模电课件—6负反馈放大电路

1、模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.1 6.1 反馈概述反馈概述6.3 6.3 负反馈放大电路的通用描述负反馈放大电路的通用描述6.5 6.5 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响6.6 6.6 负反馈放大器的稳定性负反馈放大器的稳定性6.2 6.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态6.4 6.4 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜反馈：在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或反馈：在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式送回到

2、输入回路，以影响全部通过反馈网络，用一定的方式送回到输入回路，以影响输入量（输入电压或电流）的过程。反馈体现了输出信号对输入量（输入电压或电流）的过程。反馈体现了输出信号对输入信号的输入信号的 反作用。反作用。6.1.1 6.1.1 反馈的概念反馈的概念反馈放大电路的组成：反馈放大电路的组成：基本放大电路、反馈网络、输入求和网络。基本放大电路、反馈网络、输入求和网络。 6.1 6.1 反馈概述反馈概述基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号（净输入信号）信号（净输入信号）输出信号输出信号反馈信号反馈信号反馈放大电路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈系数反馈系数 F=xF/xo模拟电子技术基础

3、模拟电子技术基础 主讲：刘童娜hfeibicuceIbubehreucehiehoe内部反馈：内部反馈：存在于器件内部的反馈。其作用很小，可以忽略。存在于器件内部的反馈。其作用很小，可以忽略。模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜稳定工作点电路：稳定工作点电路：Rb1TRe+VccRLu+-o-+uiCb2RcCb1Rb2+VB一定一定IBTUBEUEICIC模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜判断反馈的方法：判断反馈的方法：看电路的输入回路和输出回路之间是否存看电路的输入回路和输出回路之间是否存在反馈网络，即反馈通路在反馈网络，即反馈通路电路中只有正向传输，没有反电路中只有

4、正向传输，没有反向传输，称为向传输，称为开环状态。开环状态。正向传输正向传输信号从输入端到信号从输入端到 输出端的传输输出端的传输.反向传输反向传输信号从输出端到信号从输出端到 输入端的传输输入端的传输既有正向传输，又有反馈的称既有正向传输，又有反馈的称为为闭环状态闭环状态。+uoui+uouiRfR1信号的正向传输信号的正向传输信号的正向传输信号的正向传输反馈传输反馈传输(通路通路)（反馈网络）（反馈网络）模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜电路有无反馈的判断：电路有无反馈的判断：若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路（反馈通若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通

5、路（反馈通路），并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈；否则路），并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈；否则电路中没有反馈。电路中没有反馈。模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜例：基本放大器，无反馈，净输例：基本放大器，无反馈，净输入量入量vbe=vi，电压放大倍数为：电压放大倍数为：6.1.3 6.1.3 负反馈与正反馈负反馈与正反馈负反馈负反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，放大倍数减小。输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，放大倍数减小。引入反馈后，净输入量引入反馈后，净输入量vbe=vi- vf ，电压放大倍数为：电压放大倍数为：可见，净输

6、入量减小，放大倍数减小，所以是负反馈。可见，净输入量减小，放大倍数减小，所以是负反馈。正反馈正反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加，放大倍数增加。输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加，放大倍数增加。UberA = =-b bLR .ebeL)(1RrR+ + +- - = =AU.+CTb1CCRbV+voRL-vi+-b2CRcRb1TRe+VccRLu+-o-+uiCb2RcCb1Rb2+uf -模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜反馈极性判断（反馈极性判断（瞬时极性法瞬时极性法）：）：方法方法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依：规定电路输入信号在某一时刻

7、对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路各相关点电流流向和电位的极性，从据，逐级判断电路各相关点电流流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出反而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；馈信号的极性；+T-+模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜负反馈的判断：负反馈的判断：反馈极性相同，回到不同节点。反馈极性相同，回到不同节点。反馈极性相反，回到相同节点。反馈极性相反，回到相同节点。模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜级间反馈通路级间反馈通路净输入量减小净输入量减小级间负反馈级间负反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜例例

