反饋放大電路

1、常熟理工學(xué)院常熟理工學(xué)院電氣與自動化工程學(xué)院電氣與自動化工程學(xué)院本章知識結(jié)構(gòu)圖本章知識結(jié)構(gòu)圖本章教學(xué)要求本章教學(xué)要求 掌握反饋的基本概念和類型，會判斷放大電路中是否存在反饋掌握反饋的基本概念和類型，會判斷放大電路中是否存在反饋以及反饋的類型，正確理解反饋一般表達式的含義。掌握負(fù)反饋以及反饋的類型，正確理解反饋一般表達式的含義。掌握負(fù)反饋對放大電路性能的影響，正確理解如何根據(jù)實際要求在電路中引對放大電路性能的影響，正確理解如何根據(jù)實際要求在電路中引入適當(dāng)?shù)姆答?。掌握深?fù)反饋條件下閉環(huán)電壓增益的估算方法，入適當(dāng)?shù)姆答仭Ｕ莆丈钬?fù)反饋條件下閉環(huán)電壓增益的估算方法，正確理解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條

2、件。正確理解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件。本章重點難點本章重點難點1放大電路中反饋類型的判別方法放大電路中反饋類型的判別方法判斷放大電路中反饋類型的方法主要包括五個步驟：判斷放大電路中反饋類型的方法主要包括五個步驟：（1）通過分析放大電路的輸出回路和輸入回路之間是否存在相互聯(lián)系的電）通過分析放大電路的輸出回路和輸入回路之間是否存在相互聯(lián)系的電路元件來判斷是否存在反饋支路；路元件來判斷是否存在反饋支路；（2）通過瞬時極性法判斷反饋的極性。具體為設(shè)定輸入信號的瞬時極性，）通過瞬時極性法判斷反饋的極性。具體為設(shè)定輸入信號的瞬時極性，通過分析電路中各點對通過分析電路中各點對“地地”交流電位的瞬時極

3、性來判別正、負(fù)反饋，交流電位的瞬時極性來判別正、負(fù)反饋，若反饋信號增強外加激勵信號，使有效輸入信號增強則為正反饋，若使若反饋信號增強外加激勵信號，使有效輸入信號增強則為正反饋，若使有效信號削弱的則為負(fù)反饋；有效信號削弱的則為負(fù)反饋；（3）根據(jù)反饋信號的成分判斷反饋是直流反饋還是交流反饋，一般放大電）根據(jù)反饋信號的成分判斷反饋是直流反饋還是交流反饋，一般放大電路中直流負(fù)反饋和交流負(fù)反饋往往同時存在；路中直流負(fù)反饋和交流負(fù)反饋往往同時存在；（4）通過輸出假想短路法來判斷反饋是電壓反饋還是電流反饋。將反饋放）通過輸出假想短路法來判斷反饋是電壓反饋還是電流反饋。將反饋放大電路的輸出端短路，即大電路的輸

4、出端短路，即vo=0，若反饋信號不存在，說明反饋信號與輸，若反饋信號不存在，說明反饋信號與輸出電壓成比例，則為電壓反饋，若反饋信號仍存在，說明反饋信號與輸出電壓成比例，則為電壓反饋，若反饋信號仍存在，說明反饋信號與輸出電壓無關(guān)，而與輸出電流成比例，則為電流反饋。電壓反饋或電流反出電壓無關(guān)，而與輸出電流成比例，則為電流反饋。電壓反饋或電流反饋也可通過直觀法判斷，具體表現(xiàn)為：反饋放大電路的輸出端和反饋網(wǎng)饋也可通過直觀法判斷，具體表現(xiàn)為：反饋放大電路的輸出端和反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣端處在同一個放大電路的同一個電極上絡(luò)的取樣端處在同一個放大電路的同一個電極上, 則為電壓反饋，否則則為電壓反饋，否則為電流反饋；

5、為電流反饋；（5）根據(jù)反饋信號和輸入信號在輸入端的求和形式不同，判斷反饋是屬于）根據(jù)反饋信號和輸入信號在輸入端的求和形式不同，判斷反饋是屬于串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。具體表現(xiàn)為：對于分立元件構(gòu)成的放大電路，串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。具體表現(xiàn)為：對于分立元件構(gòu)成的放大電路，當(dāng)反饋信號與輸入信號同加在三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；當(dāng)反饋信號與輸入信號同加在三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；若一個信號加在基極，另一個加在發(fā)射極，則為串聯(lián)反饋。對于運放構(gòu)若一個信號加在基極，另一個加在發(fā)射極，則為串聯(lián)反饋。對于運放構(gòu)成的放大電路，反饋信號與輸入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋；成的放大電路，反饋信號與輸

