模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程課件：第六章　放大電路中的反饋

1、第六章放大電路中的反饋,6.1 反饋的基本概念,6.3 負反饋對放大電路性能的影響,6.4 負反饋放大電路的分析計算,6.5 負反饋放大電路的自激振蕩,6.2 負反饋的四種組態(tài)和反饋的一般表達式,6.1反饋的基本概念,反饋目的: 改善電路性能。 例如，采用直流負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。,Rb1 和 Rb2 分壓，使基極 UB 固定。,UBQ 固定,使 ICQ 基本不隨溫度變化，穩(wěn)定了靜態(tài)工作點。,6.1.1反饋的概念,*放大電路中的反饋，是指將放大電路的輸出電量(輸出電壓或輸出電流)的一部分或全部，通過一定的方式，反送回輸入回路中。,UBEQ UBQ - ICQRE,將輸出電流 ICQ(IEQ)

2、反饋回輸入回路，改變UBEQ，使 ICQ 穩(wěn)定。,結(jié)論:要穩(wěn)定電路中的某個電量，應(yīng)將該電量反饋回輸入回路。,6.1.2反饋的分類,一、正反饋和負反饋,反饋信號增強了外加輸入信號，使放大電路的放大倍數(shù)提高 ,正反饋,反饋信號削弱了外加輸入信號，使放大電路的放大倍數(shù)降低 ,負反饋,反饋極性的判斷方法：瞬時極性法。,先假定某一瞬間輸入信號的極性，然后按信號的放大過程，逐級推出輸出信號的瞬時極性，最后根據(jù)反饋回輸入端的信號對原輸入信號的作用，判斷出反饋的極性。,故,正負反饋判斷又稱反饋極性判斷,(a)正反饋,(b)負反饋,例：用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。,因為差模輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓之

3、差，反饋增強了輸入電壓，所以為正反饋。,反饋信號削弱了輸入信號，因此為負反饋。,二、直流反饋和交流反饋,直流反饋與交流反饋,(a)直流負反饋,(b)交流負反饋,直流負反饋可穩(wěn)定靜態(tài)工作點（次要），交流負反饋用以改善放大電路的性能（主要）。,三、電壓反饋和電流反饋（重要）,如果反饋信號取自輸出電壓，則為電壓反饋；電壓負反饋的反饋信號與輸出電壓成比例； 反饋信號取自輸出電流，則為電流反饋，電流負反饋的反饋信號與輸出電流成比例。,判斷方法：,假設(shè)將輸出端交流短路，如果反饋信號消失，則為電壓反饋；否則為電流反饋。,Re1 兩端的電壓與輸出信號無關(guān)，即反饋信號消失，所以為電壓反饋。,例：,反饋信號未消失

4、，所以為電流反饋。,四、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋（重要）,反饋信號與輸入信號在輸入回路中以電壓形式求和，為串聯(lián)反饋；如果二者以電流形式求和，為并聯(lián)反饋。,例：上圖,所以為并聯(lián)反饋；,所以為串聯(lián)聯(lián)反饋周五123。,6.2.1負反饋的四種組態(tài),一、電壓串聯(lián)負反饋,6.2 負反饋的四種組態(tài)和反饋的一般表達式,二、電壓并聯(lián)負反饋,三、電流串聯(lián)負反饋,四、電流并聯(lián)負反饋,5.1.3交流負反饋的四種組態(tài),一、電壓串聯(lián)負反饋,圖 5.1.4電壓串聯(lián)負反饋,(a)電路圖,反饋信號與輸出電壓成正比，集成運放的凈輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓之差，,圖 5.1.4電壓串聯(lián)負反饋,(b)方框圖,電壓放大倍數(shù)：,反饋系數(shù)：

5、,因為：,所以反饋系數(shù)：,二、電壓并聯(lián)負反饋,圖 5.1.5電壓并聯(lián)負反饋,(a)電路圖,反饋信號與輸出電壓成正比，凈輸入電流等于外加輸入電流與反饋電流之差,虛短和虛斷,圖 5.1.5電壓并聯(lián)負反饋,(b)方框圖,放大倍數(shù)：,轉(zhuǎn)移電阻（量綱）,反饋系數(shù)：,因為：,所以反饋系數(shù)：,三、電流串聯(lián)負反饋,圖 5.1.6電流串聯(lián)負反饋,(a)電路圖,反饋信號與輸出電流成正比，凈輸入電壓等于外加輸入信號與反饋信號之差,圖 5.1.6電流串聯(lián)負反饋,(b)方框圖,轉(zhuǎn)移電導(dǎo),反饋系數(shù)：,因為：,所以反饋系數(shù)：,四、電流并聯(lián)負反饋,圖 5.1.7電流并聯(lián)負反饋,(a)電路圖,反饋信號與輸出電流成正比，凈輸入電

