模拟电子技术之放大电路中的反馈

第6章放大电路中的反馈本章教学内容6.1反馈的基本概念6.2负反馈的四种组态和反馈的一般表达式6.3负反馈对放大电路性能的影响6.4负反馈放大电路的分析计算6.5负反馈放大电路的自激振荡6.1反馈的基本概念基本固定iBiEuBuEiC增大+-uBERLC2Rb1Rb2RcVT+-usC1+VCC+-uoRe什么是反馈uE=iEReuBE=uB-uE基本放大电路反馈电路外输入输出净输入反馈信号+-XiXf=FXoX'iXo=AX'i

放大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，称为反馈。怎样引回输出电压,输出电流?多少怎样引出输入电压,输入电流?uBE

uB-iCRE正反馈：X'i>Xi放大电路将出现不稳定负反馈：X'i<Xi自动调节作用，稳定电路X'i=Xi-Xf直流反馈：直流通路中存在的反馈交流反馈：交流通路中存在的反馈避免反馈的分类输出端输入端电压反馈电流反馈串联反馈并联反馈反馈信号引自于输出电压反馈信号引自于输出电流反馈信号与输入信号是以电压方式相叠加反馈信号与输入信号是以电流方式相叠加局部反馈只对多级放大电路中某一级起反馈作用局部反馈级间反馈级间反馈将输出量引回到其输入级的输入回路有无反馈的判别“找联系”反馈的判别+-AuIuo+-AuIuoR1R2+-AuIuoR没有引入反馈引入反馈的放大电路R的接入没有引入反馈找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。正、负反馈的判别“看反馈的结果”瞬时极性法：X'i=Xi-Xf假定Xi的极性Xo的极性Xf的极性X'i>Xi正反馈X'i<Xi负反馈A净输入量是被增大还是被减小。uD=uN－uP

正反馈+-AuIuOR1R2uPuN+-uD+－uF+－iN=iI－iF负反馈++－+-AuIuOR1R2uNiIiNiFuD=uP－uN

负反馈+-AuIuOuP-+uDuNR1++++uBE=uI－uF负反馈C1R1R2R3R4R5R6C2C3T1T2+VCC++--uIuO+-++uF-交流负反馈RLC2Rb1Rb2Rc+-uiC1+VCC+-uoReCeRF直流负反馈交流与直流反馈的判别“看通路”看反馈是存在于直流通路还是交流通路。反馈组态的判别开路短路法连接位置判别法电压反馈电流反馈串联反馈并联反馈电压反馈电流反馈串联反馈并联反馈负载短路后反馈消失负载开路后反馈消失输入端短路反馈消失输入端开路反馈消失反馈支路与负载端在同一位置反馈支路与负载端不在同一位置反馈支路与电压输入不在同一位置反馈支路与电压输入在同一位置电流反馈负反馈iFiBiIiE-+-iF=RFuB1–uE2iB=iI–iF减小VT1VT2Rc2Rc1Re2Re1RsRF+VCCuO+-+-Ceus并联反馈-iF≠0+-uF+-uBE++-+uBE=uI–uF负反馈VT1VT2Rc2Rc1Re2Re1uO+-+VCCRFCFuI+-Rb电压反馈串联反馈uF=0减小串联反馈：

