串联负反馈课件

7.1反馈的基本概念与分类7.3负反馈放大电路增益的一般表达式7.4负反馈对放大电路性能的影响7.5深度负反馈条件下的近似计算7.2负反馈放大电路的四种组态7反馈放大电路17.1反馈的基本概念与分类二、直流反馈与交流反馈三、正反馈与负反馈四、串联反馈与并联反馈一、什么是反馈五、电压反馈与电流反馈2一、什么是反馈将电子系统输出回路的电量（电压或电流）送回到输入回路的过程。hfeibicvceibvbehrevcehiehoe内部反馈外部反馈3外部反馈举例说明:稳定工作点电路输入量：Vi、VBE、iB输出量：VO、VCE、iCTVBEiC

iCiEiB4二、几个基本概念1.正向传输与反向传输电路中只有正向传输，没有反向传输，称为开环状态。正向传输——信号从输入端到输出端的传输信号的正向传输反向传输——信号从输出端到输入端的传输反馈传输(通路)（反馈网络）信号的正向传输既有正向传输，又有反馈称为闭环状态。5输出信号反馈放大电路的输入信号反馈信号基本放大电路的输入信号（净输入信号）框图开环放大倍数：闭环放大倍数：AF=Xo/Xi反馈系数：6判断电路是否存在反馈通路反馈通路（本级）反馈通路（本级）反馈通路（级间）7二、直流反馈与交流反馈根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。直流反馈交、直流反馈8二、直流反馈与交流反馈(a)直流通路(b)交流通路9三、正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。从输出端看从输入端看正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。10例：基本放大器，无反馈，净输入量Vbe=Vi，电压放大倍数为：引入反馈后，净输入量Vbe

=Vi-Vf

，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。=-

RLrbe+（1+）ReAu11判别方法：瞬时极性法即在电路中，从输入端开始，沿着信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率（正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）。净输入量减小净输入量增大负反馈正反馈反馈通路反馈通路12级间反馈通路净输入量减小级间负反馈13反馈通路净输入量减小本级负反馈14四、串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联：输入以电压形式迭加（KVL）-vi+vid+vf=0

即vid=vi-vf并联：输入以电流形式迭加（KCL）ii-iid-if=0

即iid=ii-if串联并联15判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈并联反馈级间反馈通路xf(if)16判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈串联反馈级间反馈通路xf(vf)17五、电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定。电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即xf=Fio

并联结构串联结构18电压负反馈RLvoxf

xid

vo电压负反馈稳定输出电压xf=Fvo

，

xid=xi－xf19电流负反馈RLioxf

xid

io电流负反馈稳定输出电流xf=Fio

，

xid=xi－xf20判断方法：负载短路法将负载短路，反馈量仍然存在——电流反馈。将负载短路（未接负载时，输出对地短路），反馈量为零——电压反馈。电压反馈电流反馈反馈通路反馈通路21电压反馈反馈通路227.2负反馈放大电路的四种组态二、电压并联负反馈放大电路三、电流串联负反馈放大电路四、电流并联负反馈放大电路一、电压串联负反馈放大电路五、信号源对反馈效果的影响23一、电压串联负反馈放大电路输入端：vid=vi-

vf

稳定输出电压根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电压串联负反馈。输出端：24二、电压并联负反馈放大电路输入端：

iid=ii-if稳定输出电压输出端：根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电压串联负反馈25三、电流串联负反馈放大电路输入端：

vid=vi-vf

稳定输出电流输出端：vf=ioRf根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电流串联负反馈。26四、电流并联负反馈放大电路输入端：iid=ii-if稳定输出电流电流控制的电流源输出端：根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电流串联负反馈。27电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性串联反馈：输入端电压迭加电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性并联反馈：输入端电流迭加特点小结：28反馈组态判断举例（交流）(+)(-)(+)(+)级间电压串联负反馈(+)29电压并联负反馈反馈组态判断举例（交流）30直流反馈交、直流反馈(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串联负反馈反馈组态判断举例（交流）31串联负反馈五、信号源对反馈效果的影响vid

=vi-vf则vi最好为恒压源，即信号源内阻Rs越小越好。要想反馈效果明显，就要求vf变化能有效引起vid的变化。32并联负反馈iid

=ii-if则ii最好为恒流源，即信号源内阻Rs越大越好。要想反馈效果明显，就要求if变化能有效引起iid的变化。五、信号源对反馈效果的影响337.3负反馈放大电路增益的一般表达式一、闭环增益的一般表达式二、反馈深度讨论34开环增益反馈系数闭环增益因为所以已知闭环增益的一般表达式即一、闭环增益的一般表达式35负反馈放大电路中各种信号量的含义36一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自激振荡一般情况下，A和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，Af、A和F分别用、和表示。即二、反馈深度讨论377.4负反馈对放大电路性能的影响二、减小非线性失真三、抑制反馈环内噪声四、对输入电阻和输出电阻的影响一、提高增益的稳定性38一、提高增益的稳定性闭环时对A求导得只考虑幅值有另一方面,在深度负反馈条件下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。负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Avf

、Arf

、Agf

、Aif）即闭环增益相对变化量是开环时的39若正弦波输入信号经放大后产生的失真波形为正半周大，负半周小。经过反馈后，在F为常数的条件下．反馈信号也是正半周大，负半周小。二、减小非线性失真它和输入信号相减后得到的净输入信号的波形却变成正半周小，负半周大，这样就把输出信号的正半周压缩，负半周扩大，结果使正负半周的幅度趋于一致，从而改善了输出波形。40Aouiuo加反馈前加反馈后ufuiudAoF+–改善uouo41二、减小非线性失真注：只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。1：开环特性2：闭环特性在深度负反馈条件下: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，线性度变好。42三、抑制反馈环内噪声比原有的信噪比提高了倍电压的信噪比增加一前置级并认为该级为无噪声的新的信噪比43四、对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈1.对输入电阻的影响开环输入电阻

Ri=vid/ii因为

vf=F·xoxo=A·vid闭环输入电阻

Rif=vi/ii所以vi=vid+vf=(1+AF

)vid闭环输入电阻

Rif=vi/ii引入串联负反馈后，输入电阻增加了。44并联负反馈1.对输入电阻的影响闭环输入电阻引入并联负反馈后，输入电阻减小了。注意:反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。45例图中R1不在环内但是当R1>>

时，反馈对Rif几乎没有影响。462.对输出电阻的影响电压负反馈472.对输出电阻的影响闭环输出电阻电压负反馈而Xid=-Xf=-Fvt

忽略反馈网络对it的分流所以引入电压负反馈后，输出电阻减小了。482.对输出电阻的影响电流负反馈闭环输出电阻引入电流负反馈后，输出电阻增大了。注意:反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。49负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。串联负反馈——并联负反馈——电压负反馈——电流负反馈——增大输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流507.5深度负反馈条件下的近似计算一、深度负反馈的特点二、举例51一、深度负反馈的特点即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关由于则又因为代入上式得（也常写为xf

xi）净输入量近似等于零由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚”的概念输入量近似等于反馈量（xid

0

）52串联负反馈，输入端电压求和深度负反馈条件下

xid=

xi-

xf

0