ch7反饋放大電路-1

1、7.1 反饋的基本概念與分類反饋的基本概念與分類7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4 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7.5 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算第第7章章 負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路7.2 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)1. 了解反饋的基本概念；了解反饋的基本概念；2. 掌握反饋極性的判斷方法；掌握反饋極性的判斷方法；3. 掌握負(fù)反饋放大電路的四種類型的判斷方法及特點(diǎn)；掌握負(fù)反饋放大電路的四種類型的判斷方法及特點(diǎn)；4. 了解負(fù)反饋對放大電路性能的影響；了解負(fù)反饋對放大電路性能的影響；

2、5. 掌握深度負(fù)反饋放大電路的估算分析方法。掌握深度負(fù)反饋放大電路的估算分析方法?；疽螅夯疽螅褐攸c(diǎn)：重點(diǎn)：1. 負(fù)反饋放大電路的四種類型的判斷及特點(diǎn)；負(fù)反饋放大電路的四種類型的判斷及特點(diǎn)；2. 深度負(fù)反饋放大電路的估算。深度負(fù)反饋放大電路的估算。難點(diǎn)：難點(diǎn)：反饋極性及負(fù)反饋放大電路的四種類型的判斷。反饋極性及負(fù)反饋放大電路的四種類型的判斷。7.1.1 什么是反饋什么是反饋1. 反饋反饋 vI vO + - - RL R2 R1 構(gòu)成反饋的兩個因素：構(gòu)成反饋的兩個因素：1）將輸出（）將輸出（vo或或io)引回輸入端；引回輸入端；2）影響輸入信號）影響輸入信號（ vi或或ii ) 。 反反

3、 饋饋 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)xF基基 本本 放放大大 電電 路路xIxOxID基本放大電路可由：基本放大電路可由：1）BJT（或（或MOSFET)構(gòu)成的構(gòu)成的單級或多級放大電路構(gòu)成；單級或多級放大電路構(gòu)成；2)集成運(yùn)放構(gòu)成；集成運(yùn)放構(gòu)成；3）二）二者組合構(gòu)成。反饋網(wǎng)絡(luò)一般由者組合構(gòu)成。反饋網(wǎng)絡(luò)一般由R、C等組成。等組成。x 表示電表示電路的電量：路的電量：電壓電壓 v 或或電流電流 i 反反 饋饋 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)xF基基 本本 放放大大 電電 路路xIxOxID輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號反饋信號反饋信號凈輸入信號凈輸入信號基本放大電路：輸入基本放大電路：輸入 - xID， 輸出輸出 - xO反饋網(wǎng)絡(luò)電

4、路：輸入反饋網(wǎng)絡(luò)電路：輸入 - xO， 輸出輸出 - xF電路中的箭頭電路中的箭頭 表示信號的流向表示信號的流向 vI vO + - - RL vI vO + - - RL R2 R1 有反饋通路有反饋通路（有反饋網(wǎng)絡(luò)）（有反饋網(wǎng)絡(luò)）無反饋通路無反饋通路（即無反饋網(wǎng)絡(luò)）（即無反饋網(wǎng)絡(luò)）顯然：可根據(jù)有無反饋通路來判斷有無反饋顯然：可根據(jù)有無反饋通路來判斷有無反饋結(jié)論：有反饋通路結(jié)論：有反饋通路 - 有反饋；有反饋； 無反饋通路無反饋通路 - 無反饋無反饋反饋通路反饋通路（本級）（本級）反饋通路反饋通路（本級）（本級）反饋通路（級間）反饋通路（級間）直流反饋直流反饋 - - 反饋信號為直流信號（存

5、在于直流通反饋信號為直流信號（存在于直流通 路中的反饋）路中的反饋）交流反饋交流反饋 - - 反饋信號為交流信號（存在于交流通反饋信號為交流信號（存在于交流通 路中的反饋）路中的反饋） vI vO + - - RL R2 R1 R2引入了交、直流反饋引入了交、直流反饋C2引入交流反饋引入交流反饋本章只討論交流反饋本章只討論交流反饋直流反饋直流反饋交、直流反饋交、直流反饋電容隔直通交電容隔直通交:對直流信號開對直流信號開路、對交流信路、對交流信號短路號短路例例7.1.2 判斷電路中那些元件引入了級間直流反饋？判斷電路中那些元件引入了級間直流反饋？那些元件引入了級間交流反饋？那些元件引入了級間交流

