模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課件：反饋放大電路

7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的方框圖及增益的一般表達式7.3負(fù)反饋對放大電路性能的改善7.4負(fù)反饋放大電路的分析方法7反饋放大電路7.5負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定問題學(xué)習(xí)指導(dǎo)小結(jié)作業(yè)

反饋在電子電路中應(yīng)用極為廣泛。按照極性的不同，反饋可分為負(fù)反饋和正反饋兩種類型，它們在電子電路中的作用不同。在所有實用的放大電路中都要適當(dāng)?shù)匾胴?fù)反饋，用以改善放大電路的一些性能指標(biāo)。正反饋會造成放大電路的工作不穩(wěn)定，但在波形產(chǎn)生（即振蕩）電路中則要引入正反饋，以滿足自激振蕩的條件。

主要內(nèi)容:(1)反饋的基本概念、分類及特點

(2)負(fù)反饋對放大電路性能的影響

(3)負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定問題學(xué)習(xí)指導(dǎo)

基本要求:

(1)正確理解反饋的基本概念，負(fù)反饋放大電路增益的一般表達式，4種反饋組態(tài)及其特點。

(2)能用瞬時極性法判別正、負(fù)反饋及反饋類型，正確解釋負(fù)反饋對放大電路性能的影響。

(3)近似計算深度負(fù)反饋放大電路的增益。

(4)了解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激的原因和條件，能用穩(wěn)定裕度的概念分析反饋放大電路的穩(wěn)定性。學(xué)習(xí)目標(biāo):會看，會判斷反饋的類型和極性,會定性分析其作用。會引，會根據(jù)需要正確引入反饋。會算，會估算深度負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)增益。會消振，會通過實驗調(diào)試消除反饋放大電路中的自激振蕩。

學(xué)習(xí)方法:

反饋放大電路是本課程的重點，也是難點。為達到本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)，首先必須針對幾個電路實例，深入掌握一些重要的基本概念，如反饋、反饋網(wǎng)絡(luò)、反饋信號、凈輸入信號、開環(huán)與閉環(huán)、直流和交流反饋、負(fù)反饋和正反饋(即反饋的極性)、電壓和電流反饋、串聯(lián)和并聯(lián)反饋。在此基礎(chǔ)上，用瞬時極性法、輸出短路法等方法判斷反饋的極性和反饋的類型，掌握負(fù)反饋對放大電路性能的影響，并以此為依據(jù)引入符合要求的反饋。不僅要會定性分析反饋，還要會定量計算，這樣才能更加深入地理解在放大電路中引入負(fù)反饋的重要性。

基本公式

表明了開環(huán)和閉環(huán)增益之間的關(guān)系。它是在中頻區(qū)推導(dǎo)出來的，其中的（1+）決定了反饋對放大電路性能的影響程度，在

的條件下，可由估算放大電路的閉環(huán)增益。負(fù)反饋放大電路中的自激振蕩是必須要加以消除的，因此，要清楚自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件，從而懂得如何消除自激振蕩。

7.1反饋的基本概念與分類

7.1.1

基本概念

7.1.2

四種類型的反饋組態(tài)1.反饋2.內(nèi)部反饋和外部反饋3.正反饋與負(fù)反饋4.級間反饋與本級反饋5.交流反饋與直流反饋6.串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋7.電壓反饋與電流反饋1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋2.電流并聯(lián)負(fù)反饋3.電壓并聯(lián)負(fù)反饋4.電流串聯(lián)負(fù)反饋5.電壓和電流負(fù)反饋的特點6.信號源對反饋效果的影響7.四種反饋組態(tài)中各信號量的比較7.1.1基本概念1.反饋

