反饋放大電路

反饋放大電路第1頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三第七章反饋放大電路三個問題：1、什么是反饋？2、為什么要引入反饋？3、如何引入反饋？（what）（why）（how）第2頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三第七章反饋放大電路基本要求1、熟悉反饋基本概念；

掌握基本類型判別；

熟悉反饋方框圖；2、掌握負(fù)反饋對放大器性能的影響；3、能根據(jù)要求為電路引入適當(dāng)?shù)姆答仯?、了解反饋放大電路的自激；第3頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1反饋的基本概念與分類反饋反饋網(wǎng)絡(luò)類型四種阻態(tài)的判斷方法

7.1.1

基本概念

7.1.2

四種類型的反饋阻態(tài)各種反饋類型的特點信號源對反饋效果的影響交、直流反饋正、負(fù)反饋串、并聯(lián)反饋電壓、電流反饋第4頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.1基本概念一、反饋將輸出量（電壓或電流）的全部或一部分按一定方式饋送到輸入回路并影響輸入的過程。反相比例運算電路分壓式射極偏置電路第5頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.1基本概念二、反饋網(wǎng)絡(luò)反饋通路（反饋網(wǎng)絡(luò)）——信號反向傳輸?shù)那篱_環(huán)——無反饋通路閉環(huán)——有反饋通路反饋通路（反饋網(wǎng)絡(luò)）信號的正向傳輸?shù)?頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三沒有連接輸入與輸出端的通路，即：無反饋通路，電路無反饋。(b)有連接輸入與輸出端的通路;且反饋回來的信號If

影響凈輸入信號Ii’

。電路存在反饋。表面有連接輸入與輸出端的通路，但實際輸出通過R接地，沒有信號引回輸入端來影響輸入信號。有無反饋的判斷IfIi’Ii第7頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三有無反饋的判斷第8頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三反饋通路（反饋網(wǎng)絡(luò)）信號的正向傳輸例：第9頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三三、直流反饋與交流反饋

(1)

直流反饋：若反饋環(huán)路內(nèi),直流分量可以流通,則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生直流反饋。直流負(fù)反饋主要用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點。

(2)交流反饋：若反饋環(huán)路內(nèi),交流分量可以流通,則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生交流反饋。交流負(fù)反饋主要用來改善放大器的性能；交流正反饋主要用來產(chǎn)生振蕩。

(3)交直流反饋：若反饋環(huán)路內(nèi),直流分量和交流分量均可以流通,則該反饋環(huán)既可以產(chǎn)生直流反饋,又可以產(chǎn)生交流反饋。7.1.1基本概念第10頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三交、直流反饋同時存在；反饋電路中交、直流信號均存在。僅直流反饋；因為交流信號被C短路，反饋信號中僅有直流信號存在。僅交流反饋；因為電路中直流信號被C阻斷，反饋信號中僅有交流信號存在。三、直流反饋與交流反饋的判斷7.1.1基本概念根據(jù)反饋到輸入端的信號是交流，還是直流，或同時存在，來進行判別。第11頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三根據(jù)反饋到輸入端的信號是交流，還是直流，或同時存在，來進行判別。交、直流反饋交流反饋三、直流反饋與交流反饋的判斷第12頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三四、反饋極性正反饋與負(fù)反饋正反饋：輸入量不變時，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量不變時，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。假設(shè)某一瞬時，在放大電路的輸入端加入一個正極性的輸入信號，按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。7.1.1基本概念判別方法：瞬時極性法第13頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三瞬時極性法：1）遇集成運放：在up

端輸入信號，uo

極性不變；在uN

端輸入信號，uo

與uI極性相反。第14頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三2）遇晶體管：在基極輸入集電極輸出（共射），uo與uI