6、入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋；兩信號加在不同輸入端，則為串聯(lián)反饋。兩信號加在不同輸入端，則為串聯(lián)反饋。2負(fù)反饋對放大電路工作性能的影響負(fù)反饋對放大電路工作性能的影響 在放大電路中引入負(fù)反饋的目的在于改善放大電路的工作性能，具體表現(xiàn)為：在放大電路中引入負(fù)反饋的目的在于改善放大電路的工作性能，具體表現(xiàn)為：（1）負(fù)反饋使電路的放大倍數(shù)降低，但能提高電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，深度負(fù)反饋）負(fù)反饋使電路的放大倍數(shù)降低，但能提高電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，深度負(fù)反饋時，最為穩(wěn)定；時，最為穩(wěn)定；（2）改善波形失真；）改善波形失真；（3）串聯(lián)負(fù)反饋使放大電路的輸入電阻增高，并聯(lián)負(fù)反饋則使輸入電阻減低；）串聯(lián)負(fù)反饋使

7、放大電路的輸入電阻增高，并聯(lián)負(fù)反饋則使輸入電阻減低；（4）電壓負(fù)反饋使放大電路的輸出電阻減小，具有穩(wěn)定出電壓的作用；而電流負(fù)反）電壓負(fù)反饋使放大電路的輸出電阻減小，具有穩(wěn)定出電壓的作用；而電流負(fù)反饋使輸出電阻增大（如有饋使輸出電阻增大（如有RC，則兩者并聯(lián)后，近似等于，則兩者并聯(lián)后，近似等于RC），具有穩(wěn)定輸出電），具有穩(wěn)定輸出電流的作用；流的作用；（5）展寬通頻帶。）展寬通頻帶。3深度負(fù)反饋下閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益的計算深度負(fù)反饋下閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益的計算 深度負(fù)反饋的特點是反饋信號和輸入信號近似相等，閉環(huán)增益近似等深度負(fù)反饋的特點是反饋信號和輸入信號近似相等，閉環(huán)增益近似等于反饋系數(shù)的

8、倒數(shù)。于反饋系數(shù)的倒數(shù)。深度負(fù)反饋放大電路中其閉環(huán)增益的求解步驟為：深度負(fù)反饋放大電路中其閉環(huán)增益的求解步驟為：（1）根據(jù)閉環(huán)增益近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)來直接求取閉環(huán)增益，并根據(jù)）根據(jù)閉環(huán)增益近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)來直接求取閉環(huán)增益，并根據(jù)反饋組態(tài)確定閉環(huán)增益的量綱；反饋組態(tài)確定閉環(huán)增益的量綱；（2）判斷電路中的負(fù)反饋是串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋（注意：不需要判）判斷電路中的負(fù)反饋是串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋（注意：不需要判斷反饋是電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋）；斷反饋是電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋）；（3）若為串聯(lián)負(fù)反饋，則得出，列出關(guān)于的表達式，若為并聯(lián)負(fù)反饋，則）若為串聯(lián)負(fù)反饋，則得出，列出關(guān)于的表

9、達式，若為并聯(lián)負(fù)反饋，則得出，列出關(guān)于的表達式；得出，列出關(guān)于的表達式；（4）估算閉環(huán)電壓增益。）估算閉環(huán)電壓增益。4負(fù)反饋放大電路中的自激振蕩負(fù)反饋放大電路中的自激振蕩 負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋是在中頻范圍的情況下定義的，在負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋是在中頻范圍的情況下定義的，在高頻段或低頻段，放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)將會產(chǎn)生附加相位移，附高頻段或低頻段，放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)將會產(chǎn)生附加相位移，附加相位移是負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的根本原因，但同時必加相位移是負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的根本原因，但同時必須滿足幅值條件。須滿足幅值條件。 負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是，具體表現(xiàn)為幅值條件負(fù)反饋放

10、大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是，具體表現(xiàn)為幅值條件和相位條件，其中和相位條件，其中 A、 F分別是放大電路和反饋電路產(chǎn)生的附加分別是放大電路和反饋電路產(chǎn)生的附加相位移。相位移。第七章第七章 反饋放大電路反饋放大電路7.1 反饋的基本概念、反饋的基本概念、類型與判別類型與判別7.2 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達式7.4 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7.5 深度負(fù)反饋條件下的近似計算深度負(fù)反饋條件下的近似計算7.6 負(fù)反饋放大電路的設(shè)計負(fù)反饋放大電路的設(shè)計7.7 負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)負(fù)反饋

