电工学第17章电子电路中的反馈

1、R RB1B1R RC CC C1 1C C2 2R RB2B2R RE ER RL L+ + + +U UCCCCu ui iu uo o+ + +e es sR RB B+ +U UCCCCC C1 1C C2 2RR RL Lu ui i+ +u uo o+ + + + +R RS S(b) (b) 带反馈带反馈(a)(a)不带反馈不带反馈A AoXiX电子电路方框图电子电路方框图+ +fXiXA AoXfidXXX 净输入信号净输入信号dX 反馈信号反馈信号fX 输出信号输出信号oX净输入信号：净输入信号：F FiXdX反馈电路反馈电路比较环节比较环节 输入信号输入信号iX基本放大电路

2、基本放大电路 若若三者同相，则三者同相，则X Xd d = = X Xi i - - X Xf f , , 即即X Xd d X Xi i ，即反馈信号起了增强净输入信，即反馈信号起了增强净输入信号的作用则为正反馈。号的作用则为正反馈。 + +u uf f+ +u ud d设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，差值电压差值电压 u ud d = =u ui i u uf f各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图u uf f 减小了净输入电压减小了净输入电压( (差值电压差值电压) ) 负反负反馈馈 u uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + +例

3、例1 1：u uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + +例例2 2：设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，差值电压差值电压 u ud d = =u ui i + + u uf f各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图u uf f 增大了净输入电压增大了净输入电压 正反馈正反馈 + +u uf f+ +u ud d 在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。 在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。激振荡，使放大器不能正常工作。R RB1B1R RC

4、 CC C1 1C C2 2R RB2B2R RE ER RL L+ + + +U UCCCCu ui iu uo o+ + +R RB BR RE ER R L Lu ui iu uo o+ + +i ie e如果有发射极旁路电容，如果有发射极旁路电容， RE中仅有直流分量的信中仅有直流分量的信号通过号通过 ，这时，这时RE引入的引入的则是直流反馈。则是直流反馈。引入交流引入交流负反馈的负反馈的目的：目的：改改善放大电善放大电路的性能路的性能引入直流引入直流 负反馈的负反馈的目的：目的：稳稳定静态工定静态工作点作点 (1) (1)根据反馈所采样的信号不同，可以分为电根据反馈所采样的信号不同，

5、可以分为电压反馈和电流反馈。压反馈和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反馈。 (2) (2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为号以电压形式作比较，称为串联反馈串联反馈。 反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以

6、电流形式作比较，称为号以电流形式作比较，称为并联反馈并联反馈。oF11fuRRRu A AF F+ +u uf fu ud du ui iu uO O(b)(b)方框图方框图fofRui A AF F+ +i if fi id di ii iu uO O(b)(b)方框图方框图RuRuiifo 特点特点: 输出电流输出电流 io与负载电阻与负载电阻RL无关无关 同相输同相输入恒流源电路或入恒流源电路或电压电压电流变换电流变换电路。电路。A AF F+ +u uf fu ud du ui ii iO O(b)(b)方框图方框图oFfiRRRi A AF F+ +i if fi id di ii

7、ii iO O(b)(b)方框图方框图f11i1 iiRui ，且且因因iF1o)1(1 uRRRi 所所以以oFfiRRRi RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈；对交流不起作用，引入的是直流反馈；R RE1E1、R RF F对交、直流均起作用，所以引入的对交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反馈。是交、直流反馈。R RB1B1R RC1C1C C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR RC2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2解解：+ + + R RB1B1R RC1C1C

8、C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR RC2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2例例4 4：如果如果R RF F不接在不接在T T2 2 的集电极，而是接的集电极，而是接C C2 2与与R RL L 之之间，两者有何不同间，两者有何不同 ？解：解：因电容因电容C C2 2的隔直流作用，这时的隔直流作用，这时R RE1E1、R RF F仅引入仅引入 交流反馈。交流反馈。R RB1B1R RC1C1C C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR R

9、C2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2如果如果RF的另一端的另一端不接在不接在T1 的发射极，而是接在的发射极，而是接在它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈 ？ 解：解：+ + + R RB1B1R RC1C1C C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR RC2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2R RF2F2( (R R1 1、R R2 2):): 直流反馈直流反

