放大电路中的反馈

1、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 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式负反馈放大电路的方块图及一般表达式6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析深度负反馈放大电路放大倍数的分析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 2基本放大器XiXi反馈网络XoXf.iXiXfXoX&3基本放大器XiXi反馈网络XoXf.这里所说的信号一般是指这里所说的信号一般是指交流信号交流信号，所以，所以判断正负反馈判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入

2、信号的相位关系，同相是就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是正反馈正反馈，反，反相是相是负反馈负反馈。456无反馈无反馈有反馈有反馈7方法：方法：瞬时极性法瞬时极性法8 正反馈正反馈 负反馈负反馈-+R1 R2uOuIAiNiF正反馈正反馈 9Rf引入两级间负反馈引入两级间负反馈+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1CRE2引入本级负反馈引入本级负反馈例如下图：例如下图：C 10交流反馈交流反馈交、直流反交、直流反馈馈11直流反馈直流反馈交流无反馈交流无反馈交直流反馈交直流反馈交流反馈交流反馈12Rf引入引入交流交流级间反馈级间反馈

3、, ,负反馈负反馈。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1CRE2引入引入直流直流本级反馈本级反馈, ,负反馈。负反馈。若增加旁路电容若增加旁路电容C 后，后，Rf对交流信号对交流信号不起反馈作用。不起反馈作用。例如下图：例如下图：C 13直流负反馈直流负反馈+C 1415RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+esRB+UCCC1C2RRLui+uo+RSui 161718uid = = ui ufiid = = ii ifAFiiifisiidRSRSAFuiuidufus19串联负反馈串联负反馈并联负反馈并联负反馈20 x

4、i 与与xf在相同端故在相同端故并联反馈并联反馈 vO - - + R4 R5 R3 - - + vI R1 R2 xixoxi 与与xf在不同端故在不同端故串联反馈串联反馈21R1V1R5R4V2C3RLUoUCCR2UiC2RSISR3xi 与与xf在相同端故在相同端故并联反馈并联反馈xi 与与xf在不同端故在不同端故串联反馈串联反馈22232425 1. 两个反馈都是负反馈。两个反馈都是负反馈。2. Rf1引入引入电流反馈电流反馈； Rf2引入引入电压反馈。电压反馈。反馈消失反馈消失反馈仍存在反馈仍存在3. Rf1引入引入并联反馈并联反馈； Rf2引入引入串联反馈。串联反馈。Rf1 ：电

5、流并联交直流负反馈：电流并联交直流负反馈Rf2 ：电压串联交流负反馈：电压串联交流负反馈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2627基本放大电路：基本放大电路：oiXAX=&反馈网络：反馈网络：ofXXF=求和网络：求和网络：iifXXX=-&开环放大倍数开环放大倍数反馈系数反馈系数闭环放大倍数闭环放大倍数负反馈放大电路：负反馈放大电路：环路放大倍数：环路放大倍数：fiXAFX=&ofiXAX=&一、负反馈电路的方块图一、负反馈电路的方块图6.3 6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式负反馈放大电路的方块图及一般表达式28电压串联负反馈电

6、压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈29273页表6.3.1不同的反馈组态，不同的反馈组态， 的物理意义不同，量纲也不同，电的物理意义不同，量纲也不同，电路实现的控制关系不同，因而功能也就不同。路实现的控制关系不同，因而功能也就不同。fAFA&、 和306.3.3 负反馈放大电路放大倍数的一般表达式负反馈放大电路放大倍数的一般表达式111oofififiooXXAXXXXXFAXX=+=+&FAA=11fAAAF=+fA&在中频段，在中频段， 、 和和 均为实数，因此均为实数，因此F&A&当电路引入负反馈时，有当电路引入负反馈时，有AF0若电路引入深