11、放大電路的頻率響應(yīng)7.8 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性 V或或I 輸出輸出 輸入輸入 反饋反饋 凈輸入凈輸入閉環(huán)閉環(huán)(closed-loop)(closed-loop) 7.1.1 反饋的基本概念反饋的基本概念iXfXiXXoX開環(huán)開環(huán)(open-loop)(open-loop)反饋反饋- 將放大電路輸出回路中將放大電路輸出回路中某個電量（電壓或電流）的一部某個電量（電壓或電流）的一部分或全部，通過一定的電路形式分或全部，通過一定的電路形式（反饋網(wǎng)絡(luò)）送回到放大電路的（反饋網(wǎng)絡(luò)）送回到放大電路的輸入回路，并同輸入信號一起參輸入回路，并同輸入信號一起參與控制作用，以使放大電路某些

12、與控制作用，以使放大電路某些性能獲得改善的過程。性能獲得改善的過程。外部反饋外部反饋級間反饋級間反饋本級反饋本級反饋開環(huán)狀態(tài)開環(huán)狀態(tài)7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋fX只有交流成分只有交流成分fX只有直流成分只有直流成分交流反饋交流反饋：直流反饋直流反饋：交直流反饋交直流反饋：按反饋信號的類型分類：按反饋信號的類型分類：既有交流成分又有直流成分既有交流成分又有直流成分fX直流通路直流通路Rf1Rf2引入級間直流反饋引入級間直流反饋交流通路交流通路Re1引入級間交直流反饋引入級間交直流反饋1.正反饋2.負(fù)反饋 反饋信號削弱外加激勵信號，使放大電路的凈輸入信號減小，反饋信號削弱外加

13、激勵信號，使放大電路的凈輸入信號減小，負(fù)反饋負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)來改善放大電路的性能。以犧牲放大倍數(shù)來改善放大電路的性能。+ + +- - - fiiXXXfiiXXX7.1.3 正反饋與負(fù)反饋（按反饋信號的極性分）正反饋與負(fù)反饋（按反饋信號的極性分） 反饋信號增強外加激勵信號，使放大電路的凈輸入信號增大，放大反饋信號增強外加激勵信號，使放大電路的凈輸入信號增大，放大倍數(shù)得以提高，但加劇了放大電路性能的不穩(wěn)定。在某些振蕩電路中，倍數(shù)得以提高，但加劇了放大電路性能的不穩(wěn)定。在某些振蕩電路中，有意引入有意引入正反饋正反饋構(gòu)成自激振蕩。構(gòu)成自激振蕩。判斷反饋極性的方法判斷反饋極性的方法瞬時極性法瞬時

14、極性法 在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號對地的極性，用在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號對地的極性，用“+”、“- -”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點的對地表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點的對地瞬時極性瞬時極性或支路電流的或支路電流的瞬時瞬時流向流向，直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸，直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為入減小，則為負(fù)反饋負(fù)反饋；反之為；反之為正反饋正反饋。 反饋信號和輸入信號加于輸入回反饋信號和輸入信號加于輸入回路路一點一點時，瞬時極性相同的為時，瞬時極性相同的為正反饋正反饋，瞬時極性相反的是瞬時極性相反

15、的是負(fù)反饋負(fù)反饋。 反饋信號和輸入信號加于輸入回反饋信號和輸入信號加于輸入回路路兩點兩點時，瞬時極性相同的為時，瞬時極性相同的為負(fù)反饋負(fù)反饋，瞬時極性相反的是瞬時極性相反的是正反饋正反饋。 對對三極管三極管來說這兩點是基極和來說這兩點是基極和發(fā)射極，對發(fā)射極，對運算放大器運算放大器來說是同相來說是同相輸入端和輸入端和反反相相 輸入端。輸入端。UXIX串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋7.1.4 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋1.并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 反饋信號與輸入信號在輸入端以電流形式比較求代數(shù)和。反饋信號與輸入信號在輸入端以電流形式比較求代數(shù)和。2.串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 反饋信號與輸入信號在輸入

16、端以電壓形式比較求代數(shù)和。反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓形式比較求代數(shù)和。 （按反饋在輸（按反饋在輸入端的連接方入端的連接方式分）式分）并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋3.判斷方法判斷方法 根據(jù)三類電路（根據(jù)三類電路（BJT或或FET、運算放大器、差分放大電路）中輸入信號和、運算放大器、差分放大電路）中輸入信號和反饋信號加到兩個輸入端的方式判別具體反饋類型。反饋信號加到兩個輸入端的方式判別具體反饋類型。運放運放差放差放BJT和和FETooUXooIXofUFX0Uo電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋ofIFX0Xf0Xf7.1.5 電壓反饋與電流反饋（按輸出連接

