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文檔簡介

1、第七章第七章 反饋放大電路反饋放大電路7.1 7.1 反饋的基本概念反饋的基本概念7.2 7.2 負(fù)反饋放大器的四種類型負(fù)反饋放大器的四種類型7.4 7.4 負(fù)反饋對放大器性能的影響負(fù)反饋對放大器性能的影響7.5 7.5 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.3 7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式開環(huán)與閉環(huán)開環(huán)與閉環(huán)電路中只有正向傳輸,沒有反電路中只有正向傳輸,沒有反向傳輸,稱為向傳輸,稱為開環(huán)狀態(tài)。開環(huán)狀態(tài)。正向傳輸正向傳輸信號從輸入端到信號從輸入端到輸出端的傳輸輸出端的傳輸反向傳輸反向傳輸信號從輸信號從輸出端到輸入端的傳輸出端到輸入端的傳

2、輸既有正向傳輸,又有反饋既有正向傳輸,又有反饋 稱為稱為閉環(huán)狀態(tài)閉環(huán)狀態(tài)。uu+f1oi+RRuuo+i信號的正向傳輸信號的正向傳輸信號的正向傳輸信號的正向傳輸反饋傳輸反饋傳輸(通路通路)(反饋網(wǎng)絡(luò))(反饋網(wǎng)絡(luò))7.1.1 7.1.1 反饋的基本概念反饋的基本概念1、什么是反饋、什么是反饋? 所謂反饋就是在電路中把所謂反饋就是在電路中把輸出量輸出量(電壓或(電壓或電流)的一部分或全部以某種方式電流)的一部分或全部以某種方式送回輸入送回輸入端端,使原來輸入信號增大或減少并因此影響,使原來輸入信號增大或減少并因此影響放大電路某些性能的過程放大電路某些性能的過程。基本放大電路基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋

3、網(wǎng)絡(luò)AFiXidXfX oX采樣采樣比較比較2bR1bReRcR1Cbce2CCCU iuBUouLR CI BI EI ReU BEU CI T ReBbeUUU2、如圖是靜態(tài)工作、如圖是靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的電路。實(shí)際點(diǎn)穩(wěn)定的電路。實(shí)際上是一個(gè)負(fù)反饋的過上是一個(gè)負(fù)反饋的過程。程。 在實(shí)際電子電路中,在實(shí)際電子電路中,不僅需要直流反饋來不僅需要直流反饋來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),更穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),更需要引入交流負(fù)反饋需要引入交流負(fù)反饋來實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)交流性能交流性能的改的改善。善。TICQ IEUReUBE=UB-UReIB3、一個(gè)電路中有否反饋,一般有以下兩種情況:個(gè)電路中有否反饋,一般有以下兩種情況: (1

4、)、輸出回路與輸入回路之間是否有存在回路,如圖:、輸出回路與輸入回路之間是否有存在回路,如圖: RF、R1為反為反饋通路;饋通路; (2)、反饋元件同時(shí)在輸入回路和輸出回路中如圖中的、反饋元件同時(shí)在輸入回路和輸出回路中如圖中的Re ,Re上既有上既有輸入信號又有輸出信號輸入信號又有輸出信號,本身就已擔(dān)任把輸出信號送回輸入端本身就已擔(dān)任把輸出信號送回輸入端的作用。的作用。iUoULR 1RFRFU輸入輸入回路回路2bR1bReRcR1Cbce2CCCU iuBU輸出輸出回路回路ou判斷電路是否存在反饋通路判斷電路是否存在反饋通路反饋通路反饋通路(本級)(本級)反饋通路反饋通路(本級)(本級)反饋

