模電7負(fù)反饋放大電路

1、17.1 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)7.6 負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7 負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8 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21 1 正確理解反饋的基本概念和判斷方法；正確理解反饋的基本概念和判斷方法；2 熟練掌握負(fù)反饋放大電路四種組態(tài)的電路連接方式和熟練掌握負(fù)反饋放大電路四種

2、組態(tài)的電路連接方式和組態(tài)判斷方法；組態(tài)判斷方法；3 掌握負(fù)反饋放大電路及四種負(fù)反饋組態(tài)的一般表達(dá)式；掌握負(fù)反饋放大電路及四種負(fù)反饋組態(tài)的一般表達(dá)式；4 熟練掌握深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析方法；熟練掌握深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析方法；5 了解負(fù)反饋對放大電路性能的影響和負(fù)反饋放大電路的了解負(fù)反饋對放大電路性能的影響和負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性；穩(wěn)定性； 6 初步學(xué)會根據(jù)需要在放大電路中引入反饋的方法；初步學(xué)會根據(jù)需要在放大電路中引入反饋的方法； 7 了解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因、穩(wěn)定判據(jù)和了解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因、穩(wěn)定判據(jù)和消除自激振蕩的方法。消除自激振蕩的方法。本章

3、學(xué)習(xí)目的：本章學(xué)習(xí)目的：37.1 反饋的基本概念與分類反饋的基本概念與分類7.1.3 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋7.1.2 正反饋與負(fù)反饋正反饋與負(fù)反饋7.1.5 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋7.1.1 什么是反饋什么是反饋7.1.4 電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋47.1.1 7.1.1 什么是反饋什么是反饋 電子電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式電子電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路，影響輸入量，稱為反饋。引回到輸入回路，影響輸入量，稱為反饋。7.17.1反饋的基本概念反饋的基本概念要研究哪些問題？要研究哪些問題？怎樣引回怎樣引回是從輸出是從輸

4、出電壓還是電壓還是輸出電流輸出電流引出反饋引出反饋影響輸入電壓影響輸入電壓還是輸入電流還是輸入電流多少多少怎樣引出怎樣引出 反饋放大電路可用反饋放大電路可用方框圖表示。方框圖表示。反饋電路反饋電路57.1.2 7.1.2 正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋 從反饋的結(jié)果來判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出從反饋的結(jié)果來判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋；量的變化減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋；引入反饋后其變化是引入反饋后其變化是增大？還是減??？增大？還是減小？引入反饋后其變化是增大？引入反饋后其變化是增大？還是減?。窟€是減?。?或者，凡反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負(fù)或者，凡反饋的結(jié)果使

5、凈輸入量減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋。反饋，否則為正反饋。67.1.3 7.1.3 直流反饋和交流反饋直流反饋和交流反饋 直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。路中存在的反饋稱為交流反饋。交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋直流負(fù)反饋直流負(fù)反饋7增加：增加： 局部反饋和級間反饋局部反饋和級間反饋 只對多級放大電路中某一級起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部只對多級放大電路中某一級起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部反饋，將多級放大電路的輸出量引回到其輸入級的輸反饋，將多級放大電路的輸出量引回到其輸入級的輸入回路的稱為級間反饋。入回路的稱為級間反饋。通過通過R3引入的是局部

6、反饋引入的是局部反饋通過通過R4引入的是級間反饋引入的是級間反饋通常，重點(diǎn)研究級間反饋或稱總體反饋。通常，重點(diǎn)研究級間反饋或稱總體反饋。8增加：增加：反饋的判斷反饋的判斷 “ “找聯(lián)系找聯(lián)系”：找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，：找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，若有則有反饋，否則無反饋。若有則有反饋，否則無反饋。引入反饋引入反饋了嗎？了嗎？將輸出電壓全將輸出電壓全部反饋回去部反饋回去無反饋無反饋1 1 有無反饋的判斷有無反饋的判斷9“找聯(lián)系找聯(lián)系”：是找輸出回路與輸入回路的聯(lián)：是找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，不僅是輸出端與輸入端的聯(lián)系！系，不僅是輸出端與輸入端的聯(lián)系！既在輸入回路又既在輸入回路又在輸出回路

