應組態(tài)的判斷方法：1 從放大器輸出端的采樣物理量，看反應量取自電壓還是電流；2從輸入端的連接方式，判斷反應是串聯(lián)還是并聯(lián)。3四種負反應組態(tài)及組態(tài)的判斷1 電壓串聯(lián)負反應*表現(xiàn)形式：輸出和反應均以電壓的形式出現(xiàn)C2Ti丄Ci4 鞏 VSO(a)分立元件放大電路(b)集成運放放大電路在放大器輸出端，采樣輸出電壓反應量與Vo成正比，為電壓反應；在放大器輸入端，信號以電壓形式出現(xiàn)，Vf與V i相串聯(lián)，為串聯(lián)反應；*判斷方法對上

8、圖(a)所示電路，根據(jù)瞬時極性法判斷,經(jīng)R加在發(fā)射極Ei上的反應電壓為+'，與輸入電壓極性相同， 且加在輸入回路的兩點,故為串聯(lián)負反應。反應信號與輸出電壓成比例，是電壓反應。后級對前級的這一反應是交流反應,同時Ri上還有第一級本身的負反應。對圖(b)，因輸入信號和反應信號加在運放的兩個輸入端，故為串聯(lián)反應，根據(jù)瞬時極 性判斷是負反應，且為電壓負反應。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負反應。(2 )電流串聯(lián)負反應 *表現(xiàn)形式：輸出采樣輸出電流，而反應量那么以電壓的形式出現(xiàn)電路如以下圖所示。圖(a)是共射根本放大電路將Ce去掉而構(gòu)成。圖(b)是由集成運放構(gòu)成。? b Iki(Af)丘L %盹1|1+*

9、判斷方法：對圖(a)，反應電壓從 Re上取出,根據(jù)瞬時極性和反應電壓接入方式，可判斷為串聯(lián)負反應。因輸出電壓短路，反應電壓仍然存在，故為串聯(lián)電流負反應。(3 )電壓并聯(lián)負反應*表現(xiàn)形式：輸出采樣輸出電壓，而反應量那么以電流的形式出現(xiàn).電路如以下圖所示。A*判斷方法：因反應信號與輸入信號在一點相加，為并聯(lián)反應。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負反應，且為電壓負反應。因為并聯(lián)反應，在輸入端采用電流相加減。即為電壓并聯(lián)負反應。4 電流并聯(lián)負反應電流并聯(lián)負反應的電路如以下圖a、b所示。*表現(xiàn)形式：輸出和反應均以電流的形式出現(xiàn)(b)*判斷方法：因反應信號與輸入信號在一點相加，為并聯(lián)反應。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負反

10、應，且因輸出電壓短路，反應電壓仍然存在，因為并聯(lián)反應，在輸入端采用電流相加減。即為電流并聯(lián)負反應。對于圖a電路，反應節(jié)點與輸入點相同， 所以是電流并聯(lián)負反應。 對于圖b電路，也 為電流并聯(lián)負反應。二、本講重點1、負反應概念。2、各種反應類型的判斷。三、本講難點并聯(lián)和串聯(lián)負反應及電流負反應的判斷四、教學過程組織講授第十七講深度負反應放大電路放大倍數(shù)的估算、主要內(nèi)容1、負反應放大電路的方塊圖表示法反應放大電路的根本方程：放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)aAXi反應網(wǎng)絡(luò)的反應系數(shù)Xo放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)AfXoXiaf=X也有：XiXj X。, af稱為環(huán)路放大倍數(shù)。2、四種組態(tài)電路的方塊圖將負反應放大電路

11、的根本放大電路與反應網(wǎng)絡(luò)均看成為二端口網(wǎng)絡(luò), 明兩個網(wǎng)絡(luò)的不同連接方式。不同組態(tài)負反應放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)具有不同的物理意義。那么不同反應組態(tài)表但在不同組態(tài)負反應放大電路中環(huán)路放大倍數(shù) AF均為無量綱。3、閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達式和反應深度:1一般表達式由于：Xi =Xi _XfAfXoXi=A Xi /(Xi Xf)A1 AF在中頻段:A1 AF2反應深度環(huán)路增益AF是指放大電路和反應網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益，當AF >>1時稱為深度A 1化負反應，相當于1 AF >>1。那么：閉環(huán)放大倍數(shù) Af = 1 af F在深度負反應條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)與有源器件的參數(shù)根本無關(guān)

12、。一般反應網(wǎng)絡(luò)是無源 元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負反應時的放大倍數(shù)比擬穩(wěn)定。A將1 AF稱為反應深度。1 A F = Af它反映了反應對放大電路影響的程度?？煞譃橐韵氯N情況當J 1 AF> 1時，Afv A，相當負反應當f 1 AFv 1時，Af> A，相當正反應當J 1 af=0時，Af=oo相當于輸入為零時仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)3、深度負反應放大電路放大倍數(shù)的分析在深度負反應條件下往往采用的近似計算。Af1利用閉環(huán)放大倍數(shù)F求解。這里的Af是廣義的，其含義因反應組態(tài)而異：對于電壓串聯(lián)負反應為Avf ；對于電流并聯(lián)負反應為 Aif ；對于電壓并聯(lián)負反應為Ar

