第7章 放大電路中的反饋

1、第第7章章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋 7.1 引言引言 7.2 反饋的基本概念反饋的基本概念 7.3 反饋的判斷方法反饋的判斷方法 7.4 反饋的基本方程式反饋的基本方程式 7.5 四種反饋放大電路的分析四種反饋放大電路的分析 7.6 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響 7.7 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及消除負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及消除 7.8 放大電路中其他形式的反饋放大電路中其他形式的反饋 1. 反饋的基本概念是什么？如何判斷反饋組反饋的基本概念是什么？如何判斷反饋組態(tài)？態(tài)？ 2. 在深度負(fù)反饋條件下如何計(jì)算反饋的閉環(huán)在深度負(fù)反饋條件下如何計(jì)算反饋的閉環(huán)電壓放大

2、倍數(shù)？電壓放大倍數(shù)？ 3. 引入負(fù)反饋后放大電路的性能發(fā)生怎樣的引入負(fù)反饋后放大電路的性能發(fā)生怎樣的改變？改變？ 4. 為什么負(fù)反饋放大電路能產(chǎn)生自激振蕩？為什么負(fù)反饋放大電路能產(chǎn)生自激振蕩？ 5. 在負(fù)反饋放大電路中能引入正反饋嗎？在負(fù)反饋放大電路中能引入正反饋嗎？7.1 引言引言7.2反饋的基本概念反饋的基本概念在電子設(shè)備中經(jīng)常采在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋的方法來(lái)改善用反饋的方法來(lái)改善電路的性能，以達(dá)到電路的性能，以達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)。預(yù)定的指標(biāo)。放大電路中的放大電路中的反饋反饋，是指將放大電路輸出電量，是指將放大電路輸出電量( (輸出輸出電壓或輸出電流電壓或輸出電流) )的一部分或全部，通過(guò)一

3、定的方式，的一部分或全部，通過(guò)一定的方式，反送回輸入回路中。反送回輸入回路中。反饋放大電路的方框圖反饋放大電路的方框圖7.3 反饋的判斷方法反饋的判斷方法是否有聯(lián)系輸入、輸出回路的反饋通路；是否有聯(lián)系輸入、輸出回路的反饋通路；是否影響放大電路的凈輸入。是否影響放大電路的凈輸入。(a)沒(méi)引入反饋的放大電路沒(méi)引入反饋的放大電路 (b)引入反饋的放大電路引入反饋的放大電路(c) R的接入沒(méi)引入反饋的接入沒(méi)引入反饋1. 有無(wú)反饋的判斷有無(wú)反饋的判斷vIvO- -+C2C1R1R2(+)(+)(+)(+)交、直流負(fù)反饋交、直流負(fù)反饋(+)交流正反饋交流正反饋2. 直流反饋與交流反饋的判斷直流反饋與交流反

4、饋的判斷直流反饋直流反饋：反饋量只含有直流量。：反饋量只含有直流量。交流反饋交流反饋：反饋量只含有交流量。：反饋量只含有交流量。交直流反饋交直流反饋：反饋量既含有交流量又含有直流量。：反饋量既含有交流量又含有直流量。3. 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷iX并聯(lián)：反饋量并聯(lián)：反饋量和和fX輸入量輸入量接于同一輸入端。接于同一輸入端。fXiXfXiX接于不同的輸入端。接于不同的輸入端。iX串聯(lián)：反饋量串聯(lián)：反饋量和和fX輸入量輸入量fXiXfXiX串聯(lián)反饋電路串聯(lián)反饋電路并聯(lián)反饋電路并聯(lián)反饋電路4. 電壓反饋與電流反饋的判斷電壓反饋與電流反饋的判斷電流：將電流：將負(fù)載負(fù)載短路，反