17、方式分）電壓反饋與電流反饋（按輸出連接方式分）3.3.判斷方法判斷方法輸出短路法輸出短路法若負(fù)載若負(fù)載短路短路，反饋信號為零，則為，反饋信號為零，則為電壓反饋電壓反饋；若負(fù)載若負(fù)載短路短路，反饋信號不為零，則為，反饋信號不為零，則為電流反饋電流反饋。1.1.電壓反饋電壓反饋反饋信號取自輸出電壓，與輸出電壓成比例。反饋信號取自輸出電壓，與輸出電壓成比例。2.2.電流反饋電流反饋反饋信號取自輸出電流，與輸出電流成比例。反饋信號取自輸出電流，與輸出電流成比例。電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋電流反饋電流反饋電壓反饋電壓反饋總結(jié)：反饋放大器類型描述總結(jié)：反饋放大器類型描

18、述類型類型 =（交、直流）（交、直流）+ 輸輸 出出 + 輸入輸入 + 極性極性交流反饋交流反饋直流反饋直流反饋電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋負(fù)反饋負(fù)反饋正反饋正反饋例如：例如： 交流交流電壓電壓串聯(lián)串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋四種交流負(fù)反饋放大器：四種交流負(fù)反饋放大器：電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋有有反反饋？饋？abcda 串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓series-shuntb 并聯(lián)電壓并聯(lián)電壓shunt-shuntc 串聯(lián)電流串聯(lián)電流series-seriesd 并聯(lián)電流并聯(lián)電流shunt-series例題例題: 試判斷圖示電路試判斷圖示電路

19、R1 、Rf各引入何種反饋？各引入何種反饋？引入引入交流交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋引入引入交直流交直流電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋1、R1 加在加在B1上：上：2、Rf 加在加在E1上：上：例題例題：試判斷圖示電路的反饋組態(tài)。試判斷圖示電路的反饋組態(tài)。交直流交直流電壓電壓串聯(lián)串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)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7.2.17.2.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋基本放大器基本放大器Av反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)FvgViViVfVoIgRLRoV.并聯(lián)連接并聯(lián)連接串聯(lián)連接串聯(lián)連接瞬時極性法瞬時極性法 反饋信號和

20、輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同為負(fù)反饋負(fù)反饋。當(dāng)當(dāng)vi一定時：一定時：若若 vovfvidvo 輸出輸出回路回路 反饋信號反饋信號與電壓成比例，與電壓成比例，是是電壓反饋。電壓反饋。輸入輸入回路回路 反饋電壓反饋電壓Vf與輸入電壓與輸入電壓Vid是是串聯(lián)關(guān)系，串聯(lián)關(guān)系， 故為故為串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋。AFAF vividvfvo結(jié)論：結(jié)論：電壓負(fù)反饋放大電路能穩(wěn)定輸出電壓，電壓負(fù)反饋放大電路能穩(wěn)定輸出電壓， 是一個電壓控制電壓源。是一個電壓控制電壓源。 反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：ofVVFvv例題：例題：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反

21、饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。 +vf-1.1.根據(jù)瞬時極性法判斷根據(jù)瞬時極性法判斷該電路為該電路為負(fù)反饋負(fù)反饋；2. 反饋信號與電壓成比例，是反饋信號與電壓成比例，是電壓反饋電壓反饋；3. 經(jīng)經(jīng)Rf加在發(fā)射極加在發(fā)射極E1 1上的反饋電壓上的反饋電壓V Vf f與輸入電壓與輸入電壓V Vi i是串聯(lián)關(guān)是串聯(lián)關(guān)系，系， 故為故為串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋。例題：例題：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。 解解: 根據(jù)瞬時極性法該電根據(jù)瞬時極性法該電路是負(fù)反饋。路是負(fù)反饋。 反饋信號反饋信號vf和輸入信和輸入信號號vi加在運放加在運放

22、A1的兩個的兩個輸入端，故為串聯(lián)反輸入端，故為串聯(lián)反饋。饋。 反饋信號與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。反饋信號與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋 AFoIgRLRoV.gIiIiIfI.7.2.2 7.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋AF voIiIidIf電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋輸出輸出端的取樣是電壓端的取樣是電壓并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋輸入端輸入端Ii和和If以并聯(lián)的方式進行比較以并聯(lián)的方式進行比較7.2.3 7.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋AFgViViVfVoIgRLRoVAF vividvf io輸出輸出端的取樣是電流端的取樣是電流電流負(fù)反饋

23、電流負(fù)反饋。輸入端輸入端Vid和和Vf以串聯(lián)的方式進行比較以串聯(lián)的方式進行比較串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋。電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋例題：例題：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。7.2.4 7.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋AFoIgRLRoVgIiIiIfI. iiiidifAFio當(dāng)當(dāng)ii一定時：一定時：RL ioifiidio 通過R、Rf電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流輸出輸出端的取樣端的取樣是電流，是電流，電流電流負(fù)反饋負(fù)反饋。輸入端輸入端Ii和和If以以電流電流的方式進的方式進行比較行比較，并聯(lián)并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋。例題：