8、:VV+VCC+be+-uRffuoRLCb1Rb1u+-T1+ui-Rc1Rc2T2Re1Re2Cb1本级反馈本级反馈反馈只存在于某一级放大器中反馈只存在于某一级放大器中 级间反馈级间反馈反馈存在于两级以上的放大器中反馈存在于两级以上的放大器中本级反馈与级间反馈本级反馈与级间反馈级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜Rb1TRe+VccRLu+-o-+uiCb2RcCb1Rb2+直流反馈直流反馈若电路将直流量反馈到输入回路，则称直流反馈。若电路将直流量反馈到输入回路，则称直流反馈。6.1.4 6.1.4 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流

9、反馈 该电路引入直流反馈的目的该电路引入直流反馈的目的，是为了稳定静态工作点是为了稳定静态工作点Q。交流反馈交流反馈若电路将交流若电路将交流量反馈到输入回路，则称交量反馈到输入回路，则称交流反馈。（如去掉电容流反馈。（如去掉电容Ce）交流反馈，影响电路的交流反馈，影响电路的交流工作性能交流工作性能。直流反馈直流反馈Ic交流反馈交流反馈ic模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜判断图示电路引入的是交流反馈还是直流反馈判断图示电路引入的是交流反馈还是直流反馈 分别画出该电路的直流通路和交流通路分别画出该电路的直流通路和交流通路 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 解：根据反馈到

10、输入端的信号是交流还是直流还是同时存在，解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时存在，来进行判别。来进行判别。例：判断图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。例：判断图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。注意电容的注意电容的“隔直通交隔直通交”作用！作用！uoui+ARfR1C2C1+-R2A交、直流反馈交、直流反馈交流反馈交流反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜R2引入极间直流反馈引入极间直流反馈R2引入极间交流反馈引入极间交流反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈

11、与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定端的取样对象决定电压反馈：反馈信号电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即与输出电流成比例，即xf=Fio 并联结构并联结构串联结构串联结构模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜电压反馈和电流反馈判断方法电压反馈和电流反馈判断方法输出短路法：输出短路法：假设负载短路（假设负载短路（RL=0），使输出电压），使输出电压uo=0，看反馈信号是否，看反馈信号是否还存在，若反馈信号不存在了，

12、则说明反馈信号与输出电压还存在，若反馈信号不存在了，则说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若存在，则说明反馈信号不是与输出成比例，是电压反馈；若存在，则说明反馈信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜RLuoRLuo电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：采样电阻采样电阻模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜电流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：RLioiERLioiERf采样电阻采样电阻模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜7.1.6 串联

13、反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路由反馈网络在放大电路输入端输入端的连接方式判定的连接方式判定串联串联串联：串联：反馈网络与基本放大电路串联连接。反馈网络与基本放大电路串联连接。输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）进行比较）进行比较 - -ui i+uidid+uf f= =0 即即 uidid= =ui i- - uf f并联：并联：反馈网络与基本放大电路串联连接。反馈网络与基本放大电路串联连接。输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）进行比较）进行比较 ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f

14、并联并联模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 对于三极管电路：对于三极管电路：若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈。若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。T输入量反馈量T输入量反馈量T输入量反馈量输入量反馈量T模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜对于运放电路：对于运放电路：若反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并联反馈。若反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并联反馈。若反馈信号与输入信号一个加

15、在同相端一个加在反相端则为串联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在同相端一个加在反相端则为串联反馈。输入量输入量反馈量反馈量+-A+-A输入量输入量反馈量反馈量-+A输入量输入量反馈量反馈量+-A输入量输入量反馈量反馈量反馈信号与输入信号在同一节点反馈信号与输入信号在同一节点 -并联反馈并联反馈反馈信号与输入信号在不同一节点反馈信号与输入信号在不同一节点 -串联反馈串联反馈结论：结论：模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈并联反馈并联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf (if)模拟电子技术基础模拟电

