第6章放大电路中的反馈(2)

1、6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1 1 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学院河北科技大学信息学院基础电子教研室基础电子教研室第十九次课第十九次课6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 2 2 2反馈的分类反馈的分类1、据反馈、据反馈的的极性极性分：分：正反馈正反馈： Xf 使使 Xi增大增大 负反馈负反馈： Xf 使使 Xi 减小减小 2、据反馈、据反馈的的信号信号分：分：交流反馈交流反馈：反馈量为交流量或在交流：反馈量为交流量或在交流 通路中存在的反馈。通路中存在的反馈。 直流反馈直流反馈：反馈量为直流量或在直流：反馈量为直流量或在直流 通路中存在的

2、反馈。通路中存在的反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 3 3 3反馈的判断反馈的判断一、有无反馈的判断一、有无反馈的判断1）放大电路中必须）放大电路中必须存在连接输出回路与输入回路的存在连接输出回路与输入回路的通路通路，即反馈通路。，即反馈通路。2）引回的信号要）引回的信号要影响放大电路的净输入信号影响放大电路的净输入信号。二、二、 反馈极性的判断反馈极性的判断（利用瞬时极性法）（利用瞬时极性法） 逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出反

3、馈信号的极性。极性判断出反馈信号的极性。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 4 4 4交、直流反馈同时交、直流反馈同时存在存在；反馈电路中；反馈电路中交、直流信号均存交、直流信号均存在。在。仅直流反馈；仅直流反馈；因因为交流信号被为交流信号被C 短路，反馈信号短路，反馈信号中仅有直流信号中仅有直流信号存在。存在。仅交流反馈仅交流反馈；因为；因为电路中直流信号被电路中直流信号被 C 阻断，反馈信号阻断，反馈信号中仅有交流信号存中仅有交流信号存在。在。三、三、 直流反馈与交流反馈的判断直流反馈与交流反馈的判断6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 5 5 5 对于分立元件电路交

4、、直流反馈的判断，也对于分立元件电路交、直流反馈的判断，也是看反馈电路中反馈信号存在的信号为哪种性质是看反馈电路中反馈信号存在的信号为哪种性质的信号。的信号。 如果交、直流信号均存在，如果交、直流信号均存在，为交、直流反馈；为交、直流反馈； 如果仅有交流信号，则为如果仅有交流信号，则为交流反馈交流反馈； 如果仅有直流信号。则为如果仅有直流信号。则为直流反馈直流反馈。 通常情况下，在放大电路中交、直流通常情况下，在放大电路中交、直流反馈同时存在，兼而有之。反馈同时存在，兼而有之。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 6 6 6例如例如 1） 电路存在反馈，并且电路存在反馈，并且R3、R

5、5为本级反馈，为本级反馈， R3引入交、引入交、直流反馈，直流反馈，R5仅引入直流反馈。仅引入直流反馈。 2） R3、 R6引入的极间反馈，既有交流又有直流反馈。引入的极间反馈，既有交流又有直流反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 7 7 7 例：判断下列各电路中是否引入了反馈；若例：判断下列各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，是引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈直流反馈还是交流反馈？是正反？是正反馈还是馈还是负反馈负反馈？电容对交流信号视为？电容对交流信号视为 短路。短路。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 8 8 8 因为反馈通路因为反馈通路 R4 既存在于直

6、流通路又存在于交既存在于直流通路又存在于交流通路，反馈信号既有直流信号又有交流信号，所以流通路，反馈信号既有直流信号又有交流信号，所以电路中既电路中既引入了直流反馈又引入了交流反馈引入了直流反馈又引入了交流反馈。 如图所示，反馈信号使净输入电压减小，故电路如图所示，反馈信号使净输入电压减小，故电路中中引入了负反馈引入了负反馈。（仅讨论极间反馈）。（仅讨论极间反馈）6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 9 9 9总结总结 1、了解反馈的基本概念及分类；、了解反馈的基本概念及分类； 2、掌握反馈的判断方法、掌握反馈的判断方法（正、负反馈，交、直流反馈的判断）。（正、负反馈，交、直流反馈的

7、判断）。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 101010(主要针对交流负反馈讨论）主要针对交流负反馈讨论）6.2.1 负反馈放大电路的分析要点负反馈放大电路的分析要点负反馈放大电路的分析：负反馈放大电路的分析： 要看负反馈在放大电路中有什么样的作用；要看负反馈在放大电路中有什么样的作用； 负反馈与放大电路中什么因素有关。负反馈与放大电路中什么因素有关。6.2 6.2 负反馈放大电路的负反馈放大电路的 四种基本组态四种基本组态6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1111112）XF 引回到输入端以后，要影响引回到输入端以后，要影响Xi，使使Xi增大或增大或减小，减小， 同