7、，因在輸出回路，因而引入了反饋。而引入了反饋。1 1 有無反饋的判斷有無反饋的判斷7.1.3 7.1.3 直流反饋和交流反饋的判斷直流反饋和交流反饋的判斷僅有直流僅有直流反饋反饋僅有交流僅有交流反饋反饋 “ “看通路看通路”，即看反饋是存在于直流通路還，即看反饋是存在于直流通路還是交流通路。是交流通路。設(shè)以下電路中所有電容對交流信號均可視為短路。設(shè)以下電路中所有電容對交流信號均可視為短路。交、直交、直流反饋流反饋共存共存僅有直流僅有直流反饋反饋7.1.3 7.1.3 直流反饋和交流反饋的判斷直流反饋和交流反饋的判斷12正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷“看反饋的結(jié)果看反饋

8、的結(jié)果” ” ，即凈輸入量是被增大還是被減，即凈輸入量是被增大還是被減小。小。瞬時(shí)極性法：瞬時(shí)極性法： 給定給定 的瞬時(shí)極性，的瞬時(shí)極性，并以此為依據(jù)分析電路中并以此為依據(jù)分析電路中各電流、電位的極性從而各電流、電位的極性從而得到得到 的極性；的極性；iXoX的極性的極性 的極性的極性 、 、 的疊加關(guān)系的疊加關(guān)系oXfXiXfXiXfiifii IIIUUU或正反饋正反饋負(fù)反饋負(fù)反饋fiifii IIIUUU或13FuFIDuuu反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量。反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量。O211FuRRRu正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷14 在判斷集成運(yùn)放

9、構(gòu)成的反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈在判斷集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電壓指的是集成運(yùn)放輸入電壓指的是集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位差兩個(gè)輸入端的電位差，凈輸入電，凈輸入電流指的是同相輸入端或反相輸入端的電流。流指的是同相輸入端或反相輸入端的電流。2ON2RuuiR反饋量反饋量反饋電流反饋電流反饋量僅決定于輸出量反饋量僅決定于輸出量凈輸入電流減小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流減小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流凈輸入電流增大，引入增大，引入了正反饋了正反饋15電壓反饋和電流反饋的判斷電壓反饋和電流反饋的判斷電路引入了電壓負(fù)反饋電路引入了電壓負(fù)反饋 令輸出電壓為令輸出電壓為0，若反饋量隨之為，若反饋

10、量隨之為0，則為電壓反饋；，則為電壓反饋；若反饋量依然存在，則為電流反饋。若反饋量依然存在，則為電流反饋。16僅受基極電僅受基極電流的控制流的控制電路引入了電流負(fù)反饋電路引入了電流負(fù)反饋反饋電流反饋電流電壓反饋和電流反饋的判斷電壓反饋和電流反饋的判斷177.1.5 7.1.5 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷FINiiiFIDuuu 在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。引入了并聯(lián)反饋引入了并聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋分立

11、元件放大電路中反饋的分析 圖示電路有無引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是圖示電路有無引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？正反饋還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？ 3. 若在第三級的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入若在第三級的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？+_+_uF 1. 若第三級從射若第三級從射極輸出，則電路引極輸出，則電路引入了哪種組態(tài)的交入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？流負(fù)反饋？ 2. 若在第三級的若在第三級的射極加旁路電容，射極加旁路電容，則反饋的性質(zhì)有何則反饋

12、的性質(zhì)有何變化？變化？引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋19分立元件放大電路中的凈輸入量和輸出電流 在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時(shí)，在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電壓常指輸入級晶體管的凈輸入電壓常指輸入級晶體管的b-e（e-b）間）間或場效應(yīng)管或場效應(yīng)管g-s（s-g）間的電位差，凈輸入電）間的電位差，凈輸入電流常指輸入級晶體管的基極電流（射極電流）流常指輸入級晶體管的基極電流（射極電流）或場效應(yīng)管的柵極（源極）電流?；驁鲂?yīng)管的柵極（源極）電流。 在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級晶體管的集電極電流或發(fā)射