5、通路反饋通路(級間)(級間)7.1.2 7.1.2 反饋的分類反饋的分類1.1.直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋2.2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋3.3.負(fù)反饋與正反饋負(fù)反饋與正反饋4.4.電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋5.本級反饋與級間反饋本級反饋與級間反饋直流反饋直流反饋若電路將直流量反饋到輸入回路,則若電路將直流量反饋到輸入回路,則稱直流反饋。稱直流反饋。1.直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋 該電路引入直流反饋的目的,是為了穩(wěn)定靜態(tài)工該電路引入直流反饋的目的,是為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)作點(diǎn)Q。交流反饋交流反饋若電路將若電路將交流量反饋到輸入回路,交流量反饋到輸入回路,則

6、稱交流反饋。則稱交流反饋。(如去掉電容(如去掉電容Ce)交流反饋,影響電路的交流反饋,影響電路的交流工作性能交流工作性能。直流反饋直流反饋交流反饋交流反饋+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICic(1)(1)在交流通路中存在的反饋稱為交流反饋如圖(在交流通路中存在的反饋稱為交流反饋如圖(a a) ;(2)(2)在放大電路的直流通路中存在的反饋稱為直流反饋如圖(在放大電路的直流通路中存在的反饋稱為直流反饋如圖(b b)(3)(3)當(dāng)然在直流通路和交流通路中均有反饋通路,這時(shí)交直流反當(dāng)然在直流通路和交流通路中均有反饋通路,這時(shí)交直流反饋同時(shí)存在圖(饋同時(shí)存在圖(c

7、c) 。(a a)交流反饋)交流反饋1R2R3RFRFCCCU (b b)直流反饋)直流反饋eRCCU FR(c c)交直流反饋)交直流反饋CCU 解:根據(jù)反饋到輸入端的信號是交流還是直流還是同時(shí)解:根據(jù)反饋到輸入端的信號是交流還是直流還是同時(shí)存在,來進(jìn)行判別。存在,來進(jìn)行判別。例:判斷下圖中有哪些反饋回路,是交流反饋還是直流反饋。例:判斷下圖中有哪些反饋回路,是交流反饋還是直流反饋。uu+1A+RfRoiC22R1C交、直流反饋交、直流反饋交流反饋交流反饋 注意電容的注意電容的“隔直通交隔直通交”作用!作用!由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)

8、串聯(lián)串聯(lián):串聯(lián):輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和(KVLKVL) - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f并聯(lián):并聯(lián):輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和(KCLKCL) ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f并聯(lián)并聯(lián)2 2、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋(看輸入端)、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋(看輸入端)2 2、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋(看輸入端)、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋(看輸入端)(1)如果反饋量和輸入量是以電壓形式相加減稱為串聯(lián)反饋如如果反饋量和輸入量是以電壓形式相加減稱為串聯(lián)反饋如圖(圖(a)。)。Ui與與

9、 UF是以電壓形式串聯(lián)相加減,所以是串聯(lián)是以電壓形式串聯(lián)相加減,所以是串聯(lián)反饋。反饋。(2)如果反饋量和輸入量是以電流形式相疊加,如果反饋量和輸入量是以電流形式相疊加,Ii和和If以電流形以電流形式相加減式相加減,稱為并聯(lián)反饋如圖(稱為并聯(lián)反饋如圖(b)fiiuuu iUoULR 1RFRFUiU fidIII串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 口訣口訣因?yàn)榇?lián)的本質(zhì)是分壓,并聯(lián)的本質(zhì)是分流因?yàn)榇?lián)的本質(zhì)是分壓,并聯(lián)的本質(zhì)是分流,所以所以輸入端與輸入端與反饋端反饋端: :同點(diǎn)為并聯(lián)反饋同點(diǎn)為并聯(lián)反饋輸入端與輸入端與反饋端反饋端: : 異點(diǎn)為串聯(lián)反饋異點(diǎn)為串聯(lián)反饋VCC_CIRCLEVCC_CIR