6、反饋？解題思路：解題思路：1 1）畫出直流）畫出直流通路，判斷有通路，判斷有無極間直流反無極間直流反饋；饋；2) 2) 畫出交流畫出交流通路，判斷有通路，判斷有無極間交流反無極間交流反饋。饋。直流通路直流通路交流通路交流通路直流反饋直流反饋交流反饋交流反饋Rf1、Rf2構(gòu)成直流反饋；構(gòu)成直流反饋；Re1構(gòu)成直流反饋。構(gòu)成直流反饋。Re1構(gòu)成交流反饋構(gòu)成交流反饋Rf1、Rf2對地短接，不構(gòu)成反饋對地短接，不構(gòu)成反饋 反饋反饋 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)xfxixOxid基本放基本放大電路大電路+-+3）判斷正、負(fù)反饋的方法）判斷正、負(fù)反饋的方法 - 瞬時極性法瞬時極性法 瞬時極性法介紹：瞬時極性法介紹：設(shè)信號的頻

7、率在中頻區(qū)設(shè)信號的頻率在中頻區(qū) xi（+） xO（+或或 -）xf （+或或-）或流向或流向沿基本放沿基本放大電路大電路沿反饋沿反饋通路通路xid 為正反饋為正反饋為負(fù)反饋為負(fù)反饋與與xi比較比較1 1）經(jīng)無源元件）經(jīng)無源元件( (電阻、電容及電感），極性不變。電阻、電容及電感），極性不變。（+）（+）2 2）經(jīng)集成運(yùn)放：同相端輸入，輸出極性不變；反）經(jīng)集成運(yùn)放：同相端輸入，輸出極性不變；反 相端輸入，輸出極性相反相端輸入，輸出極性相反. .（+）（+）（+） （+） （+） （+）（+）（-）3）經(jīng)分立元件）經(jīng)分立元件 （ BJT、MOSFET）BJT：（+）（-）（+）（+）（+）（+）共

8、射組態(tài)共射組態(tài)bcevivovo共集組態(tài)共集組態(tài)bcevi共基組態(tài)共基組態(tài)bcevovi電壓反電壓反相放大相放大電壓跟隨電壓跟隨電壓同電壓同相放大相放大MOSFET：（+）（+）（+）（-）共源組態(tài)共源組態(tài)GSDvovi共漏組態(tài)共漏組態(tài)GSDvovi電壓反電壓反相放大相放大電壓跟隨電壓跟隨4）經(jīng)差分放大電路）經(jīng)差分放大電路（+）（-）（+）vivO1vO2放大差模信放大差模信號時，電路號時，電路是反對稱的是反對稱的：vo1= - vo2基本放大電路基本放大電路解：根據(jù)瞬時極性法判斷，知：解：根據(jù)瞬時極性法判斷，知： 凈輸入量增大凈輸入量增大, 反饋極性為反饋極性為正反饋正反饋 。 vid =

9、v+- v- = - vf - vivf反饋通路反饋通路例例 判斷電路中交流反饋的極性。判斷電路中交流反饋的極性。vid反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)R2引入了正反饋。引入了正反饋。基本放大電路基本放大電路Rf、Rb2級間反級間反饋通路饋通路vid = vb1 - vb2 = vi - vf解：根據(jù)瞬時極性法判斷，知：解：根據(jù)瞬時極性法判斷，知： 凈輸入量減少凈輸入量減少, 反饋極性為反饋極性為負(fù)反饋負(fù)反饋 。 例例7.1.3(b)(+)(-)(+)(+)(+)vfvidvivO判斷電路中級間交流反饋的極性。判斷電路中級間交流反饋的極性。反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)Rf,Rb2引入了負(fù)反饋。引入了負(fù)反饋。 在輸入端根據(jù)

