模拟电路第6章教材

1、第第6 6章章 放大电路中的放大电路中的反馈反馈6.1 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 6.2 负反馈放大器的四种基本组态负反馈放大器的四种基本组态6.5 6.5 负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响6.4 6.4 深度负反馈放大器放大倍数的计算深度负反馈放大器放大倍数的计算6.6 6.6 负反馈放大器的稳定性负反馈放大器的稳定性6.3 6.3 负反馈放大器的方块图及一般表达式负反馈放大器的方块图及一般表达式一一. 什么是反馈什么是反馈输入量：输入量：ui、ube、ib 将输出回路的电量将输出回路的电量IC，通过电阻，通过电阻Re送回到输入回路，送回

2、到输入回路， 起到调起到调节作用的。这个过程就是节作用的。这个过程就是反馈反馈。 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输出量：输出量：uo、uce、ic正向传输正向传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输反向传输反向传输信号从输出端到输入端的传输信号从输出端到输入端的传输TUBEICICUEIB+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeIC稳定工作点电路：稳定工作点电路：UB一一定定6.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 电子电路输出量的一部分或全部通过一定的方式电子电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入量，

3、称为反馈。引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。怎样引回怎样引回是从输出是从输出电压还是电压还是输出电流输出电流引出反馈引出反馈影响输入电压影响输入电压还是输入电流还是输入电流多少多少怎样引出怎样引出 反馈放大电路可用方框图表示反馈放大电路可用方框图表示:例：基本放大器，无反馈，例：基本放大器，无反馈，净输入量净输入量ube=ui，电压放大，电压放大倍数为：倍数为：二二. 负反馈与正反馈负反馈与正反馈负反馈负反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小， 使输出量使输出量减小，即使放大倍数减小。减小，即使放大倍数减小。 引入反馈后，净输入量引入反馈后，净输

4、入量 ube =ui- uf ， 电压放大倍数为：电压放大倍数为：可见，净输入量减小，放大倍数减小，所以是负反馈。可见，净输入量减小，放大倍数减小，所以是负反馈。正反馈正反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量增输入量不变时，引入反馈后使净输入量增 加，加，输出量增加，输出量增加，放大倍数增加。放大倍数增加。+u-TRuLcCCob1+.RCb2Cb1+ViR-beu+-ebeLu)(1RrRA beLurRA +CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-直流反馈直流反馈若电路将直流量反馈到输入回路，则若电路将直流量反馈到输入回路，则称直流反馈。称直流反馈

5、。三三. 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 该电路引入直流反馈的目的，是为了稳定静态工该电路引入直流反馈的目的，是为了稳定静态工作点作点Q。交流反馈交流反馈若电路将若电路将交流量反馈到输入回路，交流量反馈到输入回路，则称交流反馈。则称交流反馈。（如去掉电容（如去掉电容Ce）交流反馈，影响电路的交流反馈，影响电路的交流工作性能交流工作性能。直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICic 解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时存在，来进行判别。存在，来进行判别。例：判断下图中有

6、哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。例：判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。uu+1A+RfRoiC22R1C交、直流反馈交、直流反馈交流反馈交流反馈 注意电容的注意电容的“隔直通交隔直通交”作用！作用！四四. 局部反馈（本级反馈）和级间反馈局部反馈（本级反馈）和级间反馈 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（本级）反馈。（本级）反馈。 存在于两级以上的放大电路中的反馈称为级间反馈。存在于两级以上的放大电路中的反馈称为级间反馈。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R4引入的是级间反馈引入的是级间反馈通常，重点研

7、究级间反馈。通常，重点研究级间反馈。例例VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈6.1.2 反馈的判断反馈的判断 一一. 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 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联：是找输出回路与输入回路的联系，不仅是输出端与

8、输入端的联系！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。二二. 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 “ “看通路看通路”，即看反馈是存在于直流通路还，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。是交流通路。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。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“看反馈的结果看反馈的结果” ” ，即净输入量是被增大还是被减小。，即净