13、極電取自于輸出級晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)載上的電流；此時(shí)稱輸出級晶體流，而不是負(fù)載上的電流；此時(shí)稱輸出級晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流為輸出電流，反管的集電極電流或發(fā)射極電流為輸出電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。207.2 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)7.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.1 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 反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流） 信號源對反饋效果

14、的影響信號源對反饋效果的影響7.2交流負(fù)反饋的四種組態(tài) 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全將輸出電壓的一部分或全部引回到輸入回路來影響凈部引回到輸入回路來影響凈輸入量的為電壓反饋，即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凈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，即輸入量的為電流反饋，即ooIX 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)（電路）在輸出端的連接描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)（電路）在輸出端的連接方式，即反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣對象。方式，即反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣對象。22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(luò)在輸入

15、端的連接方式，描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，即輸入量、反饋量、凈輸入量的疊加關(guān)系。即輸入量、反饋量、凈輸入量的疊加關(guān)系。fiiUUU-串聯(lián)負(fù)反饋fiiIII-并聯(lián)負(fù)反饋+_負(fù)反饋負(fù)反饋237.2.1 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 輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓特點(diǎn)：特點(diǎn)： 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源RLvovfvid(=vivf) vo 247.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL）： iidid= =

16、ii i- -if f 穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓 電流控制的電壓源電流控制的電壓源特點(diǎn)：特點(diǎn)：257.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流 電壓控制的電流源電壓控制的電流源特點(diǎn)：特點(diǎn)： RL io vf (=ioRf ) vi一定時(shí) vi d io 7.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路 輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流 電流控制的電流源電流控制的電流

17、源特點(diǎn)：特點(diǎn)：277.2.4 7.2.4 四種反饋組態(tài)：注意量綱四種反饋組態(tài)：注意量綱電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 為什么在并為什么在并聯(lián)負(fù)反饋電路聯(lián)負(fù)反饋電路中不加恒壓源中不加恒壓源信號？信號？ 為什么在串為什么在串聯(lián)負(fù)反饋電路聯(lián)負(fù)反饋電路中不加恒流源中不加恒流源信號？信號？見見268頁頁電壓負(fù)反饋：電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：輸入端電壓求和（輸入端電壓求和（KVLKVL）電流負(fù)反饋：電流負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電流，具有恒流特性穩(wěn)定輸出電流，具有恒流特性并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：輸入端電流求和（輸入端電流求和（KCLKC

18、L）特點(diǎn)小結(jié)：特點(diǎn)小結(jié)：29反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流）(+)(-)(+)(+)級間電壓串聯(lián)負(fù)反饋級間電壓串聯(lián)負(fù)反饋(+)30反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流）電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋31直流反饋直流反饋交、直流反饋交、直流反饋反饋組態(tài)判斷舉例（交流）反饋組態(tài)判斷舉例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋32串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋信號源對反饋效果的影響信號源對反饋效果的影響vid = vi -vf 則則vi最好為恒壓源，即最好為恒壓源，即信號源內(nèi)阻信號源內(nèi)阻Rs越小越好越小越好。 要想反饋效果明顯，就要想反饋效果明顯，就要求

19、要求vf變化能有效引起變化能有效引起vid的的變化。變化。33信號源對反饋效果的影響信號源對反饋效果的影響并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋iid = ii -if 則則ii最好為恒最好為恒流流源，即源，即信號源內(nèi)阻信號源內(nèi)阻Rs越大越好越大越好。 要想反饋效果明顯，就要想反饋效果明顯，就要求要求if變化能有效引起變化能有效引起iid的的變化。變化。347.3 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1. 閉環(huán)增益的一般表達(dá)式閉環(huán)增益的一般表達(dá)式2. 反饋深度討論反饋深度討論35斷開反饋，且斷開反饋，且考慮反饋網(wǎng)絡(luò)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)的負(fù)載效應(yīng)決定反饋量和輸出量關(guān)系決定反饋量和輸出量關(guān)

