第七章总结 负反馈技术

第七章负反馈技术§7.1知识点归纳放大器的输出电压（或电流）经反馈网络在放大器输入端产生反馈信号，该反馈信号与放大器原来输入信号共同控制放大器的输入，即构成反馈放大器。一、单环负反馈理想模型（图7-2）分析1．基本定义：A放大器及增益（开环增益）B网络及反馈系数反馈放大器增益（闭环增益）反馈深度环路传输当，即净输入小于原输入时为负反馈；反之则为正反馈。2．基本反馈方程基本反馈方程由信号流图给出的理想反馈模型导出，其成立条件应满足：①A放大器正向传输信号；B网络反向传输信号；②B网络对A放大器输入输出口无负载作用，只在输入口有受控源功能——受控于取样信号的反馈信号受控源。3．深负反馈及公式·当时称深负反馈，此时·深负反馈的特征是：反馈信号接近原输入信号，使净输入很小；此时，闭环增益只由反馈网络决定。4．反馈类型及用双口网路表示的理想模型·由于基本放大器与反馈网络在输出口的接法不同，取样信号可能是输出电压或输出电流；由于基本放大器与反馈网络在输入口的接法不同，求和信号（，，）也可能为电压或电流。因此有四种不同的反馈类型，表7-1给出了这四种类型的总结。表7-1四种反馈类型各物理量的含义物理量类型xs、xf、xIxoAAfB电压取样电压求和反馈（电压串联反馈）电压电压电压比电压比电压比电压取样电流求和反馈（电压并联反馈）电流电压互阻互阻互导电流取样电压求和反馈（电流串联反馈）电压电流互导互导互阻电流取样电流求和反馈（电流并联反馈）电流电流电流比电流比电流比*表中的互阻又称为传输阻抗，互导又称为传输导纳。图7-7示出了四种类型的双口网络连接形式，该图更直观示出了反馈网络仅是一个受控源。实现各类反馈的规律是：A、B两网络与负载在输出口并联实现电压取样；串联则实现电流取样。A、B两网络与源电流在输入口并联形成电流求和；A、B两网络与源电压在输入口串联形成电压求和。二、实际放大器反馈类型和极性判断1．反馈类型·输出节点有反馈电阻（或网络）接至输入口是电压取样·输入节点有反馈电阻（或网络）接至输出口是电流求和·集电极输出时，用发射极电流代替，实现电流取样，故应流入反馈网络。从电路上看，发射极一定有反馈电阻（或网络）接到输入口。按这一思路，则发射极输出时，集电极有反馈电阻（或网络）；漏极输出时，源极有反馈电阻（或网络）；源极输出时，漏极有反馈电阻（或网络）。以上就是BJT和FET放大器实现电流取样时的电路结构。·对于BJT、FET单管放大器构成反馈放大器时，和是净输入，故有以下形成电压求和的形式。（1）对于BJT，b极输入时，e极有反馈电阻（最常用的方式）。（2）对于FET，g极输入时，s极有反馈电阻（最常用的方式）。·当差动放大器作输入级时，单端输入，另一输入端接反馈电阻（或网络）时，根据差动放大的原理，这是电压求和。2．反馈极性判断——瞬时极性法假设输入信号（电压或电流）任一瞬时的极性（即对地为或—；流入或流出），分析由此极性产生的反馈信号的极性。若反馈信号削弱了输入信号，使净输入减小，即为负反馈；反之则为正反馈。三、负反馈对放大器性能的影响1．负反馈环具有自动调节功能任何因素使输出端取样信号发生变化，负反馈可以减小这种变化，使稳定。利用负反馈的稳定的功能可以解释为什么负反馈能使稳定，展宽通频带和减小非线性失真。2．负反馈可以提高闭环增益的稳定性。闭环增益相对变化率是开环增益相对变化率的。3．负反馈可以扩展闭环增益的通频带对于具有单极点高低频模型的反馈放大器，开闭环截正频率有如下关系：，，是中频段的反馈深度。4．负反馈可以减小非线性失真。5．直流负反馈可以稳定放大器工作点。基极分压射极偏置电路采用电流（）取样电压求和直流负反馈稳定工作点电流。6．负反馈改变输出电阻与取样方式有关。电压取样负反馈使输出电阻减小；电流取样负反馈使输出电阻增大。7．负反馈改变输入电阻与求和方式有关。电流求和负反馈使输入电阻减小；电压求和负反馈使输入电阻增大。四、AB网络法AB网络分析法是反馈放大器计算的一种经典方法，其本质是将电阻反馈网络改造成理想的B网络，基本放大器成为A放大器，从而可以用基本反馈方程来计算闭环增益。分析步骤：1．判断反馈类型，识别反馈网络，明确A、B、量纲。2．电压求和时，信号源画成与串联的形式，使为原输入信号。电流求和时，信号源画成与串联的形式，使为原输入信号。3．构成A放大器A放大器是考虑了实际反馈网络负载效应和信号源内阻后的基本放大器。对反馈网络采用“串联开路，并联短路”法则，将反馈网络的负载反应加到基本放大器的输入和输出电路。3．由A放大器求A、B、和。由反馈组态定义出的A在A放大器上求出A。可以在A放大器的输出电路上求B，依据是：·电流求和时：。由于电流求和时，反馈网络对A放大器输出的负载效应也是将反馈网络输入口短路求得。故将形式上标在A放大器输出口的反馈网络短路的位置，求出。·电压求和时，。由于电压求和时，反馈网络对A放大器输出口的负载效应也是将反馈网络输入口开路求得。故将形式上标在A放大器输出口的反馈网络开路位置，求出。4．由基本反馈方程求出、和。电流求和时：，电压求时时：。电压取样时：，电流取样时：是反馈放大器的管端输出电阻。5．由求源电压增益。五、深负反馈条件下和的估算1．判别反馈类型，正确识别并画出反馈网络。注意电压取样时不要把直接并在输出口的电阻计入反馈网络；电流求和时不要把并在输入口的电阻计入反馈网络。2．在反馈网络输入口标出反馈信号：电压求和为开路电压，电流求和时为短路电流，再由反馈网络求出反馈系数B。要注意标时在反馈网络入口标上正下负；标时必须在反馈网络入口以上端流入为参考方向。3．求闭环增益，注意不同的反馈类型的量纲不同。4．由求闭环源电压增益。电压取样电压求和时：电压取样电流求和时：电流取样电压求和时：电流取样电流求和时：其中：是输出管的管端输出电流，即取样电流。是取样电流过的输出负载电阻。六、负反馈放大器的稳定性1．由于电抗元件（管外与管内，主要是电容），产生的附加相移，使一个中频段的负反馈放大器在高、低频段可能为成正反馈。正反馈满足一定条件，会导致放大器自激。2．自激振荡条件一般情况下，可将开环增益和反馈系数表示成频率特性函数