24、例題：試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。試分析該電路存在的反饋，并判斷其反饋組態(tài)。電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋iIiI 輸入信號與反饋信號是并聯(lián)的形式，所以是并聯(lián)負(fù)反饋。輸入信號與反饋信號是并聯(lián)的形式，所以是并聯(lián)負(fù)反饋。反饋信號取自與輸出電流，所以是電流負(fù)反饋。反饋信號取自與輸出電流，所以是電流負(fù)反饋。fI例題：例題：試判斷電路的反饋組態(tài)。試判斷電路的反饋組態(tài)。 經(jīng)經(jīng)Rf 加在加在E1上是上是交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋，反饋信號和輸入信號加，反饋信號和輸入信號加在在T1兩個輸入電極，故為兩個輸入電極，故為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。經(jīng)電阻經(jīng)電阻R1加在基極加在基極B1上的是上的是直流電流并聯(lián)負(fù)反饋直流

25、電流并聯(lián)負(fù)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)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋7.3 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達式注意：注意： 信號的傳輸具有單向性。信號從輸入端到輸出端的信號的傳輸具有單向性。信號從輸入端到輸出端的傳輸只通過基本放大電路；信號從輸出端到輸入端的反傳輸只通過基本放大電路；信號從輸出端到輸入端的反饋只通過反饋網(wǎng)絡(luò)。饋只通過反饋網(wǎng)絡(luò)。開環(huán)放大電路：開環(huán)放大電路：未引入反饋的基本未引入反饋的基本放大電路。放大電路。反饋放大電路：反饋放大電路：由基本放大電路和由基本放大電路和反饋

26、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的一反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的一個閉環(huán)系統(tǒng)。個閉環(huán)系統(tǒng)。一一. .負(fù)反饋放大電路的一般方框圖負(fù)反饋放大電路的一般方框圖fX : : 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 idXiXidoXAX1.1.放大放大2.2.反饋反饋3.3.疊加疊加 fiidXXXofXFXsiXKX二二. .負(fù)反饋放大電路增益的一般表達式負(fù)反饋放大電路增益的一般表達式FAAXXAioF1FsoFSAKXXA三三. .反饋深度和環(huán)路增益反饋深度和環(huán)路增益1. -1. -環(huán)路增益環(huán)路增益2. -2. -反饋深度反饋深度 , , 一般負(fù)反饋一般負(fù)反饋； , , 深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋，閉環(huán)放大

27、倍數(shù)僅與反饋，閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋系數(shù)有關(guān)；系數(shù)有關(guān)； ，正反饋正反饋； , ,自激振蕩自激振蕩。FAAXXAioF1FAFA1AAFAF, 1111FAAAFAF, 11FAFA, 01放大電路和反放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益。環(huán)路的增益。注意注意: 、 和和 可以是電壓信號可以是電壓信號，也可以是電流信號。，也可以是電流信號。iXfXoX1、三者都是電壓信號時，、三者都是電壓信號時， 、 、 無量綱，無量綱， 和和 是電壓是電壓增益；增益； AfAFAfA 2、三者都是電流信號時，、三者都是電流信號時， 、 、 無量綱，無量綱， 和和 是電流是電流放大倍數(shù)。放大倍數(shù)。 A

28、fAFfAA 在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)，與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(wǎng)系數(shù)的倒數(shù)，與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(wǎng)絡(luò)是無源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深絡(luò)是無源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。度負(fù)反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。 3、三者既有電壓信號又有電流信號時，、三者既有電壓信號又有電流信號時， 、 、 有量綱，有量綱， 和和 也有專門的放大倍數(shù)稱謂也有專門的放大倍數(shù)稱謂 、 、 、 。fAAfAFAifAvfArfAgfA【例題【例題】某電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路在中

29、頻區(qū)的反饋系數(shù)某電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路在中頻區(qū)的反饋系數(shù)F=0.01，輸入信號，輸入信號vi=10mV，開環(huán)電壓增益，開環(huán)電壓增益Av=104，求該，求該電路的閉環(huán)增益電路的閉環(huán)增益Avf、反饋電壓、反饋電壓vf和凈輸入電壓和凈輸入電壓vid。 7.4 負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.4.1 7.4.1 對增益的影響對增益的影響7.4.2 7.4.2 對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響7.4.3 7.4.3 對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響7.4.4 7.4.4 對通頻帶的影響對通頻帶的影響7.4.5 7.4.5 對非線性失真的影響對非線性失真的影響7.4.6 7.4.6 對噪聲、干擾和溫漂的影響