10、反饋信號與輸入信號在輸入端的在輸入端根據(jù)反饋信號與輸入信號在輸入端的求和方式分為：求和方式分為：- - 電壓求和方式：電壓求和方式： vid = vi - vf在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路串聯(lián)和基本放大電路串聯(lián)xi ,xf , xid均為電壓信號均為電壓信號:vi 、 vf 、 vidfvivivfv電壓求和方式電壓求和方式 ：vid = vi - vfvidvidivfvvid+-vid = vb - vevid = vP - vNvid = vb1 vb2注意：注意： vid的方向規(guī)定為如圖所示的方向規(guī)定為如圖所示-電流求和方式電流求和方式 ： iid = ii -

11、if在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路并聯(lián)在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路并聯(lián)xi ,xf , xid均為電流信號均為電流信號: :ii、if、iid注意：注意：ii 和和 iid的方向規(guī)定為如圖所示的方向規(guī)定為如圖所示電流求和方式電流求和方式 ：iid = ii - iffiiiiid+-iidfiiifiiiiid判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋解：根據(jù)結(jié)構(gòu)法判斷，知：解：根據(jù)結(jié)構(gòu)法判斷，知：vf 與與為串聯(lián)負(fù)反饋為串聯(lián)負(fù)反饋 . vivfvO例例7.1.4基本放大電路基本放大電路級間反級間反饋通路饋通路判斷電路中的級間交流反饋是串

12、聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋vO解：根據(jù)結(jié)構(gòu)法判斷，知：解：根據(jù)結(jié)構(gòu)法判斷，知：if 與與為并聯(lián)反饋為并聯(lián)反饋 . vi級間反級間反饋通路饋通路iiifiid例例基本放大電路基本放大電路 根據(jù)反饋信號在輸出端取自輸出電壓還是取自根據(jù)反饋信號在輸出端取自輸出電壓還是取自輸出電流分為：輸出電流分為：u反饋信號取自輸出電壓反饋信號取自輸出電壓 xf =F vOu電壓反饋：在輸出端電壓反饋：在輸出端反反 饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路 并聯(lián)并聯(lián)- 電路輸出信號電路輸出信號 xo 為為 vOu反饋信號取自輸出電流反饋信號取自輸出電流 xf =F iOu電流反

13、饋：在輸出端電流反饋：在輸出端 反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大 電路串聯(lián)電路串聯(lián)- 電路輸出信號電路輸出信號 xo 為為 iO假設(shè)負(fù)載短路（假設(shè)負(fù)載短路（RL= 0），使輸出電壓），使輸出電壓 vo = 0；（1）若反饋信號不存在了）若反饋信號不存在了 ( xf = 0 )，則說明反饋信，則說明反饋信 號與輸出電壓成比例，是電壓反饋；號與輸出電壓成比例，是電壓反饋；（2）若反饋信號還存在）若反饋信號還存在 ( xf 0 )，則說明反饋信號，則說明反饋信號 不是與輸出電壓成比例，不是與輸出電壓成比例， 而是與輸出電流成比而是與輸出電流成比 例，是電流反饋。例，是電流反饋。xf iOxf v

14、O解題思路：解題思路：1）確定基本放大電路，及反）確定基本放大電路，及反饋通路；饋通路；2) 判斷輸入信號是否與反饋信判斷輸入信號是否與反饋信號接到了基本放大電路的同一號接到了基本放大電路的同一點(diǎn)，是為并聯(lián)反饋（點(diǎn)，是為并聯(lián)反饋（xf=if)，否，否則為串聯(lián)反饋則為串聯(lián)反饋(xf=vf)。3）求出）求出xf;4)根據(jù)負(fù)載短路法判斷是電壓根據(jù)負(fù)載短路法判斷是電壓反饋還是電流反饋。反饋還是電流反饋。例例 判斷交流反饋是電壓反饋還是電流反饋。判斷交流反饋是電壓反饋還是電流反饋。vivOvf根據(jù)負(fù)載短路法判斷，知：當(dāng)根據(jù)負(fù)載短路法判斷，知：當(dāng)RL = 0 時，時，vo= 0，此時有此時有 vf = 0