10、CLE+A+LRRfifid1i1Ruoiu反饋到基極為并聯(lián)反饋反饋到基極為并聯(lián)反饋反饋到發(fā)射極為串聯(lián)反饋反饋到發(fā)射極為串聯(lián)反饋ib= ii ifibiiifube= ui uf+uiube+uf例:基本放大器,無反饋,凈輸例:基本放大器,無反饋,凈輸入量入量ube=ui,電壓放大倍數(shù)為:,電壓放大倍數(shù)為:3.負(fù)反饋與正反饋負(fù)反饋與正反饋負(fù)反饋負(fù)反饋輸入量不變時(shí),引入反饋后使凈輸入量減小,輸入量不變時(shí),引入反饋后使凈輸入量減小,放大倍數(shù)減小。放大倍數(shù)減小。引入反饋后,凈輸入量引入反饋后,凈輸入量ube =ui- uf ,電壓放大倍數(shù)為:電壓放大倍數(shù)為:可見,凈輸入量減小,放大倍數(shù)減小,所以是負(fù)

11、反饋??梢?,凈輸入量減小,放大倍數(shù)減小,所以是負(fù)反饋。正反饋正反饋輸入量不變時(shí),引入反饋后使凈輸入量增加,輸入量不變時(shí),引入反饋后使凈輸入量增加,放大倍數(shù)增加。放大倍數(shù)增加。+u-TRuLcCCob1+.RCb2Cb1+ViR-beu+-ebeLu)(1RrRAbeLurRA+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-假設(shè)某一瞬時(shí),在放大電路的輸入端加入一個(gè)正極性的輸入信號,按信號傳假設(shè)某一瞬時(shí),在放大電路的輸入端加入一個(gè)正極性的輸入信號,按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性,直至判斷出反饋信號的瞬時(shí)極性。如果輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性,直至判斷出

12、反饋信號的瞬時(shí)極性。如果反饋信號的瞬時(shí)極性使凈輸入減小,則為負(fù)反饋;反之為正反饋。反饋信號的瞬時(shí)極性使凈輸入減小,則為負(fù)反饋;反之為正反饋。iUOU1R2R3 3、正反饋與負(fù)反饋、正反饋與負(fù)反饋 判斷的方法判斷的方法-用瞬時(shí)極性法用瞬時(shí)極性法FUFiiUUU iUOU1R2RFUFiiUUU iU iU 口訣口訣瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法: :輸入端與反饋端同點(diǎn)輸入端與反饋端同點(diǎn): : 異號為負(fù)異號為負(fù) 同號為正同號為正 輸入端與反饋端異點(diǎn)輸入端與反饋端異點(diǎn): : 同號為負(fù)同號為負(fù) 異號為正異號為正 負(fù)反饋負(fù)反饋正反饋正反饋 電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放

13、大電路輸出端的取樣對象決定端的取樣對象決定電壓反饋:反饋信號電壓反饋:反饋信號xf和輸出電壓成比例,即和輸出電壓成比例,即xf=Fvo電流反饋:反饋信號電流反饋:反饋信號xf與輸出電流成比例,即與輸出電流成比例,即xf=Fio 并聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)4 4、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋RL vo o xf xid vo 電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓xf=Fvo , xid= xixf4 4、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋RL io o xf xid io 電流負(fù)反

14、饋穩(wěn)定輸出電流電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流xf=Fio , xid= xixf4 4、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)iUoULR 1RFRFU4 4、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)(1)如果反饋是取自輸出電壓,則稱為電壓反饋。如圖如果反饋是取自輸出電壓,則稱為電壓反饋。如圖(a) UF與與輸出電壓輸出電壓UO 成正比。成正比。(2)如果反饋是取自輸出電流,則稱為電流反饋。如圖如果反饋是取自輸出電流,則稱為電流反饋。如圖(b)中中 UF =IERe=ICRe與輸出電流與輸出電流IC成正比。成正比。oF11fuRRRu 2bR1bReRcR