30、對噪聲、干擾和溫漂的影響結(jié)論：結(jié)論： 引入負(fù)反饋后，增益下降為原來的引入負(fù)反饋后，增益下降為原來的1/（1+AF），但其），但其穩(wěn)定性提高為原來的（穩(wěn)定性提高為原來的（1+AF）倍。）倍。 不同的反饋能穩(wěn)定不同的增益。不同的反饋能穩(wěn)定不同的增益。7.4.1 提高增益的穩(wěn)定性一、一、降低放大倍數(shù)降低放大倍數(shù)AFAAF1深度負(fù)反饋時深度負(fù)反饋時FAFAAf11二、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性二、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性AdAAFAdAFF11引入深度負(fù)反饋后，引入深度負(fù)反饋后，放大電路的增益由放大電路的增益由反饋網(wǎng)絡(luò)決定，與反饋網(wǎng)絡(luò)決定，與基本放大電路無關(guān)?；痉糯箅娐窡o關(guān)?！纠}【例題】設(shè)設(shè)某放大電路的某放

31、大電路的A=1000，由于環(huán)境溫度變化，使，由于環(huán)境溫度變化，使增益下降為增益下降為900，引入負(fù)反饋后，反饋系數(shù)，引入負(fù)反饋后，反饋系數(shù)F=0.099。求閉。求閉環(huán)增益的相對變化量。環(huán)增益的相對變化量。 7.4.2 7.4.2 減小非線性失真和抑制噪聲、干擾和溫漂減小非線性失真和抑制噪聲、干擾和溫漂注意：注意： 引入負(fù)反饋后，雖然增益減小了，但增益隨輸入信號變化而引入負(fù)反饋后，雖然增益減小了，但增益隨輸入信號變化而變化的程度也減小了，輸入信號與輸出信號間呈現(xiàn)線性關(guān)系，即變化的程度也減小了，輸入信號與輸出信號間呈現(xiàn)線性關(guān)系，即減小非線性失真。減小非線性失真。 負(fù)反饋對輸入信號的固有失真是無能為

32、力的，即只對環(huán)內(nèi)非負(fù)反饋對輸入信號的固有失真是無能為力的，即只對環(huán)內(nèi)非線性失真起作用。線性失真起作用。ViVo開環(huán)開環(huán)傳輸傳輸特性特性閉環(huán)閉環(huán)傳輸傳輸特性特性一、負(fù)反饋對非線性失真的影響一、負(fù)反饋對非線性失真的影響二、負(fù)反饋對噪聲的影響二、負(fù)反饋對噪聲的影響 nsVVNS2VnsAVVNSVVVVVSFAAAAVV212101VVVVnFAAAV2111 在輸入級和噪聲級間增加前置級并引入反饋，將噪聲或干擾納入在輸入級和噪聲級間增加前置級并引入反饋，將噪聲或干擾納入反饋回路，提高信噪比。反饋回路，提高信噪比。 負(fù)反饋只對反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制作用。負(fù)反饋只對反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制作用。

33、 引入負(fù)反饋后的放大倍數(shù)引入負(fù)反饋后的放大倍數(shù) 引入負(fù)反饋后的上限頻率引入負(fù)反饋后的上限頻率 引入負(fù)反饋后的下限頻率引入負(fù)反饋后的下限頻率HMfjAjAFjAjAjA/11FAffMLLf17.4.3 負(fù)反饋對通頻帶的影響HMHffFAf 1BWFABWfffBWfffBWMfHLHHfLfHff1BWABWAff結(jié)論：結(jié)論：1.1.引入負(fù)反饋后的中頻增益引入負(fù)反饋后的中頻增益減小減小為原來的為原來的1/(1+AMF)；2.2.引入負(fù)反饋后的下限頻率引入負(fù)反饋后的下限頻率減小減小為原來的為原來的1/(1+AMF)；3.3.引入負(fù)反饋后的上限頻率引入負(fù)反饋后的上限頻率增大增大為原來的為原來的(1

34、+AMF)倍；倍；4.4.引入負(fù)反饋后的通頻帶引入負(fù)反饋后的通頻帶展寬展寬為原來的為原來的(1+AMF)倍。倍。 因為增益與通頻帶之積為常數(shù)，負(fù)反饋深度愈深，則增因為增益與通頻帶之積為常數(shù)，負(fù)反饋深度愈深，則增益愈小益愈小，通頻帶愈寬，通頻帶愈寬。7.4.4 7.4.4 負(fù)反饋對輸入電阻的影響負(fù)反饋對輸入電阻的影響 負(fù)反饋對輸入電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路的輸入回負(fù)反饋對輸入電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路的輸入回路的連接方式，即與串聯(lián)或并聯(lián)反饋有關(guān)，而與電壓或電流反饋無關(guān)。路的連接方式，即與串聯(lián)或并聯(lián)反饋有關(guān)，而與電壓或電流反饋無關(guān)。一、串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加一、串聯(lián)負(fù)反饋

