清华大学模拟电子电路基础课件6

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 6.1 反馈的概念及判断反馈的概念及判断6.2 6.2 负反馈放大电路的方框图及放大倍负反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算数的估算6.3 6.3 交流负反馈对放大电路性能的影响交流负反馈对放大电路性能的影响6.4 6.4 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性6.5 6.5 放大电路中反馈的其它问题放大电路中反馈的其它问题模拟电子技术基础模拟电子技术基础本章基本要求n会判：会判：判断电路中有无反馈及反馈的性质判断电路中有无反馈及反馈的性质n会算：会算：估算深度负反馈条件下的放大倍数估算深度负反馈条件下的放大倍数n会引：会引：根据需

2、求引入合适的反馈根据需求引入合适的反馈n会判振消振：会判振消振：判断电路是否能稳定工作，会判断电路是否能稳定工作，会消除自激振荡消除自激振荡模拟电子技术基础模拟电子技术基础3 反馈放大器反馈放大器p 起因：放大电路输出失真和不稳定，应用困难p 历史：1928.8.2，美国 AT&T 的H.S. Black 为改善长距离电话传输系统中放大器的输出失真而发明1934年，在 Harry Nyquist 帮助下，解决了反馈放大器的振荡问题1940年，Hendrik Bode 引入半对数坐标系，使频率特性的绘制工作更适合于工程设计1945年，BELL电话公司出版“Network analysis and

3、 feedback amplifier design”，标志反馈放大器设计理论的成熟模拟电子技术基础模拟电子技术基础46.1 反馈的概念及判断一、反馈的基本概念一、反馈的基本概念二、交流负反馈的四种组态二、交流负反馈的四种组态三、三、反馈的判断反馈的判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础一、反馈的基本概念一、反馈的基本概念51. 什么是反馈什么是反馈p 将输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回将输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，来影响输入量的措施路，来影响输入量的措施p 反馈要研究哪些问题？反馈要研究哪些问题？如何引回如何引回输出电压输出电压/输出电流输出电流输入电压输入

4、电压/输入电流输入电流多少多少怎样引出怎样引出6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础62. 正反馈和负反馈正反馈和负反馈p 从反馈的结果来判断从反馈的结果来判断: : 若反馈的结果使输出量的变化减小，则为负反馈，反若反馈的结果使输出量的变化减小，则为负反馈，反之为正反馈之为正反馈 若反馈的结果使净输入量的变化减小，则为负反馈，若反馈的结果使净输入量的变化减小，则为负反馈，反之为正反馈反之为正反馈引入反馈后其变化是引入反馈后其变化是增大？还是减小？增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？引入反馈后其变化是增大？还是减小？还是减小？6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子

5、技术基础73.直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈p 直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈在的反馈称为交流反馈交流负反馈交流负反馈直流负反馈直流负反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础84.局部反馈和级间反馈局部反馈和级间反馈p 只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈入回路的称为级间反馈通过通过R3引入的是局部反馈引入的是局部反馈通过通过

6、R4引入的是级间反馈引入的是级间反馈本章重点研究级间（或称总体）交流负反馈！本章重点研究级间（或称总体）交流负反馈！6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础96.1 反馈的概念及判断二、二、交流交流负反馈的四种组态负反馈的四种组态 将输出电压的一部分或全将输出电压的一部分或全部引回到输入回路来影响净部引回到输入回路来影响净输入量的为电压反馈，即输入量的为电压反馈，即ooUX 将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电流反馈，即输入量的为电流反馈，即ooIXp 描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即描述放大电路和

7、反馈网络在输出端的连接方式，即反馈网络的取样对象反馈网络的取样对象1. 电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础102. 串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈p 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即输入描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系量、反馈量、净输入量的叠加关系iifUUU-串联负反馈iifIII-并联负反馈+_负反馈负反馈6.1 反馈的概念及判断 为何串联反馈一定是电为何串联反馈一定是电压信号的叠加，并联反馈压信号的叠加，并联反馈则是电流？则是电流？ 信号的种类？信号的种类？ 电压源可以并联么？电压源可以并联