9、输入量是被增大还是被减小。瞬时极性法：瞬时极性法： 给定给定 的瞬时极性，的瞬时极性，并以此为依据分析电路中并以此为依据分析电路中各电流、电位的极性从而各电流、电位的极性从而得到得到 的极性；的极性；iXoX的极性的极性 的极性的极性 、 、 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或三三. 正、负反馈（反馈极性）的判断正、负反馈（反馈极性）的判断 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。O211FuRRRu净输入量减小，净输入量减小，所以

10、是负反馈。所以是负反馈。NPDuuu 正、负反馈的判断正、负反馈的判断FIFIDuuuuu 净输入量增加，所以是正反馈。净输入量增加，所以是正反馈。 在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净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电位差，净输入电输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差，净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。流指的是同相输入端或反相输入端的电流。2ON2RuuiR反馈量反馈量反馈电流反馈电流正、负反馈的判断正、负反馈的判断净输入电流减小，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

11、反馈了正反馈 分立元件放大电路反馈极性的判断减小，所以是负反馈。减小，所以是负反馈。净输入净输入FIBEuuu 6.2 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交流负反馈类型有四种组态交流负反馈类型有四种组态: : 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6.2.1 负反馈放大电路分析要点负反馈放大电路分析要点 1. 电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈从输出端看从输出端看 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

12、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ooIX 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。2. 串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈从输入端看从输入端看 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，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。即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。fiiUUU-串联负反馈fiiIII-并联负反馈+_负反馈负反馈一一. .

13、电压串联负反馈电压串联负反馈所以该电路为所以该电路为电压串联负反馈。电压串联负反馈。从输入端看，有：从输入端看，有：故为串联负反馈。故为串联负反馈。反馈电压反馈电压：211oFRRRuu 因为反馈量与输出电压成比例，所以称电压反馈。因为反馈量与输出电压成比例，所以称电压反馈。6.2.2 四种负反馈组态四种负反馈组态从输出取样看从输出取样看:FIDuuu RL uO uF uD uO 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，负载变化时，输出电压稳定。输出电压稳定。VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2

14、T1+iu-Re1分立电路电压串联负反馈分立电路电压串联负反馈RL uO uF ube uO 稳定输出电稳定输出电压过程：压过程：负载变化时，负载变化时，输出电压稳定。输出电压稳定。 二二.电流串联负反馈电流串联负反馈 反馈电压：反馈电压：uF =ioR1所以该电路为所以该电路为电流串联负反馈。电流串联负反馈。uD = uIuF又因为又因为在输入端有在输入端有因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。故为串联负反馈。故为串联负反馈。io uF uD io 引入电流负反馈的目的引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定输出电流稳定过程：稳定过程：负载变化时

15、，负载变化时，输出电流稳定。输出电流稳定。RL 分立电路组成的电流串联负反馈电路分立电路组成的电流串联负反馈电路+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-Fbeu+-三三. .电压并联负反馈电压并联负反馈iD = iIiF从输入端看有：从输入端看有：因为反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈。因为反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈。 反馈电流：反馈电流：RuioF 故为并联负反馈。故为并联负反馈。所以该电路为所以该电路为电压并联负反馈。电压并联负反馈。分立电路电压并联负反馈分立电路电压并联负反馈FoFRui 反馈量与输出电压成比例，反馈量与输出电压成比例，所以

16、是电压反馈。所以是电压反馈。所以该电路为所以该电路为电压并联负反馈电压并联负反馈ib = iIiF在输入端有在输入端有故为并联负反馈。故为并联负反馈。 因为反馈电流：因为反馈电流：+TLR-cui-b+CC+sRi+VOuIu-ssRRFiF四四. .电流并联负反馈电流并联负反馈所以该电路为所以该电路为电流并电流并联负反馈。联负反馈。又因为又因为在输入端有在输入端有:iD= iIiF 反馈电流：反馈电流：22oR RR RR Ri ii iF F 1因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。故为并联负反馈。故为并联负反馈。分立电路组成的电流并联负反

