模擬電路新版第六章

第六章放大電路中的反饋要求：掌握反饋的相關(guān)概念；掌握各種反饋的判斷方法；掌握深度反饋下的放大電路相關(guān)計(jì)算；1一、反饋（feedback）系統(tǒng)的輸出量通過一定的途徑返回到輸入端，從而對輸入量產(chǎn)生影響的過程，也稱為回授；1、含義：說明：系統(tǒng)是一個廣義的概念，經(jīng)過的途徑稱為反饋網(wǎng)絡(luò)；通常：引入反饋的系統(tǒng)稱為閉環(huán)系統(tǒng)；沒有引入反饋的系統(tǒng)稱為開環(huán)系統(tǒng)；2①分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路＋VCCRb1RCuIuo＋?RLC2C1＋?Rb2ReCeic通過Re對ube產(chǎn)生影響②第二章習(xí)題＋VCCRbRCuIuo＋?C2C1＋?ibiRbuo通過Rb對ib產(chǎn)生影響3說明：首先找到反饋網(wǎng)絡(luò)(支路)(將輸入和輸出聯(lián)系到一起)輸入：基極(CE、CC)、發(fā)射極(CB)、同(反)相端(運(yùn)放)；輸出：集電極(CE、CB)、發(fā)射極(CC)；2、反饋的分類①正反饋和負(fù)反饋(按照極性)若反饋信號增強(qiáng)輸入信號的作用，則稱正反饋；若反饋信號削弱輸入信號的作用，則稱負(fù)反饋；判斷方法：瞬時極性法4瞬時極性法在輸入端加入一個瞬時極性為正的輸入電壓⊕；按信號通路(包括反饋)，看各點(diǎn)的瞬時極性，直到輸入端；若凈輸入信號被加強(qiáng)則為正反饋，被削弱則為負(fù)反饋；說明：凈輸入信號指在輸入信號中去掉反饋信號后的那部分；按照反饋支路的方向判斷各點(diǎn)；“＋”、“－”不是信號極性，而指信號“增大”、“減小”；5例1、判斷下列電路中反饋的極性+–AR1uIuOR2R3+–uF+–ui′+－凈輸入極性為“⊕”，此反饋為正反饋－+–uFRbuIRFC1＋?R1＋VCCRCuo＋?C2R2－+－－反饋極性為“正”凈輸入6+－+–uF+RC3+VCC↓RC1Re3RR1uo-VEET1T2uIT3R+此反饋為負(fù)反饋凈輸入分壓式穩(wěn)定電路＋VCCRb1RCuIuo＋?RLC2C1＋?Rb2ReCe++通過Re引入了負(fù)反饋7常見放大電路CE(CS):輸入(b)、輸出(c)反相,若b為“+”,則c為“－”;CC(CD):輸入(b)、輸出(e)同相,若b為“+”,則e為“+”;CB(CG):輸入(e)、輸出(c)同相,若e為“+”,則c為“+”;集成運(yùn)放若同相端輸入為“+”,則輸出為“+”;若反相端輸入為“+”,則輸出為“－”;差動放大若從同一管的基極入集電極出，則輸入輸出反相;若從一管基極入，另一管集電極出，則輸入輸出同相;總結(jié)