20、系的所有元件所組成的網(wǎng)絡(luò)的所有元件所組成的網(wǎng)絡(luò)反饋組態(tài)反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)iXiXfXoXiUiUfUoUoUiIiIfIoIiUiUfUiIiIfIoI負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)方框圖中信號是單向流通的。方框圖中信號是單向流通的。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367.3.17.3.1負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式FAAXFAXXAXFXXAXXXAA1iiioiifiifioXXA基本放大電路基本放大電路的放大倍數(shù)的放大

21、倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF反饋放大電路的放大倍數(shù)反饋放大電路的放大倍數(shù)iofXXA371.負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的量綱FAAA1f環(huán)路放環(huán)路放大倍數(shù)大倍數(shù)反饋組態(tài)反饋組態(tài)功能功能電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓控制電壓電壓控制電壓電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流控制電壓電流控制電壓電流串聯(lián)電流串聯(lián)電壓控制電流電壓控制電流電流并聯(lián)電流并聯(lián)電流控制電流電流控制電流AFfAioUUofUUioUUioIUofUIioIUioIIofIIioIIioUIofIUioUI382. 閉環(huán)增益的一般表達(dá)式開環(huán)增益開環(huán)增益idoxxA ofxxF 反饋系數(shù)反饋系數(shù)iofxxA 閉環(huán)增益閉環(huán)增益因?yàn)橐驗(yàn)閒iidxxx 所以所以io

22、fxxA fidoxxx FxAxxooo/ 已知已知AFA 1fidixxx 閉環(huán)增益的一般表達(dá)式閉環(huán)增益的一般表達(dá)式即即AFAA 1f39負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義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403. 反饋深度討論一般負(fù)反饋一般負(fù)反饋稱為反饋深度稱為反饋深度)1(FA 時(shí)，時(shí)， 11 )1( FA， FAA 時(shí)，時(shí)， 11 )2( FA深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋正反饋正反饋時(shí)，時(shí)， 11 )3( FA， FAA 自激振蕩自激振蕩時(shí)，時(shí)， 01 )4( FA， F A 一般情況下，一般情況下，A和和F都是頻率的函數(shù)，當(dāng)考

23、慮信號頻率的影都是頻率的函數(shù)，當(dāng)考慮信號頻率的影響時(shí)，響時(shí)，Af、A和和F分別用分別用 、 和和 表示。表示。 fAAF即即FAAA 1f7.3 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413. 一般表達(dá)式的分析AAf AAf fA10AF 11AF11AF424. 反饋深度 負(fù)反饋時(shí)，負(fù)反饋時(shí)， 總是大于總是大于1的，的， 越大，越大，反饋越深，所以反饋越深，所以 是衡量負(fù)反饋程度的一是衡量負(fù)反饋程度的一個(gè)重要指標(biāo)，成為個(gè)重要指標(biāo)，成為反饋深度反饋深度， 定義為反饋放定義為反饋放大電路的大電路的環(huán)路放大倍數(shù)環(huán)路放大倍數(shù)。1AF1AF1AFAF43深度負(fù)反饋條件下電路的閉環(huán)

24、增益深度負(fù)反饋條件下電路的閉環(huán)增益11FA(4) 時(shí)（深度負(fù)反饋）01dfiXXXFAFA即1=)+1 (=FFAAFAAAf 引入深度負(fù)反饋后，電路增益基本與放大電路的內(nèi)部參數(shù)和負(fù)載無關(guān)(只要負(fù)載不使A下降太多）。44例：簡單負(fù)反饋電路計(jì)算例：簡單負(fù)反饋電路計(jì)算1)1 (ebeCvRrRA時(shí)且當(dāng)1)1 (1beerR1eCvRRARb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo電壓放大倍數(shù)：45Rb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo負(fù)反饋電路指標(biāo)計(jì)算負(fù)反饋電路指標(biāo)計(jì)算深度負(fù)反饋時(shí)