8、么？ 电流源可以串联么？电流源可以串联么？模拟电子技术基础模拟电子技术基础113. 四种反馈组态：四种反馈组态：注意量纲注意量纲电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈6.1 反馈的概念及判断为何在并联负为何在并联负反馈电路中不加反馈电路中不加恒压源信号？恒压源信号？为何在串联负为何在串联负反馈电路中不加反馈电路中不加恒流源信号？恒流源信号？模拟电子技术基础模拟电子技术基础三、反馈的判断三、反馈的判断121. 有无反馈的判断有无反馈的判断“找联系找联系”：找输出回路与输入回路的联系，：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反

9、馈，否则无反馈若有则有反馈，否则无反馈引入反馈引入反馈了吗？了吗？将输出电压全将输出电压全部反馈回去部反馈回去无反馈无反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础 1. 有无反馈的判断有无反馈的判断“找联系找联系”：是找输出回路与输入回路的：是找输出回路与输入回路的联系，不仅是输出端与输入端的联系！联系，不仅是输出端与输入端的联系！既在输入回路又既在输入回路又在输出回路，因在输出回路，因而引入了反馈而引入了反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础142. 直流反馈和交流反馈的判断直流反馈和交流反馈的判断仅有直流仅有直流反馈反馈仅有交流仅有交流反馈反馈“看通路

10、看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路交流通路p 设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础2. 直流反馈和交流反馈的判断直流反馈和交流反馈的判断交、直交、直流反馈流反馈共存共存仅有直流仅有直流反馈反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础163. 正、负反馈（反馈极性）的判断正、负反馈（反馈极性）的判断“看反馈的结果看反馈的结果” ：净输入量是被增大还是被减小：净输入量是被增大还是被减小瞬时极性法：瞬时极性法：p 给给 瞬时瞬时扰动扰动，设

11、其扰动，设其扰动极性极性，以此为依据分析电路，以此为依据分析电路中各电流电位的扰动极性从中各电流电位的扰动极性从而得到而得到 的极性；的极性；iXoXp 的扰动极性的扰动极性 的扰动极性的扰动极性 、 、 的叠加关系的叠加关系oXfXiXfXiXfiifii IIIUUU或正反馈正反馈负反馈负反馈fiifii IIIUUU或6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础173. 正、负反馈的判断正、负反馈的判断FuFIDuuu反馈量是仅仅决定于输出量的物理量反馈量是仅仅决定于输出量的物理量O211FuRRRu6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础18反馈量仅决定于输

12、出量反馈量仅决定于输出量p 在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差电位差，净输入，净输入电流指的是同相输入端电流指的是同相输入端或或反相输入端的电流反相输入端的电流2ON2RuuiR反馈量反馈量反馈电流反馈电流净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流净输入电流增大，引入增大，引入了正反馈了正反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础p 判断从输出回路反馈的信号：电压还是电流信号？判断从输出回路反馈的信号：电压还是电流信号

13、？令输出短路，若反馈量随之为令输出短路，若反馈量随之为0，则为电压反馈，若，则为电压反馈，若反馈量依然存在，则为电流反馈反馈量依然存在，则为电流反馈194. 电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断电路引入了电压反馈电路引入了电压反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础204. 电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断6.1 反馈的概念及判断p 输出短路时，反馈仍存在输出短路时，反馈仍存在电路引入了电流反馈电路引入了电流反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础21 引入电压负反馈稳定输出电压，引入电流负反馈稳定引入电压负反馈稳定输出电压，引入电流负反馈稳定输出电

14、流！输出电流！仅受基极电仅受基极电流的控制流的控制电路引入了电流负反馈电路引入了电流负反馈反馈电流反馈电流6.1 反馈的概念及判断4. 电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础225. 串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断FINiiiFIDuuu引入了并联反馈引入了并联反馈引入了串联反馈引入了串联反馈6.1 反馈的概念及判断 在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加，为串联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈 反馈的结果是减小净输入电压，则为串联反馈；反之为并联反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础23 根据信号源的种类及特点进行判断根

15、据信号源的种类及特点进行判断p电压源p外特性：输出电压恒定，输出电流取决于负载p叠加方式：可串联，不可并联p应用特点：可开路，不可短路p电流源p外特性：输出电流恒定，输出电压取决于负载p叠加方式：可并联，不可串联p应用特点：可短路，不可开路6.1 反馈的概念及判断总结：总结：交流交流负反馈四种组态的判断负反馈四种组态的判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础24讨论：分立元件放大电路中反馈的分析讨论：分立元件放大电路中反馈的分析 图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？若为交流负反馈，其组态为哪种？正反馈还是负反馈？若为交流

