項(xiàng)目4 負(fù)反饋放大電路-lm

1、(2-1) 項(xiàng)目項(xiàng)目4負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路分壓式偏置電路分壓式偏置電路放大器放大器輸出輸出輸入輸入取取+ 加強(qiáng)輸入信號(hào)加強(qiáng)輸入信號(hào) 正反饋正反饋 用于振蕩器用于振蕩器取取 - 削弱輸入信號(hào)削弱輸入信號(hào) 負(fù)反饋負(fù)反饋 用于放大器用于放大器開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)閉環(huán)閉環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)疊加疊加反饋反饋信號(hào)信號(hào)實(shí)際被放大信號(hào)實(shí)際被放大信號(hào)反饋框圖：反饋框圖：放大電路中的反饋放大電路中的反饋 凡是將放大電路輸出端的信號(hào)（電壓或電流）的凡是將放大電路輸出端的信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號(hào)迭加，就稱一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號(hào)迭加，就稱為為反饋反饋。負(fù)負(fù)反反饋饋交流反饋交流反饋

2、直流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)負(fù)反饋的類型判定負(fù)反饋的類型判定正正反反饋饋放大電路中的負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，就稱為若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，就稱為負(fù)反饋負(fù)反饋。若引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)，就稱為若引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)，就稱為正反饋正反饋。這里所說(shuō)的信號(hào)一般是指交流信號(hào)，所以判這里所說(shuō)的信號(hào)一般是指交流信號(hào)，所以判斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系，同相是相位關(guān)系，同相是正反饋正反饋

3、，反相是，反相是負(fù)反饋負(fù)反饋。判斷正負(fù)反饋的方法判斷正負(fù)反饋的方法瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法假設(shè)輸出端信號(hào)有一定極性的瞬時(shí)變化，依次假設(shè)輸出端信號(hào)有一定極性的瞬時(shí)變化，依次經(jīng)過(guò)反饋、比較、放大后，再回到輸出端，若輸經(jīng)過(guò)反饋、比較、放大后，再回到輸出端，若輸出信號(hào)與原輸出信號(hào)的變化極性相反，則為負(fù)反出信號(hào)與原輸出信號(hào)的變化極性相反，則為負(fù)反饋。反之為正反饋。饋。反之為正反饋。(2-6)例例：判斷：判斷Rf是否負(fù)反饋是否負(fù)反饋+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif是負(fù)反饋是負(fù)反饋 (2-7)例例：判斷：判斷Rf是否負(fù)反饋是否負(fù)反饋uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCC

4、iE2 負(fù)反饋負(fù)反饋(2-8)負(fù)反饋的分析步驟負(fù)反饋的分析步驟2. 是否負(fù)反饋？是否負(fù)反饋？3. 是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？（判斷反饋的組態(tài)）（判斷反饋的組態(tài)）1. 找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）。找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）。(2-9)1. 交流反饋與直流反饋交流反饋與直流反饋交流反饋：交流反饋：反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用。反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用。直流反饋：直流反饋：反饋只對(duì)直流信號(hào)起作用。反饋只對(duì)直流信號(hào)起作用。若在反饋網(wǎng)絡(luò)中若在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容串接隔直電容，則可以隔斷，則可以隔斷直流，此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。直流，此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥嗽?/p>

5、起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容并聯(lián)旁路電容，可，可以使其只對(duì)直流起作用。以使其只對(duì)直流起作用。有的反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用；有的反有的反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用；有的反饋只對(duì)直流信號(hào)起作用；有的反饋對(duì)交、饋只對(duì)直流信號(hào)起作用；有的反饋對(duì)交、直流信號(hào)均起作用。直流信號(hào)均起作用。(2-10)增加隔直電容增加隔直電容C后，后，Rf只對(duì)交流起反饋?zhàn)饔?。只?duì)交流起反饋?zhàn)饔?。注：本電路中注：本電路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C(2-11)增加旁路電容增加旁路電容C后，后，RE1只對(duì)直流起反饋?zhàn)饔?。只?duì)直