(判斷原則)8說明：放大電路多采用負(fù)反饋，有穩(wěn)定電路的作用；正反饋可以獲得較大的放大倍數(shù)，但不穩(wěn)定；②直流反饋和交流反饋(按照信號的交直流性質(zhì))反饋信號中只包括直流成分則稱直流反饋；只包括交流成分則稱交流反饋；通常二者兼而有之；直流反饋?zhàn)饔檬钦{(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)；交流反饋只對動態(tài)性能起作用；9uIC1＋?Re1＋VCCRC2uo＋?C2RC1Re2CeRFRb1－+－直流負(fù)反饋CFuIC1＋?Re1＋VCCRC2uo＋?C2RC1Re2RFRb1－+++交流負(fù)反饋10③電壓反饋和電流反饋(按照輸出端的采樣方式)反饋信號取自輸出電壓則稱電壓反饋；取自輸出電流則稱電流反饋；判斷方法(一)：假設(shè)輸出短路，若沒有反饋信號則此反饋為電壓反饋，否則為電流反饋；(二)：反饋支路和負(fù)載以輸出端為公共節(jié)點(diǎn)則為電壓反饋，否則為電流反饋；11電壓負(fù)反饋電流負(fù)反饋12④串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋(按照輸入端的求和方式)反饋信號和輸入信號以電壓形式求和則稱串聯(lián)反饋；以電流形式求和則稱并聯(lián)反饋；判斷方法反饋支路與輸入信號以輸入端為公共節(jié)點(diǎn)則為并聯(lián)反饋，否則為串聯(lián)反饋；并聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋13⑤反饋組態(tài)：輸出方式、輸入方式、反饋極性；說明：反饋的分類方法并不是固定不變；比如局部反饋(單級)、級間反饋(多級)等；通過R3引入的是局部反饋通過R4引入的是級間反饋通常主要研究級間反饋或稱總體反饋14RC3+VCC↓RC1Re3RR1uo-VEET1T2uIT3RRbuIRFC1＋?R1＋VCCRCuo＋?C2R2－+－－電壓串聯(lián)正反饋+－++電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋RSusC1＋VCCRC1uo＋?RLC2Re~-VCCRf+－+15uIC1＋?Re1＋VCCRC2uo＋?C2RC1Re2CeRFRb1－+－電流并聯(lián)負(fù)反饋CFuIC1＋?Re1＋VCCRC2uo＋?C2RC1Re2RFRb1－+++電壓串聯(lián)負(fù)反饋163、反饋的一般表達(dá)AF++-XiXfXoXi、Xo:系統(tǒng)輸入、輸出量；Xf:系統(tǒng)的反饋量；Xi′:系統(tǒng)凈輸入量；反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)方框圖中信號是單向流通的17①幾個概念②三者的關(guān)系閉環(huán)增益(引入反饋后)開環(huán)增益(沒有反饋時)反饋系數(shù)基本反饋方程式AF稱為回路增益，1＋AF稱為反饋深度18說明：Af、A、F是一般性定義，它們常常是有量綱的討論：a、若AF>0，則|1+AF|>1，此時反饋極性為負(fù)，|Af|<|A|；b、若AF<0，則|1+AF|<1，此時反饋極性為正，|Af|>|A|；c、若|1+AF|?1，成為深度負(fù)反饋，此時d、若|1+AF|=0，則有Af

→∞，也就是說Xi=0，而Xo≠0；自激振蕩常用19AuiFiuUiIfUoIiIi′電壓并聯(lián)負(fù)反饋舉例電流串聯(lián)負(fù)反饋IO+–AuIuORLRFAiuFuiUiUfIoUi′RLAui為轉(zhuǎn)移電阻，F(xiàn)iu為互導(dǎo)Aiu為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，F(xiàn)ui為互阻＋VCCRbRCuIuo＋?C2C1＋?20電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋AuuFuuUoUiUfUi′UiIfIiIi′AiiFiiIoRLAuu為電壓放大倍數(shù)Fuu為電壓反饋系數(shù)Aii為電流放大倍數(shù)Fii為電流反饋系數(shù)21二、負(fù)反饋對放大電路的影響1、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性2、減小非線性失真（僅限于放大區(qū)內(nèi)的失真）3、展寬頻帶（減小頻率失真）4、對輸入、輸出電阻的影響①輸入電阻串聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋22小結(jié)串聯(lián)負(fù)反饋使得Ri增大，并聯(lián)負(fù)反饋使得Ri降低；電壓負(fù)反饋使得Ro下降，電流負(fù)反饋使得Ro增大；引入負(fù)反饋對輸入、輸出電阻的影響均指反饋環(huán)路內(nèi)；性能的提高犧牲了電壓放大倍數(shù)；②輸出電阻電壓負(fù)反饋電流負(fù)反饋23三、引入負(fù)反饋的一般原則穩(wěn)定Q點(diǎn)應(yīng)引入直流負(fù)反饋，改善動態(tài)性能應(yīng)引入交流負(fù)反饋；根據(jù)信號源特點(diǎn)，增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋，減小輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋；根據(jù)負(fù)載需要，輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）應(yīng)引入電壓負(fù)反饋，輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）應(yīng)引入電流負(fù)反饋；從信號轉(zhuǎn)換關(guān)系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋；24討