35、使輸入電阻增加iiiiiiifiiiif11RFAIVFAIFAVVIVVIVR)( )( Ri =rid 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oiifiiiif iXFIVIIVIVRFArFAIIViii1id串聯(lián)或并聯(lián)負(fù)反饋僅使串聯(lián)或并聯(lián)負(fù)反饋僅使反饋回路內(nèi)反饋回路內(nèi)的輸入電阻增大或減小。的輸入電阻增大或減小。輸入電阻增加、減小的程度取決于輸入電阻增加、減小的程度取決于反饋深度反饋深度。串聯(lián)串聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻增加增加到開環(huán)輸入電阻的（到開環(huán)輸入電阻的（1 1AFAF）倍。）倍。并聯(lián)并聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻降低降低到開環(huán)輸入

36、電阻的到開環(huán)輸入電阻的 1/（1+AF）。）。一、電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小一、電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小將負(fù)載開路，在輸出端加入一個等效電壓將負(fù)載開路，在輸出端加入一個等效電壓Vo，并將輸入端接地，則，并將輸入端接地，則oooooooofoooiooo1RFAVRVFAVRXAVRXAVIvvvv)(FARIVRvooooof17.4.5 7.4.5 負(fù)反饋對輸出電阻的影響負(fù)反饋對輸出電阻的影響負(fù)載開路負(fù)載開路時的電壓時的電壓增益增益 電壓負(fù)反饋使輸出電電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小與電壓負(fù)反饋阻減小與電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓是一能穩(wěn)定輸出電壓是一致的。輸出電阻小，致的。輸出電阻小，帶負(fù)載能力強，輸出

37、帶負(fù)載能力強，輸出電壓的降落就小，穩(wěn)電壓的降落就小，穩(wěn)定性就好。定性就好。二、電流負(fù)反饋使輸出電阻增加二、電流負(fù)反饋使輸出電阻增加 將負(fù)載電阻開路，在輸出端加入一個等效的電壓將負(fù)載電阻開路，在輸出端加入一個等效的電壓Vo，并令輸入，并令輸入信號源為零，即信號源為零，即XS =0。可得?？傻胦sfsisIFAXAXAiiiososooo1)(IFAIFAIRViiosooof)1 (RFAIVRi負(fù)載短路時的開環(huán)增負(fù)載短路時的開環(huán)增益，即將負(fù)載短路，益，即將負(fù)載短路，把電壓源轉(zhuǎn)換為電流把電壓源轉(zhuǎn)換為電流源，再將負(fù)載開路的源，再將負(fù)載開路的增益。增益。 電流負(fù)反饋使輸出電阻電流負(fù)反饋使輸出電阻增加

38、與電流負(fù)反饋能穩(wěn)增加與電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流是一致的。定輸出電流是一致的。輸出電阻大，負(fù)反饋放輸出電阻大，負(fù)反饋放大電路接近電流源的特大電路接近電流源的特性，輸出電流的穩(wěn)定性性，輸出電流的穩(wěn)定性就好。就好。 反饋信號在輸出端的采樣方式?jīng)Q定了輸出電阻的改變，改反饋信號在輸出端的采樣方式?jīng)Q定了輸出電阻的改變，改變的程度決定于變的程度決定于反饋深度反饋深度： 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小為電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小為開環(huán)時的開環(huán)時的1/（1+AF）； 電流負(fù)反饋使輸出電阻增加為電流負(fù)反饋使輸出電阻增加為開環(huán)時的開環(huán)時的（1AF）倍。倍。 負(fù)反饋通過負(fù)反饋通過犧牲犧牲放大倍數(shù)來放大倍數(shù)來改善改善放大電路的

39、性能，改放大電路的性能，改善的程度取決于善的程度取決于反饋深度反饋深度。 負(fù)反饋只能改善反饋負(fù)反饋只能改善反饋環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)的性能！的性能！【例題【例題】某放大器的某放大器的AV=1000，ri=10k，ro=10 k，fH=100kHz， fL=10kHz，在該電路中引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，在該電路中引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，當(dāng)開環(huán)放大倍數(shù)變化后，當(dāng)開環(huán)放大倍數(shù)變化10%時，閉環(huán)放大倍數(shù)變化不時，閉環(huán)放大倍數(shù)變化不超過超過1%，求，求Avf、 Rif、Rof、fHf、 fLf。 009. 09910110/1 VVVVVFVFVVVVAFAFAAAAAF解：解：kHzfAFfkHzfAFfkAFRRkRA

