模擬電子技術：第16講 反饋的組態(tài)

1、 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學第三節(jié)第三節(jié) 負反饋放大電路的四種組態(tài)負反饋放大電路的四種組態(tài)反饋的反饋的組態(tài)組態(tài) 反饋組態(tài)是針對交流反饋而言，直流反饋只是穩(wěn)定反饋組態(tài)是針對交流反饋而言，直流反饋只是穩(wěn)定靜態(tài)工作點，沒有組態(tài)之分。靜態(tài)工作點，沒有組態(tài)之分。從從輸出端輸出端看，看， 可引輸出可引輸出電壓電壓到輸入端到輸入端 可引輸出可引輸出電流電流到輸入端到輸入端目目的的穩(wěn)定穩(wěn)定Uo穩(wěn)定穩(wěn)定Io從從輸入端輸入端看，看， 可引入可引入串聯(lián)串聯(lián)連接方式連接方式 可引入可引入并聯(lián)并聯(lián)連接方式連接方式目目的的增加增加ri減小減小ri 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程

2、大學電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋 將輸出電壓的一部分或將輸出電壓的一部分或全部引回到輸入回路來影響全部引回到輸入回路來影響凈輸入量的為電壓反饋，即凈輸入量的為電壓反饋，即ooUX 將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來影響將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來影響凈輸入量的為電流反饋，即凈輸入量的為電流反饋，即ooIX 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡在輸入端的連接方式，即輸入描述放大電路和反饋網(wǎng)絡在輸入端的連接方式，即輸入量、反饋量、凈輸入量的疊加關系。量、反饋量、凈輸入量的疊加關系。fiiUUU-串

3、聯(lián)負反饋串聯(lián)負反饋fiiIII-并聯(lián)負反饋并聯(lián)負反饋+_ 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學四種反饋組態(tài)：電壓串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學電壓并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 其中其中 所代表的物理含義為輸出電壓所代表的物理含義為輸出電壓 與凈輸入電與凈輸入電壓壓 的比值。第一個下標代表分子的性質是電壓的比值。第一個下標代表分子的性質是電壓( (或電或電流流) )，第二個下標代表分母的性質是電壓，第二個下標代表分母的性質是電壓( (或電流或電流) )。 表示電壓與電壓之比。必須指出

4、，腳標隨組態(tài)而異，表示電壓與電壓之比。必須指出，腳標隨組態(tài)而異，含義不同。下面舉例說明對反饋組態(tài)的分析與判別。含義不同。下面舉例說明對反饋組態(tài)的分析與判別。uuA0UiUuuA一、電壓串聯(lián)負反饋一、電壓串聯(lián)負反饋 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 (1)指出反饋支路；指出反饋支路；(2)敘述反饋方式；敘述反饋方式；(3)判別反饋組態(tài)；判別反饋組態(tài)；(4)反饋的特點及反饋過程；反饋的特點及反饋過程；(5)對信號源內阻對信號源內阻RS的要求。的要求。 例例1 1如圖，試分析以下內容：如圖，試分析以下內容： 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學二、二、(1)(1)

5、指出反饋支路；指出反饋支路；(2)(2)敘述反饋方式；敘述反饋方式；(3)(3)判別反饋組態(tài)；判別反饋組態(tài)；(4)(4)反饋的特點及反饋過程；反饋的特點及反饋過程；(5)(5)對信號源內阻對信號源內阻R RS S的要求。的要求。 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 (1)指出反饋支路；指出反饋支路；(2)敘述反饋方式；敘述反饋方式；(3)判別反饋組態(tài)；判別反饋組態(tài)；(4)反饋的特點及反饋過程；反饋的特點及反饋過程；(5)對信號源內阻對信號源內阻RS的要求。的要求。 例如圖，試分析以下內容：例如圖，試分析以下內容： 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 (1)指

6、出反饋支路；指出反饋支路；(2)敘述反饋方式；敘述反饋方式；(3)判別反饋組態(tài)；判別反饋組態(tài)；(4)反饋的特點及反饋過程；反饋的特點及反饋過程；(5)對信號源內阻對信號源內阻RS的要求。的要求。 例如圖，試分析以下內容：例如圖，試分析以下內容： 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學三、(1)(1)指出反饋支路；指出反饋支路；(2)(2)敘述反饋方式；敘述反饋方式；(3)(3)判別反饋組態(tài)；判別反饋組態(tài)；(4)(4)反饋的特點及反饋過程；反饋的特點及反饋過程；(5)(5)對信號源內阻對信號源內阻R RS S的要求。的要求。 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學四、

7、(1)(1)指出反饋支路；指出反饋支路；(2)(2)敘述反饋方式；敘述反饋方式；(3)(3)判別反饋組態(tài)；判別反饋組態(tài)；(4)(4)反饋的特點及反饋過程；反饋的特點及反饋過程；(5)(5)對信號源內阻對信號源內阻R RS S的要求。的要求。 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學對于四種反饋組態(tài)，歸納出以下幾點規(guī)律：對于四種反饋組態(tài)，歸納出以下幾點規(guī)律：1.1.是電壓反饋還是電流反饋。是電壓反饋還是電流反饋?？捶答佇盘柵c什么輸出電量成正看反饋信號與什么輸出電量成正比比，若反饋信號與輸出電壓成正比，則為，若反饋信號與輸出電壓成正比，則為電壓反饋電壓反饋；若與輸出；若與輸出電流成正比

