負(fù)反饋放大電路譚丹PPT課件

1、第四章 負(fù)反饋放大電路4.1 反饋的基本概念4.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影響4.3 負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計算4.4 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩第1頁/共28頁5.1 反饋的基本概念 4.1.1 反饋的定義 4.1.2 反饋類型及判斷 4.1.3 負(fù)反饋的4種基本組態(tài) 4.1.4 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式第2頁/共28頁4.1 反饋的概念反饋的概念 4.1.1 反饋的定義 1. 反饋： 就是將放大電路的輸出量（電壓或電流）的一部分或全部，通過某種電路（稱為反饋網(wǎng)絡(luò)）送回到輸入端，與外部所加輸入信號共同形成放大電路的輸入信號共同形成放大電路的輸入信號（電壓或電流），以影響輸出量（電壓或電流）

2、的過程。 2. 反饋放大電路和組成框圖 + + +- -xixidxfxo基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)AF xi：反饋放大電路的輸入信號 xo ：輸出信號 xf ：反饋信號 xid ：基本放大電路的凈輸入信號第3頁/共28頁4.1 反饋的概念反饋的概念 4.1.1 反饋的定義 2. 反饋放大電路和組成框圖 + + +- -xixidxfxo基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)AFofxxF iofxxA 基本放大電路的增益: A=xo/xid 反饋放大電路的增益（閉環(huán)增益）: 反向傳輸系數(shù)(反饋系數(shù)) : 第4頁/共28頁4.1 反饋的概念反饋的概念4.1.2 反饋類型及判斷方法1直流反饋與交流反饋 僅在直流通路中存

3、在的反饋稱為直流反饋，或者說，反饋量中只含有直流量時，稱為直流反饋； 僅在交流通路中存在的反饋稱為交流反饋，或者說，反饋量中只含交流量時稱為交流反饋 。 反饋量中既有直流量、又有交流量，這樣的反饋稱為交、直流反饋 第5頁/共28頁4.1 反饋的概念反饋的概念4.1.2 反饋類型及判斷方法1直流反饋與交流反饋 Re1引入的反饋既有直流反饋又有交流反饋，而Re2則只有直流反饋 。例如： 第6頁/共28頁4.1 反饋的概念反饋的概念4.1.2 反饋類型及判斷方法2正反饋與負(fù)反饋 使凈輸入信號量xid比沒有引入反饋時減小了，這種反饋稱為負(fù)反饋； 使凈輸入信號量xid比沒有引入反饋時增大了，這種反饋稱為

4、正反饋。常把區(qū)分反饋的正、負(fù)，稱為區(qū)分反饋的極性。 （1）定義 第7頁/共28頁4.1 反饋的概念反饋的概念4.1.2 反饋類型及判斷方法2正反饋與負(fù)反饋 （2）瞬時極性法判別反饋電路是正反饋還是負(fù)反饋例如：beiieuuuu 輸入信號ui的瞬時極性為（+），經(jīng)三極管后，其集電極電位為負(fù)，發(fā)射極電位為正（+），因而有反饋時放大電路的凈輸入信號Re1和 Re2引入的反饋為正反饋 。第8頁/共28頁4.1.2 反饋類型及判斷方法3. 電壓反饋與電流反饋 電壓反饋：在輸出回路中，若反饋信號取自輸出電壓，如圖(a) 所示，即反饋信號直接與輸出電壓成正比； 電流反饋：在輸出回路中，若反饋信號取自輸出電流

5、，如圖 (b)所示，即反饋信號直接與輸出電流成正比。 + + +- -xixidxfAF基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)+-uoRL+ + +- -xixidxfAF基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)+-uoRLio例4.1.1( P94) 第9頁/共28頁4.1.2 反饋類型及判斷方法4. 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋 串聯(lián)反饋: 指在放大電路輸入回路，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路串聯(lián)，如圖（a）。 并聯(lián)反饋: 指在放大電路輸入回路，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路并聯(lián)，如圖（b）。 例4.1.2( P94-95) 第10頁/共28頁4.1.3 4.1.3 負(fù)反饋的負(fù)反饋的4 4種基本組態(tài)種基本組態(tài)1. 電壓串聯(lián)負(fù)反饋例ouiduAufuou

6、FuofiuAu開環(huán)增益反饋系數(shù)閉環(huán)增益電壓負(fù)反饋電路有穩(wěn)壓特性 第11頁/共28頁2. 電流串聯(lián)負(fù)反饋 例oogidbeiiAuufffroccuuuFiii ogfiiAu閉環(huán)互導(dǎo)增益 互導(dǎo)開環(huán)增益互阻反饋系數(shù)電流負(fù)反饋：有穩(wěn)流特性 第12頁/共28頁3. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 oriduAifgoiFuorfiuAi互導(dǎo)反饋系數(shù)開環(huán)互阻增益閉環(huán)互阻增益電壓并聯(lián)負(fù)反饋：有穩(wěn)壓特性 4. 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流負(fù)反饋：有穩(wěn)流特性 oiidiAifioiFioifiiAi電流增益電流反饋系數(shù)閉環(huán)電流增益第13頁/共28頁例 試判斷圖示電路中是否存在反饋，哪些元件引入級間直流反饋，哪些元件引入了級間交流反

