电子线路基础

电子线路基础第十五讲反馈主讲人：王安琪邮箱：wanganqi0006@163.com2/4/202312.反馈网络的传输系数

(也称反馈系数)

：1.基本放大器传输增益

(开环增益或开环放大倍数)：15.1反馈的基本概念及基本方程3.反馈放大器的传输增益

(也称闭环增益)：2/4/202324.环路增益(回归比)5.闭环增益(反馈放大器增益)反馈放大器的基本方程2/4/20233(负反馈使放大倍数减小)反馈深度表征放大器的反馈强弱D>>12/4/20234深反馈条件在深反馈条件下，闭环增益主要决定于反馈系数，而与开环增益关系不大。如果引入正反馈,则2/4/2023515.2反馈放大器的分类15.2.1电压反馈与电流反馈按反馈网络与基本放大器输出端的连接方式不同，反馈分为电压反馈和电流反馈两种类型。2/4/20236(1)电压反馈反馈网络与基本放大器输出端并联连接，反馈信号直接取自于输出电压，且与输出电压成正比。2/4/20237(2)电流反馈反馈之路不引自输出端，反馈网络串联在输出回路，反馈信号与输出电流成正比。2/4/2023815.2.2串联反馈与并联反馈根据反馈网络和基本放大器输入端的连接方式不同，反馈有串联反馈和并联反馈之分。2/4/20239(1)串联反馈反馈网络串联在基本放大器的输入回路中，输入信号支路与反馈支路不接在同一节点上，控制端的净输入电压等于输入电压和反馈电压的矢量和。如果是负反馈，则有2/4/202310(2)并联反馈反馈网络直接并联在基本放大器的输入端，输入信号支路与反馈信号支路接到基本放大器的同一节点上。放大器的净输入电流等于输入电流和反馈电流的矢量和。如果是负反馈，则有2/4/202311(3)实例分析2/4/20231215.2.3四种典型的负反馈组态电路串联电压负反馈串联电流负反馈并联电压负反馈并联电流负反馈反馈组态的判断标准：一、反馈网络和基本放大器输入端的连接方式：串联反馈和并联反馈之分；二、反馈网络和基本放大器输出端的连接方式：电压反馈和电流反馈。2/4/20231315.3负反馈对放大器性能的影响2/4/20231415.3.1负反馈使放大倍数稳定度提高

负反馈稳定放大器增益的原理是因为负反馈有自动调节作用。工作环境变化(如温度、湿度)、器件更换或老化、电源电压不稳等诸因素会导致基本放大器的放大倍数不稳定。但因为负反馈的自动调节作用会使得放大器的闭环放大倍数即对输入信号的放大作用稳定。如：输入信号不变，但因环境等外界因素使得开环放大倍数A减小时2/4/202315放大器的稳定性衡量指标：放大倍数的相对变化量开环闭环偏微分运算2/4/202316可见，引入负反馈使放大倍数的相对变化减小为原相对变化的1/(1+AF)。说明反馈越深，稳定性越好。当深反馈时，AF>>1,则可见，在深反馈条件下，即使开环放大倍数不稳定，但只要F是稳定的，那么Af也将稳定。2/4/202317实例分析设计一个负反馈放大器，要求闭环放大倍数Af=100,当开环放大倍数A变化±10%时，Af的相对变化量在±0.5%以内，试确定开环放大倍数A及反馈系数F值。2/4/20231815.3.2负反馈使放大器通频带展宽、线性失真减小(1)负反馈对上限频率的影响频域开环增益的高频响应2/4/202319显然，AIf是闭环中频放大倍数，它比开环中频放大倍数减小了（1＋FAI）倍。fHf是闭环放大倍数的上限频率，它比开环上限频率展宽了（1＋FAI）倍。定义增益频带积为中频增益与上限频率的乘积，即有2/4/202320(2)负反馈对下限频率的影响2/4/202321(3)负反馈的影响

AIf即闭环中频放大倍数，比开环中频放大倍数减小了（1＋FAI）倍；fHf即闭环放大倍数的上限频率，它比开环上限频率展宽了（1＋FAI）倍。fLf即闭环放大倍数的下限频率，它比开环下限频率降低了（1＋FAI）倍。2/4/202322(4)频率响应示意图2/4/202323(5)负反馈展宽频带的前提影响放大倍数变化的信息必须反馈到放大器的输入端2/4/202324(6)实例分析已知集成运放F007的开环放大倍数Au＝100dB,开环上限频率fH＝7Hz。若按图示连接电路，问引入何种反馈？当反馈电阻Rf分别等于R1的9倍、99倍和999倍时，相应的反馈系数Fu、闭环放大倍数Auf、闭环上限频率fHf和增益频带积Auf·fHf各为多少?2/4/202325已知Au＝100dB(105倍)，fH＝7Hz；增益频带积Au∙fH＝105×7Hz＝0.7MHz引入串联电压负反馈2/4/202326当Rf＝999×R1时，反馈系数Fu1＝0.001，闭环放大倍数Af1＝1000，闭环上限频率fHf1＝7Hz（1＋0.001×105）=0.7kHz；增益频带积Auf1∙fHf1＝0.7MHz；当Rf＝99×R1时，Fu2＝0.01，Af2＝100，fHf2＝7kHz；Auf2∙fHf2＝0.7MHz；当Rf＝9×R1时，Fu3＝0.1，

Af3＝10，fHf3＝70kHz；Auf3∙fHf3＝0.7MHz．2/4/20232715.3.3电压负反馈和电流负反馈对输出电阻的影响(1)电压负反馈2/4/202328(2)电流负反馈2/4/202329(3)小结电压负反馈电流负反馈电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大。2/4/20233015.3.4串联负反馈和并联负反馈对输入电阻的影响ARfF＋－Ui.－RifUf＋－＋Ui′Ii...(1)串联负反馈2/4/202331(2)并联负反馈ARfF＋－Ui.RifI