16、负反馈，其组态为哪种？ 3. 若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？+_+_uF 1. 若第三级从射若第三级从射极输出，则电路引极输出，则电路引入了哪种组态的交入了哪种组态的交流负反馈？流负反馈？ 2. 若在第三级的若在第三级的射极加旁路电容，射极加旁路电容，则反馈的性质有何则反馈的性质有何变化？变化？引入了电流串联负反馈引入了电流串联负反馈6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础分立元件放大电路中的净输入量和输出电流分立元件放大电路中的净输入量和输出电流n

17、在判断分立元件反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压常指输入级晶体管的b-e（e-b）间或场效应管g-s（s-g）间的电位差，净输入电流常指输入级晶体管的基极电流（射极电流）或场效应管的栅极（源极）电流n在分立元件电流负反馈放大电路中，反馈量常取自于输出级晶体管的集电极电流或发射极电流，而不是负载上的电流；此时称输出级晶体管的集电极电流或发射极电流为输出电流，反馈的结果将稳定该电流6.1 反馈的概念及判断模拟电子技术基础模拟电子技术基础26总结：由输入信号极性判断输出信号极性的方法总结：由输入信号极性判断输出信号极性的方法p 集成运放集成运放p 单管放大电路单管放大电路p 互补电路互补电路p 差

18、分放大电路差分放大电路6.1 反馈的概念及判断 Iu Iu Ou Ou ,: , : CE CCbceCBec ,: , : CS CDgdsCGsd iouu 112,bcc 模拟电子技术基础模拟电子技术基础期中考试安排期中考试安排时间：时间：4月月11日，周三上午第一大节日，周三上午第一大节8:00-9:35地点：建馆报告厅地点：建馆报告厅考试范围：第考试范围：第1-5章，重点为章，重点为2,3章，其次为章，其次为第第1,4,5章章考试形式：开卷考试，但只准带课本考试形式：开卷考试，但只准带课本题型：与自测题、作业题相似，如判断、填题型：与自测题、作业题相似，如判断、填空、选择等空、选择等

19、本周答疑本周答疑时间：时间：4月月10日，周二晚日，周二晚7:00-9:30？地点：中央主楼地点：中央主楼702模拟电子技术基础模拟电子技术基础286.2 负反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算一、负反馈放大电路的方框图一、负反馈放大电路的方框图二、放大倍数的一般表达式二、放大倍数的一般表达式三、三、深度负反馈的实质深度负反馈的实质四、基于反馈系数的放大倍数估算方法四、基于反馈系数的放大倍数估算方法五、基于理想运放的放大倍数计算方法五、基于理想运放的放大倍数计算方法模拟电子技术基础模拟电子技术基础一、负反馈放大电路的方框图一、负反馈放大电路的方框图29断开反馈，且断开反馈，且考虑反馈网络考虑反

20、馈网络的负载效应的负载效应决定反馈量和输出量关系决定反馈量和输出量关系的所有元件所组成的网络的所有元件所组成的网络反馈组态反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联iXiXfXoXiUiUfUoUoUiIiIfIoIiUiUfUiIiIfIoI负反馈放大电路负反馈放大电路的基本放大电路的基本放大电路反馈网络反馈网络方框图中信号是单向流通的方框图中信号是单向流通的6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础二、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式二、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式30FAAXFAXXAXFXXAXXXAA1iiioiifiifi

21、oXXA基本放大电路基本放大电路的放大倍数的放大倍数反馈系数反馈系数ofXXF反馈放大电路的放大倍数反馈放大电路的放大倍数iofXXA6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础负反馈放大电路放大倍数的量纲负反馈放大电路放大倍数的量纲31FAAA1f环路放环路放大倍数大倍数反馈组态反馈组态功能功能电压串联电压串联电压控制电压电压控制电压电压并联电压并联电流控制电压电流控制电压电流串联电流串联电压控制电流电压控制电流电流并联电流并联电流控制电流电流控制电流AFfAioUUofUUioUUioIUofUIioIUioIIofIIioIIioUIofIUioUI6.2 反馈方框图