極性相反；在基極輸入發(fā)射極輸出（共集），uo與uI

極性相同；在發(fā)射極輸入集電極輸出（共基），uo與uI

極性相同。瞬時極性法：第15頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三電路引入負(fù)反饋uf凈輸入減小，為負(fù)反饋；凈輸入增大，為正反饋。正反饋與負(fù)反饋的判斷第16頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三結(jié)論單運放電路，反饋引到同相端，構(gòu)成正反饋；反饋引到反向端，構(gòu)成負(fù)反饋。（正反饋）（負(fù)反饋）凈輸入減小，為負(fù)反饋；凈輸入增大，為正反饋。正反饋與負(fù)反饋的判斷第17頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三舉例正負(fù)反饋的判斷

(+)(+)(-)(-)(-)凈輸入量減少(+)(+)(-)(-)凈輸入量增加負(fù)反饋正反饋反饋通路反饋通路級間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)凈輸入量減少級間負(fù)反饋反饋通路本級反饋通路第18頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.1基本概念五、串聯(lián)反饋、并聯(lián)反饋輸入端：反饋信號在輸入端的聯(lián)接分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。反饋量輸入量接于同一輸入端。接于不同的輸入端。反饋量輸入量并聯(lián)：串聯(lián)：第19頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三舉例串聯(lián)并聯(lián)反饋的判斷

并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋第20頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.1基本概念6.電壓反饋、電流反饋（P332）輸出端：反饋信號在輸出端分為取電壓和取電流兩種方式。電流：將負(fù)載短路，反饋網(wǎng)絡(luò)存在，反饋量仍然存在。電壓：將負(fù)載短路，反饋網(wǎng)絡(luò)不存在，反饋量為零。判定方法電壓反饋電流反饋第21頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的負(fù)反饋阻態(tài)1、四種基本阻態(tài)反饋量Xo輸入信號的連接方式Vo電壓Io電流串聯(lián)并聯(lián)(將反饋信號轉(zhuǎn)為電壓信號,與輸入電壓Vi相減)(將反饋信號轉(zhuǎn)為電流信號,與輸入電流Ii相減)四種連接方式:(1)電流串聯(lián)負(fù)反饋(2)電壓串聯(lián)負(fù)反饋

(3)電流并聯(lián)負(fù)反饋(4)電壓并聯(lián)負(fù)反饋第22頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)電壓串聯(lián)負(fù)反饋有反饋？交流、直流反饋？正、負(fù)反饋？電壓、電流反饋？串聯(lián)、并聯(lián)反饋？第23頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)電壓串聯(lián)負(fù)反饋有反饋？交、直流反饋？正、負(fù)反饋？電壓、電流反饋？串聯(lián)、并聯(lián)反饋？+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf第24頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)電流并聯(lián)負(fù)反饋有反饋？交流、直流反饋？正、負(fù)反饋？電壓、電流反饋？串聯(lián)、并聯(lián)反饋？第25頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)電流并聯(lián)負(fù)反饋有反饋？交流、直流反饋？正、負(fù)反饋？電壓、電流反饋？串聯(lián)、并聯(lián)反饋？第26頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)電壓并聯(lián)負(fù)反饋有反饋？交流、直流反饋？正、負(fù)反饋？電壓、電流反饋？串聯(lián)、并聯(lián)反饋？第27頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)A.電壓串聯(lián)RLvOvFvIDvO電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓串聯(lián)反饋：輸入端電壓疊加2.各種反饋類型的特點vID=vI-vFvO第28頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)3.各種反饋類型的特點B.電流并聯(lián)RLiOiFiIDiO電流負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電流并聯(lián)反饋：輸入端電流疊加其他兩種阻態(tài)有類似的結(jié)論iID=iI-iF第29頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.1.2四種類型的反饋阻態(tài)各種反饋類型的特點電流負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電流并聯(lián)反饋：輸入端電流疊加電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓串聯(lián)反饋：輸入端電壓疊加四種連接方式:(1)電流串聯(lián)負(fù)反饋(2)電壓串聯(lián)負(fù)反饋