15、1Cbce2CCCU iuBUou輸入輸入回路回路輸出輸出回路回路eI電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋 口訣口訣方法一:輸出電路結(jié)構(gòu)法方法一:輸出電路結(jié)構(gòu)法 輸出輸出端端與與 反饋端反饋端 :同點(diǎn)為電壓反饋同點(diǎn)為電壓反饋; 異點(diǎn)為電流反饋異點(diǎn)為電流反饋方法二:輸出短路法方法二:輸出短路法 令令L0(短路)(短路)0 Xf=0,電壓反饋電壓反饋; ; Xf0,電流反饋電流反饋判斷方法:負(fù)載短路法判斷方法:負(fù)載短路法 將將負(fù)載負(fù)載短路,反饋量仍然存在短路,反饋量仍然存在電流反饋。電流反饋。 將將負(fù)載負(fù)載短路(未接負(fù)載時(shí)輸出對地短路),反饋量為零短路(未接負(fù)載時(shí)輸出對地短路),反饋量為零電壓反饋。電

16、壓反饋。電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路4 4、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)、電壓反饋和電流反饋(看輸出端)本級反饋本級反饋反饋只存在于某一級放大器中反饋只存在于某一級放大器中 級間反饋級間反饋反饋存在于兩級以上的放大器中反饋存在于兩級以上的放大器中例例5.本級反饋與級間反饋本級反饋與級間反饋VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1級間反饋級間反饋本級反饋本級反饋本級反饋本級反饋7.2 7.2 負(fù)反饋放大器的四種類型負(fù)反饋放大器的四種類型負(fù)反饋類型有四種組態(tài)負(fù)反饋類型有四種組態(tài): : 電壓串聯(lián)負(fù)反

17、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)反饋一一. . 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,所以該電路為所以該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋從輸入端看,有:從輸入端看,有:ud = ui -uf故為串聯(lián)反饋。故為串聯(lián)反饋。用用“瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法”判斷反饋極性判斷反饋極性 反饋電壓:反饋電壓:fRRRuu11of因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比例,所以稱電壓反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比例,所以稱電壓反饋。VVV-fARi+duu-f-R+u1+uRo分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓串聯(lián)負(fù)

18、反饋RL uO uf ud(ube) uO 電壓負(fù)反饋的特性電壓負(fù)反饋的特性穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定過程:穩(wěn)定過程:負(fù)載變化時(shí),負(fù)載變化時(shí),輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1ui一定一定二二. .電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,所以該電路負(fù)反饋,所以該電路為為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。電壓并聯(lián)負(fù)反饋。id = ii -if從輸入端看有:從輸入端看有:因?yàn)榉答伭颗c輸出

19、電壓成比例,所以是電壓反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比例,所以是電壓反饋。 反饋電流:反饋電流:ffRuRuuioof故為并聯(lián)負(fù)反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+A+LRRfifid1i1Ruoiu分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋ffRuRuuiioof反饋量與輸出電壓成比例,反饋量與輸出電壓成比例,所以是電壓反饋。所以是電壓反饋。根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,所以該電路為根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,所以該電路為電壓串聯(lián)負(fù)電壓串聯(lián)負(fù)反饋反饋id = ii -if在輸入端有在輸入端有故為并聯(lián)負(fù)反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。 因?yàn)榉答侂娏鳎阂驗(yàn)榉答侂娏鳎?TLR-cui-

20、b+iCC+sRi+VOuu-ssRRffi三三. .電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,所以該電路負(fù)反饋,所以該電路為為電流并聯(lián)負(fù)反饋。電流并聯(lián)負(fù)反饋。又因?yàn)橛忠驗(yàn)樵谳斎攵擞性谳斎攵擞?id = ii -if 反饋電流:反饋電流:RRRiifof因?yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例,所以是電流反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例,所以是電流反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。uu-1AiiR+i+oidifiofRRLR+-分立電路組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋分立電路組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋引入電流負(fù)反饋的目的引入電流負(fù)反饋的目的穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定過程:穩(wěn)定過程:負(fù)載變