13、f ；對于電流串聯(lián)負反應為 壓放倍數(shù)，了 Avf夕卜，其它幾種增益都要轉(zhuǎn)換。如果是串聯(lián)反應，將輸人回路開路，可求出反應系數(shù).XfF 二Xo 'Agf。如要估算電Xo反應系數(shù)確實定：如果是并聯(lián)反應，將輸人端對地短路，可求出反應系數(shù)'2利用Xf X求解。O 虛短特性表達。0 虛斷特性表達。對于串聯(lián)反應，Vf "Vi，相當于根本放大器輸人端電壓為對于并聯(lián)反應，If 1 i，相當于根本放大器輸入端電流為抓住這個特點寫出有關(guān)方程式，往往可以直接而且簡捷地得到電壓放大倍數(shù)。這是分析反應 電路的一種實用方法。3對非深反應電路，利用由方塊圖導出的公式求解Rf、ROfy及Af。關(guān)鍵：找

14、出A和F,即把閉環(huán)的反應放大器分解成根本放大器和反應網(wǎng)絡(luò)兩個獨立局部。 確定A的原那么：不計主反應作用；計入反應網(wǎng)絡(luò)的負載效應。二、本講重點1反應根本框圖和根本反應方程2、深度負反應條件下的電壓增益工程估算。三、本講難點1、深度負反應條件下的電壓增益工程估算。四、教學過程組織講授第十八講 負反應對放大電路的影響、主要內(nèi)容1負反應對放大倍數(shù)的影響1+AF倍，只不過不根據(jù)負反應根本方程，不管何種負反應，都可使反應放大倍數(shù)下降 同的反應組態(tài) AF的量綱不同而已。在負反應條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高。_ 1 AF dA - AF dA _ dAdAf221 AF21 AF2dA 1 dA石 _

15、1 AF A有反應時，增益的穩(wěn)定性比無反應時提高了1+AF倍。2負反應對輸入和輸出電阻的影響負反應對輸入電阻的影響與反應參加的方式有關(guān)，即與串聯(lián)反應或并聯(lián)反應有關(guān)，而與電壓反應或電流反應無關(guān)。負反應對輸出電阻的影響與反應采樣的方式有關(guān)，即與電壓反應或電流反應有關(guān)，而與串聯(lián)反應或并聯(lián)反應無關(guān)。1對輸入電阻的影響串聯(lián)負反應使輸入電阻增加，并聯(lián)負反應使輸入電阻減小2電壓負反應使輸出電阻減小，電流負反應可以使輸出電阻增加，電壓負反應可以使輸出電阻減小，這與電壓負反應可以使輸出電壓穩(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。3負反應對通頻帶的影響放大電路參加負反應后，增益下降，但通頻帶

16、卻加寬了。有反應時的通頻帶為無反應時的通頻帶的1+AmF倍。負反應放大電路擴展通頻帶有一個重要的特性，即增益與通頻帶之積為常數(shù)4負反應對非線性失真的影響負反應可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反應環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。因參加負反應，放大電路的輸出幅度下降，不好比照，因此必須要加大輸入信號，使參加負反應以后的輸出幅度根本到達原來有失真時的輸出幅度才有意義。5負反應對噪聲、干擾和溫漂的影響負反應只對反應環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制作用，且必須加大輸入信號后才使抑制作用有效。6放大電路中引人負反應的一般原那么二、本講重點負反應對放大器性能的影響和改善三、本講難點非深度負反應電路的計算?？芍恢v參數(shù)的

17、含義和計算方法，可不作仔細的數(shù)學推導。四、教學過程組織講授，用仿真分析負反應對非線性失真的影響【本章小結(jié)】本章主要講述了反應的根本概念、 負反應放大電路的方塊圖及一負反應對放大電路性能 的影響和放大電路的穩(wěn)定性等問題，說明了反應的判斷方法、 深度負反應條件下放大倍數(shù)的估算方法、根據(jù)需要正確引入負反應的方法、負反應放火電路穩(wěn)定性的判斷方法和自激振蕩的消除方法等。主要小結(jié)為：一、反應的概念在電子電路中，將輸出量輸出電壓或輸出電流的一局部或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量放大電路的輸入電壓或輸入電流的措施稱為反應。假設(shè)反應的結(jié)果使輸出量的變化或凈輸入量減小，那么稱之為負反應；反

18、之，那么稱之為正反饋。假設(shè)反應存在于直流通路，那么稱為直流反應；假設(shè)反應存在于交流通路，那么稱為交流反應。 本章重點研究交流負反應。交流負反應有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負反應，電壓并聯(lián)負反應，電流串聯(lián)負反應，電流并聯(lián)負反應。假設(shè)反應量取自輸出電壓，那么稱之為電壓反應；假設(shè)反應量取自輸出電流，那么稱之- ' 為電流反應；輸入量Xi、反應量x f和凈輸入量X 'i ,以電壓形式相疊加，即Ui = UU f ,"l"稱為串聯(lián)反應；以電流形式相疊加，即li =1 i Tf，稱為并聯(lián)反應。反應組態(tài)不同，Xi、Xf、x'i和X。的量綱也就不同。二、反應類型的判斷在分析反應放大電路時，“有無反應決定于輸出回路和輸入回路是否存在反應通路；“直流反應或交流反應決定于反應通路存在于直流通路還是交流通路；“正負反應的判使凈輸入量增大的為正反應?？闪钶敵鲭妷旱扔诹?，假設(shè)反斷