(3)電流并聯(lián)負(fù)反饋(4)電壓并聯(lián)負(fù)反饋第30頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三

例題:回答下列問題。

若要實現(xiàn)串聯(lián)電壓負(fù)反饋,

Rf應(yīng)接向何處?運放的輸入端極性如何確定？第31頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.2負(fù)反饋放大電路框圖及增益的一般表達(dá)式

7.2.1負(fù)反饋放大電路的方框圖

7.2.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式

環(huán)路增益

反饋深度的討論

表達(dá)式推導(dǎo)

構(gòu)成

信號的單向化傳輸

開環(huán)時反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)第32頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.2.1負(fù)反饋放大電路的方框圖1.構(gòu)成信號源輸出信號反饋放大電路的輸入信號反饋信號基本放大電路的輸入信號（凈輸入信號）注意圖中箭頭方向:正向傳輸反向傳輸?shù)?3頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.2.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式2.表達(dá)式推導(dǎo)idoXXA=ofXXF=反饋系數(shù)iXoFXA=閉環(huán)增益因為=idXiXfX-所以+XXioFXA=fidoXX=FXAXXooo/+=已知FAAA+=1F即閉環(huán)增益的一般表達(dá)式又因為siXKX=所以soFSXXA=KXX/io=FAK=對信號源的增益開環(huán)增益第34頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三3.反饋深度的討論7.2.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式稱為反饋深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋正反饋自激振蕩稱為環(huán)路增益第35頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三反饋直流反饋：穩(wěn)定Q交流反饋：改善放大電路的工作性能正反饋：提高放大倍數(shù)負(fù)反饋：降低放大倍數(shù)正反饋負(fù)反饋第36頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.3負(fù)反饋對放大電路性能的改善

提高增益的穩(wěn)定性減少非線性失真擴展頻帶對輸入電阻和輸出電阻的影響引入負(fù)反饋降低了放大倍數(shù)使放大器的性能得以改善：負(fù)反饋第37頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三對于放大電路，基本放大倍數(shù)為A，加反饋以后對上式求微分基本放大電路放大倍數(shù)的相對變化量反饋放大電路放大倍數(shù)的相對變化量Af的穩(wěn)定性是A的（1+AF）倍。7.3.1提高增益的穩(wěn)定性(了解)

提高增益的穩(wěn)定性另一方面在深度負(fù)反饋條件下FA1F=第38頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.3.2減少非線性失真(了解)減少非線性失真Aouiufuiuoud加反饋前加反饋后AoF+–失真改善uouo利用失真改善失真第39頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.3.4擴展頻帶（了解）擴展頻帶放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。

無反饋時放大器的通頻帶：fbw=fH－fLfH

有反饋時放大器的通頻帶：fbwf=fHf－fLffHf第40頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.3.5對輸入電阻和輸出電阻的影響反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電流串聯(lián)電壓并聯(lián)電流并聯(lián)RifRof（∞）增大（∞）增大（∞）增大（∞）增大減?。?）減小（0）減?。?）減?。?）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)定輸出電流第41頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三串聯(lián)負(fù)反饋將使輸入電阻增大為基本放大電路輸入電阻的（1+AF）倍。串聯(lián)負(fù)反饋——增大輸入電阻一、對輸入電阻的影響Rif第42頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三并聯(lián)負(fù)反饋將使輸入電阻減小為基本放大電路輸入電阻的（1+AF）分之一。并聯(lián)負(fù)反饋——減小輸入電阻一、對輸入電阻的影響Rif第43頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三二、對輸出電阻的影響1.電壓負(fù)反饋減小輸出電阻引入電壓負(fù)反饋后，輸出電阻僅為其基本放大電路輸出電阻的（1+AF）分之一。