16、子技术基础 主讲：刘童娜判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈串联反馈串联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf (vf)模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜二、二、四种类型的四种类型的负反馈组态负反馈组态负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈作用：稳定静态工作点作用：稳定静态工作点模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜判断反馈的类型判断反馈的类型模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.2.2 电压串联

17、负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和（输入以电压形式求和（KVLKVL）：）： uidid= =ui i- - uf f 稳定输出电压稳定输出电压特点：特点： 电压控制的电压源电压控制的电压源 RLuoufuid(=uiuf) uo 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜分立电路电压串联负反馈分立电路电压串联负反馈VV+VCC+T2+-vfRfvoRLCb1Rb1vbe+-T1+vi-Rc1Rc2Cb2Re2Re1- 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和（输入以电压形式求和（KVL

18、KVL）：）： uidid= =ui i- - uf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制的电流源特点：特点： b bRLio uf (=ioRf ) ui一定时一定时 ui d io 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路Rb1TRe+VccRLuv+-o-+uiCb2RcCb1Rb2+uF _uBE+_iC模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.2.4 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路 输 入 以 电 流 形 式 求 和 （输 入 以 电 流 形 式 求 和 （ K C LK C L ） ：） ： iidi

19、d= =ii i- -if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源特点：特点：模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜TRcis+CCiB+Vvo-RLRf分立电路电压并联负反馈分立电路电压并联负反馈所以是电压并联负反馈。所以是电压并联负反馈。在输入端有：在输入端有： iB= is iF所以是并联负反馈。所以是并联负反馈。静态：静态：CEBECEBffUUUIRR- -=稳定静态工作点的过程：稳定静态工作点的过程：T IC IC UCE IB 根据瞬时极性根据瞬时极性法法判断判断后，后，净输入电流净输入电流iB= is iF减小，减小，是负反馈是负反馈. . BE

20、CECEFffuuuiRR- -= -= -反馈电流：反馈电流：iF 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.2.5 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和（输入以电流形式求和（KCLKCL）：）： iidid= =ii i- -if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源特点：特点：模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜分立电路组成的电流并联负反馈分立电路组成的电流并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈RC1RC2RfRT1T2ic2is+VCCiBioiF uo并联反馈并联反馈电流反电流反馈馈模拟电子技术基础模拟电子技术基

21、础 主讲：刘童娜电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性串联反馈：输入端电压求和（串联反馈：输入端电压求和（KVLKVL）电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性并联反馈：输入端电流求和（并联反馈：输入端电流求和（KCLKCL）特点小结：特点小结：模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜例题例题: :试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。VV+A+uOiu1RR2CC+V3R+V-+_+ccuOui1RR23R4R(a) (b)模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜例题例题: :试判断下列电

22、路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。VVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6(c)模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）电压并联负反馈电压并联负反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜解解:电压串联负反馈。电压串联负反馈。例题例题: :试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。_+VRCCVuTV+R2R2i1TEEIsf1uRRA+o12(d)模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜解解:电压并联负反馈。电压并联负反馈。例题例题: :试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。+_

23、V1fI12R12TiR2+uRTRRsR34RCCVVEEuoT3(e)模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜（1）串联反馈）串联反馈 5. 5. 信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响uId = ui -uf 所以所以vs应为恒压源，即信号源内阻应为恒压源，即信号源内阻RS越小越好越小越好。 要想反馈效果明要想反馈效果明显，就要求显，就要求vf变化能变化能有效引起有效引起vId的变化的变化。vo-vf-RL+vIdR1+Rf-vs+-+viRs-+A模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜（2）并联反馈）并联反馈iId = iI -if 所以所以is应为恒应为恒流流源，

24、即信号源内阻源，即信号源内阻RS越大越好越大越好。 要想反馈效果明显，就要求要想反馈效果明显，就要求if变化能有效引起变化能有效引起iId的的变化。变化。vRsoRLRf+isiIiIDif+-A模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜练习：判断下列放大电路的反馈类型练习：判断下列放大电路的反馈类型模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式开环增益开环增益idoxxA = =ofxxF = =反馈系数反馈系数iofxxA = =闭环增益闭环增益因为因为fiidxxx- -= =所以所以iofx