25、：111eioRFVIAviivfCooRIV1eCiCoiovfRRVRIVVA電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋11evieofRFRIVIo467.4 負(fù)反饋對放大電負(fù)反饋對放大電路性能的影響路性能的影響7.4.2 減小非線性失真減小非線性失真7.4.3 抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲7.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響7.4.1 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性477.4.1 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)閉環(huán)時(shí)FAAA 1f對對A求導(dǎo)得求導(dǎo)得2f)1(1ddAFAA 只考慮幅值有只考慮幅值有AFAA 1fAAAFAAd11dff 另一方面另一方面, ,

26、在深度負(fù)反饋條件下在深度負(fù)反饋條件下FA1f 即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。負(fù)反饋的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同負(fù)反饋的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif）即閉環(huán)增益相對變化量是開環(huán)時(shí)的即閉環(huán)增益相對變化量是開環(huán)時(shí)的AF 11487.4.2 減小非線性失真減小非線性失真 閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。 只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就

27、是失真的，即使引入負(fù)反饋，也無濟(jì)于事。是失真的，即使引入負(fù)反饋，也無濟(jì)于事。 1開環(huán)特性開環(huán)特性2閉環(huán)特性閉環(huán)特性 497.4.3 抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲nsVVNS VVVVVVVVFAAAVFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA電壓的信噪比電壓的信噪比 2VA增加一前置級增加一前置級 并認(rèn)為該級為無噪聲的并認(rèn)為該級為無噪聲的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的信噪比 507.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響 串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋1. 對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響開環(huán)輸入電阻開環(huán)輸入電阻 Ri

28、 i= =vidid/ /ii i因?yàn)橐驗(yàn)?vf f= =Fxo o xo o= =Avidid閉環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻 Rifif= =vi i/ /ii i所以所以 vi i= =vidid+ +vf f=(1+=(1+AF ) )vidid閉環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻 Rifif= =vi i/ /ii iiiid)1()1(RAFiAF v引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。517.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響 并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋1. 對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響閉環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻AFRR 1iif 引入并聯(lián)負(fù)反饋

29、后，引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小了。輸入電阻減小了。注意注意: : 反饋對輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對環(huán)外不反饋對輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對環(huán)外不產(chǎn)生影響。產(chǎn)生影響。52例如例如圖中圖中R1 1不在環(huán)內(nèi)不在環(huán)內(nèi)AFRR 1iif但是但是if1ifRRR 當(dāng)當(dāng)R1 1 時(shí)，反饋對時(shí)，反饋對Rif幾乎沒有影響。幾乎沒有影響。ifR 537.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響2. 對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋542. 對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響閉環(huán)輸出電阻閉環(huán)輸出電阻ttofiRv 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋而而 Xid= - Xf= - -F

30、vt idoottXARi v忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對it的分流的分流FARiRoottof1 vtoottvvFARi 所以所以 引入電壓負(fù)反饋后，輸引入電壓負(fù)反饋后，輸出電阻減小了。出電阻減小了。557.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響2. 對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻閉環(huán)輸出電阻osttof)1(RFAiR v 引入電流負(fù)反饋后，輸引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增大了。出電阻增大了。注意注意: : 反饋對輸出電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對環(huán)外不產(chǎn)生影響。反饋對輸出電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對環(huán)外不產(chǎn)生影響。56 負(fù)反饋對放大電路性能

31、的改善，是以犧牲增負(fù)反饋對放大電路性能的改善，是以犧牲增益為代價(jià)的，且僅對環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。益為代價(jià)的，且僅對環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋 并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋 特別注意表特別注意表7.4.1的內(nèi)容的內(nèi)容增大輸入電阻增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流7.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響577.5 深度負(fù)反饋條件下深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算的近似計(jì)算1. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn)深度負(fù)反饋的特點(diǎn)2. 舉例舉例581

32、. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn)深度負(fù)反饋的特點(diǎn)即，深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)即，深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān) 11 FA由于由于FAAA 1f則則FFAA1 又因?yàn)橛忠驗(yàn)閕ofXXA ofXXF 代入上式代入上式ifXX 得得（也常寫為（也常寫為 xf f xi i）0fiid XXX凈輸入量近似等于零凈輸入量近似等于零由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路“兩虛兩虛”的概念的概念輸入量近似等于反饋量輸入量近似等于反饋量（xidid 0 ）591. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn)深度負(fù)反饋的特點(diǎn)串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和0i

