模拟电子技术基础(张凤凌主编)第十八讲 负反馈影响与引入反馈原则

1、模拟电子技术基础模拟电子技术基础河北科技大学信息科学与工程学院河北科技大学信息科学与工程学院AFAAf1负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式 深度负反馈的实质深度负反馈的实质FAf1 深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量。深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量。当电路引入深度串联负反馈时，认为净输入电压可忽略不计。当电路引入深度串联负反馈时，认为净输入电压可忽略不计。fiUU当电路引入深度并联负反馈时，认为净输入电流可忽略不计。当电路引入深度并联负反馈时，认为净输入电流可忽略不计。fiII内容回顾内容回顾求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤：求解深度负反馈放大电路

2、放大倍数的一般步骤：（1）正确判断反馈组态；）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；）求解反馈系数；。或求解)()3(usfufAAfiUU当电路引入串联负反馈时当电路引入串联负反馈时当电路引入并联负反馈时当电路引入并联负反馈时sfsRIU当电路引入电流负反馈时当电路引入电流负反馈时LooRIU说明：说明：RL是电路输出端所接总负载，可能是多个电阻的并联，是电路输出端所接总负载，可能是多个电阻的并联，也可能是负载电阻也可能是负载电阻RL 。A、F、 Auf 、 Ausf的符号相同。的符号相同。内容回顾内容回顾例例2 电路如图所示。电路如图所示。求解深度负反馈条件下的求解深度负反馈条件下的ufA

3、解解:为正号ufA1e1e1eR1RRfffoioufRRUUUUAfe1e1OfuuRRRUUF 电路中引入了电压串联负反馈电路中引入了电压串联负反馈内容回顾内容回顾电路引入了电压并联负反馈。电路引入了电压并联负反馈。41RUIFofiu为负号ufA141111RRRFRIUUUAiufoiouf例例3 p137 5-4 (c) 内容回顾内容回顾例例4 电路如图所示电路如图所示 在分立元件组成的电在分立元件组成的电流负反馈电路中，通常把流负反馈电路中，通常把三极管的集电极电流三极管的集电极电流ic或或发射极电流发射极电流ie看成看成io。求解深度负反馈条件下的求解深度负反馈条件下的ufAsL

4、sfLoousfRRRRRRIRRIUsUA/)1 ()/(4214212RRRIIFOfii均为正号、usfiiAF电路引入了电流并联负反馈电路引入了电流并联负反馈内容回顾内容回顾2942929429RRRRRIRRRRRIIUFooOfui)/()/(879294287LfLoioufRRRRRRRRURRRIUUA均为负号、ufuiAF例例5 电路如图所示电路如图所示 求解深度负反馈条件下的求解深度负反馈条件下的ufA电路引入了电流串联负反馈电路引入了电流串联负反馈1. 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性AFAAf122)1 ()1 ()1 (AFdAAFAFdAdAAFdAfAd

5、AAFAdAff11Af的稳定性是的稳定性是A的（的（1+AF）倍。）倍。5.3 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5.3 .1 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例例 已知一个负反馈放大电路的已知一个负反馈放大电路的A 105，F 2103。 （1）Af ？ （2）若）若A的相对变化率为的相对变化率为20，则，则Af的相对变化率为多少？的相对变化率为多少？解：解：500102101101355AFAAf（1）（2）Af的相对变化率为的相对变化率为A的（的（1+AF）分之一。）分之一。%1 .0201%201%20 AF2. 改变输入电阻和输出电阻改变输入电

6、阻和输出电阻对输入电阻的影响对输入电阻的影响1）串联负反馈的影响）串联负反馈的影响ididIURididdifdiiifIAFUIAFUUIUUIUR)1 ( iifRAFR)1 ( 串联负反馈增大输入电阻，增大到其基本放大电路的串联负反馈增大输入电阻，增大到其基本放大电路的（1+AF）倍。）倍。2）并联负反馈减小输入电阻，减小到其基本放大电路的）并联负反馈减小输入电阻，减小到其基本放大电路的 （1+AF）分之一。）分之一。对输出电阻的影响对输出电阻的影响 电压负反馈减小输出电阻，减小到其基本放大电路的电压负反馈减小输出电阻，减小到其基本放大电路的（1+AF）分之一。）分之一。 电流负反馈增大

7、输出电阻，增大到其基本放大电路输出电流负反馈增大输出电阻，增大到其基本放大电路输出电阻的（电阻的（1+AF）倍。）倍。 另外，电路引入负反馈后，使频带展宽到基本放大电路另外，电路引入负反馈后，使频带展宽到基本放大电路的（的（1+AF）倍；减小非线性失真，使电路性能得到改善。）倍；减小非线性失真，使电路性能得到改善。5.3.2 放大电路引入负反馈的一般原则放大电路引入负反馈的一般原则（1）为了稳定静态工作点，）为了稳定静态工作点， 应引入直流负反馈；应引入直流负反馈；为了改善电路的动态性能，为了改善电路的动态性能， 应引入交流负反馈。应引入交流负反馈。（2）根据信号源的性质决定引入串联负反馈还是