25、xA = =fidoxxx+ += =FxAxxooo/+ += =已知已知AFA+ += =1fidixxx+ += =闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即AFAA+ += =1f6.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜小结：电路引入不同组态的交流负反馈就可以实现不同的控制关系，故各小结：电路引入不同组态的交流负反馈就可以实现不同的控制关系，故各种组态的负反馈放大电路的放大倍数具有不同的物理意义：种组态的负反馈放大电路的放大倍数具有不同的物理意义： 电压串联负反馈：电压串联负反馈： 电流串联负反馈：电流串联负反

26、馈： 电压并联负反馈：电压并联负反馈： 电流并联负反馈：电流并联负反馈：OUUfIuAu = = OiUfIiAu = = OUifIuAi = = IOiifiiA=模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义6.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜2. 反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度)1(FA+ +时，时， 11 )1( + +FA， AA F时，时， 11 )2(+ +FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时，

27、 11 )3( + +FA， FAA 自激振荡自激振荡时，时， 01 )4(= =+ +FA， A F 一般情况下，一般情况下，A和和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，响时，Af、A和和F分别用分别用 、 和和 表示。表示。 fAAF即即FAAA+ += =1f6.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 深度负反馈：深度负反馈：即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关。即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关。1fAAAF= =+ + 得得: :1AFAF = = 一、

28、一、深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算F11A+1.6.4 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算1. 深度负反馈的特点深度负反馈的特点模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜1. 深度负反馈的特点深度负反馈的特点（或（或 xf f xi i）0fiid - -= =XXX净输入量近似等于零净输入量近似等于零由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚两虚”的的概念概念输入量近似等于反馈量输入量近似等于反馈量（xidid 0 ）ofXF;X= = oifXA;X= = o1ffXAFX = = ifXX= = 模拟电子

29、技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜1. 深度负反馈的特点深度负反馈的特点串联负反馈，输入端电压求和串联负反馈，输入端电压求和深度负反馈条件下深度负反馈条件下 xidid= = xi i - - xf f 0 并联负反馈，输入端电流求和并联负反馈，输入端电流求和ididi0ir=u虚短虚短虚断虚断uidid= = ui i - - uf f 0iidid= = ii i - - if f 0uidid= = iidid ri i 0虚断虚断虚短虚短模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜u+=u-（运放电路运放电路）ub=ue（三极管电路）（三极管电路）(1)“虚短虚短”vid0(2)

30、“虚断虚断”id0ii+=ii-=0 （运放电路）运放电路）ib=0（三极管电路）三极管电路）“虚短虚短”与与“虚断虚断”viR+vfRvid1f+-+-v+fvi+-TRf+vidReviRfiifiii+ii-+T-i+vfRiiibif模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜2. 举例举例 电压串联负反馈电压串联负反馈反馈系数反馈系数foF =uuu 实际上该电路就是第实际上该电路就是第2 2章介绍的同相比例放大电路，该章介绍的同相比例放大电路，该结果与第结果与第2 2章所得结构相同章所得结构相同 设电路满足深度负反馈条件，试设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环电压增益表达

31、式。写出该电路的闭环电压增益表达式。 解：解： 根据根据虚短、虚断虚短、虚断f11RRR+ += =闭环增益闭环增益（就是闭环电压增益）就是闭环电压增益）ofiA=uuu1Fu1f1RR+ += =模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜2. 举例举例 (例例7.5.1) 电压串联负反馈电压串联负反馈 设电路满足深度负反设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的馈条件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。闭环电压增益表达式。 解：解： 根据根据虚短、虚断虚短、虚断闭环电压增益闭环电压增益ofiA=uuub2f1RR+ += =b2fob2fRRR=+uufi=uu模拟电子技术基础模拟电子技术