33、idid riv深度負(fù)反饋條件下深度負(fù)反饋條件下 xidid= = xi i - - xf f 0 虛短虛短虛斷虛斷虛短虛短虛斷虛斷并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和vidid= = vi i - - vf f 0iidid= = ii i - - if f 0vidid= = iidid ri i 0602. 舉例舉例 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofvvv F 實(shí)際上該電路就是第實(shí)際上該電路就是第2 2章介紹的同相比例放大電路，該章介紹的同相比例放大電路，該結(jié)果與第結(jié)果與第2 2章所得結(jié)果相同章所得結(jié)果相同 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋

34、條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。 解：解： 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷f11RRR 閉環(huán)增益閉環(huán)增益（就是閉環(huán)電壓增益）（就是閉環(huán)電壓增益）iofvvv AvF1 1f1RR 612. 舉例舉例 (例例7.5.1) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 設(shè)電路滿足深度負(fù)反設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。 解：解： 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷ofb2b2fvvRRR 閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益iofvvv Ab2f1RR ifvv 622. 舉例舉例 (例例7.5.4) 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反

35、饋 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)增益件，試寫出該電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)源電壓增益表達(dá)式。和閉環(huán)源電壓增益表達(dá)式。 解：解： 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷RRRii ff- -閉環(huán)增益閉環(huán)增益iofii iA)1(fRR ifii 所以閉環(huán)電壓增益所以閉環(huán)電壓增益sofvvv AsisRiv 0pn vvLooRiv sLf)1(RRRR siLoRiRi- 注意：若注意：若io o參考方向不同，將影響閉環(huán)增益的結(jié)果參考方向不同，將影響閉環(huán)增益的結(jié)果 ofiii R又因?yàn)橛忠驗(yàn)閕R63解解: :（3 3） 閉環(huán)增益閉環(huán)增益fiofRiv rAifii 例例7.5

36、.5 （3 3）求大環(huán)反饋的閉環(huán)增益以及對信號源的閉環(huán)電）求大環(huán)反饋的閉環(huán)增益以及對信號源的閉環(huán)電壓增益；壓增益； 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷ffoR-iv 0V0V2. 舉例舉例647.6 負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.6.1 設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟7.6.2 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例657.6.1 設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟1. 1. 選定需要的反饋類型選定需要的反饋類型2. 2. 確定反饋系數(shù)的大小確定反饋系數(shù)的大小3. 3. 適當(dāng)選擇反饋網(wǎng)絡(luò)中的電阻阻值適當(dāng)選擇反饋網(wǎng)絡(luò)中的電阻阻值4. 4.

37、通過仿真分析，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否滿足要求通過仿真分析，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否滿足要求信號源性質(zhì)信號源性質(zhì)對輸出信號的要求對輸出信號的要求對輸入、輸出電阻的要求對輸入、輸出電阻的要求對信號變換的要求（對信號變換的要求（V-VV-V、V-IV-I、I-VI-V、I-II-I ）FA1f 深度負(fù)反饋時(shí)深度負(fù)反饋時(shí)盡量減小反饋網(wǎng)絡(luò)對基本放大電路的負(fù)載效應(yīng)盡量減小反饋網(wǎng)絡(luò)對基本放大電路的負(fù)載效應(yīng)667.6.2 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例例例7.6.2 設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動電路。設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動電路。設(shè)vs的變化范圍為的變化范圍為05V，內(nèi)阻，內(nèi)阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3

38、vs(A)。已知運(yùn)放的。已知運(yùn)放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。 解解: :驅(qū)動電路需要將電壓驅(qū)動電路需要將電壓vs s轉(zhuǎn)換為電流轉(zhuǎn)換為電流io1o1已知已知LED的光強(qiáng)度的光強(qiáng)度流過流過LED的電流的電流io1o1線線性性電壓信號電壓信號vs s線線性性選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路光電隔離器光電隔離器67解解: :選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路 k110001fsgrAF所以所以 Rf=1kS 103so1fs viAg又因?yàn)楦鶕?jù)又因?yàn)楦鶕?jù)虛斷虛斷有有FA1f 深度負(fù)反饋時(shí)深度負(fù)反饋時(shí)f