5、饋量仍然存在。短路，反饋量仍然存在。電壓：將電壓：將負(fù)載負(fù)載短路，反饋量為零。短路，反饋量為零。電流反饋電路電流反饋電路RLRfESRSRcRLRfESRS+EC電壓反饋電路電壓反饋電路5. 正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)提高放大倍數(shù)提高 正反饋正反饋反饋信號(hào)削弱了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的反饋信號(hào)削弱了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)降低放大倍數(shù)降低 負(fù)反饋負(fù)反饋負(fù)反饋負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)+- -+.fi.iUUU .iU .fU反饋極性的判斷方法：反饋極性的判斷方法：瞬時(shí)極性法。瞬

6、時(shí)極性法。先假定某一瞬間輸入信號(hào)的極性，然后按信號(hào)先假定某一瞬間輸入信號(hào)的極性，然后按信號(hào)的放大過(guò)程，逐級(jí)推出輸出信號(hào)的瞬時(shí)極性，最后的放大過(guò)程，逐級(jí)推出輸出信號(hào)的瞬時(shí)極性，最后根據(jù)反饋回輸入端的信號(hào)對(duì)原輸入信號(hào)的作用，判根據(jù)反饋回輸入端的信號(hào)對(duì)原輸入信號(hào)的作用，判斷出反饋的極性。斷出反饋的極性。對(duì)分立元件而言，對(duì)分立元件而言，C與與B極性相反，極性相反，E與與B極性相同。極性相同。對(duì)集成運(yùn)放而言，對(duì)集成運(yùn)放而言， uO與與uN極性相反，極性相反， uO與與uP極性相同。極性相同。例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。 -因?yàn)橐驗(yàn)椴畈钅Ｄ］斎腚妷旱容斎腚妷?/p>

7、等于于輸入輸入電壓與電壓與反饋反饋電壓之電壓之差，反饋增強(qiáng)了輸入電壓，差，反饋增強(qiáng)了輸入電壓，所以為所以為正反饋正反饋。 -反饋信號(hào)削弱了輸入反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，因此為信號(hào)，因此為負(fù)反饋負(fù)反饋。( (a) )正反饋正反饋( (b) )負(fù)反饋負(fù)反饋例例vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)凈輸入量減小凈輸入量減小vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)凈輸入量增加凈輸入量增加a a負(fù)反饋負(fù)反饋b b正反饋正反饋vO- -+R4R5R3- -+vIR1R2反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路級(jí)間反饋通路級(jí)間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)凈輸入量減小凈輸入量減小c

8、c級(jí)間負(fù)反饋級(jí)間負(fù)反饋反饋通路反饋通路本級(jí)反饋通路本級(jí)反饋通路分立元件電路反饋極性的判斷分立元件電路反饋極性的判斷分立元件放大電路反饋極性的判斷分立元件放大電路反饋極性的判斷反饋通路反饋通路凈輸入量減小凈輸入量減小負(fù)反饋負(fù)反饋原則：對(duì)分立元件而言，原則：對(duì)分立元件而言，C與與B極性極性相反相反，E與與B極性極性相同相同。反饋放大電路方框圖反饋放大電路方框圖.f.o.iXXX，分 別分 別為輸入信號(hào)、輸出信為輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和反饋信號(hào)；號(hào)和反饋信號(hào)；開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù):.A無(wú)反饋時(shí)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；無(wú)反饋時(shí)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篿.o.XXA o.f.XXF .f.iiXXX

9、 7.4 反饋的基本方程式反饋的基本方程式所以：所以：)()(.o.i.f.i.i.oXFXAXXAXAX 閉環(huán)放大倍數(shù)：閉環(huán)放大倍數(shù)：:.fAFAAXXA 1.i.o.f電路的環(huán)路放大倍數(shù)：電路的環(huán)路放大倍數(shù)：i.f.XXFAo.f.XXF 反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：.FA.FfAAFA 1iifXXAAFA 11， 則則若若iifXXAAFA 11， 則則若若 fAFAFA則則則則若若 01 1，F(xiàn)FAAAFAf11 1 則則，反饋深度反饋深度負(fù)反饋負(fù)反饋正反饋正反饋?zhàn)约ふ袷幾约ふ袷幧疃蓉?fù)反饋深度負(fù)反饋7.5 四種負(fù)反饋放大電路的分析四種負(fù)反饋放大電路的分析7.5.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓

10、串聯(lián)負(fù)反饋放大電路反饋信號(hào)與輸出電壓成反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，集成運(yùn)放的凈輸入電正比，集成運(yùn)放的凈輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓壓等于輸入電壓與反饋電壓之差，之差，.fi.iUUU 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋uuuuuuuuuufFFAAUUA11i.o. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路.oF11f.URRRU 1uu.uu.11RRFAF 7.5.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，凈輸入電流等于外加反饋信號(hào)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輸入電流與反饋電流之差.f.i.iIII F.of.RUI 電壓并聯(lián)負(fù)反

11、饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋uiuiuiuiuifFFAAIUA11io. 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路fuiuiuiuiuifRFFAAIUA 11io.轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 11.1i.o.io.RRRARIUUUAfuifuuf 7.5.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路反饋信號(hào)與輸出電流成正比，反饋信號(hào)與輸出電流成正比，凈輸入電壓等于外加輸入信號(hào)凈輸入電壓等于外加輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差與反饋信號(hào)之差.fi.iUUU Fo.f.RIU 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋uiuiiuiuioiufFFAAUIA11 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電流串聯(lián)負(fù)反饋電路電流串聯(lián)負(fù)反饋電路RF

12、UIAuiioiuf11 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)RRRAURIUUALLiufiLoiouuf 7.5.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路 反饋信號(hào)與輸出電反饋信號(hào)與輸出電流成正比，凈輸入電流流成正比，凈輸入電流等于外加輸入信號(hào)與反等于外加輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差：饋信號(hào)之差：.f.iiIII F33o.f.RRRII iiiiiiiiiifFFAAIIA.io.11 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電路電流并聯(lián)負(fù)反饋電路)1(12.io.RRFIIAfiiiif 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)121.1io.)1(RRRRRRARIRIUUALfLiifiL

13、ouuf 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較輸出信號(hào)輸出信號(hào)反饋信號(hào)反饋信號(hào)開(kāi)環(huán)電路的放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)電路的放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)電壓串聯(lián)式電壓串聯(lián)式電壓并聯(lián)式電壓并聯(lián)式電流串聯(lián)式電流串聯(lián)式電流并聯(lián)式電流并聯(lián)式o.Uo.Uo.Io.If.Uf.Uf.If.Iio.UUAuu 電壓放電壓放大倍數(shù)大倍數(shù))(io. IUAui轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電阻電阻 )S(io.UIAiu 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電導(dǎo)io.IIAii 電流放電流放大倍數(shù)大倍數(shù)of.UUFuu S)(of.UIFiu )(of. IUFuiof.IIFii 7.6負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能

14、的影響7.6.1提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋后，在輸入信號(hào)一定的情況下，當(dāng)電路引入負(fù)反饋后，在輸入信號(hào)一定的情況下，當(dāng)電路參數(shù)變化、電源電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，放大電路參數(shù)變化、電源電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，放大電路輸出信號(hào)的波動(dòng)減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。輸出信號(hào)的波動(dòng)減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高的程度與反饋深度有關(guān)。放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高的程度與反饋深度有關(guān)。FAAA 1.f在中頻范圍內(nèi)，在中頻范圍內(nèi)，AFAA 1fAAAFAAd11dff 放大倍數(shù)的相對(duì)變化量：放大倍數(shù)的相對(duì)變化量：結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的

15、穩(wěn)定性提高了 (1 + AF) 倍。倍。例：例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中，在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中， k18k210F15RRA， 估算反饋系數(shù)和反饋深度估算反饋系數(shù)和反饋深度F；)1(FA 估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)；fA 如果開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)如果開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù) A 的相對(duì)變化量為的相對(duì)變化量為10%，此時(shí)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)此時(shí)閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af 的相對(duì)變化量等于多少？的相對(duì)變化量等于多少？解：解： 反饋系數(shù)反饋系數(shù)1 . 01822F11of RRRUUF反饋深度反饋深度45101 . 01011 FA 閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)101010