32、基础 主讲：刘童娜2. 举例举例 (例例6.5.4) 电流并联负反馈根据电流并联负反馈根据虚虚短、虚断短、虚断 设电路满足深度负反馈条设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环增益件，试写出该电路的闭环增益和闭环源电压增益表达式。和闭环源电压增益表达式。 解：解： 闭环增益闭环增益ioifii= =A)1(fRR+ += =所以闭环电压增益所以闭环电压增益ofsA=uuusisR=uinp0=uuooLR= -uisLf)1(RRRR+ +- -= =siLoRiRi-= =RRRffii-= =ifii = =oRfiii+ += =又因为又因为iR模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：

33、刘童娜解解: :（3 3） 闭环增益闭环增益orffiA = -uRiifii = =例例7.5.5 （3 3）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电压增益；压增益； 电压并联负反馈电压并联负反馈根据根据虚短、虚断虚短、虚断offR=u-i0V0V2. 举例举例模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 例例 分立电路电压串联负反馈分立电路电压串联负反馈 解：解： 求反馈系数：求反馈系数：求闭环电压求闭环电压放大倍数：放大倍数：11feVoefURFURR= = =+ + e1fe1RRR+ += =VV+VCC+T2+-vfRfvoRLCb1R

34、b1vbe+-T1+vi-Rc1Rc2Cb2Re2Re1-oUFiV1UAUF= e1(1)fRR= =+ +模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 例例 运放组成的电压串联负反馈运放组成的电压串联负反馈fRuI+-R+u1+RouFuID模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜(2) (2) 在深度负反馈条件下，在深度负反馈条件下，利用虚短和虚断可知利用虚短和虚断可知例例 （1 1）判断反馈组态（）判断反馈组态（2 2）深度负反馈下大环的闭环电压增益。）深度负反馈下大环的闭环电压增益。fiuu= =8fo378RuuRR=+ +5po356RuuRR= = + +4po34Ru

35、uRR= = + +fuouFu= =568434578RRRRRRRRR+ += = + + +则反馈系数为：则反馈系数为：ouFiuAu= =345784568()()()RR R RRR RR R+ + += =+ +闭环电压增益：闭环电压增益：解：解：(1)(1)电压串联负反馈电压串联负反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜综合举例综合举例1：求电压放大倍数。：求电压放大倍数。+VCC+_-+1R5R6RR2ui4uoR3R7R3CC1C2C4模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜综合举例综合举例2：求电压放大倍数、：求电压放大倍数、+-Re1Rc3Rc1C1uiT

36、3CC+VT1RifRofT2Rc2Re2Rf1Rf2uo+-C2C3模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.5 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性 提高增益的稳定性提高增益的稳定性 减少非线性失真减少非线性失真 扩展频带扩展频带 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻在放大器中在放大器中引入负反馈引入负反馈 降低了放大倍数降低了放大倍数 使使放大器的性能得以改善：放大器的性能得以改善：模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.5.1 稳定闭环增益稳定闭环增益闭环时闭环时FAAA+ += =1f对对A求导得求导得2f)1(1ddAFAA+ += =只考虑幅值有

37、只考虑幅值有AFAA+ += =1fAAAFAAd11dff + += =即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF.负反馈负反馈不能使输出量保持不变，只能使输出量趋于不变不能使输出量保持不变，只能使输出量趋于不变另一方面另一方面, ,在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1f 闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。负反馈的组态不同，稳定的增益不同负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Auf 、Arf 、Agf 、Aif）模拟电子技术

38、基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.5.2 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈串联负反馈1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响开环输入电阻开环输入电阻 Ri i= =uidid/ /ii i因为因为 uf f= =Fxo o xo o= =Auidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif= =ui i/ /ii i所以所以 ui i= =uidid+ +uf f=(1+=(1+AF ) )uidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif= =ui i/ /ii iidii(1)(1)AFAF Ri=+=+u 引入串联负反馈后，引入串联负反馈后，输入电阻增加。输入电