8、样同样Xi 有电压、电流信号。有电压、电流信号。 如果如果XF 与与Ui 叠加，叠加， Xi 为电压信号，为电压信号，串联反馈串联反馈。如果如果XF 与与 Ii 叠加，叠加， Xi 为电流信号，为电流信号，并联反馈并联反馈。如果如果XF 取自取自Uo（即（即XF 与与Uo 有关），就为有关），就为电压反馈。电压反馈。如果如果 XF 取自取自 Io（即（即XF 与与 Io 有关），就为有关），就为电流反馈电流反馈。首先根据定义首先根据定义： 1） XF 是取是取Xo 的一部分或全部，的一部分或全部， Xo有电压、电有电压、电流信号，取不同的信号要有不同的描述方法。流信号，取不同的信号要有不同的描

9、述方法。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 121212对于具体电路，四种组态的分析：对于具体电路，四种组态的分析：1）从输出端看：）从输出端看： 当反馈量当反馈量XF 取自输出电压取自输出电压Uo时时 称为称为电压反馈电压反馈;电路的输入、输出结合，得到反馈的组态有四电路的输入、输出结合，得到反馈的组态有四种：种： 电压串电压串（并）（并）联负反馈；联负反馈； 电流串电流串（并）（并）联负反馈联负反馈。当反馈量当反馈量XF 取自输出电流取自输出电流Io时时称为称为电流反馈电流反馈.6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1313132）从输入端看：）从输入端看：当反馈量与

10、输入量以电压方式当反馈量与输入量以电压方式叠加叠加串联反馈串联反馈 由此得到交流反馈的四种组态：由此得到交流反馈的四种组态：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。当反馈量与输入量以电流方式当反馈量与输入量以电流方式叠加叠加并联反馈并联反馈6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 141414四种负反馈组态方块图（四种负反馈组态方块图（6.3) 1、电压串联负反馈、电压串联负反馈 输出端：反馈网络与输出端：反馈网络与RL 并联，并联， Uf =F Uo ; 输入端：输入端：Uf 与与Ui 以以电压方式叠加，电压方式叠加， 且：且： Ui = Ui

11、- Uf所以电路为所以电路为电压串联负反馈。电压串联负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1515152、电流串联负反馈、电流串联负反馈 输出端：反馈网络与输出端：反馈网络与RL串联，串联， Uf =F Io ; 输入端：输入端：Uf 与与Ui 以电以电压方式叠加，压方式叠加， 且：且： Ui = Ui - Uf所以电路为所以电路为电流串联负反馈。电流串联负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1616163、电压并联负反馈、电压并联负反馈 输出端：反馈网络与输出端：反馈网络与RL 并联，并联，If =F Uo ; 输入端：输入端：If 与与Ii 以电以电流方

12、式叠加，流方式叠加， 且：且： Ii = Ii - If所以电路为所以电路为电压并联负反馈电压并联负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1717174、电流并联负反馈、电流并联负反馈 输出端：反馈网络输出端：反馈网络与与RL串联，串联，If =F Io ; 输入端：输入端：If 与与Ii 以以电流方式叠加，电流方式叠加，且：且： Ii = Ii - If所以电路为所以电路为电流并联负反馈。电流并联负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 1818186.2.2 四种负反馈组态四种负反馈组态(具体电路分析）具体电路分析）一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈OFuR

13、RRu2111、电路存在反馈、电路存在反馈2、利用瞬时极性法，、利用瞬时极性法，判断出电路为负反馈，判断出电路为负反馈， 且：且：uD = uI uF；从输出端看从输出端看：uF与与uO成正比成正比电压反馈；电压反馈；6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 191919IOuRRu)1 (12从输入端看从输入端看：uF与与uD叠加叠加串联反馈；串联反馈； 所以电路为：所以电路为： 电压串联负反馈。电压串联负反馈。如果忽略如果忽略uD， 则有：则有： uO与与RL 无关，说明电路带无关，说明电路带RL 能力强，具有稳定输能力强，具有稳定输出电压特性。出电压特性。6 - 2 - 6 - 2

14、 - 6 - 2 - 202020二、电流串联负反馈二、电流串联负反馈1RiuOF1、电路存在反馈、电路存在反馈2、利用瞬时极性法，、利用瞬时极性法，判断出电路为负反馈，判断出电路为负反馈，且：且：uD = uI uF；从输出端看从输出端看： uF与与iO 成正比成正比 电流反馈电流反馈6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 2121211RiuOF1RuiIO从输入端看：从输入端看：uF与与uD叠加叠加串联反馈；串联反馈；所以电路为：所以电路为：电流串联负反馈电流串联负反馈。如果忽略如果忽略uD， 则有：则有：iO与与RL 无关，说明电路具有稳定输出电流的特性。无关，说明电路具有稳定