40、FRAFAALVVLFHVVHFVVoofiVVifVVVVF11010111100010010)1(11010111001010)1(1001010001 F1FA1AAfFA 1+ 1時稱為時稱為深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋fiXX0fiiXXXioXXfoXX7.5 深度負(fù)反饋條件下的近似計算0iX0iV0iIfiVVfiII“虛短虛短”“虛斷虛斷”“虛短虛短”+“虛斷虛斷”一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓增益的估算一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓增益的估算FAvf1FFAAAf11兩種分析方法：兩種分析方法：1. 深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋2. 虛短、虛短概念的運用虛短、虛短概念的運用二、其它負(fù)反饋電路電壓增益的估算二

41、、其它負(fù)反饋電路電壓增益的估算 深度負(fù)反饋時，只需很小的凈輸入信號，就能得到很大深度負(fù)反饋時，只需很小的凈輸入信號，就能得到很大的反饋信號，且使輸入信號和反饋信號近似相等，負(fù)反饋深的反饋信號，且使輸入信號和反饋信號近似相等，負(fù)反饋深度愈深，度愈深， 則兩者愈近似相等，凈輸入信號愈接近于零。則兩者愈近似相等，凈輸入信號愈接近于零。ififIIVV 并聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋：串聯(lián)負(fù)反饋：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)反饋閉環(huán)電壓增益的估算步驟：閉環(huán)電壓增益的估算步驟：1、根據(jù)深度負(fù)反饋條件估算閉環(huán)增益；根據(jù)深度負(fù)反饋條件估算閉環(huán)增益；2、

42、分析負(fù)反饋是、分析負(fù)反饋是串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋還是還是并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋；3、若是串聯(lián)負(fù)反饋，則得出若是串聯(lián)負(fù)反饋，則得出vfvi，若是并聯(lián)負(fù)反饋，則若是并聯(lián)負(fù)反饋，則 得出得出ifii；4、由實際電路列出求解、由實際電路列出求解vf、vi 、 if 、 ii的表達式；的表達式；5、估算閉環(huán)電壓增益。、估算閉環(huán)電壓增益。電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)正反饋電流串聯(lián)正反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋例題：例題：如圖所示反饋放大電路的交流通路中，輸出端通過電阻與電路的如圖所示反饋放大電路的交流通路中，輸出端通過電阻與電路的輸入端相連，形成大環(huán)反饋，（輸入端相連，形成大環(huán)反饋，（1）試判斷電

43、路中大環(huán)反饋的組態(tài)；（）試判斷電路中大環(huán)反饋的組態(tài)；（2）判斷判斷T2和和T3之間所引入反饋的極性；（之間所引入反饋的極性；（3）求大環(huán)反饋的閉環(huán)增益的近）求大環(huán)反饋的閉環(huán)增益的近似表達式；（似表達式；（4）定性分析該電路的輸入電阻和輸出電阻。）定性分析該電路的輸入電阻和輸出電阻。iorfivA foivfR01ibeifivRoofRR例題例題 試判斷圖中反饋是正反饋還是負(fù)反饋，若是負(fù)反饋，試判斷圖中反饋是正反饋還是負(fù)反饋，若是負(fù)反饋，請分析具體類型，若滿足深度負(fù)反饋，估算閉環(huán)電壓增益。請分析具體類型，若滿足深度負(fù)反饋，估算閉環(huán)電壓增益。例題例題 試判斷圖中反饋是正反饋還是負(fù)反饋，若是負(fù)反饋

44、，請分試判斷圖中反饋是正反饋還是負(fù)反饋，若是負(fù)反饋，請分析具體類型，若滿足深度負(fù)反饋，估算閉環(huán)電壓增益。析具體類型，若滿足深度負(fù)反饋，估算閉環(huán)電壓增益。7.6 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩一一. .產(chǎn)生自激振蕩的幅度條件和相位條件產(chǎn)生自激振蕩的幅度條件和相位條件 21012arg1，相位條件：相位條件：幅度條件：幅度條件： nnFAFA 1.1.找出相頻特性上找出相頻特性上 的相位移的相位移 對應(yīng)的對應(yīng)的 頻率頻率 ；2.2.在對數(shù)幅頻特性上分析在對數(shù)幅頻特性上分析 對應(yīng)的對應(yīng)的 是否是否 大于零，若大于零，則將產(chǎn)生自激震蕩，若小于零，大于零，若大于零，則將產(chǎn)生自激震蕩，若小于零， 則不會產(chǎn)生自激震蕩。則不會產(chǎn)生自激震蕩。 180FA FA0ff 0ff FAlg20二二. .自激振蕩的判斷方法自激振蕩的判斷方法三三. .負(fù)反饋放大電路中的穩(wěn)定裕度負(fù)反饋放大電路中的穩(wěn)定裕度1.1