21、化時(shí),負(fù)載變化時(shí),輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定RL io(ic2) if id (ib) io(ic2) +-Rc1c2RRfRe2RsLR1T2Tic2ifsius-u+O+-uiCC+Vibuu-1AiiR+i+oidifiofRRLR+- 四四. .電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 反饋電壓:反饋電壓:uf=ioRf根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋,所以該電路負(fù)反饋,所以該電路為為電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋ud = ui -uf又因?yàn)橛忠驗(yàn)樵谳斎攵擞性谳斎攵擞幸驗(yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例,所以是電流反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例,所以是電流反饋。故為串聯(lián)負(fù)反饋。故為串聯(lián)負(fù)反饋。u-u

22、R+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi分立電路組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋電路分立電路組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋電路io uf ud io 引入電流負(fù)反饋的目的引入電流負(fù)反饋的目的穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定過程:穩(wěn)定過程:負(fù)載變化時(shí),負(fù)載變化時(shí),輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電阻輸出電阻RL u-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-五、反饋類型及判別方法總結(jié)五、反饋類型及判別方法總結(jié)1.1.直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋?zhàn)⒁怆娙莸淖⒁怆娙莸摹案糁蓖ń桓糁蓖ń弧弊饔米饔?例題例題1:試判斷下圖電路中有

23、哪些反饋支路,各是直流反試判斷下圖電路中有哪些反饋支路,各是直流反饋還是交流反饋?饋還是交流反饋?+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C42.2.反饋極性:正反饋與負(fù)反饋反饋極性:正反饋與負(fù)反饋判定方法判定方法“瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法”例題例題2:試判斷下列電路中反饋支路的反饋極性。試判斷下列電路中反饋支路的反饋極性。對于串聯(lián)反饋:對于串聯(lián)反饋:輸入量與反饋量作用在不同的兩點(diǎn)上,若輸入量與輸入量與反饋量作用在不同的兩點(diǎn)上,若輸入量與反饋量的瞬時(shí)極性相同為負(fù)反饋,瞬時(shí)極性相反為正反饋。反饋量的瞬時(shí)極性相同為負(fù)反饋,瞬時(shí)極性相反為正反饋。對于并聯(lián)反饋:對于并聯(lián)反饋:輸入量

24、與反饋量作用在同一點(diǎn)上,若反饋元件兩端輸入量與反饋量作用在同一點(diǎn)上,若反饋元件兩端瞬時(shí)極性相反為負(fù)反饋,瞬時(shí)極性相同為正反饋。瞬時(shí)極性相反為負(fù)反饋,瞬時(shí)極性相同為正反饋。動畫演示動畫演示+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C4uu+RofA+i1RVVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6VV+A+uOiu1RR2CC+V3RU+VUcc2RR1Ouiu3. 取樣方式取樣方式電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋 假設(shè)輸出端交流短路(假設(shè)輸出端交流短路(RL=0),即),即uo=0,若,若反饋信號消失了,則為電壓反饋;若反饋信號仍反饋信號消失了,則為電壓反饋;若反

25、饋信號仍然存在,則為電流反饋。然存在,則為電流反饋。電壓反饋:電壓反饋:反饋信號的大小與輸出電壓成比反饋信號的大小與輸出電壓成比 例。例。判斷方法判斷方法輸出短路法:輸出短路法:電流反饋:電流反饋:反饋信號的大小與輸出電流成比反饋信號的大小與輸出電流成比 例。例。例題例題3:試判斷下列電路中引入的反饋是電試判斷下列電路中引入的反饋是電壓反饋還是電流反饋。壓反饋還是電流反饋。+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-f+R1bCCTCRVRu+-Lo-+uieC2Su+-RSf-u+VVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6+_+V-+cciuuO1RR23RR