22、及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础三、深度负反馈的实质三、深度负反馈的实质32。，即，则若 1 11 fifXXFAFAFAAA1f净输入量可净输入量可忽略不计忽略不计fifi IIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反0AF 只有，电路引入的才为负反馈f AFA在中频段，通常， 、 、符号相同6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础四、基于反馈系数的电压放大倍数的估算方法四、基于反馈系数的电压放大倍数的估算方法331. 1. 电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路uuuuFUUUUA1foiofofUUFuue1foe1fuuRUFURRff

23、e111uuuuRAFR 6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础341. 1. 电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路uuuuFUUUUA1foiofofUUFuufo1uuUFUf11uuuuAF6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础352. 2. 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路 ofUIFuiRif很小很小siossososfRIURIUUUAussfo11RFRIUui为什么为什么?为什么为什么?6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础362. 2. 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路ssosf11RFUU

24、Auiu4sfs111uiuRAFRR ofUIFuifo41iuIFUR 6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础373.3.电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路LfLoiof1RFURIUUAuiuofIUFuifouifUFRI LfL/ /1cuuifRRARFR 6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础4.4.电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路LLsfs2s1(1)fuiieRRRAFRRRofIIFii2fo2eiiefRIFIRRsLsosf1RRFUUAiiuLoosfsRIURIU，6.2 反馈方框图及放大倍数估算e2oe2f

25、fRIIRR模拟电子技术基础模拟电子技术基础39 深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算反馈组态反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联sff uuAA或uuuFUUUUA1foiofssosf11RFUUAuiuLiof1RFUUAiuusLsosf1RRFUUAiiufsff() uuAAAFA通常，、 、 、符号相同6.2 反馈方框图及放大倍数估算n计算方法计算方法判断反馈组态求解反馈系数求解电压放大倍数n应用应用“虚短虚短”和和“虚断虚断”串联负反馈：虚短串联负反馈：虚短并联负

26、反馈：虚断并联负反馈：虚断模拟电子技术基础模拟电子技术基础 讨论一讨论一40求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数e3fe1e3e1fRRRRRIUFooe1fe3c3Lie1e3()uURRRARRUR R +_+_uF比较两电路比较两电路6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础 讨论讨论二二41求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数 1. 第三级从射极输出；第三级从射极输出； 2. 若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻入端

27、跨接一电阻e1ff1RRAufsusRAR R6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础n期末前的答疑时间都可以查期中试卷！n本周答疑时间调整： 周四下午 2:00-4:0042模拟电子技术基础模拟电子技术基础五、基于理想运放的电压放大倍数的计算方法五、基于理想运放的电压放大倍数的计算方法43 理想运放参数特点：理想运放参数特点：Aod，rid， ro0，fH电路特征：电路特征：p 引入深度负反馈，工作在引入深度负反馈，工作在线性区线性区p 反馈网络为无源网络反馈网络为无源网络求解动态参数求解动态参数的基本出发点的基本出发点6.2 反馈方框图及放大倍数估算oodPNPNP

28、Nod0uA uuuuuuA PNPNid00uuiir 虚短虚短虚断虚断模拟电子技术基础模拟电子技术基础虚短、虚断的理解虚短、虚断的理解446.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础45利用利用“虚短虚短”、“虚断虚断”求解电路求解电路12FII1,RRuu iiuR12IO1RRuuAu)(211IORRRuuNPIFIOI21O2I10uuuuiiui RRuRAuR ,虚地虚地6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础46利用利用“虚短虚短”、“虚断虚断”求解电路求解电路INPI211, RRuuuuiiRL31321ILOIOfRRRRRR

29、uRiuuAu3I1233)1 (21RuRRRuuiRRRI3132132OuRRRRRiiiRRuI6.2 反馈方框图及放大倍数估算模拟电子技术基础模拟电子技术基础 讨论讨论三三47NP 0NPuuii2fNPIfRuuuRR利用利用“虚短虚短”、“虚断虚断”求解电路求解电路6.2 反馈方框图及放大倍数估算11INoNIRffuuuuiiRR )(I1I2fOuuRRu实现了减实现了减法运算法运算模拟电子技术基础模拟电子技术基础486.3 交流负反馈对放大电路性能的影响一、提高放大倍数的稳定性一、提高放大倍数的稳定性二、改变输入电阻和输出电阻二、改变输入电阻和输出电阻三、展宽频带三、展宽频

