chap03放大电路中的负反馈

电子技术第三章放大电路中的负反响模拟电路局部1第三章放大电路中的负反响§3.1负反响的概念§3.2负反响的类型及分析方法§3.3负反响对放大电路的影响2§3.1负反响的概念但凡将放大电路输出端的信号〔电压或电流〕的一局部或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为反响。假设引回的信号削弱了输入信号，就称为负反响。假设引回的信号增强了输入信号，就称为正反响。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反响，就要判断反响信号与输入信号的相位关系，同相是正反响，反相是负反响。3放大器输出输入取+加强输入信号正反响用于振荡器取-削弱输入信号负反响用于放大器开环闭环负反响的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。反馈网络±叠加反馈信号实际被放大信号反响框图：4反响电路的三个环节：放大：反馈：叠加：负反响框图：基本放大电路Ao反馈回路F+–输出信号输入信号反响信号差值信号5基本放大电路Ao反馈回路F+–——开环放大倍数——闭环放大倍数——反响系数6负反响放大器的一般关系：基本放大电路Ao反馈回路F+–反馈深度定义：7负反响放大器的闭环放大倍数当Ao很大时，AoF>>1：结论：当Ao很大时，负反响放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反响网络有关。即负反响可以稳定放大倍数。8ufud例：Rf、RE1组成反响网络，反响系数：+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf9§3.2负反响的类型及分析方法§3.2.1负反响的类型一、电压反响和电流反响电压反响：反响信号取自输出电压信号。电流反响：反响信号取自输出电流信号。电压负反响：可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反响：可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反响所采样的信号不同，可以分为电压反响和电流反响。10RLuoRLuo电压反响采样的两种形式：采样电阻很大11电流反响采样的两种形式：RLioiERLioiERf采样电阻很小12根据反响信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反响和并联反响。串联反响：反响信号与输入信号串联，即反响电压信号与输入信号电压比较。并联反响：反响信号与输入信号并联，即反响信号电流与输入信号电流比较。串联反响使电路的输入电阻增大；并联反响使电路的输入电阻减小。二、串联反响和并联反响13iifibib=i-if并联反响ufuiubeube=ui-uf串联反响14三、交流反响与直流反响交流反响：反响只对交流信号起作用。直流反响：反响只对直流起作用。假设在反响网络中串接隔直电容，那么可以隔断直流，此时反响只对交流起作用。在起反响作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。有的反响只对交流信号起作用；有的反响只对直流信号起作用；有的反响对交、直流信号均起作用。15增加隔直电容C后，Rf只对交流起反响作用。注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C16增加旁路电容C后，Rf只对直流起反响作用。C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE117负反响交流反响直流反响电压串联负反响电压并联负反响电流串联负反响电流并联负反响稳定静态工作点负反响的分类小结18§3.2.2负反响的分析方法分析步骤：3.是否负反响？4.是负反响！那么是何种类型的负反响？〔判断反响的组态〕1.找出反响网络〔电阻〕。2.是交流反响还是直流反响？一、反响类型的判断19电压反响与电流反响判别方法：电压反响一般从后级放大器的集电极采样。电流反响一般从后级放大器的发射极采样。并联反响与串联反响判别方法：并联反响的反响信号接于晶体管基极。串联反响的反响信号接于晶体管发射极。注意：直流反响中，输出电压指UCE，输出电流指IE或IE。20判断负反响的方法——瞬时极性法假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反响、比较、放大后，再回到输出端，假设输出信号与原输出信号的变化极性相反，那么为负反响。反之为正反响。如果是电压反响，那么要从输出电压的微小变化开始。如果是电流反响，那么要从输出电流的微小变化开始。判断时在输入端也要反映出反响信号与输入信号的比较关系。21例1：判断Rf是否负反响，假设是，判断反响的组态。uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf此电路是电压串联负反响，对直流不起作用。22分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rfubeube23这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并且注意符号的使用规那么。如果反响对交直流均起作用，可以用全量。当为交流反响时，瞬时极性法所判断的也是相位的关系。电路中两个信号的相位不是同相就是反相，因此假设两个信号都上升，它们一定同相；假设另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。24例2：判断Rf是否负反响，假设是，判断反响的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈并联反馈uoifib=i+ifuo此电路是电压并联负反响，对直流也起作用。25+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif问题：三极管的静态工作点如何提供？能否在反响回路加隔直电容？不能！Rf为三极管提供静态电流！Rf的作用：1.提供静态工作点。2.直流负反响，稳定静态工作点。3.交流负反响，稳定放大倍数。26例3：判断Rf是否负反响，假设是，判断反响的组态。电流反馈并联反馈iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE227例4：判断Rf是否负反响，假设是，判断反响的组态。电流并联负反响。对直流也起作用，可以稳定静态工作点。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB228例5：判断如图电路中RE1、RE2的负反响作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie电流串联反馈RE2对交流反馈不起作用1.对交流信号：ieueube=ui-ueibieRE1：电流串联负反响。292.对直流信号：RE1、RE2对直流均起作用，通过反响稳定静态工作点。反响过程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UB–UEIBIE30例6：判断如图电路中RE3的负反响作用。+UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=ui–ufuc1uc2ib3ie3电流串联负反响，对直流不起作用。31二、负反响放大电路的放大倍数方法一：当电路比较简单时，可直接用微变等效电路分析。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例：32放大倍数稳定性的比较：=60时,

Ao

=-93=50时,Ao=-77=60时,AF=-19.4=50时,AF

=-18.6无负反馈时：有负反馈时：RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k33性能比较：结论:(1)输入电阻提高了。(2)放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体管的影响减小。无RF有RF放大倍数-93-19.4输入电阻1.52k5.9k

输出电阻5k5k

RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k34方法二：从负反响电路的闭环放大倍数的公式出发。先计算Ao和F。计算AF。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例：35F-0.1/(5//5)=-0.04RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k与方法一的计算结果基本相同。36方法三：放大倍数的近似计算。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例1：假设〔1+〕RF>>rbe,那么与方法一比较：在深度负反响下，两种方法结果一致。37RB+ECC1C2RERLuiuo例2：射极跟随器性能：〔1〕放大倍数1〔2〕输入电阻大〔3〕输出电阻小反响形式：电压串联负反响38放大倍数的近似计算：假设〔1+〕R´L>>rbe,那么AF1因为uf=uo，所以F=uf/uo=1（1）用公式：（2）用反馈放大器进行计算：AF=

1/F

139§3.3负反响对放大电路的影响基本放大电路Ao反馈回电路F+–反响电路的根本方程40一、对放大倍数的影响Ao开环放大倍数AF闭环放大倍数反馈深度定义：41同相，所以则有：负反响使放大倍数下降。引入负反响使电路的稳定性提高。(2)中，(1)(3)若称为深度负反馈，此时在深度负反响的情况下，放大倍数只与反响网络有关。42二、改善波形的失真Aouiuo加反响前加反响后ufuiudAoF+–改善uouo43三、对输入、输出电阻的影响1.串联负反响使电路的输入电阻增加：2.并联负反响使电路的输入电阻减小：例如:射极输出器理解：串联负反响相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。理解：并联负反响相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。443.电压负反响使电路的输出电阻减小：