電路與模擬電子技術基礎(第2版)查麗斌第九章 負反饋放大電路

1、第9章 負反饋放大電路 第9章 負反饋放大電路9.1反饋的基本概念與分類9.2負反饋放大電路的方框圖及一般表達式9.3負反饋對放大器性能的改善9.4深度負反饋放大電路的分析計算1本章基本要求會判：判斷電路中有無反饋及反饋的性質(zhì)會算：估算深度負反饋條件下的放大倍數(shù)會引：根據(jù)需求引入合適的反饋21. 什么是反饋 放大電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路，影響輸入，稱為反饋。要研究哪些問題？怎樣引回是從輸出電壓還是輸出電流引出反饋多少怎樣引出 反饋放大電路可用方框圖表示。影響放大電路的輸入電壓還是輸入電流反饋通路信號反向傳輸?shù)那篱_環(huán) 無反饋通路閉環(huán) 有反饋通路9.1.1反饋的基本概

2、念9.1反饋的基本概念與分類3 從反饋的結(jié)果來判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的為負反饋，否則為正反饋；引入反饋后其變化是增大？還是減?。恳敕答伜笃渥兓窃龃?？還是減??？ 或者，凡反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負反饋，否則為正反饋。2. 正反饋和負反饋9.1.1反饋的基本概念43. 直流反饋和交流反饋 直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。引入交流負反饋引入直流負反饋9.1.1反饋的基本概念54. 局部反饋和級間反饋 只對多級放大電路中某一級起反饋作用的稱為局部反饋，將多級放大電路的輸出量引回到其輸入級的輸入回路的稱為級間反饋。通過R3引入的是局部反饋通過R4

3、引入的是級間反饋通常，重點研究級間反饋或稱總體反饋。9.1.1反饋的基本概念6 將輸出電壓的一部分或全部引回到輸入回路來影響凈輸入量的為電壓反饋，即 將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來影響凈輸入量的為電流反饋，即 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡在輸出端的連接方式，即反饋網(wǎng)絡的取樣對象。 電壓反饋和電流反饋9.1.2四種類型的反饋組態(tài)7 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡在輸入端的連接方式，即輸入量、反饋量、凈輸入量的疊加關系。+_負反饋-串聯(lián)負反饋-并聯(lián)負反饋在中頻段：9.1.2四種類型的反饋組態(tài)81.電壓串聯(lián)負反饋 輸入以電壓形式求和（KVL）： uid=ui- uf 反饋電壓正比輸出

4、電壓特點：輸入端出現(xiàn)回路，以電壓形式出現(xiàn)（串聯(lián)）輸出端反饋網(wǎng)絡與RL并聯(lián)（電壓）-串聯(lián)負反饋9.1.2四種類型的反饋組態(tài)9 正、負反饋（反饋極性）的判斷“看反饋的結(jié)果” ，即凈輸入量是被增大還是被減小。瞬時極性法： 給定 的瞬時極性，并以此為依據(jù)分析電路中各電流、電位的極性從而得到 的極性；負反饋正反饋9.1.2四種類型的反饋組態(tài)的極性 的極性 、 、 的疊加關系101.電壓串聯(lián)負反饋 穩(wěn)定輸出電壓特點： 電壓控制的電壓源正反饋與負反饋瞬時極性 如圖所示，得RLuoufuid（=ui-uf) uo Rs阻值越小，反饋效果越明顯 9.1.2四種類型的反饋組態(tài)112. 電壓并聯(lián)負反饋 輸入以電流形

5、式求和（KCL）： iid=ii-if 穩(wěn)定輸出電壓 電流控制的電壓源特點：輸入端出現(xiàn)節(jié)點，以電流形式出現(xiàn)（并聯(lián)）輸出端反饋網(wǎng)絡與RL并聯(lián)（電壓） Rs阻值越大，反饋效果越明顯 -并聯(lián)負反饋9.1.2四種類型的反饋組態(tài)12 穩(wěn)定輸出電流 電壓控制的電流源特點：輸入端出現(xiàn)回路，以電壓形式出現(xiàn)（串聯(lián)）輸出端反饋網(wǎng)絡與RL串聯(lián)（電流） Rs阻值越小，反饋效果越明顯 輸入以電壓形式求和（KVL）： uid=ui- uf -串聯(lián)負反饋RLiouf（=ioRf)uid（ui-uf) io3. 電流串聯(lián)負反饋13 輸入以電流形式求和（KCL）： iid=ii-if 穩(wěn)定輸出電流 電流控制的電流源特點：輸入端

6、出現(xiàn)節(jié)點，以電流形式出現(xiàn)（并聯(lián)）輸出端反饋網(wǎng)絡與RL串聯(lián)（電流） Rs阻值越大，反饋效果越明顯 -并聯(lián)負反饋4. 電流并聯(lián)負反饋14例：有無反饋的判斷 “找聯(lián)系”：找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，若有則有反饋，否則無反饋。有反饋嗎？將輸出電壓全部反饋回去無反饋既在輸入回路又在輸出回路15“看通路”，即看反饋是存在于直流通路還是交流通路。設以下電路中所有電容對交流信號均可視為短路。僅有直流反饋僅有交流反饋交、直流反饋共存僅有直流反饋例：直流反饋和交流反饋的判斷16例： 判斷圖所示電路的反饋組態(tài)電流串聯(lián)負反饋 電壓并聯(lián)負反饋 17電路引入了電流負反饋反饋電流 引入電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓，引入電流負反饋