17、馈分立电路组成的电流并联负反馈+-Rc1c2RRfRe2RsLR1T2Tic2ifsius-u+O+-uiCC+Vib一一. 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负反馈电路引入了电压负反馈 令输出电压为令输出电压为0，若反馈量随之为，若反馈量随之为0，则为电压反馈；，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。若反馈量依然存在，则为电流反馈。6.2.3 反馈组态的判断反馈组态的判断输出短路法输出短路法:电压反馈和电流反馈的判断：电压反馈和电流反馈的判断： 另一例子见教材另一例子见教材P269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

18、反馈电流反馈电流讨论讨论: 试判断下列电路中引入的反馈是电压试判断下列电路中引入的反馈是电压 反馈还是电流反馈。反馈还是电流反馈。+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-f+R1bCCTCRVRu+-Lo-+uieC2Su+-RSf-u+VVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6+_+V-+cciuuO1RR23RR4R56Ru-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi 二. 串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断1、串联反馈：、串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的不同两个输入端（或电极）。输入回

19、路的不同两个输入端（或电极）。 有：有：uD= uIuF 2、并联反馈：、并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一端（或电极）。路输入回路的同一端（或电极）。 有：有：iD= iIiF 此时反馈信号与输入信号是电压相减的关系。此时反馈信号与输入信号是电压相减的关系。此时反馈信号与输入信号是电流相减的关系。此时反馈信号与输入信号是电流相减的关系。 对于三极管电路：对于三极管电路：T输入量反馈量输入量反馈量T 若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈。极，则为并联反馈。 若反馈信号与输入信

20、号一个加在基极一个加在发射极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。则为串联反馈。T输入量反馈量T输入量反馈量 串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断引入了并联反馈引入了并联反馈 对于运放电路：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。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。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 串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并

21、联反馈的判断FINiii FIDuuu 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 讨论讨论:试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈还是并联反馈。还是并联反馈。VV+A+uOiu1RR2CC+V3R+V-+_+ccuOui1RR23R4RVVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6U+VUcc2RR1Ouiu讨论讨论: 试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。解解:电压串联负反馈。电压串联负反馈。_+VRCCVuTV+R2R2i1TEEIsf1uRRA+o12VVVfARi+uu-f-R+u1+Ro1解解: 电压并联负反馈。电压

22、并联负反馈。讨论讨论: 试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。+_V1fI12R12TiR2+uRTRRsR34RCCVVEEuoT3作业作业: 6.4， 6.6基本放大电路基本放大电路A i iX XoX 反馈网络反馈网络FfX 放大放大： oXXAi i迭加：迭加：f fi ii iX XX XX X 6.3.1 方框图：方框图：A称为开环称为开环放大倍数放大倍数iX + 反馈反馈：ofXXF Af称为闭环放大倍数称为闭环放大倍数输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号净输入信号净输入信号F称为反馈系数称为反馈系数6.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式负反馈放

23、大电路的方框图及一般表达式负反馈放大器负反馈放大器iofXXA 负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式闭环放大倍数：闭环放大倍数：放大放大： ioXXA反馈反馈：o of fX XX XF F 迭加：迭加：f fi ii iX XX XX X iiifiOiOfXFAXXAXXXXXA 的一般表达式：的一般表达式：由此得由此得fAFAAA 1fifXXFA 环路放大倍数：环路放大倍数： 基本放大电路基本放大电路是在断开反馈且考虑了反馈网络的负载效应的是在断开反馈且考虑了反馈网络的负载效应的情况下所构成的放大电路情况下所构成的放大电路;反馈网络反馈网络是指与反馈系数有关的所是指与反

24、馈系数有关的所有元器件所构成的网络。有元器件所构成的网络。FAAA 1f称为反馈深度称为反馈深度FA 1闭环放大倍数：闭环放大倍数：关于反馈深度的讨论关于反馈深度的讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度FA 1FAAA 1f时，时， 11 )1( FA， fAA 时，时， 11 )2( FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时， 11 )3( FA， fAA 自激振荡自激振荡时，时， 01 )4( FA， f AiiifiOfiO11XXXXXXXXXFA 负反馈使净输入信号比负反馈使净输入信号比输入信号减小的倍数。输入信号减小的倍数。FA1f 6.4.1 深度负反馈的实质深度负反