7、度负反馈，即若电路引入深度负反馈，即 1+AF1，则，则11fAAAFF=+Af几乎与几乎与A无关，仅仅取决于反馈网络无关，仅仅取决于反馈网络引入负反馈后放大引入负反馈后放大倍数倍数Af 减小为基本减小为基本放大倍数放大倍数A的的1/(1+AF)311fAAAF=+ )1(dd2fAFAA = =AAAFAAd11dff = =AAAAAF dd 11 f f 负反馈，例如，例如，1+ AF = 100，dA/A = 10%则，则， dAf/Af = （ 10 %） 100 0.1 %32uf加入加入负反馈负反馈FufAuiuo+uiduo大大小小uiA33(1)FoBAF B= =+ +34

8、iifiifiiiiUUUAFUURIII+=ifi(1) RAF R= =+ + ifRiiiURI=35iiiifi fiiiUUURIIIIAFI= +AFRR = =1i if0ifRiiiURI=36 oof1RRAF=+0ofRoofoURI=()(1)ooooooUAFUAF UIRR-+=而电压负反馈具有稳定输出电压电压负反馈具有稳定输出电压, 使输出电阻减小的作用使输出电阻减小的作用37of o(1) RAF R= =+ + ofRoofoURI=()ooooUIAFIR=+-而1oooURIAF=+电路的输出等效为恒流源电路的输出等效为恒流源3839404142431oou

9、ififiuUUAIIF=&1fiuoIFUR= -&11ooousfsisfsiussUUUAUI RI RRFRR= -&441ooiififiiIIAIIF=&212fiioIRFIRR= -+&2121oooLusfsisfsLLiissUUI RAUI RI RRRRFRRRR= -+&454647484950类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响直流直流负反馈负反馈反馈信号为直反馈信号为直流信号流信号直流通路存在反馈直流通路存在反馈稳定静态工作稳定静态工作点点交流交流负反馈负反馈反馈信号为交反馈信号为交流信号流信号交流

10、通路存在反馈交流通路存在反馈改善放大电路改善放大电路性能性能正反馈正反馈反馈信号使净反馈信号使净输入信号加强输入信号加强串联反馈：串联反馈：作用在不同节作用在不同节点的点的 ui 和和 uf 瞬时极性相反瞬时极性相反并联反馈：并联反馈：作用在同一节作用在同一节点的点的 ii 和和 if 瞬时极性相同瞬时极性相同放大倍数增加，放大倍数增加，电路工作可能电路工作可能不稳定不稳定负反馈负反馈反馈信号使净反馈信号使净输入信号减弱输入信号减弱串联反馈：串联反馈：作用在不同节作用在不同节点的点的ui和和uf瞬时极性相同瞬时极性相同并联反馈：并联反馈：作用在同一节作用在同一节点的点的ii 和和 if 瞬时极

11、性相反瞬时极性相反放大倍数减小，放大倍数减小，改善电路性能改善电路性能本级反馈本级反馈反馈返送本级反馈返送本级反馈信号仅限本级反馈信号仅限本级改善本级性能改善本级性能级间反馈级间反馈反馈信号返送反馈信号返送到输入级输入到输入级输入回路回路反馈信号与后级输出回路反馈信号与后级输出回路有联系有联系改善总电路各改善总电路各项性能项性能表表6.151类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响电压电压负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电压取样，即与电压取样，即与uo成正比。成正比。反馈信号通过元件连反馈信号通过元件连线从输出端取出。或线从输出端取出。或负载短路，反馈消失负载短路，反馈消失稳定输出电压稳定输出电压，减小输出电阻。减小输出电阻。电流电流负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电流取样，即与电流取样，即与io成正比。成正比。反馈信号与输出端无反馈信号与输出端无联系。或负载短路，联系。或负载短路，反馈依然存在。反馈依然存在。稳定输出电流稳定输出电流u，增大输出电阻。增大输出电阻。串联串联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电压相加减中以电压相加减的形式出现。的形式出现。输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在不同节点引入（例在不同节点引入（例如三极管如