負(fù)反饋的計(jì)算及對(duì)電路的影響

負(fù)反饋的計(jì)算及對(duì)電路的影響第一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五閉環(huán)增益的一般表達(dá)式開(kāi)環(huán)增益反饋系數(shù)閉環(huán)增益因?yàn)樗砸阎诙?yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五反饋深度討論負(fù)反饋深度負(fù)反饋正反饋?zhàn)约ふ袷幏Q為反饋深度其中：稱為環(huán)路增益閉環(huán)增益可以表示為：第三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五不同類型負(fù)反饋中各種信號(hào)量的含義第四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五11.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算第五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五深度負(fù)反饋的特點(diǎn)即，深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)由于則又因?yàn)榇肷鲜降茫ㄒ渤憺閤fxi）凈輸入量近似等于零由此可得深度負(fù)反饋條件下，放大電路的輸入端滿足“虛短”和“虛斷”。輸入量近似等于反饋量（xid0）第六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋深度負(fù)反饋條件下虛短虛斷虛短虛斷對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋vid=

vi-

vf

0iid=

ii-

if

0vid=

iidri

0深度負(fù)反饋的特點(diǎn)第七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五舉例計(jì)算電壓串聯(lián)負(fù)反饋設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。解：根據(jù)虛短、虛斷得閉環(huán)電壓增益例題1同相放大器當(dāng)R1=時(shí)，Avf=1,稱為電壓跟隨器。第八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五例題2虛短：反相放大器虛斷：電壓并聯(lián)負(fù)反饋設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。解：舉例計(jì)算第九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五近似計(jì)算所示電路的反饋系數(shù)、閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益。閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益解：忽略基極直流偏置電路后的交流通路如下圖所示。電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋則反饋系數(shù)為在深度負(fù)反饋條件下，利用虛短可知例題3第十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五電壓串聯(lián)負(fù)反饋設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。解：根據(jù)虛短、虛斷閉環(huán)電壓增益例題4舉例計(jì)算第十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五電流并聯(lián)負(fù)反饋設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)源電壓增益表達(dá)式。解：根據(jù)虛短、虛斷閉環(huán)增益所以閉環(huán)電壓增益iR例題5舉例計(jì)算第十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五解:閉環(huán)增益求大環(huán)反饋的閉環(huán)增益以及對(duì)信號(hào)源的閉環(huán)電壓增益。電壓并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)虛短、虛斷0V例題6舉例計(jì)算第十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響減小非線性失真展寬頻帶對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響提高增益的穩(wěn)定性第十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五提高增益的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)對(duì)A求導(dǎo)得只考慮幅值有反饋深度越深，閉環(huán)增益的穩(wěn)定性越好。在深度負(fù)反饋條件下即閉環(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。加入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的變化只有原來(lái)的1/(1+AF)第十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五已知某負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)增益為40dB，基本放大器的A變化10%，閉環(huán)增益Af相應(yīng)變化1%，求此時(shí)電路的開(kāi)環(huán)增益為多少？

例解因?yàn)樗蕴岣咴鲆娴姆€(wěn)定性第十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五減小非線性失真動(dòng)畫（9－3）失真的反饋信號(hào)，使凈輸入產(chǎn)生相反的失真，從而彌補(bǔ)了放大電路本身的非線性失真。負(fù)反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。第十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五展寬頻帶加入負(fù)反饋后引入負(fù)反饋后使放大電路的通頻帶展寬到基本放大電路的第十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五反饋對(duì)輸入電阻的影響

串聯(lián)負(fù)反饋開(kāi)環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因?yàn)関f=F·xoxo=A·vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii所以vi=vid+vf=(1+AF

)vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。第十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五并聯(lián)負(fù)反饋開(kāi)環(huán)輸入電阻Ri=vi/iid因?yàn)閕f=F·xoxo=A·iid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii所以ii=iid+if=(1+AF)iid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小了。反饋對(duì)輸入電阻的影響第二十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五例如：圖中R1不在環(huán)內(nèi)但是當(dāng)R1>>

時(shí)，反饋對(duì)Rif幾乎沒(méi)有影響。注意:反饋對(duì)輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對(duì)環(huán)外不產(chǎn)生影響。反饋對(duì)輸入電阻的影響第二十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五閉環(huán)輸出電阻而xid=-xf=-Fvt

忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)it的分流所以引入電壓負(fù)反饋后，輸出電阻減小了。

電壓負(fù)反饋反饋對(duì)輸出電阻的影響第二十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五閉環(huán)輸出電阻而xid=-xf=-Fit

忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)vt的分壓

電流負(fù)反饋所以引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增大了。注意:反饋對(duì)輸出電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對(duì)環(huán)外不產(chǎn)生影響。反饋對(duì)輸出電阻的影響第二十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善，是以犧牲增益為代價(jià)的，且僅對(duì)環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。串聯(lián)負(fù)反饋——

并聯(lián)負(fù)反饋——

電壓負(fù)反饋——

電流負(fù)反饋——

小結(jié)增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流第二十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五11.6負(fù)反饋放大電路的自激振蕩第二十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩現(xiàn)象在不加任何輸入信號(hào)的情況下，放大電路仍會(huì)產(chǎn)生一定頻率的信號(hào)輸出,稱為自激振蕩。產(chǎn)生原因在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時(shí)，便產(chǎn)生自激振蕩。第二十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五自激振蕩條件即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件（附加相移）閉環(huán)增益所以，當(dāng)1+AF=0時(shí)，AF=，電路產(chǎn)生自激振蕩，由此可得產(chǎn)生自激振蕩的條件為：負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件第二十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件或當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí)，f=0。其中Gm——幅值裕度，一般要求Gm≤

-10dBm——相位裕度，一般要求m≥45寫成等式，且幅值用分貝數(shù)表示時(shí)第二十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五穩(wěn)定裕度離產(chǎn)生自激振蕩的幅度條件和相位條件的距離，稱為穩(wěn)定裕度。距離越遠(yuǎn)，穩(wěn)定性越好。增益裕度時(shí)所對(duì)應(yīng)的相位裕度20log|AF|=0dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的附加相移

AF與180o的差值。fo指20log|AF|=0dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率第二十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為一般與頻率無(wú)關(guān)，則的幅頻響應(yīng)是一條水平線利用波特圖分析關(guān)鍵是作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖水平線的交點(diǎn)為即該點(diǎn)滿足第三十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)作水平線判斷穩(wěn)定性方法(1)作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖(3)判斷是否滿足相位裕度m≥45在相頻響應(yīng)的點(diǎn)處作垂線與交于P點(diǎn)若P點(diǎn)在水平線之下，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定?；蛟谒骄€的交點(diǎn)作垂線交于相頻響應(yīng)曲線的一點(diǎn)。若該點(diǎn)|a|≤135，滿足相位裕度