25、馈的实质。，即即，则则若若 1 11 fifofXXXXFAFA FAAA 1f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，在并联负反馈电路中，馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反上式说明：在串联负反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举例举例 （1 1） 电压串联负反馈电压串联负反馈依据：依据：fiUU VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1闭环电压增益闭环电压增益1ffOiOuf1eRRUUUUA Of1ee1fURRRU （2）电流并联负反馈放大器）电

26、流并联负反馈放大器Rc1c2R+Vc2i-ROsR-ff12+uTisRRTiCCibiuLe2 依据依据iiif即即ib=0ib0ibrbe0虚地虚地iiifii=SsRuif =c2fe2e2iRRR Ausf =souuSiLc2RiRi SfLc2RiRi SLe2e2fRRRRR 闭环电压增益闭环电压增益:虚地虚地Rc1c2R+Vc2i-ROsR-ff12+uTisRRTiCCibiuLe2（3）电压并联负反馈）电压并联负反馈sf+uTi+VbiCCusRiOiRRRL-f-+ciiif依据依据即即ib=0sf+uTi+VbiCCusRiOiRRRL-f-+ciiifii=SsRui

27、f fofo0RuRu Ausf =SiosoRiuuu SfoRiu sfRR 闭环电压增益闭环电压增益，ib=0，可得虚地点，可得虚地点虚地虚地所以所以（4）电流串联负反馈）电流串联负反馈+-b2TRcVi-Cb2b1+uouRCCf-RC+Lb1RuioRe依据依据uiuf+-b2TRcVi-Cb2b1+uouRCCf-RC+Lb1RuicReuiufuf ieReicReAuf iouufLcuRi eLRR 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:ebeLc)1()/(RrRRAu 闭环电压增益闭环电压增益。反反馈馈条条件件下下的的电电路路如如图图。求求解解深深

28、度度负负例例ufA2 . 4 . 6解：电压串联负反馈。解：电压串联负反馈。24foiouf1RRUUUUA o422fiURRRUU 讨论一讨论一 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。e3fe1e3e1fRRRRRIUFo 3ce3e1e3fe1ioRRRRRRUUAu +_+_uF 电流串联负反馈电流串联负反馈_6.4.4 基于理想运放的放大倍数分析基于理想运放的放大倍数分析一一. 理想运放的线性工作区理想运放的线性工作区 负反馈放大电路中集成运放工作在线性区。负反馈放大电路中集成运放工作在线性区。1. 理想运放的性能指标理想运放的性能指标且

29、且无无内内部部噪噪声声。和和它它们们的的温温漂漂均均为为零零，、失失调调电电流流失失调调电电压压）（；上上限限截截止止频频率率）（；共共模模抑抑制制比比）（；输输出出电电阻阻）（；差差模模输输入入电电阻阻）（；开开环环放放大大倍倍数数IOIOHCMRoidod654032)1(IUfKrrA 理想化后必然带来分析误差，但在一般的工程理想化后必然带来分析误差，但在一般的工程计算中，这些误差是允许的。计算中，这些误差是允许的。2. 理想运放在线性工作区的特点理想运放在线性工作区的特点(两个重要结论两个重要结论)N NP Pi ii i)(NPodOuuAu ，即即，所所以以为为有有限限值值，0NP