7、穩(wěn)定輸出電流！僅受基極電流的控制例：反饋組態(tài)判斷舉例18電壓并聯(lián)負反饋例：反饋組態(tài)判斷舉例19(+)(-)(+)(+)級間電壓串聯(lián)負反饋(+)例：反饋組態(tài)判斷舉例20直流反饋交、直流反饋(+)(+)(-)(+)(+)(+)電流串聯(lián)負反饋例：反饋組態(tài)判斷舉例21例：圖示電路有無引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負反饋？若為交流負反饋，其組態(tài)為哪種？ 3. 若在第三級的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？+_+_uF 1. 若從第三級射極輸出，則電路引入了哪種組態(tài)的交流負反饋？ 2. 若在第三級的射極加旁路電容，則反饋的性質(zhì)有何變化？引入了電流串聯(lián)負反饋

8、例：反饋組態(tài)判斷舉例229.2.1負反饋放大電路的一般表達式?jīng)Q定反饋量和輸出量關系的所有元件所組成的網(wǎng)絡負反饋放大電路的基本放大電路反饋網(wǎng)絡方框圖中信號是單向流通的。反饋系數(shù)反饋放大電路的放大倍數(shù)基本放大電路的放大倍數(shù)1.方框圖9.2負反饋放大電路的方框圖及一般表達式239.2.1負反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達式1.一般表達式稱為反饋深度一般負反饋深度負反饋正反饋自激振蕩249.2.2 四種組態(tài)負反饋放大電路的增益和反饋系數(shù)的表達式 為什么在并聯(lián)負反饋電路中不加恒壓源信號？ 為什么在串聯(lián)負反饋電路中不加恒流源信號？259.2.2 四種組態(tài)負反饋放大電路的增益和反饋系數(shù)的表達式反饋組態(tài)功能電壓

9、串聯(lián)電壓控制電壓電壓并聯(lián)電流控制電壓電流串聯(lián)電壓控制電流電流并聯(lián)電流控制電流注意量綱 26四種組態(tài)反饋放大電路的信號與增益表達式 279.3.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實數(shù)。說明放大倍數(shù)減小到基本放大電路的 ，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是基本放大電路的 倍。9.3負反饋對放大器性能的改善28設基本放大電路的輸出信號與輸入信號同相 可以證明，在引入負反饋前后輸出量基波幅值相同的情況下，非線性失真減小到基本放大電路的1/(1AF )。9.3.2 減小非線性失真29設反饋網(wǎng)絡是純電阻網(wǎng)絡引入負反饋后的幅頻特性可推導出引入負反饋后的截止頻率、通頻帶9.3.3展寬通頻帶301. 對

10、輸入電阻的影響引入串聯(lián)負反饋時 對輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡和基本放大電路在輸入端的接法有關，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。9.3.4負反饋對輸入、輸出電阻的影響31引入并聯(lián)負反饋時串聯(lián)負反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負反饋減小輸入電阻。9.3.4負反饋對輸入、輸出電阻的影響1. 對輸入電阻的影響322、對輸出電阻的影響 對輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡和基本放大電路在輸出端的接法有關，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。引入電壓負反饋時引入電流負反饋時 電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓，使輸出具有恒壓特性，因而輸出電阻減小。 電流負反饋穩(wěn)定輸出電流，使輸出具有恒流特性，因而輸出電阻增大。9.3.4負反饋對輸入、輸出

11、電阻的影響332、對輸出電阻的影響9.3.4負反饋對輸入、輸出電阻的影響34引入負反饋的一般原則穩(wěn)定Q點應引入直流負反饋，改善動態(tài)性能應引入交流負反饋；根據(jù)信號源特點，增大輸入電阻應引入串聯(lián)負反饋，減小輸入電阻應引入并聯(lián)負反饋；根據(jù)負載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應引入電壓負反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的應引入電流負反饋；從信號轉(zhuǎn)換關系上看，將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓應引入電壓串聯(lián)負反饋，將輸入電流轉(zhuǎn)換為輸出電壓引入電壓并聯(lián)負反饋，將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電流應引入電流串聯(lián)負反饋，將輸入電流轉(zhuǎn)換為輸出電流應引入電流并聯(lián)負反饋；當(1AF) 1時，它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為1/F。35

12、討論一：為減小放大電路從信號源索取的電流，增強帶負載能力，應引入什么反饋？為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應引入什么反饋？為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點，應引入什么反饋？為了使電流信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關系的電壓信號，應引入什么反饋？為了使電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關系的電流信號，應引入什么反饋？根據(jù)需求在放大電路中引入合適的負反饋。36試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負反饋。電流反饋電壓反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋討論二37只可能引入電壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)的交流負反饋。在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負反饋？討論三38電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋討論四設所有的電容對交流信號均可視為短路。試說明電路中是否引入了交流負反饋；如引入了，則說明其組態(tài)。399.4.1 深度負反饋條件凈輸入量忽略不計環(huán)路放大倍數(shù)9.4深度負反饋放大電路的分析計算虛短 虛斷 401. 電壓串聯(lián)負反饋電路9.4深度負反饋放大電路的分析計算虛短或者：虛短412. 電壓并聯(lián)負反饋電路Rif很小9.4深度負反饋放大電路的分析計算或者：虛斷為什么?423. 電流串聯(lián)負反饋電流9.4深度負反饋放大電路的分析計算虛短分立元件電路中，不是負載電阻上的電流434. 電流并