26、4R56Ru-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi 4.比較方式比較方式串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋:串聯(lián)反饋:反饋信號與輸入信號加在放大電路輸反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極。有:入回路的兩個(gè)電極。有:ud = ui -uf 并聯(lián)反饋:并聯(lián)反饋:反饋信號與輸入信號加在放大電路輸反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極。有:入回路的同一個(gè)電極。有:id = ii -if 此時(shí)反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。 對

27、于三極管電路:對于三極管電路:T輸入量反饋量輸入量反饋量T 若反饋信號與輸入信號同時(shí)加在三極管的基極或發(fā)射若反饋信號與輸入信號同時(shí)加在三極管的基極或發(fā)射極,則為并聯(lián)反饋。極,則為并聯(lián)反饋。 若反饋信號與輸入信號一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極若反饋信號與輸入信號一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。則為串聯(lián)反饋。T輸入量反饋量T輸入量反饋量 對于運(yùn)放電路:對于運(yùn)放電路: 若反饋信號與輸入信號同時(shí)加在同相端或反相端為并若反饋信號與輸入信號同時(shí)加在同相端或反相端為并聯(lián)反饋。聯(lián)反饋。 若反饋信號與輸入信號一個(gè)加在同相端一個(gè)加在反相若反饋信號與輸入信號一個(gè)加在同相端一個(gè)加在反相端則為串聯(lián)反饋。端則為串聯(lián)反

28、饋。反饋量+u+uA輸入量反饋量u+輸入量u+A輸入量+A+u反饋量u+uA+u輸入量反饋量例題例題4:試判斷下列電路中引入的反饋是串聯(lián)反饋試判斷下列電路中引入的反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。還是并聯(lián)反饋。VV+A+uOiu1RR2CC+V3R+V-+_+ccuOui1RR23R4RVVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6U+VUcc2RR1Ouiu例題例題5:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。解解:電壓串聯(lián)負(fù)反饋。電壓串聯(lián)負(fù)反饋。_+VRCCVuTV+R2R2i1TEEIsf1uRRA+o12VVVfARi+uu-f-R+u1+Ro1解解:電壓并聯(lián)負(fù)反饋。電壓并聯(lián)負(fù)

29、反饋。動畫演示動畫演示例題例題6:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。+_V1fI12R12TiR2+uRTRRsR34RCCVVEEuoT3VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEuiuRf+Ao1R基本放大電路基本放大電路AidXoX 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)FfX 放大放大:idoXXA迭加:迭加:fiidXXX1.方框圖:方框圖:A稱為開環(huán)稱為開環(huán)放大倍數(shù)放大倍數(shù)iX + 反饋反饋:ofXXF AF稱為閉環(huán)放大倍數(shù)稱為閉環(huán)放大倍數(shù)AF=Xo / Xi輸出信號輸出信號輸入信號輸入信號反饋信號反饋信號凈輸入信號凈輸入信號F稱為反饋系數(shù)稱為反饋系數(shù)設(shè)設(shè)Xf與與Xi同相同相8.3

30、負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器2. 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)系閉環(huán)放大倍數(shù):閉環(huán)放大倍數(shù):放大放大:idoXXA反饋反饋:ofXXF 迭加:迭加:fiidXXXAF=Xo / Xi =Xo / (Xid+ Xf)= Xo / ( + XoF) =XoA11A+F=A1+AF3. 關(guān)于反饋深度的討論關(guān)于反饋深度的討論一般負(fù)反饋一般負(fù)反饋稱為反饋深度稱為反饋深度FA 1FAAA 1F時(shí),時(shí), 11 )1( FA, FAA 時(shí),時(shí), 11 )2( FA深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋正反饋正反饋時(shí),時(shí), 11 )3( FA, FAA 自激振