注入极性与反馈极性相同——负反馈

注入极性与反馈极性相反——正反馈并联反馈：

注入极性与反馈极性相同——正反馈

注入极性与反馈极性相反——负反馈(+)(-)(+)(+)电压串联负反馈++减小VTRbRe+VCC+-+-C2C1+-+--+-减小电流并联负反馈VT1VT2Rc2Rc1Re2+-+VCCRFC2Rs+-C1-+减小电压并联负反馈VTRcReRsRF+VCC+-+-C1C2VT1VT3Rc3Rc1Re3Re1+-+VCCRFC2+-RbVT2Rc2Re2C1-++++减小电流串联负反馈+-+-电压串联负反馈反馈支路电压反馈串联反馈负反馈反馈支路电压反馈并联反馈电压并联负反馈负反馈反馈支路电流反馈串联反馈电流串联负反馈负反馈电流并联负反馈反馈支路电流反馈并联反馈负反馈6.2负反馈的四种组态和反馈的一般表达式负反馈的四种组态电压串联负反馈+-Uf+++U'i+-UiAuuFuu+-Uo+-Uf+-+-+-+-U'iUiUoR1RFR2A电压放大倍数反馈系数电压并联负反馈转移电阻反馈系数IiIfI'i+-I'i+-UiAuiFiuUo+-IfIiR1+-+-UoR1RFR2UiA电流串联负反馈+-Uf+-U'i转移电导反馈系数IoU'i+-UiAiuFui+-Uo+-Uf+-IoRL+-+-UiUoRLRF+-A电流并联负反馈电流放大倍数反馈系数IiIfI'iIo+-+-UoR1RFR2UiRLR3+-AI'i+-UiAiiFiiUo+-IfIiR1RLIo反馈的方块图和一般表达式AFX'iXiXfXo+-AF闭环放大倍数：开环放大倍数反馈系数反馈深度回路增益放大电路失去了放大作用。——负反馈——正反馈若——深度负反馈深度负反馈放大电路的放大倍数主要由反馈网络的反馈系数决定，能保持稳定。若则——自激振荡提高放大倍数的稳定性说明放大倍数减小到基本放大电路的；放大倍数的稳定性是基本放大电路的倍。6.3负反馈对放大电路性能的影响在中频范围内减小非线性失真和抑制干扰加入负反馈无负反馈大小略大略小略小略大接近正弦波预失真+–XiXoAFXfXfAXiXoX'i展宽频带设无反馈时放大电路在高频段的放大倍数为引入反馈后，3dB3dBfLfHBWfLffHfBWff中频放大倍数与通频带的乘积基本不变，即：引入负反馈后通频带同理，引入负反馈后下限频率改变输入电阻和输出电阻负反馈对输入电阻的影响串联负反馈使输入电阻增大RiRL+-+-+-+-+-无反馈时引入串联反馈后并联负反馈使输入电阻减小RiRL+-+-无反馈时引入并联反馈后负反馈对输出电阻的影响电压负反馈使输出电阻减小输出电阻定义为：电流负反馈使输出电阻增大为改善性能引入负反馈的一般原则稳定直流量——引直流负反馈稳定交流量——引交流负反馈稳定输出电压——引电压负反馈稳定输出电流——引电流负反馈增大输入电阻——引串联负反馈减小输入电阻——引并联负反馈增大输出电阻——引电流负反馈减小输出电阻——引电压负反馈6.4负反馈放大电路的分析计算利用关系式估算闭环电压放大倍数深度负反馈电压串联负反馈简单的负反馈放大电路，利用微变等效电路法进行分析计算。估算方法利用关系式估算闭环电压放大倍数放大电路的闭环电压放大倍数：深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数：串联负反馈+-A+-R1R2R3+-VT~RcReRsRF+VCC+-+-C1C2+-+-并联负反馈++++--VTRbRe+VCC+-+-C2C1电压串联负反馈+++-VT1VT2Rc2Rc1Re2+-RFC2Rs+-C1电流并联负反馈-+-+VCC电压并联负反馈-+VTRcReRsRF+VCC+-+-C1C2-电流串联负反馈-+++++-VT1VT3Rc3Rc1Re3Re1+-+VCCRFC2+-RbVT2Rc2Re2C1电压并联负反馈+-+-A+-+-R1R2RF电压串联负反馈++++-+-A+-R1R2R3+-6.5

负反馈放大电路的自激振荡产生自激振荡原因放大电路的闭环放大倍数为：中频段在高、低频段，放大倍数和反馈系数的模和相角都随频率变化，使。自激振荡的幅度条件和相位条件即：当——自激振荡振荡条件：幅值条件相位条件-90o+90o0o|Au|Aum0.707AumfffHfLBW0o-90o-180o-270oO单管共射放大电路的频率特性两级放大电路将产生0~180附加相移；三级放大电路将产生0~270

的附加相移。单级和两级负反馈放大电路不会产生自激振荡对于三级放大电路，调节信号频率使附加相移为180o，而反馈网络为纯电阻，则：可能产生自激振荡自激振荡的判断方法利用负反馈放大电路回路增益的波特图，分析是否同时满足：f/HZf/HZfofo60402000-90°-180°

AF产生自激f/HZf/HZf0f