電子技術(shù)及應(yīng)用第4章ppt課件

1、第四章第四章 反饋放大器反饋放大器反饋概念、反饋作用、反饋放大器分析計算反饋概念、反饋作用、反饋放大器分析計算本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：返返 回回前前 進進4.1 4.1 反饋概念反饋概念 1 1反饋概念反饋概念 將放大器的輸出信號電壓或電流通將放大器的輸出信號電壓或電流通過一定方式回送到輸入回路的過程叫反饋。過一定方式回送到輸入回路的過程叫反饋。基本放大器 Au反饋網(wǎng)絡(luò) Fi iX XX Xf fi iX XX Xo開環(huán)放大器開環(huán)放大器 反饋放大器反饋放大器 ( (閉環(huán)放大器閉環(huán)放大器) )原輸入信號 Xi凈輸入信號 Xi反饋信號 Xf輸入端信號：輸出信號 Xo輸出端信號：反饋系數(shù) F=X

2、f/Xo 反映了反饋的強弱 開環(huán)放大倍數(shù) A=Xo/Xi 基本放大器放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù) Af=Xo/Xi 反饋放大器放大倍數(shù)2 2反饋放大器有關(guān)參量反饋放大器有關(guān)參量 有以下幾種分類方式：有以下幾種分類方式： （1 1從從XiXi和和XiXi大小來分：正反饋、負反饋大小來分：正反饋、負反饋 3 3反饋類型反饋類型 （2 2反饋信號類型來分：交流反饋和直流反饋反饋信號類型來分：交流反饋和直流反饋 （3 3從輸出端反饋取樣來分：電壓反饋和電流反饋從輸出端反饋取樣來分：電壓反饋和電流反饋 （4 4從從XiXi和和XiXi連接來分：串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋連接來分：串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 1616種種反反饋饋

3、類類型型電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)8 8種負反饋種負反饋8 8種正反饋種正反饋4 4種交流反饋種交流反饋4 4種直流反饋種直流反饋4 4種交流反饋種交流反饋4 4種直流反饋種直流反饋本章主要學(xué)習(xí)四種類型的交流負反饋放大器本章主要學(xué)習(xí)四種類型的交流負反饋放大器: :電壓串聯(lián)負反饋放大器電壓串聯(lián)負反饋放大器電壓并聯(lián)負反饋放大器電壓并聯(lián)負反饋放大器電流串聯(lián)負反饋放大器電流串

4、聯(lián)負反饋放大器電流并聯(lián)負反饋放大器電流并聯(lián)負反饋放大器反饋類型舉例反饋類型舉例交流交流 電壓電壓 并聯(lián)并聯(lián) 正正 反響反響（1 1交流電壓并聯(lián)正反饋放大器交流電壓并聯(lián)正反饋放大器直流直流 電流電流 串聯(lián)串聯(lián) 負負 反響反響（2 2直流電流串聯(lián)負反饋放大器直流電流串聯(lián)負反饋放大器反饋放大器反饋放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo o反饋放大器反饋放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+

5、Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo oI Ii iI If fI Ii iU Uo o交流電壓并聯(lián)正反響反饋放大器反饋放大器反饋放大器反饋放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo oI Ii iI If fI Ii i交直流電壓并聯(lián)正反響反饋放大器反饋放大器反饋放大器反饋放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo o交直流電

6、壓并聯(lián)正反響反饋放大器反饋放大器反饋放大器反饋放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo o（1 1輸入端信號規(guī)定輸入端信號規(guī)定3 3負反饋放大器信號單位量綱規(guī)定）負反饋放大器信號單位量綱規(guī)定） 串聯(lián)反饋：采用電壓串聯(lián)反饋：采用電壓Ui Ui 、Uf Uf 、UiUi） 并聯(lián)反饋：采用電流并聯(lián)反饋：采用電流IiIi、 If If 、IiIi） （2 2輸出端信號規(guī)定輸出端信號規(guī)定電壓反饋：采用電壓電壓反饋：采用電壓Uo）電流反饋：采用電流電流反饋：采用電流Io）（1

7、1電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋 4 4負反饋放大器四種組態(tài)負反饋放大器四種組態(tài) Uf = R1Uo / (R1+RF ) Fu = Uf / Uo = R1/ Uf = R1Uo / (R1+RF ) Fu = Uf / Uo = R1/ (R1+RF )(R1+RF ) 某因素某因素UoUfUiUo UoUfUiUo 由此，由此，輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓。電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓。 （2 2電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋 4 4負反饋放大器四種組態(tài)負反饋放大器四種組態(tài) If =If =Uo/RF Fg = If / Uo = Uo/RF Fg = If / Uo = 1/R

8、F 1/RF 某因素某因素UoIfIiUo UoIfIiUo 由此，由此，輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓。電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓。 （3 3電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋 4 4負反饋放大器四種組態(tài)負反饋放大器四種組態(tài) Uf =IoRF Fr = Uf / Io = RF Uf =IoRF Fr = Uf / Io = RF 某因素某因素IoUfUiIo IoUfUiIo 由此，由此，輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定電流負反饋穩(wěn)定輸出電流。電流負反饋穩(wěn)定輸出電流。 （1 1電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋 4 4負反饋放大器四種組態(tài)負反饋放大器四種組態(tài) UR3=Io(R3RF) If= (0