16、145.f FAAA Af 的相對(duì)變化量的相對(duì)變化量%001. 010%10d11d4ff AAAFAA 結(jié)論：當(dāng)開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化結(jié)論：當(dāng)開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化 10% 時(shí)，時(shí)，電壓放大倍數(shù)的相對(duì)變化量只有電壓放大倍數(shù)的相對(duì)變化量只有 0.0001%，而穩(wěn)定性，而穩(wěn)定性提高了一萬(wàn)倍。提高了一萬(wàn)倍。7.6.2改變輸入電阻改變輸入電阻一、引入串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加一、引入串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加iiiIUR iiiifiiiifIUFAUIUUIUR得：得：iif)1(RFAR 結(jié)論：引入結(jié)論：引入串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋后，后，輸入電阻增大輸入電阻增大為無(wú)反饋為無(wú)反饋時(shí)的時(shí)的 倍。倍。)

17、1(FA 二、引入并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小二、引入并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小.fiiIII iiiIUR iiifiiiiifIFAIUIIUIUR FARR 1iif得：得：結(jié)論：引入結(jié)論：引入并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋后，后，輸入電阻減小輸入電阻減小為無(wú)負(fù)反為無(wú)負(fù)反饋時(shí)的饋時(shí)的 1/ 。)1(FA 7.6.3 改變輸出電阻改變輸出電阻一、引入電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小一、引入電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小Li,0ooofRXIURoffiiUFXXXX放大電路的輸出電放大電路的輸出電阻定義為：阻定義為：時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)0i XoooiooUFARIXARIU得：得：FARIUR 1oooof結(jié)論：引入結(jié)論：引入電

18、壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋后，放大電路的后，放大電路的輸出電阻減小輸出電阻減小到無(wú)反饋時(shí)的。到無(wú)反饋時(shí)的。)1(1FA fiXXRof二、二、 電流負(fù)反饋使輸出電阻增加電流負(fù)反饋使輸出電阻增加offiiIFXXXXooooiooooIFARUXARUI 結(jié)論：引入結(jié)論：引入電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋后，放大電路的后，放大電路的輸出電阻增輸出電阻增大大到無(wú)反饋時(shí)的到無(wú)反饋時(shí)的 倍。倍。)1(oFA oof)1 (RFAR綜上所述綜上所述(1). 反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入

19、電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。(2). 反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減??；電流負(fù)輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小；電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。反饋使輸出電阻增大。(3). 串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電流負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。流負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。(4). 負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度有關(guān)。反饋深度有關(guān)。7.6.4展寬頻帶展寬頻帶由于負(fù)

20、反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，因而對(duì)于由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，因而對(duì)于 頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。設(shè)無(wú)反饋時(shí)放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別設(shè)無(wú)反饋時(shí)放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為為 ，上限頻率為，上限頻率為 f；HmAA和和HmHj1ffAA HffmAA和和 引入反饋系數(shù)為的負(fù)反饋后，放大電路在中、引入反饋系數(shù)為的負(fù)反饋后，放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為高頻段的放大倍數(shù)分別為 ，上限頻率為，上限頻率為 fHf。FHfmfHmmmHmmHmHmHHHfj1)1(j11j1j11j11ffAfFAfFAAffF

21、AAFffAffAFAAA 所以：所以：FAAAmmmf1 HmHf)1(fFAf 同理，可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后，放大電路的同理，可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后，放大電路的下下限頻率降低限頻率降低為無(wú)反饋時(shí)的為無(wú)反饋時(shí)的 1 /。)1(mFA 結(jié)論：結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，下限頻率降低，因而下限頻率降低，因而通頻帶展寬通頻帶展寬。fbwf=fHf - fLffHf fbw=fH - fLfH基本放大電路的基本放大電路的通頻帶通頻帶反饋放大電路的反饋放大電路的通頻帶通頻帶可見(jiàn)，引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍可見(jiàn)，引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍

22、數(shù)減小為無(wú)反饋時(shí)的數(shù)減小為無(wú)反饋時(shí)的1 /；而；而上限頻率提上限頻率提高高到無(wú)反饋時(shí)的倍。到無(wú)反饋時(shí)的倍。)1(mFA )1(FAm bwmbwf)1 (fFAfAlg20mlg20A3dBmflg20A3dBfLfHfbwfLffHffbwf負(fù)反饋對(duì)通頻帶和放大倍數(shù)的影響負(fù)反饋對(duì)通頻帶和放大倍數(shù)的影響fxf負(fù)反饋負(fù)反饋減小了波形失真減小了波形失真 加入加入負(fù)反饋負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋FxfAxixoxo大大小小xiA接近正弦波接近正弦波預(yù)失真預(yù)失真+ix 7.6.5抑制非線性失真和環(huán)內(nèi)噪聲抑制非線性失真和環(huán)內(nèi)噪聲同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。

23、7.6.6放大電路中引入負(fù)反饋的一般原則放大電路中引入負(fù)反饋的一般原則負(fù)反饋對(duì)放大電路性能方面的影響，均與反饋深度有關(guān)。負(fù)反饋對(duì)放大電路性能方面的影響，均與反饋深度有關(guān)。負(fù)反饋放大電路的分析以定性分析為主，定量分析為輔。負(fù)反饋放大電路的分析以定性分析為主，定量分析為輔。電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善電路的動(dòng)態(tài)性能為了改善電路的動(dòng)態(tài)性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。（2）根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)引入串聯(lián)負(fù)反饋，或者并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)引入串聯(lián)負(fù)反饋，或者并聯(lián)負(fù)反饋。

24、當(dāng)信號(hào)源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增大放大當(dāng)信號(hào)源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增大放大電路的輸入電阻，以減小信號(hào)源的輸出電流和內(nèi)阻上的電路的輸入電阻，以減小信號(hào)源的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，應(yīng)引入壓降，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋。（4）根據(jù)表）根據(jù)表6.3.1所示的四種組態(tài)反饋電路的功能，所示的四種組態(tài)反饋電路的功能，在需要進(jìn)在需要進(jìn)行信號(hào)變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)行信號(hào)變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)。例如，若將電流信號(hào)轉(zhuǎn)。例如，若將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入換成電壓信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋；若；若將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)

25、換成電流信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電流串電流串聯(lián)負(fù)反饋聯(lián)負(fù)反饋，等等。，等等。當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻較大的電壓源時(shí)，為減小電路的輸當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻較大的電壓源時(shí)，為減小電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，應(yīng)引入入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋。（3）根據(jù)負(fù)載對(duì)放大電路輸出量的要求根據(jù)負(fù)載對(duì)放大電路輸出量的要求，即負(fù)載對(duì)其信號(hào)源，即負(fù)載對(duì)其信號(hào)源的要求，決定引入電壓負(fù)反饋或電流負(fù)反饋。當(dāng)負(fù)載需要的要求，決定引入電壓負(fù)反饋或電流負(fù)反饋。當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋；當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定；當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電流信號(hào)時(shí)，應(yīng)

26、引入的電流信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋。電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則7.7負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及消除負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及消除對(duì)于多級(jí)放大電路，如果引入過(guò)深的負(fù)反饋，可能引對(duì)于多級(jí)放大電路，如果引入過(guò)深的負(fù)反饋，可能引起自激振蕩。起自激振蕩。7.7.1 負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：FAAA 1f在中頻段，在中頻段，11 FAAF在高、低頻段，放大倍數(shù)和反饋系數(shù)在高、低頻段，放大倍數(shù)和反饋系數(shù) 的模和相角的模和相角都隨頻率變化，使都隨頻率變化，使