將電子系統(tǒng)輸出回路的電量(電壓或電流)，送回到輸入回路的過程稱之為反饋。

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

反饋通路（反饋網(wǎng)絡(luò)）信號的正向傳輸判斷有無反饋的方法：看有無聯(lián)系輸出和輸入的電路元素。放大電路A輸入信號（vi或ii）輸出信號（vo或io）反饋網(wǎng)絡(luò)F反饋信號（vf或if）將輸出交流信號(電壓或電流)取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端，并對放大電路造成影響。+反饋:正向傳輸反向傳輸放大電路有反饋也稱閉環(huán)放大電路無反饋也稱開環(huán)，7.1.1基本概念1.反饋2.反饋的分類反饋信號的極性正反饋：負(fù)反饋：反饋信號使放大器的凈輸入信號增強反饋信號使放大器的凈輸入信號減小反饋信號的屬性直流反饋交流反饋混合反饋反饋的取樣信號電壓反饋電流反饋反饋在輸入端的引入方式并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋7.1.1基本概念內(nèi)部反饋外部反饋其他類型的反饋本級反饋極間反饋人工反饋寄生反饋7.1.1基本概念hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe內(nèi)部反饋外部反饋（1）內(nèi)部反饋和外部反饋7.1.1基本概念（2）正反饋與負(fù)反饋正反饋：輸入量不變時，引入反饋后輸出量變大了負(fù)反饋：輸入量不變時，引入反饋后輸出量變小了另一角度正反饋：引入反饋后，使凈輸入量變大了負(fù)反饋：引入反饋后，使凈輸入量變小了判別方法：瞬時極性法。即在電路中，從輸入端開始，沿著信號流向，標(biāo)出某一時刻有關(guān)節(jié)點電壓變化的斜率（正斜率或負(fù)斜率，用“+”、“-”號表示）7.1.1基本概念瞬時極性法的步驟：1、假定輸入電壓對地的瞬時極性為（+）或（-）（或假定輸入電流的瞬時流向）；2、根據(jù)放大電路的工作原理，標(biāo)出電路中有關(guān)節(jié)點電壓的瞬時極性（或電流的瞬時流向），最后得到反饋電壓的瞬時極性（或反饋電流的瞬時流向）。3、判斷反饋電壓（或反饋電流）是削弱還是增強輸入信號，若反饋信號削弱輸入信號則為負(fù)反饋；反之，則為正反饋。對基本放大電路共射、共源電路—輸出與輸入反相共集、共基共漏、共柵電路---輸出與輸入同相對運放電路信號從同相端輸入，輸出與輸入同相信號從反相端輸入，輸出與輸入反相例(+)(+)(-)(-)(-)凈輸入量減小(+)(+)(-)(-)凈輸入量增大負(fù)反饋正反饋反饋通路反饋通路級間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)凈輸入量減小級間負(fù)反饋反饋通路本級反饋通路（3）級間反饋與本級反饋7.1.1基本概念（4）交流反饋與直流反饋(+)(+)(+)(+)交、直流負(fù)反饋(+)交流正反饋判別方法：畫出直流通路和交流通路，判斷此時做為反饋信號的是直流分量還是交流分量，若是直流信號，則為直流反饋；若是交流信號，則為交流反饋；若同時存在，則為直交流反饋。它取決于反饋通路。引入直流負(fù)反饋的目的主要是穩(wěn)定靜態(tài)工作點

引入交流負(fù)反饋的目的主要是改善放大電路的性能增加隔直電容C后，Rf只對交流起反饋作用。注：本電路中C1、C2也起到隔直作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C7.1.1基本概念（4）交流反饋與直流反饋增加旁路電容C后，Rf只對直流起反饋作用。C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE17.1.1基本概念（4）交流反饋與直流反饋輸入端：反饋信號在輸入端的聯(lián)接分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。并聯(lián)：反饋量輸入量接于同一輸入端。接于不同的輸入端。串聯(lián)：反饋量輸入量7.1.1基本概念（5）串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號、輸入信號與凈輸入信號是串聯(lián)形式連接的；并聯(lián)反饋：反饋信號、輸入信號與凈輸入信號是并聯(lián)形式連接的。并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋7.1.1基本概念（5）串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號、輸入信號與凈輸入信號是以電壓形式比較；并聯(lián)反饋：反饋信號、輸入信號與凈輸入信號是以電流形式比較。

輸出端：反饋信號在輸出端分為取電壓和取電流

兩種方式。7.1.1基本概念（6）電壓反饋與電流反饋

判別方法電壓：將負(fù)載短路，反饋信號為零。電流：將負(fù)載短路，反饋信號仍然存在。電壓反饋電流反饋7.1.1基本概念（6）電壓反饋與電流反饋負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(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)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點7.1.2四種類型的反饋組態(tài)重點討論交流負(fù)反饋的四種組態(tài)3.是正反饋還是負(fù)反饋？4.是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？（判斷反饋的組態(tài)）1.找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）2.是交流反饋還是直流反饋？7.1.2四種類型的反饋組態(tài)反饋類型的分析步驟1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋

判斷反饋的類型1.找出反饋網(wǎng)絡(luò)—Rf

和Re12.判斷反饋的類型+-Uf+-Uid(3)將輸出對地短路，反饋消失，因此是電壓反饋。(4)輸入信號和反饋信號分別加在三極管的b、e，為串聯(lián)反饋。(2)假定輸入電壓的瞬時極性為正，反饋電壓的瞬時極性也為正，Uid=Ui-Uf<Ui,因此是負(fù)反饋。+--++(1)電路中無電容，因此是交直流反饋電路1+-Uf+-Udi

方框圖+-UiRbAU+-UdiRc+-Uo-FURe+UfRf1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路1+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rfubeube三極管的集電極與基極相位相反電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路2負(fù)反饋uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf電路2電壓負(fù)反饋的重要特點是電路的輸出電壓趨于維持恒定。1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路3++++運放輸出的極性與同相輸入端的極性相同，與反相輸入端的極性相反。電壓串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路4++-++電壓串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋2、電流并聯(lián)負(fù)反饋

判斷反饋的類型1.找出反饋網(wǎng)絡(luò)—Rf

和Re22.判斷反饋的類型(3)將輸出對地短路，反饋仍存在，因此是電流反饋。(4)輸入信號和反饋信號都加在三極管的基極，故為并聯(lián)反饋(2)由瞬時極性法可判斷：If的方向由輸入流入Rf，Iid=Ii-If<Ii，因此是負(fù)反饋。+---(1)電路中無電容，因此是交直流反饋。IoIiIidIf反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。電路1+-UiAIIdiRc2BIRfRe2IoIiIf

方框圖2、電流并聯(lián)負(fù)反饋電路1電流反饋并聯(lián)反饋iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2電路2++--負(fù)反饋電流負(fù)反饋的重要特點是電路的輸出電流趨于維持恒定。2、電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電路3+--isiIiIDiFioiID=iI-iF電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋2、電流并聯(lián)負(fù)反饋+-+-isiB1iFio電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋iB1=is-iF電路42、電流并聯(lián)負(fù)反饋IoEC3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋

判斷反饋的類型1.找出反饋網(wǎng)絡(luò)—Rf2.判斷反饋的類型(3)將輸出對地短路，反饋消失，因此是電壓反饋。(4)輸入信號和反饋信號都加在三極管的基極，故為并聯(lián)反饋。(2)由瞬時極性法可判斷：If的方向由輸入流入Rf，Iid=Ii-If<Ii，因此是負(fù)反饋。+-(1)電路中無電容，因此是交直流反饋。If反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。電路1+-UiARIdiRc2BGRfIiIf+-UoIoEC

方框圖3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路1+-isiIiIDiFiID=iI-iF電壓并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋電路23、電壓并聯(lián)負(fù)反饋4、電流串聯(lián)負(fù)反饋UoUiEC

判斷反饋的類型1.找出反饋網(wǎng)絡(luò)即與輸入回路有關(guān)，又與輸出回路有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)?！猂eIoUfUdi2.判斷反饋的類型①判斷是電壓反饋還是電流反饋電壓反饋：反饋信號的大小與輸出電壓成比例；電流反饋：反饋信號的大小與輸出電流成比例。由電路知Uf=IoRe，與輸出電流Io成正比，因此是電流反饋電路1

判斷反饋的類型2.判斷反饋的類型②判斷是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋

反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，則為并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個電極，則為串聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。

對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。UoUiECIoUfUdi

電路中輸入信號Ui加在基極，反饋信號Uf加在發(fā)射極，因此是串聯(lián)反饋4、電流串聯(lián)負(fù)反饋瞬時極性法：在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號的電壓極性，可用“+”、“-”。按信號傳輸方向經(jīng)基本放大器

反饋網(wǎng)絡(luò)

判斷相關(guān)點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時電壓極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。

判斷反饋的類型2.判斷反饋的類型③判斷是正反饋還是負(fù)反饋+-+Udi=Ui-Uf<Ui即由于反饋的引入削弱了凈輸入信號，因此是負(fù)反饋4、電流串聯(lián)負(fù)反饋UoUiECIoUfUdi

判斷反饋的類型2.判斷反饋的類型④判斷是直流反饋還是交流反饋電容觀察法：反饋通路如存在隔直電容，則為交流反饋反饋通路如存在旁路電容，則為直流反饋反饋通路不存在電容，則為交直流混合反饋顯然，反饋為交直流混合反饋綜合前面分析可知：該電路反饋元件Re引入的是交直流、電流串聯(lián)負(fù)反饋4、電流串聯(lián)負(fù)反饋UoUiECIoUfUdiUoU