論一：為減小放大電路從信號源索取的電流，增強(qiáng)帶負(fù)載能力，應(yīng)引入什么反饋？為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么反饋？為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入什么反饋？為了使電流信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電壓信號，應(yīng)引入什么反饋？為了使電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電流信號，應(yīng)引入什么反饋？25討

論二：試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋電流反饋電壓反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋26討論三：

電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負(fù)反饋？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(fù)反饋27四、負(fù)反饋放大電路的分析深度負(fù)反饋情況下Af有兩種計(jì)算方法1、利用基本反饋方程2、深度負(fù)反饋時Xi≈Xf

，利用此條件求解Auf注意：此時Af不一定是電壓放大倍數(shù)，有時需要轉(zhuǎn)換成Auf28例2、計(jì)算深度負(fù)反饋情況下的Auf＋VCCRb1RCuiuo＋?RLC2C1＋?ReRb2電流串聯(lián)負(fù)反饋①兩種方法求解：交流通路：＋Rb'uiuo＋?RL'?Re+–uf②利用Xi≈Xf

(a)29+–AR1uiuORFR2電壓并聯(lián)負(fù)反饋(b)IfIi利用Xi≈Xf計(jì)算一般步驟:畫交流通路、判斷反饋組態(tài)、選擇適當(dāng)方法;利用Af=1/F只有在電壓串聯(lián)負(fù)反饋組態(tài)時直接得到Auf,其他組態(tài)需要轉(zhuǎn)換;各種組態(tài)均可用Xi=Xf

估算Auf,對于串聯(lián)負(fù)反饋為ui=uf

,并聯(lián)負(fù)反饋為Ii=If;深度負(fù)反饋下一般不計(jì)算Rif、Rof

,串聯(lián):Rif→∞

并聯(lián):Rif→0電壓:Rof

→0

電流:Rof

→∞

;結(jié)論：30例3、計(jì)算深度負(fù)反饋情況下的Auf(Ausf)①判斷組態(tài)：

電流并聯(lián)負(fù)反饋②并聯(lián)反饋：

Ii=If同相放大RSusRC1uo＋?RLRe~RfRC2IiIfIC2交流通路RSusC1＋VCCRC2uo＋?RLC2Re~-VCCRfRC131RC3+VCC↓RC1Re3RR1uo-VEET1T2uiT3R+–uf①判斷組態(tài)：

電壓串聯(lián)負(fù)反饋②串聯(lián)反饋：

ui=uf也可：32五、放大電路的自激振蕩(SelfExcitedOscillation)1、產(chǎn)生的物理過程

AF=-1時Af

→∞,即Xi=0,而Xo≠0現(xiàn)象：輸入信號為0時，輸出有一定幅值、一定頻率的信號負(fù)反饋放大電路自激振蕩的頻率在低頻段或高頻段沒有輸入，凈輸入信號可以沿反饋環(huán)路不斷循環(huán)下去AF++-XiXfXo33由于電路通電后輸出量有一個從小到大直至穩(wěn)幅的過程2、條件凈輸入信號每沿反饋環(huán)路走完一周后即會增大，此時振蕩不僅能夠維持且振蕩幅度不斷增大直至受到器件非線性限制AF++-XiXfXo起振條件：34自激振蕩產(chǎn)生的條件：相位條件是主要的fLfHBW|Au|fAum-90°-180°-270°0°φf單管共射放大電路的頻響一般