第六章放大电路中的反馈新2019ppt课件

1、第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1 6.1 反馈的基本概念反馈的基本概念一、从一个例子说起一、从一个例子说起TUBEICICUEIB稳定工作点电路：稳定工作点电路：6.1.1. 什么是反馈什么是反馈+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICIEUB一一定定放大电路中的反馈，是指将放大电路输出电量放大电路中的反馈，是指将放大电路输出电量(输出输出电压或输出电流电压或输出电流)的一部分或全部，通过一定的方式，反的一部分或全部，通过一定的方式，反送回输入回路中。送回输入回路中。+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICIEUB

2、EQ UBQ - ICQRE将输出电流将输出电流 ICQ(IEQ) 反馈回输入回路，改变反馈回输入回路，改变UBEQ，使，使 ICQ 稳定。稳定。欲稳定电路中的某个电量，应采取措施将欲稳定电路中的某个电量，应采取措施将该电量反馈回输入回路。该电量反馈回输入回路。C1UsC2VCCRsRFRLRC1Re1RC2Re2uo有无反馈支路网络），根据电路特点判断。有无反馈支路网络），根据电路特点判断。注意注意: :具备以下特点之一的即为反馈具备以下特点之一的即为反馈 (1) (1) 跨接于输出与输入之间跨接于输出与输入之间 。(2) (2) 输出回路与输入回路共有输出回路与输入回路共有 。Re1 Re

3、1 和和Re2 Re2 分别被本级输出回路与输入回路共有局部反馈）分别被本级输出回路与输入回路共有局部反馈）Rf Rf 跨接于两级输出与输入之间级间反馈）跨接于两级输出与输入之间级间反馈） 6.1.2反馈的分类反馈的分类一、反馈极性一、反馈极性正反馈和负反馈正反馈和负反馈反馈信号增强了外加输入信号的作用，使放大电反馈信号增强了外加输入信号的作用，使放大电路的放大倍数提高路的放大倍数提高 正反馈正反馈反馈信号削弱了外加输入信号的作用，使放大电反馈信号削弱了外加输入信号的作用，使放大电路的放大倍数降低路的放大倍数降低 负反馈负反馈反馈极性的判断方法：瞬时极性法。反馈极性的判断方法：瞬时极性法。先假

4、定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号的先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后根据放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后根据反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断出反反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断出反馈的极性。馈的极性。(a)(a)正反馈正反馈(b)(b)负反馈负反馈例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。 - 反馈增强了输入电压的反馈增强了输入电压的作用，所以为正反馈。作用，所以为正反馈。 -反馈信号削弱了输入信反馈信号削弱了输入信号的作用，因此为负反馈。号的作用，因此为负反馈。图图 6.1.

5、2+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-ie负反馈负反馈加加Re后放大倍数减小后放大倍数减小二、直流反馈、交流反馈和交直流反馈二、直流反馈、交流反馈和交直流反馈图图 6.1.3直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 (a)(a)(b)(b)判断方法判断方法看反馈存在于直流通路还是交流通路。看反馈存在于直流通路还是交流通路。注意电容的注意电容的“隔直通交作用隔直通交作用Re1Re1和和Re2Re2：局部交直流反馈：局部交直流反馈RFRF：级间直流反馈：级间直流反馈RFRF：级间交流反馈：级间交流反馈Re1Re1：局部交直流反馈：局部交直流反馈Re2 R

6、e2 ：局部直流反馈：局部直流反馈三、采样三、采样电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈如果反馈信号取自输出电压，则为电压反馈；电压如果反馈信号取自输出电压，则为电压反馈；电压反馈的反馈信号与输出电压成正比；反馈的反馈信号与输出电压成正比；反馈信号取自输出电流，则为电流反馈，电流反馈反馈信号取自输出电流，则为电流反馈，电流反馈的反馈信号与输出电流成正比。的反馈信号与输出电流成正比。图图 6.1.3(b)uf = ie Re1 + Re1 uo/（ Re1 + RF ）uf = Re1 uo/（ Re1 + RF ）若只考虑级间反馈若只考虑级间反馈电压反馈电压反馈判判 断断 方方 法法方法一：输出