電壓負(fù)反饋的作用為減小輸出電壓的變化，或者說穩(wěn)定輸出電壓，因此能減小輸出電阻。2.電流負(fù)反饋增大輸出電阻

電流負(fù)反饋的作用為減小輸出電流的變化，或者說穩(wěn)定輸出電流，因此能增大輸出電阻。引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增大為基本放大電路輸出電阻的（1+AF）倍。第44頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則要穩(wěn)定靜態(tài)工作點——引直流負(fù)反饋要改善電路的動態(tài)性能——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)反饋第45頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三分析負(fù)反饋放大電路的一般步驟(1)找出信號放大通路和反饋通路(2)用瞬時極性法判斷正、負(fù)反饋(3)判斷交、直流反饋(4)判斷反饋阻態(tài)(5)標(biāo)出輸入量、輸出量及反饋量(6)估算深度負(fù)反饋條件下電路的VFFAAF、、第46頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三例1根據(jù)要求引入合適的反饋（接Rf叢——到——）。1）提高輸入電阻；2）減小輸出電阻；3）減小放大電路從信號源索取的電流；4）增強帶負(fù)載能力；5）穩(wěn)定靜態(tài)工作點；6）希望接上負(fù)載后，輸出電壓基本不變。b1到c3e1到e3b1到c3e1到e3b1到c3b1到c3或者e1到e3串聯(lián)負(fù)反饋電壓負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋電壓負(fù)反饋直流負(fù)反饋電壓負(fù)反饋要穩(wěn)定靜態(tài)Q點——引直流負(fù)反饋要改善動態(tài)性能——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)反饋第47頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三例2電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負(fù)載能力；串聯(lián)負(fù)反饋電壓負(fù)反饋第48頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三例2電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接（2）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流iO;電流負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋第49頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三例2電路如圖所示，為了達(dá)到以下目的，分別說明應(yīng)引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接（3）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。電壓負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋第50頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三例.為穩(wěn)定輸出電壓、增加輸入電阻，應(yīng)用引入何種類型反饋？在圖中連線。解：電壓串聯(lián)負(fù)反饋第51頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三7.4深度負(fù)反饋條件下的近似計算（了解）7.5負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定問題（了解）第52頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三第七章小結(jié)基本要求：掌握反饋的概念及其分類并能正確判斷。2.掌握反饋的判斷方法；3.掌握深度負(fù)反饋的電壓放大倍數(shù)計算方法；4.會按要求引反饋。7.1.17.2.4作業(yè)：第53頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三下集預(yù)告第八章功率放大電路第54頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三

一、在括號內(nèi)填入“√”或“×”，表明下列說法是否正確。

（1）若放大電路的放大倍數(shù)為負(fù)，則引入的反饋一定是負(fù)反饋。（）（2）負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)與組成它的基本放大電路的放大倍數(shù)量綱相同。（）（3）若放大電路引入負(fù)反饋，則負(fù)載電阻變化時，輸出電壓基本不變。（）√××自測題第55頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三二、已知交流負(fù)反饋有四種組態(tài)：

A．電壓串聯(lián)負(fù)反饋B．電壓并聯(lián)負(fù)反饋

C．電流串聯(lián)負(fù)反饋D．電流并聯(lián)負(fù)反饋選擇合適的答案填入下列空格內(nèi)，只填入A、B、C或D。

（1）欲得到電流－電壓轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)在放大電路中引入

；（2）欲將電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電流信號，應(yīng)在放大電路中引入

；（3）欲減小電路從信號源索取的電流，增大帶負(fù)載能力，應(yīng)在放大電路中引入

；

（4）欲從信號源獲得更大的電流，并穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)在放大電路中引入

。自測題BACD第56頁，共60頁，2023年，2月20日，星期三1選擇合適的答案填入空內(nèi)。（1）對于放大電路，所謂開環(huán)是指

。

A．無信號源B．無反饋通路

C．無電源D．無負(fù)載而所謂閉環(huán)是指

。

A．考慮信號源內(nèi)阻B．存在反饋通路

C．接入電源D．接入負(fù)載（2）在輸入量不變的情況下