30、带四、减小非线性失真四、减小非线性失真五、引入负反馈的一般原则五、引入负反馈的一般原则模拟电子技术基础模拟电子技术基础一、提高放大倍数的稳定性一、提高放大倍数的稳定性49在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数AFAA1fAAAFAAd11dff2f)1(1ddAFAA2f)1(ddAFAA说明放大倍数的变化减小到基本放大电路的说明放大倍数的变化减小到基本放大电路的 ，AF11）（AF1放大倍数的稳定性是基本放大电路的放大倍数的稳定性是基本放大电路的 倍倍6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础二、改变输入电阻和输出电阻二、改变输入电阻和

31、输出电阻501. 1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响iiiIUR iif)1 (RAFRp 仅与反馈网络和基本放大电路在输入端的接法有关：仅与反馈网络和基本放大电路在输入端的接法有关：串联反馈串联反馈/并联反馈并联反馈iiiifiiiifIAFUUIUUIUR6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论讨论51iif)1 (RAFR 引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大到原来的到原来的(1(1AFAF) )倍倍 引入串联负反馈，对图示两电路的输入电阻所产生的引入串联负反馈，对图示两电路的输入电阻所产生的影响一样吗？

32、影响一样吗？ Rb1支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础52iiifiiiiifiiiAFIIUIIUIURIURAFRR1iif串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。引入并联负反馈，或引入串联负反馈时在0 )( )1 (ifififRRRAF6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础532 2、对输出电阻的影响、对输出电阻的影响AFRR1oofp 仅与反馈网络与基本放大电路输出端的接法有关：电压仅与反馈网络与

33、基本放大电路输出端的接法有关：电压反馈反馈/电流反馈电流反馈电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻ooooooof)(RAFUUUIUR所取电流已在其所取电流已在其负载效应中考虑负载效应中考虑6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础oooof)1 (RAFIURAFRUIAFIRUI1)(ooooooo所取电压已在其所取电压已在其负载效应中考虑负载效应中考虑546.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论讨论55oof)1 (RAFRRc2支路在引入反馈前后对输出电阻的影响有无变化？支路在引入反馈前后

34、对输出电阻的影响有无变化？ 引入电流负反馈，使引出反馈的支路的等效电阻增大到原引入电流负反馈，使引出反馈的支路的等效电阻增大到原来的（来的（1 1AFAF）倍倍ofofof(1) 0 ()AFRRR 在时引入电压负反馈；引入电流负反馈或6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础三、展宽频带三、展宽频带56设反馈网络是纯电阻网络设反馈网络是纯电阻网络Alg20fFA1lg20HmHLmLfj1 j11ffAAffAAFAAAO引入负反馈后的幅频特性引入负反馈后的幅频特性bwbwfLLfHHf)1 (1)1 (fAFfAFfffAFf可推导出引入负可推导出引入负反馈后的截止频反馈

35、后的截止频率、通频带率、通频带fLfHfLffHf6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础四、减小非线性失真四、减小非线性失真57晶体管输入特性呈非线性晶体管输入特性呈非线性 放大放大电路存在非线性失真电路存在非线性失真 引入负反馈，减小非线性失真引入负反馈，减小非线性失真非正非正弦波弦波6.3 反馈对电路性能的影响若信号源有足够潜若信号源有足够潜力，力，非线性失真减非线性失真减小到基本放大电路小到基本放大电路的的1/(/(1AF ) )净输入信号的净输入信号的正半周幅值小正半周幅值小于负半周幅值于负半周幅值设基本放大电路的输出信号与输入信号同相设基本放大电路的输出信号与输

36、入信号同相近似近似正弦波正弦波模拟电子技术基础模拟电子技术基础五、引入负反馈的一般原则五、引入负反馈的一般原则58p了解用途：稳定Q点引直流负反馈；改善动态性能引交流负反馈p考察信号源特点：增大输入电阻引串联负反馈；减小输入电阻引并联负反馈p考虑负载需求：稳定输出电压 (减小输出电阻) 引电压负反馈；稳定输出电流 (增大输出电阻) 引电流负反馈p看信号转换关系：输出电压为输入电压受控源的电压串联负反馈；输出电压为输入电流受控源的电压并联负反馈；输出电流为输入电压受控源的电流串联负反馈；输出电流为输入电流受控源电流并联负反馈 深度负反馈 (1AF) 1) 时，转换系数均约为1/F6.3 反馈对电