31、蕩自激振蕩時(shí),時(shí), 01 )4( FA, F A負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義8.4 負(fù)反饋對放大電路性能的影響負(fù)反饋對放大電路性能的影響 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性 減少非線性失真減少非線性失真 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻 在放大器中引在放大器中引入負(fù)反饋入負(fù)反饋 降低了放大倍數(shù)降低了放大倍數(shù) 使放大器的性能得以改善:使放大器的性能得以改善:1. 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)閉環(huán)時(shí)FAAA 1F則則2F)1(1AFdAdA 只考慮幅值有只考慮幅值有AFAA 1FAdAAFAdA 11FF即閉環(huán)增益相對變化量比開環(huán)減小

32、了即閉環(huán)增益相對變化量比開環(huán)減小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度負(fù)反饋條件下在深度負(fù)反饋條件下FA1F 即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線性元件組成時(shí),閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。線性元件組成時(shí),閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。2. 改善放大器的非線性失真改善放大器的非線性失真Auiufuiuoud加反饋前加反饋前加反饋后加反饋后AF+ 失真失真改善改善uouo3. 3. 負(fù)反饋對輸入電阻的影響負(fù)反饋對輸入電阻的影響 (1) (1) 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加 無無反饋時(shí):反饋時(shí): 有有反饋時(shí):反饋時(shí):idiii=

33、iuiuR )(1iAFR iiif=iuRifd=iuu iod=iFuu idd=iAFuu id)1(=iAFu +RiuooR-Riu+-+duii+o-uLRAi+Ro+oLiuiA+ouRu-dRiu+-RRfu-f+R1ifi(2)(2)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 無無反饋時(shí):反饋時(shí): 有有反饋時(shí):反饋時(shí):diiii=iuiuR iiif=iuRfdi=iiu Fuiuodi= AFiiuddi= )1(=diAFiu AFR 1=i+ARu-Li+uoRiR-Rd+-+diuoifouiRffii+uoLiRu-uiuAo+Rid-R+-oi+Rdii4.

34、 4. 負(fù)反饋對輸出電阻的影響負(fù)反饋對輸出電阻的影響 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓(當(dāng)負(fù)載變化時(shí))穩(wěn)定輸出電壓(當(dāng)負(fù)載變化時(shí))恒壓源恒壓源輸出電阻小。輸出電阻小。(1) (1) 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流(當(dāng)負(fù)載變化時(shí))穩(wěn)定輸出電流(當(dāng)負(fù)載變化時(shí))恒流源恒流源輸出電阻大。輸出電阻大。(2) (2) 電流負(fù)反饋使輸出電阻提高電流負(fù)反饋使輸出電阻提高為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則 要穩(wěn)定直流量要穩(wěn)定直流量引直流負(fù)反饋引直流負(fù)反饋 要穩(wěn)定交流量要穩(wěn)定交流量引交流負(fù)反饋引交流負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電壓要穩(wěn)定輸出電壓

35、引電壓負(fù)反饋引電壓負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電流要穩(wěn)定輸出電流 引電流負(fù)反饋引電流負(fù)反饋 要增大輸入電阻要增大輸入電阻 引串聯(lián)負(fù)反饋引串聯(lián)負(fù)反饋 要減小輸入電阻要減小輸入電阻 引并聯(lián)負(fù)反饋引并聯(lián)負(fù)反饋要滿足信號轉(zhuǎn)換要求要滿足信號轉(zhuǎn)換要求如:電流如:電流 電壓電壓電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電壓電壓 電流電流電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋舉例:舉例:在下面的放大器中按要求引入適當(dāng)?shù)姆答?。在下面的放大器中按要求引入適當(dāng)?shù)姆答?。?)希望加入信號后,)希望加入信號后,ic3的數(shù)值基本不受的數(shù)值基本不受R6改變的影響。改變的影響。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1