7、饋，級間反饋是正反饋還是負(fù)反饋？并進(jìn)一步判斷級間交流是電壓反饋還是電流反饋？是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋？ 解：電路中多處有的反饋。 電阻Rf1和Rf2組成的反饋通路引入的是級間直流負(fù)反饋。 電阻Rf1和Rf2組成的反饋通路引入的是級間直流負(fù)反饋 T3的輸出回路發(fā)射極與Re1一同構(gòu)成的反饋通路既能引起級間直流反饋，又能引起級間交流反饋。該反饋是電流串聯(lián)負(fù)反饋。 第14頁/共28頁4.1.4 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式oidxAxfoxFx開環(huán)增益反饋系數(shù)ofixAx負(fù)反饋放大電路增益（閉環(huán)增益）ooidfiidfidid1xxAxAAxxxxAFxAF負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式為f1AAAF

8、即其中：（1+AF）為反饋深度是反映反饋程度的重要指標(biāo)深度負(fù)反饋：11AF第15頁/共28頁4.1.4 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式討論反饋深度1AF 的值對放大電路的影響11AF fAA1）當(dāng)時，則稱為負(fù)反饋；11AF f11AAA FF 當(dāng) 時，則稱為深度負(fù)反饋；11AF fAA2）當(dāng)時，說明引入了正反饋后；, 稱為自激振蕩。10(1)AFAF fA 3）當(dāng)時，第16頁/共28頁 4.2 4.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影負(fù)反饋對放大電路性能的影響響4.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 負(fù)反饋條件下,比較閉環(huán)增益與開環(huán)增益的穩(wěn)定性:f2ffdd(1)d1d(1)AAAFAAAAFA有反饋時增益

9、的穩(wěn)定性比無反饋時提高了(1+AF)倍。第17頁/共28頁4.2.2 影響輸入電阻和輸出電阻1. 負(fù)反饋對輸入電阻的影響idiiUrIidfididiifiiiidi(1)UUUAFUUrIIIUAFI ifi(1)rAF r 開環(huán)輸入電阻閉環(huán)輸入電阻(1) 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加即1AF 引入負(fù)反饋后的閉環(huán)輸入電阻是無反饋的開環(huán)輸入電阻的倍 第18頁/共28頁(2) 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小iiiifiidfididiid1(1)UUUrIIIIAFIUAFI ifi1(1)rrAF 引入負(fù)反饋后的輸入電阻為即11AF 引入負(fù)反饋后的閉環(huán)輸入電阻是無反饋的開環(huán)輸入電阻的倍 第19頁/共28

10、頁2. 負(fù)反饋對輸出電阻的影響(1) 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對It的分流toftUrI 閉環(huán)輸出電阻為1tidtttooUAXAFIIUrr1oofrrAF 即11AF 引入負(fù)反饋后的閉環(huán)輸出電阻是無反饋的開環(huán)輸出電阻的倍 第20頁/共28頁(2) 電流負(fù)反饋使輸出電阻增加 ttidtootUUIAXAFIrr忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對Vo的分壓(1)tofotUrAF rI 閉環(huán)輸出電阻為 1AF 引入負(fù)反饋后的閉環(huán)輸出電阻是無反饋的開環(huán)輸出電阻的倍 2. 負(fù)反饋對輸出電阻的影響第21頁/共28頁4.2.3 展寬通頻帶 無反饋時的通頻帶f= f HfL f H有反饋

11、時的通頻帶fF = (1+AF) fH放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。4.2.4 減小非線性失真 負(fù)反饋只能減小反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真 第22頁/共28頁 4.3 4.3 深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計算算 4.3 4.3 深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計算深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計算4.3.1 深度負(fù)反饋的特點 深度負(fù)反饋：11AF 放大電路的閉環(huán)增益：f1AF和 ofiXAXfoXFX根據(jù)有 ifXXifUUifII串聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋：第23頁/共28頁 4.3 4.3 深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)計算算4.3.2 深度負(fù)反饋條

12、件下放大倍數(shù)的計算 例1 電路如圖所示。1）判斷電路中引入了哪種極間反饋； 2）求出在深度負(fù)反饋條件下的閉環(huán)增益。1）電路引入級間電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 2）反饋系數(shù) e1fuuoe1fRUFURR解 ：深度負(fù)反饋條件下的閉環(huán)增益oofufifuue111UURAUUFR第24頁/共28頁4.3.2 深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的計算1）電路引入了電流并聯(lián)級間 交流負(fù)反饋。 2）深度負(fù)反饋條件下解 ： 例2 電路如圖所示。1）判斷電路中引入了哪種組態(tài)的級間交流負(fù)反饋。2）求出在深度負(fù)反饋條件下的 和 。 fAusfAe2ife2e2fRIIIRR反饋系數(shù)：e2ffioe2e2fRIIFIIRR閉環(huán)增益：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：fifie211RAFRoc2c2Lusfssioc2Lc2Lfise2s(/)/(1)UIRRAUR IIRRRRRIRRR第25頁/共28頁4.4.1 產(chǎn)生自激震蕩的原因及條件4.4 4.4 負(fù)反饋放大電路的自激震蕩負(fù)反饋放大電路的自激震蕩 負(fù)反饋放大電路在無輸入信號時，也能有輸出信號產(chǎn)生。這就是負(fù)反饋放大電路自激震蕩現(xiàn)象。 產(chǎn)生的原因：多級RC回路，信號產(chǎn)生附加移相。負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激震蕩的條件： 10(1)AFAF 當(dāng)時ofi1XAAXAF i0