15、输出电流的特性。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 222222结论：结论：（1）电压负反馈电压负反馈具有稳定输出电压具有稳定输出电压uO的作用的作用, RO小小; 电流负反馈电流负反馈具有稳定输出电流具有稳定输出电流 iO的作用的作用, Ro 大。大。（2）串联负反馈串联负反馈 Ri 大大,输入电流输入电流 iI 小，适用电源为小，适用电源为恒压源或近似恒压源的情况。恒压源或近似恒压源的情况。 并联负反馈并联负反馈 Ri 小小,输入电流输入电流 iI 大，适用电源为恒大，适用电源为恒流源或近似恒流源的情况。流源或近似恒流源的情况。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 2

16、32323三、电压并联负反馈三、电压并联负反馈RuiOF1、电路存在反馈、电路存在反馈2、利用瞬时极性法，判、利用瞬时极性法，判断出电路为负反馈，断出电路为负反馈， 且：且：iD =iI iF；从输出端看从输出端看： iF 与与uO 成正比成正比 电压反馈电压反馈+6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 242424FIii 从输入端看：从输入端看： iF 与与iD 叠加叠加并联反馈；并联反馈；所以电路为：所以电路为：电压并联负反馈电压并联负反馈。如果忽略如果忽略iD， 则有：则有：uO与与RL 无关，说明电路具有无关，说明电路具有稳定输出电压的特性稳定输出电压的特性。RiuIO6 -

17、 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 252525四、电流并联负反馈四、电流并联负反馈OiRRRiF2121、电路存在反馈、电路存在反馈2、利用瞬时极性法，判、利用瞬时极性法，判断出电路为负反馈，断出电路为负反馈， 且：且：iD = iI iF；从输出端看从输出端看： iF 与与iO 成正比成正比 电流反馈电流反馈电路中电路中R1、R2相当于并联，且：相当于并联，且：oiiiFR26 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 262626IOiRRi)1 (21FIii 从输入端看：从输入端看： iF 与与iD 叠加叠加并联反馈；并联反馈；所以电路为：所以电路为：电流并联负反馈。电流并联

18、负反馈。如果忽略如果忽略iD，则有：则有：iO与与RL 无关，说明电路具有无关，说明电路具有稳定输出电流稳定输出电流的的特性。特性。OiRRRiF2126 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 272727由以上分析可知：由以上分析可知：放大电路引入反馈的方式取决于放大电路引入反馈的方式取决于负载和信号源负载和信号源如果负载欲取得：如果负载欲取得：稳定电压，要引入电压负反馈稳定电压，要引入电压负反馈稳定电流，要引入电流负反馈稳定电流，要引入电流负反馈如果信号源是：如果信号源是：恒压源，需要引入串联负反馈恒压源，需要引入串联负反馈恒流源，需要引入并联负反馈恒流源，需要引入并联负反馈6 -

19、2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 2828286.2.3 6.2.3 反馈组态的判断反馈组态的判断一、一、电压反馈电压反馈和和电流反馈电流反馈的判断的判断 取决于反馈网络与输出端的连接方式取决于反馈网络与输出端的连接方式 从输出端看从输出端看：1）判断判断XF与与Uo有关为电压反馈，有关为电压反馈， XF与与Io有关为电流反馈。有关为电流反馈。2）令负反馈放大电路的输出电压令负反馈放大电路的输出电压Uo为零，为零， 若反馈量也随之为零，则说明电路中引入了若反馈量也随之为零，则说明电路中引入了电压负反馈；电压负反馈；若反馈量依然存在，则说明电路中引入了电若反馈量依然存在，则说明电路中引入了

20、电流负反馈。流负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 292929例例1 如图所示判断电路为电压、电流反馈。如图所示判断电路为电压、电流反馈。解：解：1）电路存在反馈，且：）电路存在反馈，且： fRuiOF反馈信号与反馈信号与输出电压输出电压有关有关2）令）令uo= 0,引起引起 反馈量反馈量iF = 0。所以电路为电压反馈所以电路为电压反馈6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 303030例例2 如图所示判断电路为电压、电流反馈。如图所示判断电路为电压、电流反馈。解：解：1）电路存在反馈，且：）电路存在反馈，且： 反馈信号与反馈信号与输出电流输出电流有关有关2）令反