9、UR3=Io(R3RF) If= (0Uo) /RF=Uo) /RF=R3Io/ R3Io/ (R3+RF ) (R3+RF ) Fi = If / Io =Fi = If / Io =R1/ (R1+RF )R1/ (R1+RF ) 某因素某因素IoIfIiIo IoIfIiIo 由此，由此，輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定電流負反饋穩(wěn)定輸出電流。電流負反饋穩(wěn)定輸出電流。 5 5反饋一般表達式反饋一般表達式 Af = A /(1+FA) Af = A /(1+FA)（1 1）1+FA1+FA1 , 1 , 則則AfAfA , A , 為負反饋為負反饋, ,（2 2）1+FA1+FA1 , 1 , 則

10、則AfAfA , A , 為正反饋為正反饋, ,（3 3）1+FA1+FA0 , 0 , 則則AfAf,那么那么Ui = 0 Ui = 0 時時, ,仍有仍有 輸出輸出UoUo存在存在自激自激振蕩器。振蕩器。 （1 1反饋一般表達式反饋一般表達式 （2 2說明說明 6 6深度負反饋深度負反饋 D 1+FA 1，稱為深度負反饋。，稱為深度負反饋。 此時，此時，Af1/F 7 7反饋類型的判斷方法反饋類型的判斷方法 （1有無反饋的判斷有無反饋的判斷 直接觀察法：若輸入回路和輸出回路間有聯(lián)接直接觀察法：若輸入回路和輸出回路間有聯(lián)接元件元件, ,則有反饋則有反饋, ,否則無反饋。否則無反饋。 （2交流

11、直流反饋的判斷交流直流反饋的判斷 直接觀察法直接觀察法: :觀察反饋信號是交流還是直流。觀察反饋信號是交流還是直流。 （3電壓電流反饋的判斷電壓電流反饋的判斷 短路輸出端法：短路輸出端，若反饋消失，則原反短路輸出端法：短路輸出端，若反饋消失，則原反饋為電壓反饋；否則，則原反饋為電流反饋。饋為電壓反饋；否則，則原反饋為電流反饋。 7 7反饋類型的判斷方法反饋類型的判斷方法 （4串聯(lián)并聯(lián)反饋的判斷串聯(lián)并聯(lián)反饋的判斷 短路輸入端法：短路輸入端，若反饋消失，則原短路輸入端法：短路輸入端，若反饋消失，則原反饋為并聯(lián)反饋；否則，則原反饋為串聯(lián)反饋。反饋為并聯(lián)反饋；否則，則原反饋為串聯(lián)反饋。 一般情況下，直

12、接反饋到放大器輸入端的為并聯(lián)一般情況下，直接反饋到放大器輸入端的為并聯(lián)反饋；否則為串聯(lián)反饋。反饋；否則為串聯(lián)反饋。 （5正負反饋的判斷正負反饋的判斷 瞬時極性法：從前至后依次標(biāo)出諸三極管各極極瞬時極性法：從前至后依次標(biāo)出諸三極管各極極性，再比較原輸入信號和凈輸入信號的大小。若凈輸入性，再比較原輸入信號和凈輸入信號的大小。若凈輸入信號小為負反饋，否則為正反饋。信號小為負反饋，否則為正反饋。 反饋類型的判斷舉例反饋類型的判斷舉例 直流電流并聯(lián)負反饋直流電流并聯(lián)負反饋 交流電壓串聯(lián)負反饋交流電壓串聯(lián)負反饋反饋類型的判斷舉例反饋類型的判斷舉例 (b)uid+ui+ufR2R1+RLR3+uo(a)ui

13、d+uiufR2uoR1交直流電流串聯(lián)負反饋交直流電流串聯(lián)負反饋 交直流電壓串聯(lián)正反饋交直流電壓串聯(lián)正反饋4.2 4.2 負反饋對放大器性能的影響負反饋對放大器性能的影響 1 1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 負反饋放大器是以降低放大倍數(shù)為代價換負反饋放大器是以降低放大倍數(shù)為代價換取對其性能改善的。取對其性能改善的。 對對Af = A /（1 + FA兩邊求導(dǎo)：兩邊求導(dǎo)：dAf/dA =(1+FA FA)/(1+FA)2 = 1/(1+FA)2則則dAf = dA /(1+FA)2 ,兩邊同除于式兩邊同除于式Af = A /(1 + FA） 得到：得到：dAf /Af = 1/(1

14、+ FA)dA/A引進負反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了引進負反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了1 + FA倍倍 2 2減小非線性失真減小非線性失真 引進負反饋后，非線性失真減小了引進負反饋后，非線性失真減小了1 + FA1 + FA1 + FA1 + FA倍倍 定性分析：定性分析：3 3展寬通頻帶展寬通頻帶 通頻帶展寬通頻帶展寬1 +FA1 +FA倍。倍。4 4改變輸入輸出電阻改變輸入輸出電阻 僅與反饋在輸入端的聯(lián)接形式有關(guān)。僅與反饋在輸入端的聯(lián)接形式有關(guān)。 （1 1對輸入電阻的改變對輸入電阻的改變串聯(lián)負反饋增大輸入電阻串聯(lián)負反饋增大輸入電阻 Rif =(1+FA)Ri 并聯(lián)負反饋降低輸入電阻并聯(lián)負反饋降低輸入電阻 Rif = Ri/(1+FA) Rif = Ri/(1+FA) 僅與反饋在輸出端的聯(lián)接形式有關(guān)。僅與反饋在輸出端的聯(lián)接形式有關(guān)。 （2 2對輸出電阻的改變對輸出電阻的改變電壓負反饋降低輸出電阻電壓負反饋降低輸出電阻 降低降低1+FA倍倍 電流負反饋增大輸出電阻電流負反饋增大輸出電阻 增加增加1+FA倍倍 4.3 4.3 負反饋放大器的分析負反饋放大器的分析 1 1利用利用Af1/ FAf1/ F估算