15、 。故為電壓負(fù)反饋。故為電壓負(fù)反饋. 解：解：vo= 0vf = 0vf = vOR1R1 + Rf理想運(yùn)放流入理想運(yùn)放流入輸入端電流為輸入端電流為零零-虛斷。虛斷。基本放基本放大電路大電路反饋通路反饋通路RL+-voio根據(jù)負(fù)載短路法判斷，知：當(dāng)根據(jù)負(fù)載短路法判斷，知：當(dāng) RL = 0 時，時，vo= 0，io 0 , 此時有此時有 vf 0 。故為電流負(fù)反饋。故為電流負(fù)反饋 . vf = iO Rf解：解：vOiOvfvi+-例例7.1.5(d) 判斷交流反饋是電壓反饋還是電流反饋。判斷交流反饋是電壓反饋還是電流反饋。理想運(yùn)放流入理想運(yùn)放流入輸入端電流為輸入端電流為零零-虛斷。虛斷。 對于

16、完全由集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路，可對于完全由集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路，可通過負(fù)載通過負(fù)載RL的接法看出是電壓反饋還是電流反饋。的接法看出是電壓反饋還是電流反饋。1.若負(fù)載若負(fù)載RL一端接地，則為一端接地，則為 電壓反饋；電壓反饋；2.若負(fù)載若負(fù)載RL兩端均不接地，則兩端均不接地，則 為電流反饋。為電流反饋。7.2 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)RfRLR1AvivOvfvid(+)(+)(+)vf 與與vid = vi - vf2.vf = voR1R1 + Rf3.故：反饋類型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。故：反饋類型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：F = xf / xo ，

17、為電壓反饋系數(shù)。，為電壓反饋系數(shù)。 Fv= vf / vo= R1 /（R1+Rf）基本放基本放大電路大電路反饋通路反饋通路vo= 0vf = 0 電壓負(fù)反饋的重要特點(diǎn)：電壓負(fù)反饋的重要特點(diǎn)： 具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。 RL vo vf vid （ = vi vf ） vo vi 一定一定 結(jié)論：通過電壓負(fù)反饋能結(jié)論：通過電壓負(fù)反饋能 使使 vo基本不受基本不受 RL 變化的影響，即電變化的影響，即電 壓負(fù)反饋放大電路壓負(fù)反饋放大電路 輸出穩(wěn)定電壓。輸出穩(wěn)定電壓。- 相當(dāng)是電壓源相當(dāng)是電壓源.RfRLR1AvivOvfvid經(jīng)經(jīng) A 放大后放大后 串聯(lián)負(fù)反饋的重要特點(diǎn)：

18、串聯(lián)負(fù)反饋的重要特點(diǎn)： 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路：電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路：輸入電壓輸入電壓vi 控制輸出控制輸出 電壓電壓vo，相當(dāng)于壓控電壓源。，相當(dāng)于壓控電壓源。 串聯(lián)負(fù)反饋要想反饋效果明顯，串聯(lián)負(fù)反饋要想反饋效果明顯， 要求要求 vf 變化能有效引起變化能有效引起 vid 的變化的變化,電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋: 實(shí)現(xiàn)電壓放大電路實(shí)現(xiàn)電壓放大電路.即信號源內(nèi)阻即信號源內(nèi)阻 R 越小越好。越小越好。 即信號源應(yīng)為電壓源。即信號源應(yīng)為電壓源。RfRLR1AvivOiidiIif（+）（-）（+）if 與與iid = ii - if2.故：反饋類型為電壓并聯(lián)負(fù)反饋故：反饋類型為電壓并聯(lián)負(fù)反饋- vo Rf if3.=v- - voRf ( 由于由于 vo v- )反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：F = xf / xo ，為互導(dǎo)反饋系數(shù)。為互導(dǎo)反饋系數(shù)。 Fg= if / vo= -1 / Rf基本放基本放大電路大電路反饋通路反饋通路反饋電流反饋電流 if 的方向：從電位增加的節(jié)點(diǎn)的方向：從電位增加的節(jié)點(diǎn)流向電位減小的節(jié)點(diǎn)流向電位減小的節(jié)點(diǎn) 電壓負(fù)反饋的