7、电路结构法方法一：输出电路结构法除公共端外，若反馈取自电压输出端，为电压反馈；除公共端外，若反馈取自电压输出端，为电压反馈；否则为电流反馈。否则为电流反馈。uOCeReCUbeRLRfRcUCCC1uI2Rb1RbIuf取样取样输出输出电流反馈电流反馈适合判断分立元件放大电适合判断分立元件放大电路路C1UsC2VCCRsRFRLRC1Re1RC2Re2uo取样取样输出输出电流反馈电流反馈假设将输出端交流短路，如果反馈信号消失，则为电假设将输出端交流短路，如果反馈信号消失，则为电压反馈；否则为电流反馈压反馈；否则为电流反馈方法二：输出短路法方法二：输出短路法广泛适用广泛适用:推荐用于集成运放电路

8、推荐用于集成运放电路 Re1 两端的电压与输两端的电压与输出信号无关，即反馈信号消出信号无关，即反馈信号消失，所以为电压反馈。失，所以为电压反馈。例：例：图图 6.1.3(b)+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-ie反馈信号消失反馈信号消失电压反馈电压反馈反馈信号仍存在反馈信号仍存在电流反馈电流反馈四、比较方式四、比较方式串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈反馈信号与输入信号在输入反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和，为串联回路中以电压形式求和，为串联反馈；如果二者以电流形式求和，反馈；如果二者以电流形式求和，为并联反馈。为并联反馈。例：

9、例：FIBiii 因为因为,FIBEuuu 因因为为所以为并联反馈；所以为并联反馈；所以为串联反馈。所以为串联反馈。 对于三极管电路：T输入量反馈量 若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极，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。T输入量反馈量 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一个加在同相端一个加在反相端则为串联反馈。反馈量+u+uA输入量反馈量u+输入量u+A输入量+A+u反馈量u+uA+u输入量反馈量同点并，异点串同点并，异点串RF并联反馈并联反馈RF串联反馈串联反馈 总结：反馈类型判别的步骤

10、1. 找出反馈支路网络）找出反馈支路网络）2. 判断交直流反馈属性判断交直流反馈属性(1) (1) 跨接于输出与输入之间跨接于输出与输入之间 。或者或者(2) (2) 输出回路与输入回路共有输出回路与输入回路共有 。 注意电容的注意电容的“隔直通交作用！隔直通交作用！3. 判断取样形式判断取样形式电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈方法一：输出电路结构法方法一：输出电路结构法方法二：输出短路法方法二：输出短路法除公共端外，若反馈取自电压输出端，为电压反馈；除公共端外，若反馈取自电压输出端，为电压反馈；否则为电流反馈。否则为电流反馈。假设将输出端交流短路，如果反馈信号消失，则为电假设将输出端交流

11、短路，如果反馈信号消失，则为电压反馈；否则为电流反馈压反馈；否则为电流反馈4. 判断比较方式判断比较方式串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈：串联反馈：并联反馈：并联反馈：对于三极管电路：分别加在基极和发射极对于三极管电路：分别加在基极和发射极对于运放：分别加在同相输入端和反相输入端对于运放：分别加在同相输入端和反相输入端对于三极管电路：都加在基极对于三极管电路：都加在基极对于运放：同时加在同相输入端或反相输入端对于运放：同时加在同相输入端或反相输入端口诀：同点并异点串口诀：同点并异点串5.反馈极性反馈极性负反馈与正反馈负反馈与正反馈判断法：瞬时极性法判断法：瞬时极性法1. 先设输入信

12、号先设输入信号ui瞬时极性为正瞬时极性为正“ ”；2. 推演出各相关节点的瞬时极性。（共推演出各相关节点的瞬时极性。（共b电路除外）电路除外）CEu-u+ uo3. 按串并联反馈进行最后的判定按串并联反馈进行最后的判定口诀：串联同号为负，串联异号为正。口诀：串联同号为负，串联异号为正。 并联异号为负，并联同号为正并联异号为负，并联同号为正 P232P232例例6.2.16.2.1判断电路的反馈极性和组态只考虑交判断电路的反馈极性和组态只考虑交流）流）+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+us+uo+ uid 电压串联负反馈电压串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈 C1UsC2VCCRs