21、馈）令反馈uo= 0, 反馈量反馈量iF 依然存在。依然存在。所以电路为电流反馈所以电路为电流反馈OiRRRiF2126 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 313131注意：注意：反馈量仅仅决定于输反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用出量，而由输入量直接作用所产生的电流或电压不是反所产生的电流或电压不是反馈量。馈量。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 323232二、串联反馈与并联反馈的判断二、串联反馈与并联反馈的判断： 取决于反馈网络与放大电路输入端的连接方式取决于反馈网络与放大电路输入端的连接方式 从输入端看：从输入端看： 1）如果）如果XF 与与Xi 串联串联

22、叠加，则为叠加，则为串联反馈串联反馈； 如果如果XF 与与Xi 并联并联叠加，则为叠加，则为并联反馈并联反馈。2）如果反馈信号）如果反馈信号XF 为为电压量电压量，则为，则为串联反馈串联反馈； 如果反馈信号如果反馈信号XF 为为电流量电流量，则为，则为并联反馈并联反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 333333例例 判断电路是否存在反馈，判断电路是否存在反馈， 交流反馈、直流反馈，交流反馈、直流反馈， 正反馈、负反馈，正反馈、负反馈， 及反馈组态。及反馈组态。1）电路存在反馈）电路存在反馈 且为且为交、直流反馈交、直流反馈。2）利用瞬时极性法得到反馈极性为）利用瞬时极性法得到

23、反馈极性为负反馈负反馈。3） 从输出端看从输出端看 uF 与与uO 有关，有关，反馈组态为：反馈组态为：电压串联负反馈电压串联负反馈从输入端看从输入端看 uF 与与uD 串联叠加。串联叠加。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 3434341）电路存在反馈且为）电路存在反馈且为交、直流反馈交、直流反馈。2）利用瞬时极性法得）利用瞬时极性法得到反馈极性为到反馈极性为负反馈负反馈。3)从输出端看从输出端看 uF 与与iO 有关，从输入端看有关，从输入端看uF 与与uD 串联叠加。串联叠加。1）电路存在反馈且为）电路存在反馈且为交、直流反馈交、直流反馈。2）利用瞬时极性法得）利用瞬时极性法

24、得到反馈极性为到反馈极性为负反馈负反馈。3)从输出端看从输出端看 iF 与与iO 有关，从输入端看有关，从输入端看iF 与与iD 并联叠加。并联叠加。1）电路存在反馈且为）电路存在反馈且为交、直流反馈交、直流反馈。2）利用瞬时极性法得到）利用瞬时极性法得到反馈极性为反馈极性为负反馈负反馈。3)从输出端看从输出端看 iF 与与uO 有关，从输入端看有关，从输入端看iF 与与iD 并联叠加。并联叠加。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电压并联负反馈电压并联负反馈6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 353535例例1 试分析电路中有无引入反馈；若有反馈，则说明试分析

25、电路中有无引入反馈；若有反馈，则说明引入的是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反引入的是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈馈;若为交流负反馈若为交流负反馈,说明反馈的组态。说明反馈的组态。解：解：电阻电阻R2将输出回路与输入将输出回路与输入回路相连接，故电路中引入了回路相连接，故电路中引入了反馈。反馈。因为反馈通路既存在于直流因为反馈通路既存在于直流又存在于交流，所以电路中又存在于交流，所以电路中引入了交、直流反馈。引入了交、直流反馈。 如图所示，利用瞬时极性法得到，反馈信号如图所示，利用瞬时极性法得到，反馈信号uF 使净使净输入电压输入电压uD 减小，故电路中引入了减小，故电路中引入

26、了负反馈负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 363636 因为反馈量为电压量，因为反馈量为电压量，与输入电压求差获得净输与输入电压求差获得净输入电压，所以是入电压，所以是串联反馈串联反馈。 输出电压为零时，反输出电压为零时，反馈量依然存在，故电路中馈量依然存在，故电路中引入的是引入的是电流反馈电流反馈。反馈的组态：反馈的组态：电流串联负反馈电流串联负反馈。6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 373737一般经验反馈组态的判断一般经验反馈组态的判断从输出端看：从输出端看：反馈网络直接从输出端引回（电压信号），反馈网络直接从输出端引回（电压信号），则为电压反馈；则为电压反馈；反馈网络未直接从输出端引回（引回电流反馈网络未直接从输出端引回（引回电流信号），则为电流反馈。信号），则为电流反馈。如晶体管放大电路如晶体管放大电路uo电压反馈电压反馈XfXf电流反馈电流反馈uo电流反馈电流反馈XfXf电压反馈电压反馈6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 383838如集成运放如集成运放电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈6 - 2 - 6 - 2 - 6 - 2 - 393939从输入端看：从输入端看：反馈信号与