30、odO uuAuuP=uN“虚短虚短”rid=即即iP=iN=0“虚断虚断”+UOMUOM 对于理想运放，由于对于理想运放，由于Aod=，即使两个输入端之间加即使两个输入端之间加微小电压，输出电压都将超出其线性范围。微小电压，输出电压都将超出其线性范围。3. 集成运放工作在线性工作区的电路特征集成运放工作在线性工作区的电路特征必须必须引入负反馈引入负反馈 因此，只有电路引入负反馈，使净输入量趋于零，因此，只有电路引入负反馈，使净输入量趋于零，才能保证才能保证集成运放工作在线性工作区。集成运放工作在线性工作区。 对于单个集成运放，通过无源的对于单个集成运放，通过无源的反馈网络将反馈网络将集成运放

31、的集成运放的输出端与反相输入端输出端与反相输入端连接连接来，就表明来，就表明电路引入负反馈。电路引入负反馈。二二. 放大倍数的分析放大倍数的分析1. 电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路i121f121OURRRURRRU 依据依据“虚短虚短”和和“虚断虚断”的概念。的概念。的电流的电流的电流的电流反馈电压反馈电压输入电压输入电压12fiRRUU 12f1RRAu 2. 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路“虚断虚断” iI=iF“虚短虚短” 虚地虚地uI=iIR1121I2FIOfRRRIRIUUAu 3. 电流串联负反馈电流串联负反馈uI=uF“虚短虚短” “虚断虚断” uF=ioR11L

32、1OLOFOIOfRRRIRIUUUUAu 4. 电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路“虚短虚短” us=iIRS“虚断虚断” iI=iFO212FIRRRI SL21SFLOSILOSOsf)1(RRRRRIRIRIRIUUAu 例例6.4.4 理想运放，理想运放，R1=10k，R2=100k ，R3=2k，RL=5k。求电压放大倍数。求电压放大倍数。O321312IRRRRIIRR 虚断虚断O321311fi2IRRRRRRIUUR 虚短虚短解：解：28L31321fLoiof RRRRRRURIUUAu作业作业: 6.8， 6.9， 6.11， 6.126.5 负反馈对放大电路性能的影响

33、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 扩展频带扩展频带 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻 在放大电路中在放大电路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 使放大电路的性能得以改善：使放大电路的性能得以改善：6.5.1 稳定稳定放大倍数放大倍数闭环时闭环时FAAA 1f则则2f)1(1AFdAdA 中频段有中频段有AFAA 1fAdAAFAdA 11ff即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1f 即闭环增益只取决于反馈网络。

34、当反馈网络由稳定的即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。一一. 负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响6.5.2 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻iiiifiiiifiiiIAFUUIUUIURIURiif)1 (RAFR 对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。iiifiiiiifiiiAFIIUIIUIURIURAFRR1iif串联负反馈增

35、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。引入并联负反馈引入并联负反馈，引入串联负反馈引入串联负反馈时时在在0 )1(ifif RRAF二二. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响AFRR1oof 对输出电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输出对输出电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输出端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。 1. 电压负反馈减小输出电阻电压负反馈减小输出电阻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 电压负反馈减小输出电阻。电压负反

36、馈减小输出电阻。 令Xi=0，在输出端加Uo， Uo Xf Xi AFUooooof)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 2. 电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻6.5.3展宽频带展宽频带：设反馈网络是纯电阻网络：设反馈网络是纯电阻网络Alg20fFA1lg20Hmhfj1 1f ff fA AA AF FA AA AA A O引入负反馈后的幅频特性引入负反馈后的幅频特性fLfHfLffHfF FA Af ff fj jA AF Ff ff fj jA Af ff fj jA AF FA AA AA A

37、m mH Hm mH Hm mH Hm mh hh hh hhfhf 11111bwbwfLLfHHf)1(1)1(f fAFAFf fAFAFf ff ff fAFAFf f ），可得），可得将分子分母均除以（将分子分母均除以（F FA Am m 1HfHfmfmfH Hm mm mm mhfhff ff fj jA Af fF FA Af fj jF FA AA AA A 1)1(11F FA Af ff fm mL LLfLf 1同理，可以推出同理，可以推出即即H Hm mHfHff fF FA Af f)1( 6.5.4 减小非线性失真减小非线性失真Auiufuiuoud加反馈前加反馈