13、RFRLRC1Re1RC2Re2uo 并联异号为负并联异号为负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VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-FRVV+A+uOiu1RR2CC+V3R取样取样同点并同点并电压并联电压并联 并联异号为负并联异号为负电压并联负反馈电压并联负反馈电压反馈电压反馈作业：作业：P2686-1 （a）（）（b）（）（c）（）（f）6-2 全部全部6.2 负反馈的四种组态和反馈的一般表达式负反馈的四种组态和反馈的一般表达式6.2.1 负反馈的四种组态负反馈的四种组态 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

14、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一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈图图 6.2.1电压串联负反馈电压串联负反馈 (a) (a)电路图电路图反馈信号与输出电压成反馈信号与输出电压成正比，集成运放的净输入电正比，集成运放的净输入电压等于输入电压与反馈电压压等于输入电压与反馈电压之差之差.fi.iUUU .oF11f.URRRU I+ =I-0虚断：虚断：图图 6.2.1电压串联负反馈电压串联负反馈(b)(b)方框图方框图开环电压放大倍数：开环电压放大倍数：io.UUAuu 反馈系数：反馈系数：of.UUFuu 因为：因为：.oF11f.URRRU 所以反馈系数：所以

15、反馈系数：F11o.f.RRRUUFuu 二、电压并联负反馈二、电压并联负反馈图图6.2.2电压并联负反馈电压并联负反馈(a)(a)电路图电路图反馈信号与输出电压成正比，净输入电流等于外加反馈信号与输出电压成正比，净输入电流等于外加输入电流与反馈电流之差输入电流与反馈电流之差.f.i.iIII F.of.RUI 虚地虚地图图 6.2.2 电压并联负反馈电压并联负反馈 (b) (b)方框图方框图放大倍数：放大倍数：io.IUAui 转移电阻转移电阻反馈系数：反馈系数：of.UIFiu 因为：因为：F.of.RUI 所以反馈系数：所以反馈系数：Fo.f.1RUIFiu 由于某种原因由于某种原因如：

16、如：RLu OufuO电压负反馈的特性电压负反馈的特性稳定输出电压稳定输出电压稳定过程：稳定过程：负载变化时，输出电压稳定负载变化时，输出电压稳定oR+-+放大放大电路电路RLOUOURL三、电流串联负反馈三、电流串联负反馈图图 6.2.3电流串联负反馈电流串联负反馈 (a) (a)电路图电路图反馈信号与输出电流成正比，净输入电压等于外加反馈信号与输出电流成正比，净输入电压等于外加输入信号与反馈信号之差输入信号与反馈信号之差.fi.iUUU Fo.f.RIU 图图 6.2.3 电流串联负反馈电流串联负反馈(b)(b)方框图方框图io.UIAiu 转移电导转移电导反馈系数：反馈系数：of.IUF

17、ui 因为：因为：Fo.f.RIU 所以反馈系数：所以反馈系数：Fo.f.RIUFui 四、电流并联负反馈四、电流并联负反馈图图 6.2.4电流并联负反馈电流并联负反馈(a)(a)电路图电路图 反馈信号与输出电反馈信号与输出电流成正比，净输入电流流成正比，净输入电流等于外加输入信号与反等于外加输入信号与反馈信号之差：馈信号之差：.f.iiIII F33o.f.RRRII 图图 6.2.4 电流并联负反馈电流并联负反馈(b)(b)方框图方框图电流放大倍数：电流放大倍数：io.IIAii 反馈系数：反馈系数：o.fIIFii 因为：因为：F33o.f.RRRII 所以反馈系数：所以反馈系数：F33

18、o.f.RRRIIFui io uf Uo io 结论：想稳定哪一种输出量，就引结论：想稳定哪一种输出量，就引入哪一种负反馈！入哪一种负反馈！稳定过程：稳定过程：输出电流稳定输出电流稳定由于某种原因由于某种原因电流负反馈的特性电流负反馈的特性稳定输出电流稳定输出电流四种负反馈组态的电压放大倍数、反馈系数之比较四种负反馈组态的电压放大倍数、反馈系数之比较输出信号输出信号反馈信号反馈信号放大网络的放大倍数放大网络的放大倍数反馈系数反馈系数电压串联式电压串联式电压并联式电压并联式电流串联式电流串联式电流并联式电流并联式o.Uo.Uo.Io.If.Uf.Uf.If.Iio.UUAuu 电压放电压放大倍