37、路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论一讨论一59p为减小放大电路从信号源索取的电流，增强带负载能力，应引入什么反馈？p为了得到稳定的电流放大倍数，应引入什么反馈？p为了稳定放大电路的静态工作点，应引入什么反馈？p为了使电流信号转换成与之成稳定关系的电压信号，应引入什么反馈？p为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电流信号，应引入什么反馈？6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论二讨论二60试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈Fu6.3 反馈对

38、电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论三讨论三61在图示电路中能够引入哪些组态的交流负反馈？在图示电路中能够引入哪些组态的交流负反馈？只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈6.3 反馈对电路性能的影响模拟电子技术基础模拟电子技术基础626.4 负反馈放大电路的稳定性一、自激振荡产生的原因及条件一、自激振荡产生的原因及条件二、负反馈放大电路稳定性的分析二、负反馈放大电路稳定性的分析三、三、负反馈放大电路稳定性的判断负反馈放大电路稳定性的判断四、消除自激振荡的方法四、消除自激振荡的方法模拟电子技术基础模拟电子技术基础63一、自激

39、振荡产生的原因及条件一、自激振荡产生的原因及条件1. 1. 现象现象：输入信号为：输入信号为0 0时，输出有一定幅值、一时，输出有一定幅值、一定频率的信号，称电路产生了定频率的信号，称电路产生了自激振荡自激振荡p 负反馈放大电路自激振荡的频率：负反馈放大电路自激振荡的频率：低频段低频段 耦合电容、旁路电容的影响耦合电容、旁路电容的影响高频段高频段 半导体元件极间电容的影响半导体元件极间电容的影响6.4 负反馈电路的稳定性低频低频干扰干扰或产或产生了生了轻微轻微低频低频振荡振荡高频高频干扰干扰或产或产生了生了轻微轻微高频高频振荡振荡实验实验波形波形模拟电子技术基础模拟电子技术基础642. 2.

40、原因原因 在低频段在低频段或或高频段，存在频率高频段，存在频率f0，当当 f f0 时时,附加相移为附加相移为，此时有，此时有fiiXXX6.4 负反馈电路的稳定性oifo XXXX对对 f=f0的信号，净输入量的信号，净输入量是输入量与反馈量之和是输入量与反馈量之和 在电扰动下（如合闸通电），必在电扰动下（如合闸通电），必含有频率为含有频率为f0的信号，对于的信号，对于f = f0 的的信号，产生正反馈过程：信号，产生正反馈过程：输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生自激输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生自激振荡振荡模拟电子技术基础模拟电子技术基础65ooi0XXX维持时，ooX

41、FAX1FA3. 3. 自激振荡的条件自激振荡的条件1FA)( ) 12(1FA为整数nnFA 由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的过程，起振条件为过程，起振条件为6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础66二、负反馈放大电路稳定性的分析二、负反馈放大电路稳定性的分析 附加相移由放大电路决定附加相移由放大电路决定 自激振荡只可能产生在高频段自激振荡只可能产生在高频段090AAf，时，设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡因没有

42、满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡0180AAf，时，因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡0270AAf，时，对于产生对于产生180附加相移的信号频率，有可能满足起振条附加相移的信号频率，有可能满足起振条件，故引入负反馈后可能振荡件，故引入负反馈后可能振荡 对于单管放大电路对于单管放大电路: 对于两级放大电路对于两级放大电路: 对于三级放大电路对于三级放大电路:6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础67 什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？p 三

43、级三级/三级以上的直接耦合放大电路引入负反馈三级以上的直接耦合放大电路引入负反馈后，可能产生高频振荡后，可能产生高频振荡p 含三个含三个/三个以上的耦合电容三个以上的耦合电容/旁路电容的放大电旁路电容的放大电路，引入负反馈后可能产生低频振荡路，引入负反馈后可能产生低频振荡p 环路放大倍数环路放大倍数 AF 越大，越易满足起振条件，越大，越易满足起振条件，闭环后越易产生自激振荡闭环后越易产生自激振荡放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电容越多，放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大6.4 负反馈电路的稳定性模

