電子線路：4.1反饋的基本概念與分類

1、4.1 反饋的基本概念與分類 反饋 電路中的反饋形式 類型 四種阻態(tài)的判斷方法 4.1.1 基本概念 4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài) 各種反饋類型的特點(diǎn)基本放大電路的輸入信號(hào)（凈輸入信號(hào)）4.1.1 基本概念一. 反饋 將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），送回到輸入回路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入量產(chǎn)生影響的過(guò)程(或連接方式)。輸出信號(hào)反饋放大電路的輸入信號(hào)4.1.1 基本概念一. 反饋反饋通路信號(hào)反向傳輸?shù)那狼跋蛲沸盘?hào)正向傳輸（正向放大）的渠道信號(hào)的正向傳輸信號(hào)的反向傳輸4.1.1 基本概念二. 反饋通路開(kāi)環(huán) 無(wú)反饋通路閉環(huán) 有反饋通路反饋通路（反饋網(wǎng)絡(luò)）信號(hào)的正向傳輸信號(hào)的正向傳輸4.1.1 基

2、本概念三.正反饋與負(fù)反饋正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變小了。另一角度正反饋：引入反饋后，使凈輸入量變大了。負(fù)反饋：引入反饋后，使凈輸入量變小了。判別方法：瞬時(shí)極性法。從輸入端開(kāi)始，假定某一時(shí)刻輸入信號(hào)極性為“+”，沿著信號(hào)流向，從前向通路到反饋通路，依次標(biāo)出此刻有關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓的極性（分別用 “+” 、“-”號(hào)表示），最終確定反饋量對(duì)輸入量的影響。例(+)(+)(-)(-)(-)凈輸入量(+)(+)(-)(-)凈輸入量負(fù)反饋正反饋反饋通路反饋通路級(jí)間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)凈輸入量級(jí)間負(fù)反饋反饋通路本級(jí)反饋通路例(+)(-

3、)(-)(-)(-)凈輸入量(+)(+)(+)凈輸入量負(fù)反饋負(fù)反饋反饋通路反饋通路總結(jié)：負(fù)反饋負(fù)反饋負(fù)反饋負(fù)反饋(+)(-)(+)(-)(+)(+)(+)(+)直流通路交流通路4.1.1 基本概念四.交流反饋與直流反饋 根據(jù)反饋到輸入端的信號(hào)是交流，還是直流，或同時(shí)存在，來(lái)進(jìn)行判別。取決于反饋通路。例1 分別畫(huà)出直流和交流通路，考察反饋通路是否存在，來(lái)進(jìn)行判別。(+)(+)(+)(+)(+)交、直流負(fù)反饋交流正反饋直流反饋4.1.1 基本概念hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe內(nèi)部反饋外部反饋內(nèi)部反饋與外部反饋4.1.2 反饋的基本類型1. 類型由此可組成四種阻態(tài)：輸入端：反

4、饋信號(hào)在輸入端的聯(lián)接分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。輸出端：反饋信號(hào)在輸出端分為取電壓和取電流兩種方式。電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)反饋類型的判別步驟1. 有無(wú)反饋2.交流反饋與直流反饋 反饋存在于直流或交流或交直流通路中。3.正反饋與負(fù)反饋瞬時(shí)極性法。4. 反饋的組態(tài)輸出端：并聯(lián)取電壓；串連取電流。輸入端：串聯(lián)分壓； 并聯(lián)分流。前向通路反饋通路例4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)例4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)電壓串聯(lián)負(fù)反饋例4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)例4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)例4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)A. 電壓串聯(lián)RLvOvFvIDvO電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定

5、輸出電壓串聯(lián)反饋：輸入端電壓求和（KVL）3. 各種反饋類型的特點(diǎn)輸入端有vID = vI -vF4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)3. 各種反饋類型的特點(diǎn)B. 電流并聯(lián)RL iOiFiID iO電流負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電流并聯(lián)反饋：輸入端電流求和（KCL）其他兩種阻態(tài)有類似的結(jié)論iI - iID - iF =0輸入端有iID = iI -iF即4.1.2 四種類型的反饋?zhàn)钁B(tài)4. 四種阻態(tài)的判斷方法并聯(lián)：反饋量輸入量接于同一輸入端。接于不同的輸入端。串聯(lián)：反饋量輸入量電流：將負(fù)載短路，反饋量仍然存在。電壓：將負(fù)載短路，反饋量為零。end構(gòu)成信號(hào)源輸出信號(hào)反饋放大電路的輸入信號(hào)反饋信號(hào)基本放大電路的輸入

6、信號(hào)（凈輸入信號(hào)）例電壓并聯(lián)負(fù)反饋4.1.3 反饋的一般表達(dá)式4.1.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式1. 表達(dá)式推導(dǎo)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)因?yàn)樗砸阎撮]環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式4.1.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式1. 表達(dá)式推導(dǎo) 信號(hào) 在四種反饋?zhàn)钁B(tài)中的具體形式電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)輸出端：并聯(lián)取電壓；串連取電流。輸入端：串聯(lián)分壓； 并聯(lián)分流。2. 反饋深度的討論一般負(fù)反饋4.1.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式稱為反饋深度深度負(fù)反饋正反饋?zhàn)约ふ袷巈nd4.2 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 減少非線性失真 擴(kuò)展頻帶 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響

7、 為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則4.2.1 提高增益的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)則只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開(kāi)環(huán)減小了1+AF倍另一方面在深度負(fù)反饋條件下 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。4.2.2 擴(kuò)展頻帶4.2.3 減少非線性失真如果正弦波輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后產(chǎn)生的失真波形為正半周大負(fù)半周小。經(jīng)過(guò)反饋后，在F為常數(shù)的條件下反饋信號(hào)也是正半周大，負(fù)半周小。但它和輸入信號(hào)相減后得到的凈輸入信號(hào)的波形卻變成正半周小，負(fù)半周大，這樣就把輸出信號(hào)的正半周壓縮，負(fù)半周擴(kuò)大，結(jié)果使正負(fù)半周的幅度趨于一致，從而改善了輸出波形。4.2.3 減少非線性失真 閉環(huán)

8、時(shí)增益減小，線性度變好。在深度負(fù)反饋條件下: 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。4.3 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋 增大輸入電阻4.3 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響并聯(lián)負(fù)反饋 減小輸入電阻4.3 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響電壓負(fù)反饋 減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓信號(hào)Xi=0, 故4.3.5 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響電流負(fù)反饋 增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流信號(hào)Xi=0, 故4.3.5 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋 增大輸入電阻并聯(lián)負(fù)反饋 減小輸入電阻電壓負(fù)反饋 減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓電流負(fù)反饋 增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流為改

9、善性能引入負(fù)反饋的一般原則 要穩(wěn)定直流量引直流負(fù)反饋 要穩(wěn)定交流量引交流負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電壓引電壓負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電流引電流負(fù)反饋 要增大輸入電阻引串聯(lián)負(fù)反饋 要減小輸入電阻引并聯(lián)負(fù)反饋 要增大輸出電阻引電流負(fù)反饋 要減小輸出電阻引電壓負(fù)反饋end4.4 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算1.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)由于則又因?yàn)榇肷鲜降幂斎肓拷频扔诜答伭績(jī)糨斎肓拷频扔诹?.4 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和。深度負(fù)反饋條件下虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和。4.4.1 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算2. 近似計(jì)算舉例電壓串聯(lián)