6、流起反饋?zhàn)饔?。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1直流反饋和交流反饋(2-13)2. 電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋電壓反饋：電壓反饋：反饋信號(hào)取自輸出電壓信號(hào)。反饋信號(hào)取自輸出電壓信號(hào)。電流反饋：電流反饋：反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)。反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)。電壓負(fù)反饋：電壓負(fù)反饋：可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻?？梢苑€(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負(fù)反饋：電流負(fù)反饋：可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻?？梢苑€(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。根據(jù)反饋所采樣的信號(hào)不同，可以分為電壓根據(jù)反饋所采樣的信號(hào)不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。反饋和電

7、流反饋。RLuo電壓反饋采樣的兩種形式：電壓反饋采樣的兩種形式：采樣電阻采樣電阻RLuo(2-15)電流反饋采樣的兩種形式：電流反饋采樣的兩種形式：RLioiERLioiERf采樣電阻采樣電阻(2-16)根據(jù)反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)比較形式根據(jù)反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)，即反饋反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)，即反饋電壓信號(hào)與輸入信號(hào)電壓比較。電壓信號(hào)與輸入信號(hào)電壓比較。并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)，即反饋反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)，即反饋信號(hào)電流與輸入信號(hào)電流比較。信號(hào)

8、電流與輸入信號(hào)電流比較。串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大；串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大；并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。3.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋(2-17)iifibib=i-if并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋ufuiubeube=ui-uf串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋電壓反饋與電流反饋判別方法電壓反饋與電流反饋判別方法(注意輸出信號(hào)端口注意輸出信號(hào)端口) ：電壓反饋電壓反饋；短路法，；短路法， RL兩端短路，若反饋量為零，則為電兩端短路，若反饋量為零，則為電壓反饋，反之為電流反饋。壓反饋，反之為電流反饋。電流反饋電流反饋；開(kāi)路法，；開(kāi)路法，RL兩端斷開(kāi)，若反饋量為零，則為電兩端

9、斷開(kāi)，若反饋量為零，則為電流反饋，反之為電壓反饋。流反饋，反之為電壓反饋。并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法：并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法：并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋：反饋網(wǎng)絡(luò)有一端與放大器的輸入端相接：反饋網(wǎng)絡(luò)有一端與放大器的輸入端相接串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有一端與放大器的輸入端相接：反饋網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有一端與放大器的輸入端相接判別方法判別方法電壓反饋電壓反饋：反饋網(wǎng)絡(luò)一端直接接放大器的輸出端。：反饋網(wǎng)絡(luò)一端直接接放大器的輸出端。電流反饋電流反饋：反饋網(wǎng)絡(luò)一端沒(méi)有直接接放大器輸出端：反饋網(wǎng)絡(luò)一端沒(méi)有直接接放大器輸出端(2-19)例例：判斷反饋的類型：判斷反饋的類型+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋

10、電壓反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋(2-20)例例：判斷反饋的類型：判斷反饋的類型電流反饋電流反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2此電路是電流并聯(lián)負(fù)反饋此電路是電流并聯(lián)負(fù)反饋習(xí)題習(xí)題：判斷反饋的類型：判斷反饋的類型 答：通過(guò)及答：通過(guò)及RF和和CF引回的級(jí)間反饋引回的級(jí)間反饋是交流正反饋。是交流正反饋。局部反饋：局部反饋：Re1為交為交直流電流串聯(lián)負(fù)反直流電流串聯(lián)負(fù)反饋，饋，Re2為直流負(fù)反為直流負(fù)反饋，饋，Re3為交直流電為交直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。壓串聯(lián)負(fù)反饋。 習(xí)題習(xí)題：判斷反饋的類型：判斷反饋的類

11、型答：答： RF引回的級(jí)間引回的級(jí)間反饋是交直流電流反饋是交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。串聯(lián)負(fù)反饋。局部反饋：局部反饋： Re1及及Re3均為交直流電流串均為交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋，分別為聯(lián)負(fù)反饋，分別為第一級(jí)及第三級(jí)的第一級(jí)及第三級(jí)的局部反饋，局部反饋，Re2、Ce為第二級(jí)的直流負(fù)為第二級(jí)的直流負(fù)反饋。反饋。 (2-23)反饋電路的三個(gè)環(huán)節(jié)：反饋電路的三個(gè)環(huán)節(jié)：放大：放大：dooXXA反饋：反饋：ofXXF疊加：疊加：fidXXX基本放大基本放大電路電路AodXoX反饋回路反饋回路FfXiX+輸出信號(hào)輸出信號(hào)輸入信號(hào)輸入信號(hào)反饋信號(hào)反饋信號(hào)差值信號(hào)差值信號(hào)負(fù)反饋的框圖和一般關(guān)系式負(fù)反饋的框圖和一般關(guān)系