38、前加反馈后加反馈后AF+ 失真失真改善改善uouo6.5.5 引入负反馈的一般原则引入负反馈的一般原则 稳定稳定Q点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负反馈；反馈； 根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小输入电阻应引入并联负反馈；输入电阻应引入并联负反馈； 根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的应引入电流负反馈；应引入电流负

39、反馈； 信号信号变换：若将电流信号转换为变换：若将电流信号转换为电压电压信号，则引入电压并信号，则引入电压并联负反馈；若将电压信号转换为联负反馈；若将电压信号转换为电电流信号，则引入电流串流信号，则引入电流串联联负反馈。联联负反馈。讨论讨论一一 为减小放大电路从信号源索取的电流，增强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？带负载能力，应引入什么反馈？解：应引入电压串联负反馈解：应引入电压串联负反馈Fu6.6.1 产生产生自激振荡的原因及条件自激振荡的原因及条件1. 自激振荡现象自激振荡现象 在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产生

40、一定频率的信号输出。生一定频率的信号输出。6.6 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性+iL+u-+u放大器放大器-oR 一一. 自激振荡产生的原因自激振荡产生的原因f fi ii iX XX XX X 基本放大电路基本放大电路A i iX XoX 反馈网络反馈网络FfX iX +2. 产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因 中频时：中频时： |i ii iX XX X 高频或低频时，放大器产生的附加相移高频或低频时，放大器产生的附加相移,若存在一个频率若存在一个频率f0，且当且当 f f0 时时附加相移为附加相移为，则，则为负反馈。为负反馈。 |i ii iX XX X 变为正反馈。变

41、为正反馈。 fiiX XX XX X 此时，若满足此时，若满足|dfXX 则则Xi=0，仍会有输出信号，仍会有输出信号。 oifo XXXXfiiXXX对对 f=f0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。 如果如果Xi=0，在电扰动下，如合闸通电，其中含有频，在电扰动下，如合闸通电，其中含有频率为率为f0的信号，对于的信号，对于f = f0 的信号，产生正反馈过程的信号，产生正反馈过程输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激振荡。激振荡。怎么振荡起来呢？怎么振荡起来呢？二二. 自激振荡的平衡条件自激振荡

42、的平衡条件1 F FA A幅值条件幅值条件 180)12(FAn n 相位条件相位条件（附加相移）（附加相移）基本放大电路基本放大电路A i iX XoX 反馈网络反馈网络FfX iX + f fi iX XX X 0 ooXFAXAXi自激振荡条件：自激振荡条件：1 FA分解为幅值条件与相位条件：分解为幅值条件与相位条件：由以上分析知：由以上分析知：起振条件起振条件:1 F FA A6.6.2 负反馈放大电路稳定性的定性分析负反馈放大电路稳定性的定性分析附加相移由放大电路决定附加相移由放大电路决定;振荡只可能产生在高频段。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

43、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: 什么样的放大电路引入负反馈后什么样

44、的放大电路引入负反馈后 容易产生自激振荡？容易产生自激振荡？ 三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引入负反馈后有可能产生低频振荡入负反馈后有可能产生低频振荡 放大电路的级数越多，耦合电容、旁路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，产生自激电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大。振荡的可能性越大。 环路放大倍数环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件，越大，越

45、容易满足起振条件，闭环后越容易产生自激振荡。闭环后越容易产生自激振荡。 6.6.3 6.6.3 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f0。fcf0fcf0 一一.判断方法判断方法 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 fcf0满足起满足起振条件振条件电路不稳定电路不稳定fcf0电路稳定电路稳定若存在若存在f0，且，且 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 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。若不存在若不存在f0，则电路稳定；，则电路稳定； 二二. 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。 只要只要 f0fc 电路就稳定，但为了有足够的可靠性，电路就稳定，但为了有足够的可靠性，还要使电路具有一定的稳定裕度。还要使电路具有一定的稳定裕度。6.6.4 负反馈放大电路负反馈放大电路自激振荡的自激振荡的 消除方法消除方法除除。那那么