19、数大倍数)(io. IUAui转移转移电阻电阻 )S(io.UIAiu 转移转移电导电导io.IIAii 电流放电流放大倍数大倍数of.UUFuu S)(of.UIFiu )(of. IUFuiof.IIFii 6.2.2反馈的一般表达式反馈的一般表达式图图 6.2.6反馈放大电路方框图反馈放大电路方框图.f.o.iXXX，分别分别为输入信号、输出信为输入信号、输出信号和反馈信号；号和反馈信号；开环放大倍数开环放大倍数:.A无反馈时放大网络的放大倍数；无反馈时放大网络的放大倍数；因为：因为：i.o.XXA o.f.XXF .f.iiXXX 所以：所以：)()(.o.i.f.i.i.oXFXAX

20、XAXAX 得：闭环放大倍数得：闭环放大倍数:.fAFAAXXA 1.i.o.fFAAXXA 1.i.o.f闭环放大倍数闭环放大倍数：.fA引入反馈后，放大电路对外加输引入反馈后，放大电路对外加输入信号的放大倍数。入信号的放大倍数。回路增益回路增益：.FA在反馈放大电路中，信号沿放大网络在反馈放大电路中，信号沿放大网络和反馈网络组成的环路传递一周后所得到的放大倍数。和反馈网络组成的环路传递一周后所得到的放大倍数。：.1FA 反馈深度反馈深度 引入反馈后，放大电路的放大倍引入反馈后，放大电路的放大倍数与无反馈时相比所变化的倍数。数与无反馈时相比所变化的倍数。关于反馈深度的讨论关于反馈深度的讨论F

21、AAXXA 1.i.o.f称为反馈深度称为反馈深度FAFA11或负反馈负反馈时，时， 11 )1( FA， fAA时，亦即1 , 11 )4(FAFA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时， 11)2(FA， fAA自激振荡自激振荡时， 01 )3(FA， fAFA1.f结论：深负反馈放大电路的放大倍数主要由反馈网结论：深负反馈放大电路的放大倍数主要由反馈网络的反馈系数决定，能保持稳定。络的反馈系数决定，能保持稳定。6.3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 提高增益的稳定性提高增益的稳定性 减小非线性失真减小非线性失真 展宽频带展宽频带 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电

22、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 使放大器的性能得以改使放大器的性能得以改善：善： 抑制噪声和干扰抑制噪声和干扰 6.3.1提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性FAAA 1.f在中频范围内，在中频范围内，AFAA 1fAAAFAAd11dff 放大倍数的相对变化量：放大倍数的相对变化量：结论：引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了结论：引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了 (1 + AF) 倍。倍。那么那么2)1 (1AFdAdAfxf负反馈减小了波形失真负反馈减小了波形失真 参与参与负反馈负反馈无负反馈无负反馈FxfAxixoxo大大小小xiA接近

23、正弦波接近正弦波预失真预失真+ix 6.3.2减小非线性失真和抑制干扰减小非线性失真和抑制干扰同样道理，负反馈可抑制放大电路内部噪声和干扰。同样道理，负反馈可抑制放大电路内部噪声和干扰。图图 6.3.26.3.3展宽频带展宽频带由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，因而对于由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，因而对于 频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。设无反馈时放大电路在中、高频段的放大倍数分别设无反馈时放大电路在中、高频段的放大倍数分别为为 ，上限频率为，上限频率为 f；HmAA和和HffmAA和和 引入反馈系数为的负反馈后，放大电路在中、引入

24、反馈系数为的负反馈后，放大电路在中、高频段的放大倍数分别为高频段的放大倍数分别为 ，上限频率为，上限频率为 fHf。F可以证明：可以证明：FAAAmmmf1 HmHf)1(fFAf 可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍数减小为无反馈时的数减小为无反馈时的1 /；而上限频率提；而上限频率提高到无反馈时的倍。高到无反馈时的倍。)1(mFA )1(FAm 同理，可推导出引入负反馈后，放大电路的下同理，可推导出引入负反馈后，放大电路的下限频率降低为无反馈时的限频率降低为无反馈时的 1 /。)1(mFA 结论：引入负反馈后，放大电路的上限频率提高，结论：引入负