27、。11 FA01 FA， fA 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)說(shuō)明，此時(shí)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)，但仍有一定的輸出信說(shuō)明，此時(shí)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)，但仍有一定的輸出信號(hào)，因此產(chǎn)生了自激振蕩。號(hào)，因此產(chǎn)生了自激振蕩。自激振蕩的平衡條件自激振蕩的平衡條件01 FA即：即：1 FA1 FA)210()12(arg， nnFA幅值條件幅值條件相位條件相位條件自激振蕩過(guò)程如下：自激振蕩過(guò)程如下：0XiX0XfX負(fù)反饋放大電路的自激振蕩負(fù)反饋放大電路的自激振蕩利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖，分析利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖，分析是否同時(shí)滿(mǎn)足自激振蕩的幅度和相位條件。是否同時(shí)滿(mǎn)足自激振蕩的幅度和相位條件。FA7.7.2判

28、斷負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的方法判斷負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的方法滿(mǎn)足滿(mǎn)足自激振蕩的幅度自激振蕩的幅度條件頻率為條件頻率為fC滿(mǎn)足滿(mǎn)足自激振蕩的相位自激振蕩的相位條件頻率為條件頻率為fO因?yàn)榇嬖谝驗(yàn)榇嬖趂O ，且，且fO fC ，則電路不穩(wěn)定。則電路不穩(wěn)定。判斷方法判斷方法雖然存在雖然存在fO ，但但fO fC ，則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。判斷方法小結(jié)如下：判斷方法小結(jié)如下：（1）若不存在）若不存在fO ，則電路穩(wěn)定則電路穩(wěn)定（2）若存在若存在fO ，且，且fO fC ，則電路不穩(wěn)定，必然產(chǎn)生自激振蕩。則電路不穩(wěn)定，必然產(chǎn)生自激振蕩。若存在若存在fO ，但但f

29、O fC ，則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。例例1：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：FAf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA402000 90 180 AF( (a) )產(chǎn)生自激產(chǎn)生自激由波特圖中的相頻特由波特圖中的相頻特性可見(jiàn)，當(dāng)性可見(jiàn)，當(dāng) f = f0 時(shí)，相時(shí)，相位移位移 AF = - -180，滿(mǎn)足相滿(mǎn)足相位條件；位條件；1 FA結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng) f = f0 時(shí)，電路同時(shí)滿(mǎn)足自激振蕩的相位條時(shí)，電路同時(shí)滿(mǎn)足自激振蕩的相位條件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。此頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅此頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻

30、特性位于橫坐標(biāo)軸之上，頻特性位于橫坐標(biāo)軸之上，即：即：結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)定工作。定工作。1 FA例例2：由 負(fù) 反 饋 放 大 電 路由 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的波特圖可見(jiàn)，當(dāng)?shù)牟ㄌ貓D可見(jiàn)，當(dāng) f = f0 ，相位移相位移 AF = - -180 時(shí)時(shí)FAf / HZf / HZf0f060dB/lg20FA4020OO 90 180 AFfcfc利用波特圖來(lái)判斷自激振蕩利用波特圖來(lái)判斷自激振蕩( (b) )不產(chǎn)生自激不產(chǎn)生自激Gm當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定范圍內(nèi)變當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定

31、范圍內(nèi)變化時(shí)，為保證放大電路也能滿(mǎn)足穩(wěn)定條件，要求放大電路化時(shí)，為保證放大電路也能滿(mǎn)足穩(wěn)定條件，要求放大電路要有一定的穩(wěn)定裕度。要有一定的穩(wěn)定裕度。幅值裕度幅值裕度 Gmf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA4020OO 90 180 AFfcfc)dB(lg200mffFAG 對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路，電路，Gm 為負(fù)值。為負(fù)值。 Gm 值愈值愈負(fù)，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。負(fù)，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。一般要求一般要求 Gm - -10 dB 。相位裕度相位裕度 m 180AF 當(dāng)當(dāng) f = fc 時(shí)，時(shí)，0lg20 FAcAFm180ff 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定負(fù)