12、式(2-24)基本放大基本放大電路電路AodXoX反饋回路反饋回路FfXiX+dooXXA開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)ioFXXA閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)ofXXF反饋系數(shù)反饋系數(shù)(2-25)負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系：負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系：基本放大基本放大電路電路AodXoX反饋回路反饋回路FfXiX+oodofdfoioFAFXXXXXXXXXA111FAAoo1FAo1反饋深度反饋深度定義：定義：dfXX、同相，所以同相，所以0|FAo則有：則有：oFAA負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。引入負(fù)反饋使電路的穩(wěn)定性提高。引入負(fù)反饋使電路的穩(wěn)定性提高。FAAAooF1FAAAdAAdoo

13、oFF11(2)FAAAooF1中，中，dfofdooXXXXXXFA(1)(3) 若若1FAo稱為深度負(fù)反饋，此時(shí)稱為深度負(fù)反饋，此時(shí)FAF1在深度負(fù)反饋的情況下，放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。在深度負(fù)反饋的情況下，放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。負(fù)反饋對(duì)放大電路工作性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路工作性能的影響一、對(duì)放大倍數(shù)的影響一、對(duì)放大倍數(shù)的影響(2-27)二、改善波形的失真二、改善波形的失真Aouiuo加反饋前加反饋前加反饋后加反饋后ufuiudAoF+ 改善改善uouo輸入電壓輸入電壓輸出電壓輸出電壓輸入電壓輸入電壓反饋電壓反饋電壓凈輸入電壓凈輸入電壓小小大大小小大大三、引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬

14、度增加三、引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加fABoAoAFBF一般情況下，放大電路的增益與帶寬之積為一常數(shù)，即一般情況下，放大電路的增益與帶寬之積為一常數(shù)，即 化簡(jiǎn)為化簡(jiǎn)為 可知，引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)下降可知，引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)下降 倍，通頻帶倍，通頻帶寬度增加寬度增加 倍。倍。(2-29)四、對(duì)輸入、輸出電阻的影響四、對(duì)輸入、輸出電阻的影響1. 串聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻增加：串聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻增加：2. 并聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻減?。翰⒙?lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻減?。豪斫猓豪斫猓捍?lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個(gè)電阻，故輸入電阻增加。一個(gè)

15、電阻，故輸入電阻增加。理解：理解：并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了一條支路，故輸入電阻減小。一條支路，故輸入電阻減小。(2-30)3. 電壓負(fù)反饋使電路的輸出電阻減?。弘妷贺?fù)反饋使電路的輸出電阻減?。豪斫猓豪斫猓弘妷贺?fù)反饋目的是阻止電壓負(fù)反饋目的是阻止 uo的變化，穩(wěn)定的變化，穩(wěn)定輸出電壓輸出電壓。放大電路等效右圖放大電路等效右圖框中為電壓源：框中為電壓源：輸出電阻越小，輸出電壓越穩(wěn)定。輸出電阻越小，輸出電壓越穩(wěn)定。roesouoRL(2-31)理解：理解：電流負(fù)反饋目的是阻止電流負(fù)反饋目的是阻止 io的變化，穩(wěn)定的變化，穩(wěn)定輸出電流輸出電流。放大電路等效為

16、右放大電路等效為右圖框中電流源：圖框中電流源：輸出電阻越大，輸出電流越穩(wěn)定。輸出電阻越大，輸出電流越穩(wěn)定。4. 電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻增加：電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻增加：roisoioRL放大電路引入負(fù)反饋的基本原則放大電路引入負(fù)反饋的基本原則提出為改善放大電路性能引入負(fù)反饋的基本原則。提出為改善放大電路性能引入負(fù)反饋的基本原則。1 1）要穩(wěn)定交流性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋；要穩(wěn)定直流性能，）要穩(wěn)定交流性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋；要穩(wěn)定直流性能，應(yīng)引入直流負(fù)反饋。應(yīng)引入直流負(fù)反饋。2 2）要穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；要穩(wěn)定輸出電流，）要穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；要穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)引入

