模電路第七章反饋

第七章放大電路中的反饋反饋的概念和分類；(難點)負(fù)反饋的四種組態(tài)及反饋的一般表示法；(難點)負(fù)反饋對放大電路性能的影響；負(fù)反饋放大電路的分析計算；負(fù)反饋放大電路的自激與消振。本章的重點和難點習(xí)題7.3,7.4,7.5(a\b\e\f),7.6,7.9,7.10（b\c),7.1反饋的基本概念1、什么是反饋反饋---將輸出量(電壓或電流)的一部分或全部,按一定的方式送回到輸入回路,來影響輸入量(電壓或電流)的一種連按方式。放大電路中的反饋形式反饋與反饋通路(反饋網(wǎng)絡(luò)），圖7.1.1反饋放大電路的方框圖反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量影響反饋量與輸出量關(guān)系的所有元器件所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)是在斷開反饋且考慮了反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)的情況下所構(gòu)成的放大電路2、正反饋與負(fù)反饋(反饋極性)根據(jù)反饋的效果可以區(qū)分反饋的極性，1〉使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋，2〉使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。由于反饋的結(jié)果影響了凈輸入量，因而必然影響輸出量。所以，根據(jù)輸出量的變化也可以區(qū)分反饋的極性

1〉反饋的結(jié)果使輸出量的變化加大時便為正反饋，2〉使輸出量的變化減小時便為負(fù)反饋。3、直流反饋與交流反饋

僅在直流通路中存在的反饋稱為直流反饋；僅在交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。在很多放大電路中，常常是交、直流反饋兼而有之。4、局部反饋和級間反饋局部反饋級間反饋7.1.2反饋的判斷方法1、有無反饋2、直流反饋和交流反饋的判斷直流反饋與交流反饋的判斷直流通路交流通路直流反饋與交流反饋的判斷3、如何判斷反饋的極性？瞬時極性法是判斷電路中反饋極性的基本方法。具體做法是：

(1)規(guī)定電路輸入電壓信號在某一時刻對地的瞬時(變化)極性，并以此為依據(jù)，逐級判斷電路中各相關(guān)點電流的流向和電位的瞬時(變化)極性，從而得到輸出信號的瞬時(變化)極性；

(2)根據(jù)輸出信號的瞬時(變化)極性判斷出反饋信號的瞬時(變化)極性；

(3)若反饋信號使基本放大電路的凈輸人信號增大,則說明引入了正反饋。若反饋信號使基本放大電路的凈輸入信號減小,則說明引入了負(fù)反饋。++++++++-輸出和輸入的瞬時變化關(guān)系+++_輸出和輸入的瞬時變化關(guān)系+++_++++_+輸出和輸入的瞬時變化關(guān)系圖7.1.6反饋極性的判斷局部交直流負(fù)反饋級間交直流負(fù)反饋分立元件放大電路反饋極性的判斷交直流負(fù)反饋++++_++++-7.1.3交流負(fù)反饋的四種組態(tài)(反饋方式)

按基本放大電路的輸出端口和反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端口連接方式不同分為電壓反饋和電流反饋，以放大電路的輸出電壓作為反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號的稱為電壓反饋；以放大電路的輸出電流作為反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號的稱為電流反饋。按基本放大電路的輸入端口和反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端口的連接方式不同分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋，若反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出為電壓，即反饋量與輸入量以電壓的形式相疊加，則稱為串聯(lián)反饋；若反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出為電流，即反饋量與輸入量以電流的形式相疊加，則稱為并聯(lián)反饋。圖7.1.1四種反饋組態(tài)電路的方框圖電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋反饋網(wǎng)絡(luò)基本放大電路反饋量一、串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋,反饋量是反饋電壓Uf,

且放大電路的凈輸入二、并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋,反饋量是反饋電流If,

且放大電路的凈輸入電流三、反饋組態(tài)的判斷方法1、電壓,電流負(fù)反饋方式的判斷輸出短路法:令放大電路的輸出電壓Uo(或IoRL)為零,此時,若反饋不存在則為電壓反饋,若反饋存在則為電流反饋。2、串聯(lián)、并聯(lián)反饋方式的判斷(1)如果反饋信號與輸入信號在輸入回路以電壓形式相加、減(求和)則稱反饋是串聯(lián)反饋;(2)如果反饋信號與輸入信號在輸入回路以電流形式相加、減(求和)則稱反饋是并聯(lián)反饋。IiIi’+3、由集成運放組成的四種組態(tài)的負(fù)反饋放大電路電流串連電流并連電壓并連電壓串連7.2反饋的方塊圖及一般表達(dá)式7.2.1方塊圖表示法式中：7.2.2負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式環(huán)路增益

稱為反饋深度

它反映了反饋對放大電路影響的程度。可分為下列三種情況

(1)當(dāng)＞1時，＜，負(fù)反饋

(2)當(dāng)＜1時，＞，正反饋

(3)當(dāng)=0時，=∞，相當(dāng)于輸入為零時仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)”。分析

環(huán)路增益是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益，當(dāng)>>1時稱為深度負(fù)反饋，與1+>>1相當(dāng)。于是閉環(huán)放大倍數(shù)

也就是說在深度負(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)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。