36、R(2)希望接入負(fù)載后,輸出電壓)希望接入負(fù)載后,輸出電壓UO基本穩(wěn)定?;痉€(wěn)定。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R(3)希望輸入端向信號源索取的電流小)希望輸入端向信號源索取的電流小。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R(4)希望穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn))希望穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。解:解:以上兩種反饋都同時(shí)具有交、直流反饋,所以能夠穩(wěn)以上兩種反饋都同時(shí)具有交、直流反饋,所以能夠穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。如果要求只引入直流負(fù)反饋,去除交流反饋。怎樣接?如果要求只引入直流負(fù)反饋,去除交流反饋。怎樣接?CVVVV151

37、2T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R8.5 負(fù)反饋放大電路的計(jì)算負(fù)反饋放大電路的計(jì)算 本節(jié)本節(jié)重點(diǎn)討論深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算重點(diǎn)討論深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算1. 估算的依據(jù)估算的依據(jù) 深度負(fù)反饋:深度負(fù)反饋:即,深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)增益只與反饋系數(shù)即,深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)增益只與反饋系數(shù)有關(guān)。有關(guān)。 11 FA由由FAAA 1F得得FFAA1 11 FA 方法一:方法一:一一. 估算電壓增益估算電壓增益 方法二:方法二:FAAA 1F根據(jù)根據(jù)FFAA1 將將ioFXXA ofXXF 代入上式代入上式得得即:輸入量近似等于反饋量即:輸入量近似等于反饋量凈

38、輸入量近似等于零凈輸入量近似等于零 由此可得深度負(fù)反饋條件下,基本放大電路由此可得深度負(fù)反饋條件下,基本放大電路“虛虛短短”、“虛斷虛斷”的概念的概念或或ifXX 0fidXXX深度負(fù)反饋條件下:深度負(fù)反饋條件下:Xd=Xi-Xf0ui=uf(運(yùn)放電路)(運(yùn)放電路)ue=ub(三極管電路)(三極管電路)(1)“虛短虛短”ud0(2)“虛斷虛斷”id0“虛短虛短”與與“虛斷虛斷”-u-R+fu+R-u+1fAd+i+-u+fui+-TfR+u-d串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋id=0(運(yùn)放電路)(運(yùn)放電路)ib=0(三極管電路)(三極管電路)深度負(fù)反饋條件下:深度負(fù)反饋條件下:Xd=Xi-Xf0ii+=i

39、i-=0ib=0“虛短虛短”與與“虛斷虛斷”u+A+ifRiifiii+i-i+T-i+ufRiiibif并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋(1)“虛短虛短”ud0(2)“虛斷虛斷”id0ii=if (運(yùn)放電路)(運(yùn)放電路)ii=if (三極管電路)(三極管電路)u+=u-(運(yùn)放電路)(運(yùn)放電路)ub=ue (三極管電路)(三極管電路)(1 1) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 例例1.1.分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋2. 舉例舉例 解:解:用方法一。用方法一。 求反饋系數(shù):求反饋系數(shù): 求閉環(huán)電壓放大倍數(shù):求閉環(huán)電壓放大倍數(shù):feeofuuRRRuuF 11e1fe1uuiouf1RRRFu

40、uA VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1例例2 2.運(yùn)放組成的運(yùn)放組成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路 解:用方法二。解:用方法二。 利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷的概念得知的概念得知閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益00id iu11foioUFRRRuuuuAf 11RRf 則則fOfiRRRuuu11VVV+A+-R1RfuiuuRf+d-uo-(2 )電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器)電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器反饋系數(shù)反饋系數(shù):閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益 解:用方法一解:用方法一。se2e2fsic2sousfRRRRRRiRiuuALLe2fe2c2fRRRii e2fe2c2fiiRRRiiF e2e2fiifc2iifRRRFiiA 1 例例1.1.分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋Rc1c2R+Vc2i-ROsR-ff12+uTisRRTiCCibiuLe2閉環(huán)電壓增益:閉環(huán)電壓增益:利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知例例2. 運(yùn)放組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器運(yùn)放組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器ofiRRRif1foRiR

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