44、拟电子技术基础模拟电子技术基础68三、负反馈放大电路稳定性的判断三、负反馈放大电路稳定性的判断已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。使环路增益下降到使环路增益下降到0dB的频率，记作的频率，记作fc；使使AF(2n1) 的频率，记作的频率，记作f0fcf0fcf06.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础69三、负反馈放大电路稳定性的判断三、负反馈放大电路稳定性的判断fcf0满足起满足起振条件振条件电路不稳定电路不稳定fcf0电路稳定电路稳定 f0 fc，电路不稳定，会产生自激振荡；，电路不稳定，会产生自激振荡； f0

45、fc，电路稳定，不会产生自激振荡电路稳定，不会产生自激振荡6.4 负反馈电路的稳定性不满足起不满足起振条件振条件模拟电子技术基础模拟电子技术基础70稳定裕度稳定裕度fcf0Gm幅值裕度幅值裕度m相位裕度相位裕度 Gm10dB，且，且m45，负反馈放大，负反馈放大电路才具有可靠的稳电路才具有可靠的稳定性定性6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础71四、消除自激振荡的方法四、消除自激振荡的方法1. 1. 简单滞后补偿简单滞后补偿)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA常用的方法为滞后补偿方法常用的方法为滞后补偿方法设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络

46、设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络20dB/十倍频40dB/十倍频60dB/十倍频fH1fH2fH3fO20lgAF. 在在最低的上限频率所在回最低的上限频率所在回路加补偿电容路加补偿电容补偿电容补偿电容H1f6.4 负反馈电路的稳定性取值？取值？模拟电子技术基础模拟电子技术基础721. 1. 简单滞后补偿简单滞后补偿最大附加相最大附加相移为移为-135 具有具有45的相位的相位裕度，故电路稳定裕度，故电路稳定补偿前补偿前补偿后补偿后。时，补偿后，当dB0lg20H2FAff 滞后补偿法是滞后补偿法是以频带变窄为代以频带变窄为代价来消除自激振价来消除自激振荡的荡的)j(1)j(1)j

47、(1H3H2H1mmffffffFAFA6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础732. 2. 密勒补偿密勒补偿CCkC)1 ( 在获得同样补偿的在获得同样补偿的情况下，补偿电容比情况下，补偿电容比简单滞后补偿的电容简单滞后补偿的电容小得多小得多 在在最低的上限频率所最低的上限频率所在回路加补偿电容在回路加补偿电容补偿前补偿前补偿后补偿后6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础743. RC 滞后补偿滞后补偿：在在最低的上限频率最低的上限频率所在回路加补偿所在回路加补偿)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFAH 2H1H11j1 1j1j

48、ffffff，取代)j(1)j(1H3H1mm2H2HffffFAFAff，则若 最大附加相移最大附加相移180，不满足起振条件，闭环后不会产生，不满足起振条件，闭环后不会产生自激振荡，电路稳定自激振荡，电路稳定6.4 负反馈电路的稳定性补偿后产生系数：补偿后产生系数：模拟电子技术基础模拟电子技术基础75RC 滞后补偿与简单滞后补偿滞后补偿与简单滞后补偿比较比较简单补偿后简单补偿后的幅频特性的幅频特性RC滞后补偿后滞后补偿后的幅频特性的幅频特性补偿前补偿前 滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，RC滞后补偿较滞后补偿较简单电容补偿使频带的变化小些简单电容补偿使频带

49、的变化小些 为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方法，自学法，自学6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础76讨论讨论一一判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论讨论二二C C 的作用的作用？6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础78讨论讨论三三dB100lg20AFlg20 试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知试问电路闭

50、环后会产生自激振荡吗？若已知反馈网络反馈网络为纯电阻网络，且为纯电阻网络，且 ，则使电路不产生自，则使电路不产生自激振荡的激振荡的 的上限值为多少？的上限值为多少？6.4 负反馈电路的稳定性模拟电子技术基础模拟电子技术基础796.5 放大电路中反馈的其它问题一、放大电路中的正反馈一、放大电路中的正反馈二、二、 方框图法解负反馈放大电路方框图法解负反馈放大电路模拟电子技术基础模拟电子技术基础80一、放大电路中的正反馈一、放大电路中的正反馈fu 引入的正、负反馈目标引入的正、负反馈目标应一致应一致 自举电路：通过引入正反自举电路：通过引入正反馈，提高输入电压；因而增馈，提高输入电压；因而增大输入电阻大输入电阻uRuRARiURRUARUUi1)1 (3i33i3oi33负反馈负反馈正反馈正反馈6.5 反馈的其他问题模拟电子技术基础模拟