17、電流負(fù)反饋。應(yīng)引入電流負(fù)反饋。3 3）要提高輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；要減小輸入電阻，）要提高輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；要減小輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。4 4）要減小輸出電阻，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；要增加輸出電阻，）要減小輸出電阻，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；要增加輸出電阻，應(yīng)引入電流負(fù)反饋。應(yīng)引入電流負(fù)反饋。5 5）應(yīng)合理選擇負(fù)反饋的組態(tài)：）應(yīng)合理選擇負(fù)反饋的組態(tài)：要得到一個(gè)電壓控制的電壓源，獲得一個(gè)良好的電壓要得到一個(gè)電壓控制的電壓源，獲得一個(gè)良好的電壓放大電路，應(yīng)選用電壓串聯(lián)負(fù)反饋（放大電路，應(yīng)選用電壓串聯(lián)負(fù)反饋（SPSP）組態(tài)；）組態(tài)；要得到一個(gè)電流控制的電流源，獲得一個(gè)良好

18、的電流要得到一個(gè)電流控制的電流源，獲得一個(gè)良好的電流放大電路，應(yīng)選用電流并聯(lián)負(fù)反饋（放大電路，應(yīng)選用電流并聯(lián)負(fù)反饋（PSPS）組態(tài)；）組態(tài)；要得到一個(gè)電流控制的電壓源，獲得一個(gè)良好的電要得到一個(gè)電流控制的電壓源，獲得一個(gè)良好的電流流電壓轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)選用電壓并聯(lián)負(fù)反饋（電壓轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)選用電壓并聯(lián)負(fù)反饋（PPPP）組）組態(tài)；態(tài)；要得到一個(gè)電壓控制的電流源，獲得一個(gè)良好的電要得到一個(gè)電壓控制的電流源，獲得一個(gè)良好的電壓壓電流轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)選用電流串聯(lián)負(fù)反饋（電流轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)選用電流串聯(lián)負(fù)反饋（SSSS）組）組態(tài)。態(tài)。深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)及其電壓放大倍數(shù)的估算深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)及其電壓放大倍

19、數(shù)的估算一、深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)一、深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)為負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)為如果如果 一般，一般，|1+FA|1+FA|1010 ，就認(rèn)為是深度負(fù)反饋。滿，就認(rèn)為是深度負(fù)反饋。滿足深度負(fù)反饋條件的電路即為深度負(fù)反饋放大電路。足深度負(fù)反饋條件的電路即為深度負(fù)反饋放大電路。FAAAf11FAFFAAAf11深度負(fù)反饋的特點(diǎn)：深度負(fù)反饋的特點(diǎn)：1 1) )深度負(fù)反饋放大倍數(shù)深度負(fù)反饋放大倍數(shù)A Af f只與反饋系數(shù)只與反饋系數(shù)F F有關(guān)有關(guān) A Af f相當(dāng)穩(wěn)定。相當(dāng)穩(wěn)定。2 2) )在理想深度負(fù)反饋時(shí)在理想深度負(fù)反饋時(shí) 電壓負(fù)反饋使閉環(huán)輸出電阻電壓負(fù)反饋使閉環(huán)輸出電阻 電流負(fù)反饋使閉環(huán)輸出電阻電流負(fù)反饋使閉環(huán)輸出電阻 串聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻串聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻 并聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻并聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻FFAAAf110ofrofrifr0ifr foxxF1FAf1foioxxxxfixx iofxxA 3 3) )在深度負(fù)反饋時(shí)在深度負(fù)反饋時(shí) 若為深度負(fù)反饋，則若為深度負(fù)反饋，則 即即 上式表明，在深度負(fù)反饋時(shí)，反饋信號(hào)上式表明，在深度負(fù)反饋時(shí)，反饋信號(hào)x xf f與外加輸與外加輸入信號(hào)入信號(hào)x xi i近似相等，凈輸入量近似相等，凈輸