10、馈（稳定静态工作点）（稳定静态工作点）R RF F 、C CF F : : 交流交流电压并联负反馈电压并联负反馈+ +U UCCCC(a)(a)R RE1E1+ +R R1 1R RF1F1R RF2F2C C2 2R RC2C2R RC1C1C CE2E2R RE2E2R R2 2+ +C C+ +R RF1F1、R RE1E1: : 交直流交直流电压串联负反馈电压串联负反馈+ + + + +R RE2E2: : 直流反馈直流反馈R RF F+ + +U UCCCC+ +R RB BC C2 2R RC2C2R RC1C1C CE2E2R RE2E2+ +C C1 1C CF F(b)(b)

11、+ + +电流并联负反馈电流并联负反馈正反馈正反馈两个两个2k2k 电阻电阻构成交直流反馈构成交直流反馈两个两个470k470k 后后级级交交直直流流反反馈馈前前级级直直流流反反馈馈2020 F F+ + + + +sE 470k470k 600600 3.9k3.9k + +2020 F F470k470k 3.9k3.9k 5050 F F2k2k 470470 5050 F F100100 F F470470 30k30k 3DG63DG63DG63DG6(c)(c)+6V+6V+ + +(d)(d)+ +50k50k 2k2k 2k2k 8k8k 3k3k 3k3k 5050 F F5

12、050 F F5050 F F+20V+20VdoXXA ofXXF fidXXX AFAXXA 1iof+ +fXdXA AoXF FiXAA fdfXX、中中，在在 1 fAFAA dfofdoXXXXXXAF AFAA 1fAAAFAAd11dff 若若| |AFAF| 1| 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：FA1f 例例：| |A A|=300|=300，| |F F|=0.01|=0.01。7501. 030013001 f AFAA则：则：%6d AA若：若：%.%.51)6(01030011 AAAFAAd11d ff 则：则：加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反

13、馈F Fu uf fA Au ui iu uo o大大小小接近正弦波接近正弦波u uo ou ui iA A+ +u uididu uf fBWFABW)1(of 无负反馈无负反馈f f|A|AO O| |0.7070.707|A|Au uo o| |O Of f 2 2| A| Afo fo | |f f2 2|A|Af f|, |, |A|Af f | |0.7070.707|A|Afofo| |u ui iu ubebei ib b+ + +在同样的在同样的 i ib b下下，u ui i= = u ubebe + + u uf f u ubebe，所以所以 r rif if 提提高。高

14、。i0if)1(rFAr biiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：biifiur u uf f+ +bbeiu FArr0ifi1 i if fbbeiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：ibeifiur i ii ii ib bu ubebe+ +o0of)1(rFAr FArr0oof1 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。恒压输出特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。恒流输出特性，故输出

15、电阻提高。四种负反馈对四种负反馈对 r ri i 和和 r ro o 的影响的影响串联电压串联电压 串联电流串联电流并联电压并联电压并联电流并联电流思考题：为了分别实现：思考题：为了分别实现： (1) (1) 稳定输出电压；稳定输出电压； (2) (2) 稳定输出电流；稳定输出电流； (3) (3) 提高输入电阻；提高输入电阻； (4) (4) 降低输出电阻。降低输出电阻。应引入哪种类型的负反馈？应引入哪种类型的负反馈？r ri ir ro o减低减低增高增高增高增高增高增高增高增高减低减低减低减低减低减低iOUAUu fOUAUu ifUU 如如果果：iUOUfUF F1 FAu1 FA F

16、Au即即：2 FAn fOUAUu 由：由：OOUFAUu 1 FAuOfUFU u uf f+ + R R+ + + R RF FR R1 1 C C R RC Cu uO O + +C/RCRC/RUUF j1j1j112 1U2U)j(31oo RC1o 幅频特性幅频特性12UU1 1 3 3f ff fO O相频特性相频特性 90o90 f fO Oo0 (f)(f)u u1u u2u u2 2 与与 u u1 1 波形波形u u1 1, u, u2 2(3) 工作原理工作原理 输出电压输出电压 u uO O 经正反馈经正反馈( (兼选频兼选频) )网络分压后，取网络分压后，取u uf f 作为同相比例电路的输入信号作为同相比例电路的输入信号 u ui i 。1) 1) 起振过程起振过程2) 稳定振荡稳定振荡 A A = = 0 0，仅在，仅在 f f 0 0处处 F F = = 0 , 0 , 满足相位平满足相位平衡条件，所以振荡频率衡条件，所以振荡频率 f f 0 0= 1 = 1 2 2 RCRC。改变改变R R、C C可改变振荡频率可改变振荡频率 由运算放大器构成的由运算放大器构成的RCRC振荡电路的振荡频率振荡电路的振荡频率一般不超过一般不超过1MHz1MHz。3) 3) 振荡频率振荡频率 振荡频率由相位平衡条件决定。振