25、反馈后，放大电路的上限频率提高，下限频率降低，因而通频带展宽。下限频率降低，因而通频带展宽。BWFABW)1(mf BWFABW)1(mf Alg20mlg20A3dBmflg20A3dBfLfHBWfLffHfBWf图图 6.3.3负反馈对通频带和放大倍数的影响负反馈对通频带和放大倍数的影响f6.3.4改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻不同类型的负反馈，对输入电阻、输出电阻的影响不不同类型的负反馈，对输入电阻、输出电阻的影响不同。同。一、负反馈对输入电阻的影响一、负反馈对输入电阻的影响1. 串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大iiiIUR iiiifiiiifIUFAU

26、IUUIUR 得：得：iif)1(RFAR 结论：引入串联负反馈结论：引入串联负反馈后，输入电阻增大为无反馈后，输入电阻增大为无反馈时的时的 倍。倍。)1(FA 图图 6.3.42. 并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小.fiiIII iiiIUR iiifiiiiifIFAIUIIUIUR FARR 1iif得：得：结论：引入并联负反馈后，输入电阻减小为无负反结论：引入并联负反馈后，输入电阻减小为无负反馈时的馈时的 1/ 。)1(FA 图图 6.3.6并联负反馈对并联负反馈对 Ri 的影响的影响二、负反馈对输出电阻的影响二、负反馈对输出电阻的影响1. 电压负反馈使输出电阻减小电压

27、负反馈使输出电阻减小Rof Li, 0oooRXIURoffiiUFXXXX放大电路的输出电放大电路的输出电阻定义为：阻定义为：时时当当0i XooooiooooUFARIXARIU得：得：结论：引入电压负反馈后，放大电路的输出电阻减小结论：引入电压负反馈后，放大电路的输出电阻减小到无反馈时的。到无反馈时的。)1(1FA 图图 6.3.8FARIURooooof12. 电流负反馈使输出电阻增大电流负反馈使输出电阻增大图图 6.3.8offiiIFXXXXooooiooooIFARUXARUI结论：引入电流负反馈后，放大电路的输出电阻增结论：引入电流负反馈后，放大电路的输出电阻增大到无反馈时的大

28、到无反馈时的 倍。倍。)(oFA1综上所述综上所述1. 反馈信号与外加输入信号的求和方式只对反馈信号与外加输入信号的求和方式只对放大电路的输入电阻有影响：串联负反馈使输入放大电路的输入电阻有影响：串联负反馈使输入电阻增大；并联负反馈使输入电阻减小。电阻增大；并联负反馈使输入电阻减小。2. 反馈信号在输出端的采样方式只对放大电反馈信号在输出端的采样方式只对放大电路的输出电阻有影响：电压负反馈使输出电阻减路的输出电阻有影响：电压负反馈使输出电阻减小；电流负反馈使输出电阻增大。小；电流负反馈使输出电阻增大。3. 负反馈对输入电阻和输出电阻的影响程度，负反馈对输入电阻和输出电阻的影响程度，与反馈深度有

29、关。与反馈深度有关。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！n 要稳定直流量要稳定直流量引直流负反馈引直流负反馈n 要稳定交流量要稳定交流量引交流负反馈引交流负反馈n 要稳定输出电压或要稳定输出电压或 减小输出电阻减小输出电阻引电压负反馈引电压负反馈n 要稳定输出电流或要稳定输出电流或增大输出电阻增大输出电阻引电流负反馈引电流负反馈n 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n 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举例：在下面的放大器中按要求引入适当的举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。反馈。（1 1希望加入信号后，希望加入信号后

30、，ic3ic3的数值基本不受的数值基本不受R6R6改变的影响。改变的影响。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R反馈组态判断反馈组态判断的反运用的反运用先标出各相关点的瞬时极性先标出各相关点的瞬时极性应引入电应引入电流负反馈流负反馈应引入电流应引入电流并联负反馈并联负反馈（2希望接入负载后，输出电压希望接入负载后，输出电压UO基本稳定。基本稳定。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R应引入电应引入电压负反馈压负反馈应引入电压应引入电压串联负反馈串联负反馈（3希望输入端向信号源索取的电流小。希望输入端向信号源