39、阻增加。i1ifR(AF )R=+=+模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 并联负反馈并联负反馈1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响闭环输入电阻闭环输入电阻AFRR+ += =1iif 引入并联负反馈后，引入并联负反馈后，输入电阻减小了。输入电阻减小了。模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响（取决于输出端取样方式：电压、电流反馈）（取决于输出端取样方式：电压、电流反馈） 电压负反馈减小输出电阻电压负反馈减小输出电阻 电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻AFRR+=1oofoof)1 (RAFR+=模拟电子技术基础模拟电子技术基础

40、 主讲：刘童娜负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响电压负反馈电压负反馈稳定输出电压（当负载变化时）稳定输出电压（当负载变化时）恒压源恒压源输出电阻小。输出电阻小。(1) (1) 电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈电流负反馈稳定输出电流（当负载变化时）稳定输出电流（当负载变化时）恒流源恒流源输出电阻大。输出电阻大。(2) (2) 电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜基本放大电路的高频响应基本放大电路的高频响应比开环时增加了比开环时增加了HMHj1ffAA+ += = 为基本放大为基本放大电路通带增益电路通带

41、增益MAHfMfHHHfj11ffAFAAA+ += =+ += =根据闭环增益表达式有根据闭环增益表达式有（设反馈网络为纯阻网络）（设反馈网络为纯阻网络）通带闭环增益通带闭环增益MfA其中其中同理可得同理可得闭环上限频率闭环上限频率HMHf)1(fFAf+ += =比开环时减小了比开环时减小了闭环下限频率闭环下限频率FAffMLLf1+ += =引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了f HLfHfffffBW - -= =6.5.3 6.5.3 展宽频带展宽频带模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜fbwf = (1+AF) fbw放大电路的增益放大

42、电路的增益- -带宽积为常数带宽积为常数 HHHff11AffAFAFAfA= =+ + + += =模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜集成电路放大器的波特图集成电路放大器的波特图 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜Auiufuiuouid加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后AF+ 失真失真改善改善vovo6.5.4 减小非线性失真减小非线性失真模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜 闭环时增益减小，线性度变好。闭环时增益减小，线性度变好。 只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，

43、也无济于事。是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。 1开环特性开环特性2闭环特性闭环特性 放大电路的传输特性放大电路的传输特性模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜为改善性能引入负反馈的一般原则为改善性能引入负反馈的一般原则要稳定直流量要稳定直流量 引直流负反馈引直流负反馈 要稳定交流量要稳定交流量 引交流负反馈引交流负反馈 要稳定输出电压要稳定输出电压 引电压负反馈引电压负反馈 要稳定输出电流要稳定输出电流 引电流负反馈引电流负反馈 要增大输入电阻要增大输入电阻 引串联负反馈引串联负反馈 要减小输入电阻要减小输入电阻 引并联负反馈引并联负反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘

44、童娜举例：举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。（1）希望加入信号后，）希望加入信号后，ic3的数值基本不受的数值基本不受R6改变的影响。改变的影响。VVVV512T2TR3RC134+VCCRRT1RR76R-u+iuo+-C2Rf1 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜VVVV512T2TR3RC134+VCCRRT1RR76R-u+iuo+-C2Rf2（2）希望接入负载后，输出电压）希望接入负载后，输出电压VO基本稳定。基本稳定。 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜VVVV512T2TR3RC134+VCCRRT1RR76

45、R-u+iuo+-C2（3）希望稳定静态工作点）希望稳定静态工作点。解：解：以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳定静态工作点以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳定静态工作点。如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？Rf1C 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 主讲：刘童娜6.6.2 负反馈放大电路稳定工作的条件负反馈放大电路稳定工作的条件1. 自激振荡现象自激振荡现象 在不加任何在不加任何输入信号的情况输入信号的情况下，放大电路仍下，放大电路仍会产生一定频率会产生一定频率的信号输出。的信号输出。2. 产生原因产生原因 在高频区或低频区产生的附加相移达到在高频区或低频区产生的附加相移达到180180 ，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当使中