6、流等于外加輸入信號與反饋信號之差：,圖 5.1.7電流并聯(lián)負反饋,(b)方框圖,電流放大倍數(shù)：,反饋系數(shù)：,因為：,所以反饋系數(shù)：,四種負反饋組態(tài)之比較,電壓放大倍數(shù),轉(zhuǎn)移電阻,轉(zhuǎn)移電導(dǎo),電流放大倍數(shù),6.2.2反饋的一般表達式,*反饋放大電路方框圖,分別為輸入信號、輸出信號和反饋信號；,開環(huán)放大倍數(shù),(無反饋時放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)),(凈輸入信號),(反饋系數(shù)),(外部輸入信號),*反饋放大電路方框圖,得：閉環(huán)放大倍數(shù),閉環(huán)放大倍數(shù),引入反饋后，放大電路對外部輸入信號的放大倍數(shù)。,回路增益,在反饋放大電路中，信號沿放大網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的環(huán)路傳遞一周后所得到的放大倍數(shù)。,反饋深度,引入反饋后，

7、放大電路的放大倍數(shù)與無反饋時相比所變化的倍數(shù)。,負反饋；,正反饋。,若,深度負反饋,結(jié)論：深負反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)決定，能保持穩(wěn)定。,若,則,自激振蕩,6.3負反饋對放大電路性能的影響,1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,引入負反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了 (1 + AF) 倍。,2 減小非線性失真和抑制干擾,3 展寬頻帶,負反饋后，中頻放大倍數(shù)減小為無反饋時的1 1/；而上限頻率提高到無反饋時的 倍。,下限頻率降低為1 /。,6.3.4改變輸入電阻和輸出電阻,不同類型的負反饋，對輸入電阻、輸出電阻的影響不同。,一、負反饋對輸入電阻的影響,1. 串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大,得：

8、,結(jié)論：引入串聯(lián)負反饋后，輸入電阻增大為無反饋時的 倍。,2. 并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小,同理得：,結(jié)論：引入并聯(lián)負反饋后，輸入電阻減小為無負反饋時的 1/ 。,并聯(lián)負反饋對 Ri 的影響,二、負反饋對輸出電阻的影響,1. 電壓負反饋使輸出電阻減小,Rof,放大電路的輸出電阻定義為：,得：,結(jié)論：引入電壓負反饋后，放大電路的輸出電阻減小到無反饋時的。,2. 電流負反饋使輸出電阻增大,結(jié)論：引入電流負反饋后，放大電路的輸出電阻增大到無反饋時的 倍。,綜上所述,1. 反饋信號與外加輸入信號的求和方式只對放大電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小。 2. 反饋信號在

9、輸出端的采樣方式只對放大電路的輸出電阻有影響：電壓負反饋使輸出電阻減?。浑娏髫摲答伿馆敵鲭娮柙龃?。 3. 負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度(1+AF)有關(guān)。,對于*Ri, Ro: 電壓串聯(lián)負反饋 最好.,6.4負反饋放大電路的分析計算,簡單的負反饋放大電路，利用微變等效電路法計算； 對于深度負反饋放大電路，采用估算方法。,6.4.1利用關(guān)系式估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù),對于電壓串聯(lián)負反饋，中的 代表閉環(huán)電壓放大倍數(shù)，因而可直接估算出負反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。,因而：,6.4.2利用關(guān)系式 估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù),放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)：,深度負反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)：,對于串聯(lián)負反饋：,并聯(lián)負反饋：,結(jié)論：根據(jù)負反饋組態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)墓?；再根?jù)放大電路的實際情況，列出關(guān)系式后，直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。,虛短,虛段,例：估算深負反饋運放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。,解：,該電路為電壓并聯(lián)負反饋，在深度負反饋條件下：,則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：,該電路為電壓串聯(lián)負反饋,在深度負反饋條件下,該電路為電流并聯(lián)負反饋，在深度負反饋條件下：,故：,閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：,該電路為電流串聯(lián)負反饋，在深度負反饋條件下：,步驟：,1.判斷反饋的組態(tài)。,總結(jié)：反饋電路計算(深度負反饋條件下),3. 結(jié)合實際電路,找出 或 的關(guān)系式,4.寫出 與 的關(guān)系式,