39、o1fRiFr v7.6.2 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例例例7.6.2 設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動電路。設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動電路。設(shè)vs的變化范圍為的變化范圍為05V，內(nèi)阻，內(nèi)阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知運(yùn)放的。已知運(yùn)放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。 68解解: : 仿真電路仿真電路io1與與vs的呈線性關(guān)系，的呈線性關(guān)系， io1=10-3vs，放大電路滿足設(shè)計(jì)要求。放大電路滿足設(shè)計(jì)要求。7.6.2 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例例例7.6.2 設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的

40、驅(qū)動電路。設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動電路。設(shè)vs的變化范圍為的變化范圍為05V，內(nèi)阻，內(nèi)阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知運(yùn)放的。已知運(yùn)放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。 697.7 負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.7.2 增益增益- -帶寬積帶寬積7.7.1 頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式707.7.1 頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式基本放大電路的高頻響應(yīng)基本放大電路的高頻響應(yīng)比開環(huán)時(shí)增加了比開環(huán)時(shí)增加了HMHj1ffAA 為基本放大

41、電為基本放大電路通帶增益路通帶增益MAHfMfHHHfj11ffAFAAA 根據(jù)閉環(huán)增益表達(dá)式有根據(jù)閉環(huán)增益表達(dá)式有（設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純阻網(wǎng)絡(luò)）（設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純阻網(wǎng)絡(luò)）通帶通帶閉環(huán)增益閉環(huán)增益MfA其中其中同理可得同理可得閉環(huán)上限頻率閉環(huán)上限頻率HMHf)1(fFAf 比開環(huán)時(shí)減小了比開環(huán)時(shí)減小了閉環(huán)下限頻率閉環(huán)下限頻率FAffMLLf1 引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了f HLfHfffffBW 71例例7.7.1的波特圖的波特圖 開環(huán)增益開環(huán)增益反饋系數(shù)為反饋系數(shù)為0.01時(shí)時(shí)反饋系數(shù)為反饋系數(shù)為0.1時(shí)時(shí)反饋系數(shù)為反饋系數(shù)為1時(shí)時(shí)7.7.1 頻率響應(yīng)的

42、一般表達(dá)式頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式727.7.2 增益增益- -帶寬積帶寬積放大電路的增益放大電路的增益- -帶寬積為常數(shù)帶寬積為常數(shù) HHHff11AffAFAFAfA 閉環(huán)增益閉環(huán)增益- -帶寬積帶寬積開環(huán)增益開環(huán)增益- -帶寬積帶寬積737.8 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*7.8.2 頻率補(bǔ)償頻率補(bǔ)償7.8.1 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及 穩(wěn)定工作的條件穩(wěn)定工作的條件747.8.1 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件1. 自激振蕩現(xiàn)象自激振蕩現(xiàn)象 在不加任何輸在不加任何輸入信號的情況下，入信號的情況下，

43、放大電路仍會產(chǎn)生放大電路仍會產(chǎn)生一定頻率的信號輸一定頻率的信號輸出。出。2. 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移附加相移達(dá)到達(dá)到180180 ，使中，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時(shí)，便產(chǎn)生自激振蕩。定的幅值條件時(shí)，便產(chǎn)生自激振蕩。FA和和753. 自激振蕩條件自激振蕩條件自激振蕩自激振蕩反饋深度反饋深度時(shí)，時(shí)， 01 FA即即1 FA為為環(huán)環(huán)路路增增益益）（ FA又又)()()()(fa FAFA得自激振蕩條件得自激振蕩條件1)()(kk FA 180)12()()(kfkan 幅值條件幅值條件相位條件相位條件（附加相移）（附加相移）FAAA 1f閉環(huán)增益閉環(huán)增益7.8.1 負(fù)反饋放大電路的自