8、并联）根据信号源的性质决定引入串联负反馈还是并联负反馈。负反馈。 当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为增当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为增大放大电路的输入电阻，以减小信号源的输出电流和大放大电路的输入电阻，以减小信号源的输出电流和内阻上的压降，内阻上的压降， 应引入串联负反馈应引入串联负反馈。 当信号源为恒流源或内阻较大的电流源时，为减当信号源为恒流源或内阻较大的电流源时，为减小放大电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，小放大电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流， 应引入并联负反馈应引入并联负反馈。（3）根据负载对放大电路输出量的要求，决定引入电）根据负载对放大电路输出量的

9、要求，决定引入电压反馈或电流反馈。压反馈或电流反馈。当负载需要稳定的电压信号时，当负载需要稳定的电压信号时， 应引入电压负反馈；应引入电压负反馈；当负载需要稳定的电流信号时，当负载需要稳定的电流信号时， 应引入电流负反馈。应引入电流负反馈。（4）在需要进行信号变换时，选择合适的组态。）在需要进行信号变换时，选择合适的组态。若将电流信号转换成电压信号，若将电流信号转换成电压信号， 应引入电压并联负反馈；应引入电压并联负反馈；若将电压信号转换成电流信号，若将电压信号转换成电流信号， 应引入电流串联负反馈；应引入电流串联负反馈；若将电流信号转换成与之成比例的电流信号，若将电流信号转换成与之成比例的电

10、流信号， 应引入电流并联负反馈；应引入电流并联负反馈；若将电压信号转换成与之成比例的电压信号，若将电压信号转换成与之成比例的电压信号， 应引入电压串联负反馈；应引入电压串联负反馈；例例 以集成运放作为放大电路，引入合适的负反馈，要求达以集成运放作为放大电路，引入合适的负反馈，要求达到下列目的。到下列目的。（1）实现电流）实现电流-电压转换电路电压转换电路（2）实现电压）实现电压-电流转换电路电流转换电路（3）实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路）实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路（4）实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路）实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路电压并联电

11、压并联电流串联电流串联电压串联电压串联电流并联电流并联5.4 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性 一般情况下，反馈深度一般情况下，反馈深度(1+AF)越大越大,负反馈的效果越好负反馈的效果越好,但如果电路设计不合理但如果电路设计不合理,反馈过深反馈过深,将有可能在某一频率上出将有可能在某一频率上出现自激振荡现自激振荡,此时电路将不能正常工作此时电路将不能正常工作,不但不能改善放大电不但不能改善放大电路的性能路的性能,反而使电路产生自激振荡而不能稳定工作。反而使电路产生自激振荡而不能稳定工作。例例 电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明

12、应引入哪种组态的反馈以及电路如何连接。种组态的反馈以及电路如何连接。（1）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；（2）将输入电流）将输入电流iI转换成与之成稳定线性关系的输出电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO;（3）将输入电流）将输入电流iI转换成稳定的输出电压转换成稳定的输出电压uO。（4）将输入电压）将输入电压uI转换成稳定的输出电流转换成稳定的输出电流iO。分析：分析：从从 引反馈为电压反馈；从引反馈为电压反馈；从 引反馈为电流反馈引反馈为电流反馈反馈引至反馈引至为串联反馈，引至为串联反馈，引至为并联反馈。为并联反馈。

13、与与反相，反相， 与与 同相。同相。与与 反相，反相， 与与 同相。同相。例例 电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪种组态的反馈以及电路如何连接。种组态的反馈以及电路如何连接。（1）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；（2）将输入电流）将输入电流iI转换成与之成稳定线性关系的输出电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO;（3）将输入电流）将输入电流iI转换成稳定的输出电压转换成稳定的输出电压uO。解：（解：（1）应引入电压串联）应引入电压串联负反馈。负反馈。与与、与与、与

14、与连接。连接。（4）将输入电压）将输入电压uI转换成稳定的输出电流转换成稳定的输出电流iO。例例 电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪种组态的反馈以及电路如何连接。种组态的反馈以及电路如何连接。（1）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；（2）将输入电流）将输入电流iI转换成与之成稳定线性关系的输出电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO;（3）将输入电流）将输入电流iI转换成稳定的输出电压转换成稳定的输出电压uO。（2）应引入电流并联负反馈。）应引入电流并联负反馈。与与、

15、与与 、与与连接。连接。-（4）将输入电压）将输入电压uI转换成稳定的输出电流转换成稳定的输出电流iO。例例 电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪种组态的反馈以及电路如何连接。种组态的反馈以及电路如何连接。（1）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；（2）将输入电流）将输入电流iI转换成与之成稳定线性关系的输出电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO;（3）将输入电流）将输入电流iI转换成稳定的输出电压转换成稳定的输出电压uO。（3）应引入电压并联负反）应引入电压并联负反馈。馈。与与 、与与、与与连接。连接。-（4）将输入电压）将输入电压uI转换成稳定的输出电流转换成稳定的输出电流iO。例例 电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪电路如图所示，为了达到以下目的，分别说明应引入哪种组态的反馈以及电路如何连接。种组态的反馈以及电路如何连接。（1）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；（2）将输入电流）将输入电流iI转换成与之成稳定线性关系的输出电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO;（3）将输入电流）将输入电流iI转换成稳定的输出电压转换成稳定的