31、索取的电流小。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R应引入串应引入串联负反馈联负反馈要求增大输入电阻要求增大输入电阻（4希望稳定静态工作点。希望稳定静态工作点。解：以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以解：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。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？CVVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R应引入级间应引入级间直流负反馈直流负反馈作业：作业： 6-136.4负反馈放大电路的分析

32、计算负反馈放大电路的分析计算6.4.1利用关系式估算闭环电利用关系式估算闭环电压放大倍数压放大倍数FA1f 对于电压串联负反馈，中的对于电压串联负反馈，中的 代表闭环电压代表闭环电压放大倍数，因而可直接估算出负反馈放大电路的闭环电放大倍数，因而可直接估算出负反馈放大电路的闭环电压放大倍数。压放大倍数。FA1f fA因而：因而：uuuuFA1f 6.4.2利用关系式利用关系式 估算闭环估算闭环电压放大倍数电压放大倍数ifXX 应用广泛应用广泛FAAA1f根据根据FFAA1 将将iofXXAofXXF 代入上式代入上式得得即：输入量近似等于反馈量即：输入量近似等于反馈量ifXX ifUUifII串

33、联负反馈：串联负反馈：并联负反馈：并联负反馈：深度负反馈条件下：深度负反馈条件下：Xi=Xi-Xf0u+=u-(1)“虚短虚短”ui0(2)“虚断虚断”ii0i+=i-=0 通常用在串联负反馈电路中通常用在串联负反馈电路中运放电路的运放电路的“虚短虚短”、“虚断与虚断与 “虚地虚地”-u-R+fu+R-u+1fAd+i(3)并联负反馈电路中常用两虚的延伸并联负反馈电路中常用两虚的延伸“虚地虚地”u+=u- =0u+A+ifRiifii+i 通常假设反馈环内的信号是单向传通常假设反馈环内的信号是单向传输的输的即信号从输入到输出的正向传即信号从输入到输出的正向传输只经过基本放大电路，反馈网络的正输

34、只经过基本放大电路，反馈网络的正向传输作用被忽略；而信号从输出到输向传输作用被忽略；而信号从输出到输入的反向传输只经过反馈网络，基本放入的反向传输只经过反馈网络，基本放大电路的反向传输作用被忽略。大电路的反向传输作用被忽略。 判断、分析、计算分立元件反馈放判断、分析、计算分立元件反馈放大电路时都要用到这个合理的设定。大电路时都要用到这个合理的设定。 )(OfUfX)(OfIfX电压负反馈：电压负反馈：电流负反馈：电流负反馈： 3 3根据采样方式写反馈信号的表达式根据采样方式写反馈信号的表达式 负反馈电路分析计算负反馈电路分析计算Auf的步骤的步骤1)判断反馈组态判断反馈组态2)根据比较方式确定

35、关系式根据比较方式确定关系式即即ifUUifII串联负反馈：串联负反馈：并联负反馈：并联负反馈： 4 4联立求解联立求解例例6.4.16.4.1：估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。：估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。(a)(a)电压并联负反馈电压并联负反馈fiII 利用虚地利用虚地u+=u-=01iFoRURU 得得则闭环电压放大倍数为：则闭环电压放大倍数为：11. 0202 . 2 1FiofRRUUAuu(b)(b)电压串联负反馈电压串联负反馈i+=i-=0虚断：虚断：o323fURRRU if.UU 332RRRUUAiouuf5 . 2 求闭环电压放大倍数：(c)(c)电流并联负反

36、馈电流并联负反馈利用虚地利用虚地u+=u-=0iiifF33LoF33ofRRRRURRRII 1iiRUI 9 . 51 . 51)101 . 5(2)(1 3F3LiofRRRRRUUAuu (d)电流串联负反馈电流串联负反馈i+=i-=0虚断：虚断：fiUU iFofURIU LooRIU 34. 0151 . 5FLiof RRUUAuu所所以以作业：作业：6-5 （c） （d） 例6.4.2. 级间深度负反馈条件下，估算分立电路闭环电压放大倍数。C1usCVCCRsRc2uoRe2RfRc1Re1电流并联负反馈电流并联负反馈(a)(a)iiifse2fe2c2c2c2sic2c2so