8、，則為電流成正比，則為電流反饋電流反饋。2.2.是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋，是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋，判串聯(lián)看電壓判串聯(lián)看電壓，即，即 ；判并聯(lián)看電流判并聯(lián)看電流，即，即 。iifUUUiifIII3.3.負反饋穩(wěn)定的是輸出電壓還是輸出電流，看是電壓負反饋還負反饋穩(wěn)定的是輸出電壓還是輸出電流，看是電壓負反饋還是電流負反饋。是電流負反饋。若是電壓負反饋，則穩(wěn)定輸出電壓；若是電流若是電壓負反饋，則穩(wěn)定輸出電壓；若是電流負反饋，則穩(wěn)定輸出電流。負反饋，則穩(wěn)定輸出電流。4.4.對信號源的要求是恒壓源還是恒流源，看輸入回路的連接方對信號源的要求是恒壓源還是恒流源，看輸入回路的連接方式。式。若是串聯(lián)連接，則要求

9、恒壓源，即若是串聯(lián)連接，則要求恒壓源，即RS00；若是并聯(lián)連接，；若是并聯(lián)連接，則要求恒流源，即則要求恒流源，即RS。 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學第四節(jié)第四節(jié) 負反饋對放大電路性能的改善負反饋對放大電路性能的改善 放大電路引入負反饋后可以改善放大性能，放大電路引入負反饋后可以改善放大性能，改善的程改善的程度均與反饋深度度均與反饋深度 有關有關，所以反饋深度是一個很重要所以反饋深度是一個很重要的參數(shù)。的參數(shù)。 (1)AF 為了描寫閉環(huán)增益為了描寫閉環(huán)增益 的穩(wěn)定程度，用相對變化量的穩(wěn)定程度，用相對變化量進行比較，并結合一個實際例子來分析。進行比較，并結合一個實際例子來分

10、析。fA一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性FAAAdAAdff11FAAAf1 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 例例6-106-10某一負反饋放大電路，開環(huán)增某一負反饋放大電路，開環(huán)增益益 ，反饋系數(shù)，反饋系數(shù) 。由電路參數(shù)變化引起。由電路參數(shù)變化引起開環(huán)增益的相對變化量開環(huán)增益的相對變化量 ，求閉環(huán)增益的，求閉環(huán)增益的相對變化量相對變化量410A 0.01F /10%dA A /?ffdAA 10010101101244FAAAf)1(FAAdAdf2)1 (FAAdFAAAd11FAAFAAdAAdff1)1 (2解解: :%1 . 01001%10=f

11、fAAd 說明引入負反饋后變化量由說明引入負反饋后變化量由10%減小到減小到0.1%，穩(wěn)，穩(wěn)定性提高了定性提高了100倍倍。 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 失真減小的程度與反饋深度有關。失真減小的程度與反饋深度有關?？梢宰C明，加入負可以證明，加入負反饋后，在保持輸出幅度不變的條件下，非線性失真減小反饋后，在保持輸出幅度不變的條件下，非線性失真減小了了 倍。倍。(1)AF (a)無反饋時波形的失真 (b)有反饋時對失真的改善二、減小非線性失真和抑制內部干擾二、減小非線性失真和抑制內部干擾 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學三、展寬通頻帶三、展寬通頻帶負反

12、饋展寬通頻帶(1)bwfbwfAF f 引入反饋后通頻帶引入反饋后通頻帶 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 負反饋負反饋對輸入電阻的影響僅與輸入端的連接方式對輸入電阻的影響僅與輸入端的連接方式有關有關，而與輸出端的連接方式無關。，而與輸出端的連接方式無關。四、負反饋對輸入、輸出電阻的影響四、負反饋對輸入、輸出電阻的影響1 1 負反饋對輸入電阻的影響負反饋對輸入電阻的影響串聯(lián)負反饋的輸入電阻串聯(lián)負反饋的輸入電阻 （1 1）串聯(lián)負反饋使輸入電阻提高）串聯(lián)負反饋使輸入電阻提高 倍，即：倍，即：(1)AF (1)ifirAF r 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學并聯(lián)負反饋的輸入電阻并聯(lián)負反饋的輸入電阻 （2 2）并聯(lián)負反饋使輸入電阻減?。┎⒙?lián)負反饋使輸入電阻減小 倍，即：倍，即：(1)AF 1iifrrAF 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學1ioforrA F （1 1）電壓負反饋使輸出）電壓負反饋使輸出電阻減小電阻減小 倍，即倍，即 (1)oA F （2 2）電流負反饋使輸出）電流負反饋使輸出電阻增大電阻增大 倍，即倍，即(1)oA F (1)ofoorA F r 由以上分析可以看出，由以上分析可以看出，負反饋能改善和影響放大電路多負反饋能改善和影響放大電路多方面的性能，改善