32、反饋放大電路穩(wěn)定對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路，對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路， m 為正值。為正值。 m 值愈值愈大，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。大，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。一般要求一般要求 m 45 f / Hzf / Hzfofo60dB/lg20FA402000 90 180 AFfcfc mGm7.7.3 自激振蕩的消除自激振蕩的消除為保證放大電路穩(wěn)定工作，對(duì)于三級(jí)或三級(jí)以上的為保證放大電路穩(wěn)定工作，對(duì)于三級(jí)或三級(jí)以上的負(fù)反饋放大電路，需采取適當(dāng)措施破壞自激振蕩的幅度負(fù)反饋放大電路，需采取適當(dāng)措施破壞自激振蕩的幅度條件和相位條件。條件和相位條件。最簡(jiǎn)單的方法是最簡(jiǎn)單的方法是減小反饋系數(shù)減小反饋系數(shù)或反饋

33、深度，使得在或反饋深度，使得在滿(mǎn)足相位條件時(shí)不滿(mǎn)足幅度條件。滿(mǎn)足相位條件時(shí)不滿(mǎn)足幅度條件。但是，由于反饋深度下降，不利于放大電路其他性但是，由于反饋深度下降，不利于放大電路其他性能的改善，因此通常采用接入電容或能的改善，因此通常采用接入電容或 RC 元件組成元件組成校正網(wǎng)校正網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，以消除自激振蕩。，以消除自激振蕩。 比較簡(jiǎn)單的消振措施是在負(fù)反饋放大電路的適當(dāng)?shù)乇容^簡(jiǎn)單的消振措施是在負(fù)反饋放大電路的適當(dāng)?shù)胤浇尤胍粋€(gè)電容。方接入一個(gè)電容。 接入的電容相當(dāng)于并聯(lián)在前一級(jí)的負(fù)載上，在中、接入的電容相當(dāng)于并聯(lián)在前一級(jí)的負(fù)載上，在中、低頻時(shí)，容抗很大，所以這個(gè)電容基本不起作用。低頻時(shí)，容抗很大，所以這個(gè)

34、電容基本不起作用。 高頻時(shí)，容抗減小，使前一級(jí)的放大倍數(shù)降低，高頻時(shí)，容抗減小，使前一級(jí)的放大倍數(shù)降低，從而破壞自激振蕩的條件，使電路穩(wěn)定工作。從而破壞自激振蕩的條件，使電路穩(wěn)定工作。簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償前后基本放大電路的幅頻特性簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償前后基本放大電路的幅頻特性虛線為補(bǔ)償前的幅頻特性虛線為補(bǔ)償前的幅頻特性實(shí)線為補(bǔ)償后的幅頻特性實(shí)線為補(bǔ)償后的幅頻特性7.8 放大電路中的其它形式的反饋放大電路中的其它形式的反饋7.8.1 自舉電路自舉電路fu 引入的正、負(fù)反饋目標(biāo)是一致的引入的正、負(fù)反饋目標(biāo)是一致的-增大輸入電阻增大輸入電阻。 自舉電路：通過(guò)引入正反饋，自舉電路：通過(guò)引入正反饋，提高輸入端電壓的電路

35、；自舉電路提高輸入端電壓的電路；自舉電路可以增大輸入電阻?？梢栽龃筝斎腚娮?。33i33i3oi1)1 (33RARiURRUARUUiuRuR負(fù)反饋負(fù)反饋正反饋正反饋7.8.2 電流反饋運(yùn)算放大電路電流反饋運(yùn)算放大電路 電壓反饋運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱(chēng)電壓反饋運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱(chēng)VFA -傳統(tǒng)的運(yùn)放均為電壓放大電路。在使用時(shí)，傳統(tǒng)的運(yùn)放均為電壓放大電路。在使用時(shí)，無(wú)論引入什么樣的反饋，最終必然通過(guò)產(chǎn)生差模輸無(wú)論引入什么樣的反饋，最終必然通過(guò)產(chǎn)生差模輸入電壓，經(jīng)集成運(yùn)放放大入電壓，經(jīng)集成運(yùn)放放大 電流反饋運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱(chēng)電流反饋運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱(chēng)CFA ） -采用電流模技術(shù)設(shè)計(jì)和制造的電流反饋運(yùn)采用電流模技術(shù)設(shè)計(jì)和制