在此還要注意的是

、

和

可以是電壓信號，也可以是電流信號。

1.當(dāng)它們都是電壓信號時，

、

、

無量綱，

和是電壓放大倍數(shù)。

2.當(dāng)它們都是電流信號時，

、

、

無量綱，

和是電流放大倍數(shù)。

3.當(dāng)它們既有電壓信號也有電流信號時，、

、

有量綱，

和

也有專門的放大倍數(shù)稱謂。7.3深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析7.3.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)當(dāng)時,電路中的反饋是深度負(fù)反饋;

反饋網(wǎng)絡(luò)的分析電流串連電流并連電壓并連電壓串連例,求深度負(fù)反饋條件下的Af

根據(jù)負(fù)反饋基本方程，不論何種負(fù)反饋，都可使反饋放大倍數(shù)下降1+AF倍，只不過不同的反饋組態(tài)A、F的量綱不同而已，但AF無量綱。7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.4.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性

在負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高，這里放大倍數(shù)應(yīng)該與反饋組態(tài)相對應(yīng)

有反饋時放大倍數(shù)的穩(wěn)定性比無反饋時提高了(1+AF)倍。7.4.2負(fù)反饋對放大電路輸入電阻和輸出電阻的影響1、對輸入電阻的影響（1）串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻負(fù)反饋使得Rif>RiRif:閉環(huán)輸入電阻Ri:開環(huán)輸入電阻（2）并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻Rif=Ri/(1+AF)負(fù)反饋使得Rif<RiRif:閉環(huán)輸入電阻Ri:開環(huán)輸入電阻2、對輸出電阻的影響′

負(fù)反饋使得Rof<RoRof:閉環(huán)輸出電阻;Ro:開環(huán)輸出電阻;電壓負(fù)反饋（輸出趨于恒壓源）電流負(fù)反饋（輸出趨于恒流源）Rof=(1+AF)Ro;負(fù)反饋使得Rof>RoRof:閉環(huán)輸出電阻;Ro:開環(huán)輸出電阻;7.4.5引入負(fù)反饋的一般原則

(要求自學(xué)書上7.4.5的內(nèi)容)1、要穩(wěn)定直流量（如Q點），應(yīng)引入直流負(fù)反饋；2、要穩(wěn)定交流性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋；3、要穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；4、要穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)引入電流負(fù)反饋；5、要提高輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋6、要減少輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋；。。。。。7.5負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及消除方法自激振蕩：無輸入信號，有輸出（穩(wěn)定的正弦信號輸出）。由于當(dāng)Af趨于無窮時，產(chǎn)生自激振蕩，即有：=

0改寫為相位平衡條件又可寫為幅度平衡條件

AF=A+F=(2n+1)n=0,1,2,3…7.5.1負(fù)反饋產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件7.5.3常用的消振方法：

1、消振原則：破壞幅值或相位條件

2、最簡便的方法：

調(diào)整反饋電阻阻值使F下降下降。此法缺點：F減小是有限的。F下降，下降，此時反饋深度也減小。

3、采用相位滯后補償?shù)姆椒ㄊ狗糯笃髟诟哳l時，幅值衰減很快，接入電容C（有時還有R）。7.6放大電路中的正反饋(知識擴展)自學(xué)第七章小結(jié)學(xué)完本章后，應(yīng)在理解反饋基本概念的基礎(chǔ)上，達(dá)到下列要求：(1)能夠正確判斷電路中是否引入了反饋以及反饋的性質(zhì)，例如是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋；如為交流負(fù)反饋，是哪種組態(tài)的反饋。(2)正確理解負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)Af在不同反饋組態(tài)下的物理意義，并能夠估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù)。(3)掌握負(fù)反饋四種組態(tài)對放大電路性能的影響，并能夠根據(jù)需要在放大電路中引入合適的交流負(fù)反饋。(4)正確理解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因，并了解消除自激振蕩的方法。

1

負(fù)反饋的引入可以穩(wěn)定放大電路的輸出量

*電壓反饋穩(wěn)定輸出電壓

*電流反饋穩(wěn)定輸出電流

反饋量與輸出量成比例(當(dāng)輸出量變化為零,則反饋量為零)

2

并聯(lián)負(fù)反饋,反饋量是反饋電流If,

且Ii=Ii-If

3

串聯(lián)負(fù)反饋,反饋量是反饋電壓Uf,

且Ui=Ui-Uf4放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還是電流反饋，取決于負(fù)載欲得到穩(wěn)定的電壓還是穩(wěn)定的電流；放大電路中應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋，取決于輸入信號源是恒壓源（或近似恒壓源）還是恒流源（或近似恒流源）。電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋5四種反饋組態(tài)的放大倍數(shù)依此為6負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式7深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析8提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性10影響串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻9影響并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻12影響電壓負(fù)反饋輸出電阻11影響電流負(fù)反饋輸出電阻13產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件自測題一、在括號內(nèi)填入“√”或“×”，表明下列說法是否正確。(1)若放大電路的放大倍數(shù)為負(fù)，則引入的反饋一定是負(fù)反饋。()(2)負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)與組成它的基本放大電路的放大倍數(shù)量綱相同。()(3)若放大電路引入負(fù)反饋，則負(fù)載電阻變化時，輸出電壓基本不變。()(4)阻容耦合放大電路的耦合電容、旁路電容越多，引入負(fù)反饋后，越容易產(chǎn)生低頻振蕩。()√XXX二、已知交流負(fù)反饋有四種組態(tài)：