37、usfRRRRIRIRIRIUUAT1T2iiifibie2e2fe2c2e2fe2e2RRRiRRRiifssiRui se2e2fc2RRRRR)(电流串联负反馈电流串联负反馈 解：用方法二(b)(b)uiufe1Le1cLciouufRRRIRIUUARCRb2Rb1Re1Re2CeC2C1+VCCuouiufTRLe1ce1efRiRiu)/(LccLcoRRiRiuice1beLc)1()/(RrRRAuuf由第二章知，该电路闭环电压增益由第二章知，该电路闭环电压增益:VEE+IsRc2R1R1ib+VCCRfRe3uouiRc3T1T2T3ifii电压并联负反馈电压并联负反馈 解：

38、用方法二(c)iiiffoRuif(c)ic31iiRui 1f1ifiouufRRRIRIUUAfVCCRc2uoRe2RfRc1Re1电压串联负反馈电压串联负反馈 解：用方法一(d)(d)T1T2uiR1VEE反馈系数：反馈系数： 求闭环电压放大倍数：feeuuRRRUUF11of11uuf1efeuuRRRFUUAio反馈电压：反馈电压：feeRRRuu11ofuf作业：作业：6-4 （b）（）（d）估算输入输出电阻估算输入输出电阻(P248)(P248)在深度负反馈条件下：在深度负反馈条件下：注：表中的输入、输出电阻均指反馈环内的输入、输出电阻。注：表中的输入、输出电阻均指反馈环内的输

39、入、输出电阻。RifRof电压串联负反馈电压串联负反馈举例举例 RifRif Rb1ROf0VV+uRRRe1-b1e2RRb1RRCc2uc1-TOf1CCC+L2+ViTb2ifRifRofRRif Rif6.5.1 产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因6.5 负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振荡知：知：FAAA 1f在中频段在中频段11 FAAF在高、低频段，放大倍数和反馈系数在高、低频段，放大倍数和反馈系数 的模和相角的模和相角都随频率变化，使都随频率变化，使 。11 FA一、自激振荡的幅度条件和相位条件一、自激振荡的幅度条件和相位条件01 FA， fA 当当 ， 说说明此

40、时放大电路没有输入信号，但仍有一定的输出信号，明此时放大电路没有输入信号，但仍有一定的输出信号，因此产生了自激振荡。因此产生了自激振荡。01 FA所以，负反馈放大电路产生自激振荡的条件是：所以，负反馈放大电路产生自激振荡的条件是：即：即：1 FA幅度平衡条件幅度平衡条件相位平衡条件相位平衡条件例：由单管阻容耦合共射放大电路的频率响应例：由单管阻容耦合共射放大电路的频率响应270o270ouA0.707AumAumfLfHBWffOO90o90o180o180ofLfH1FA)210() 12(arg，nnFA 相位条件满足时，只要相位条件满足时，只要 即可即可1FA可见，在低、高频段，放大电路

41、分别产生了可见，在低、高频段，放大电路分别产生了 0 + 90 和和 0 -90 的附加相移。的附加相移。两级放大电路将产生两级放大电路将产生 0 180 附加相移；附加相移；三级放大电路将产生三级放大电路将产生 0 270 的附加相移。的附加相移。自激振荡多发生在三级或三级以上的自激振荡多发生在三级或三级以上的负反馈放大电路中负反馈放大电路中, 两级电路通常不两级电路通常不会自激会自激二、自激振荡的判断方法二、自激振荡的判断方法利用负反馈放大电路回路增益的波特图，分析利用负反馈放大电路回路增益的波特图，分析是否同时满足自激振荡的幅度和相位条件。是否同时满足自激振荡的幅度和相位条件。FA例：某

42、负反馈放大电路的波特图为：例：某负反馈放大电路的波特图为：FAf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA4020009090 180180 AF图图 6.5.1(a)由相频特性：当由相频特性：当 f = f0 时，时，相位移相位移 AF = -180，满，满足相位条件；足相位条件；1 FA结论：当结论：当 f = f0 时，电路同时满足时，电路同时满足相位条件和幅度条件相位条件和幅度条件自激振荡。自激振荡。此频率对应的幅频特性位于此频率对应的幅频特性位于横轴之上，即：横轴之上，即：结论：该负反馈放大电路不会产生自激振荡，能够稳结论：该负反馈放大电路不会产生自激振荡，能够稳定工作。定

43、工作。1 FA例：例：由负反馈放大电路由负反馈放大电路 的的波特图可见，当波特图可见，当 f = f0 ，相位移相位移 AF = -180 时时FAf / HZf / HZf0f060dB/lg20FA4020OO9090180180 AFfcfc图图 6.5.1利用波特图来判断自激振荡利用波特图来判断自激振荡(b)(b)练习题练习题 P275 习题习题19Gm三、负反馈放大电路的稳定裕度三、负反馈放大电路的稳定裕度当环境温度、电路参数及电源电压等在一定范围内变当环境温度、电路参数及电源电压等在一定范围内变化时，为保证放大电路也能满足稳定条件，要求放大电路化时，为保证放大电路也能满足稳定条件，

44、要求放大电路要有一定的稳定裕度。要有一定的稳定裕度。1. 幅度裕度幅度裕度 Gmf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA4020OO9090180180 AFfcfc)dB(lg200mffFAG 对于稳定的负反馈放大对于稳定的负反馈放大电路，电路，Gm 为负值。为负值。 Gm 值值愈负，负反馈放大电路愈稳愈负，负反馈放大电路愈稳定。定。一般要求一般要求 Gm -10 dB 。图图 6.5.12. 相位裕度相位裕度 m 180AF 当当 f = fc 时，时，0lg20 FAcAFm180ff 负反馈放大电路稳定负反馈放大电路稳定对于稳定的负反馈放大电路，对于稳定的负反馈放大电路

45、，m 为正值。为正值。m 值值愈大，负反馈放大电路愈稳定。愈大，负反馈放大电路愈稳定。一般要求一般要求 m 45f / Hzf / Hzfofo60dB/lg20FA4020009090180180 AFfcfc mGm图图 6.5.16.5.2常用的校正措施常用的校正措施为保证放大电路稳定工作，对于三级或三级以上的为保证放大电路稳定工作，对于三级或三级以上的负反馈放大电路，需采取适当措施破坏自激振荡的幅度负反馈放大电路，需采取适当措施破坏自激振荡的幅度条件和相位条件。条件和相位条件。1. 减小反馈深度即减小反馈系数减小反馈深度即减小反馈系数举例：设一三级直接耦合放大电路的增益为：举例：设一三

46、级直接耦合放大电路的增益为：)105)(1101j)(1100.2j(1666fffAj410.设反馈系数设反馈系数 ，分析其稳定性，分析其稳定性001. 01 . 0.和F1)设反馈系数设反馈系数 ，分析其稳定性，分析其稳定性1 . 0.F三个极点频率为：三个极点频率为：fp1=0.2106Hz ， fp2=1106Hz ， fp3=5106Hz 。 其中其中fp1=0.2106Hz最低，它决定了整个基本放大器最低，它决定了整个基本放大器的上限频率，称为主极点频率。的上限频率，称为主极点频率。作出作出FA 的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图解：解：)105)(1101j)(

47、1100.2j(1666fffAj410.)105)(1101j)(1100.2j(1666fffFAj1030/dBFAlg2060f0.020.2M1M5M10M0-90-180AF-135-225-270f十十倍倍频频程程dB/20 十十倍倍频频程程dB/40 dB0lg200 ffFA所对应的180AF不稳定不稳定2)设反馈系数设反馈系数001. 0.F)105)(1101j)(1100.2j(1666fffFAj10dB0lg200 ffFA所对应的180AF稳定稳定4020 减小反馈系数虽然可以消振，但反馈深度减小反馈系数虽然可以消振，但反馈深度的下降不利于放大电路其他性能的改善。的下降不利于放大电路其他性能的改善。 所以常用频率补偿法所以常用频率补偿法适当接入电容或适当接入电容或RCRC网络网络一、电容校正主极点校正）一、电容校正主