电子技术傅颖41课件

电子技术主讲教师：傅颖项目三电路的反馈分析1.放大电路中的反馈1.1反馈的基本概念1.2反馈的类型及判断方法1.3负反馈对放大电路性能的影响1.4深度负反馈电路的分析计算1.开环与闭环的概念2.正向传输——信号从输入端到输出端的传输3.反向传输——信号从输出端到输入端的传输1.1反馈的基本概念电路中只有正向传输，没有反向传输，称为开环状态。既有正向传输，又有反馈称为闭环状态。信号的正向传输信号的正向传输反馈传输(通路)（反馈网络）4.带有负反馈的闭环系统方框图5.反馈电路的三个环节：放大、反馈、叠加。1.1反馈的基本概念基本放大电路Ao反馈回路F

+–输出信号输入信号反馈信号净输入信号1.1反馈的基本概念基本放大电路Ao反馈回路F

+–Ao——开环放大倍数Af——闭环放大倍数F——反馈系数1.1反馈的基本概念

负反馈放大电路的一般关系式净输入量：反馈系数：

开环放大倍数：闭环放大倍数：负反馈放大电路的一般关系式：在中频段，耦合电容可以看作短路，分布电容和晶体管的结电容可以看作开路，信号通过放大电路与反馈网络时都不产生相移，

均为实数，负反馈放大电路的基本关系式可以写作：其中（1+AF）称为反馈深度。

当Ao很大时，IAoFI>>1：结论：当Ao很大时，负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。1.1反馈的基本概念例：Rf、RE1组成反馈网络

1.1反馈的基本概念+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf1.电压反馈与电流反馈根据反馈量在放大电路输出端取样方式不同，可以分为电压反馈和电流反馈。电压反馈：反馈信号是输出电压的部分或全部。电流反馈：反馈信号取自输出电流。更直接的电压反馈与电流反馈的判断方法——看输出：反馈元件直接与输出端相连的是电压反馈；否则是电流反馈。1.2反馈的类型及判断方法例题:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。1.2反馈的类型及判断方法(a)电压反馈；(b)电流反馈

例题:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。1.2反馈的类型及判断方法2.串联反馈和并联反馈根据反馈信号与输入信号在输入端的叠加方式不同，可以分为串联反馈和并联反馈。1.2反馈的类型及判断方法串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的不同电极。有：ud=ui-uf。此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。1.2反馈的类型及判断方法ud=ube=ui-uf+VCCRB1RCC1C2RS+_usRLRB2REuiubeuf并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。有：id=ii+if。此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。因为反馈信号与输入信号加的一个电极，无法区分输入电压和反馈电压，所以根据基尔霍夫电流定理，有

。1.2反馈的类型及判断方法RfRCC1C2+VCCRS+_usRLuoiifib更方便的串联反馈和并联反馈的判断方法——看输入：观察反馈信号与原输入信号是否接到同一输入端。接在同一端，则为并联反馈；接在不同端，则为串联反馈。例题:试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈还是并联反馈。1.2反馈的类型及判断方法(a)并联反馈；(b)串联反馈

3.正反馈和负反馈从反馈的输出量来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。1.2反馈的类型及判断方法

引入反馈后其变化是增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？还是减小？3.正反馈和负反馈

例：基本放大器，无反馈，净输入量ube=ui，电压放大倍数为：引入反馈后，净输入量ube=ui-uf，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。1.2反馈的类型及判断方法判定方法——“瞬时极性法”瞬时极性法就是在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的瞬时极性，瞬时电压增加可用“+”、或“↑”表示；瞬时电压下降可用“-”、或“↓”表示。按信号正向传输方向依次判断放大电路中相关点的瞬时极性，直至反馈网络与放大电路相连接的输出端，或放大电路中间取出反馈信号处。再沿反馈网络反向传输，判断信号的瞬时极性，直至放大电路的输入端，确定反馈信号的瞬时极性的正负。注意：需继续判断，如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈，反之为正反馈。1.2反馈的类型及判断方法极性判别法：1.首先判断反馈信号极性；2.判断串并联（反馈信号和输入信号是否连到同一个输入端）。1.2反馈的类型及判断方法反馈信号极性反馈信号和输入信号是否连到同一个输入端反馈类型正不同（串联）负反馈正相同（并联）正反馈负不同（串联）正反馈负相同（并联）负反馈例：判断下图所示的电路中，反馈电阻Rf引入的反馈类型是？答案：负反馈。1.2反馈的类型及判断方法例题:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。1.2反馈的类型及判断方法(b)负反馈

(a)正反馈例题:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。1.2反馈的类型及判断方法(b)负反馈

(a)正反馈例题:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。1.2反馈的类型及判断方法负反馈负反馈例题:试判断下列电路中引入的是正反馈还是负反馈。1.2反馈的类型及判断方法4.直流反馈和交流反馈直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈。1.2反馈的类型及判断方法引入交直流负反馈引入直流负反馈5.本级反馈和级间反馈只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为本级反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。本级反馈是改善本级的性能；级间反馈作用是改善放大电路的整体性能。1.2反馈的类型及判断方法通过R3引入的是局部反馈通过R4引入的是级间反馈6.交、直流反馈的判断交、直流反馈可通过画出反馈电路的交、直流通路来判断。反馈回路存在于直流通路中为直流反馈；反馈回路存在于交流通路中为交流反馈；反馈回路即存在于直流通路中，又存在于交流通路里，则为交直流反馈。总结1：判断电压反馈还是电流反馈。判断方法：反馈元件接在输出端上，则为电压反馈；反馈元件没有接在输出端上，则为电流反馈。总结2：判断串联反馈还是并联反馈。

反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极，则为并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的两个电极，则为串联反馈。对于三极管来说，反馈信号同时加在基极或发射极时，为并联反馈；如果一个加在基极，一个加在发射极，则为串联反馈。1.2反馈的类型及判断方法总结3：判断正反馈还是负反馈。判别法：如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。分串联和并联反馈来判断。极性判别法：首先判断反馈信号和输入信号是否作用于同一极性上。是则为并联，不是则为串联。若是串联，则反馈信号和输入信号极性相反为负反馈。若是并联，则反馈信号和输入信号极性相同为负反馈。1.2反馈的类型及判断方法判断图电路的反馈极性与组态（5分）。请在图上标出瞬时极性，该反馈组态是电压串联负反馈。

1.2反馈的类型及判断方法例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。1.2反馈的类型及判断方法uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf此电路是电压串联负反馈，重要特点：稳定输出电压。电压串联负反馈作用：1.2反馈的类型及判断方法1.稳定输出电压2.减小输出电阻3.增大输入电阻电压反馈的作用串联反馈的作用例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。1.2反馈的类型及判断方法电流反馈并联反馈iE2iFiB=i+iFuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFiRE2RE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2特点：输出电流恒定电流并联负反馈作用：1.2反馈的类型及判断方法1.稳定输出电流2.增大输出电阻3.减小输入电阻电流反馈的作用并联反馈的作用电流串联负反馈作用：1.2反馈的类型及判断方法1.稳定输出电流2.增大输出电阻3.用输入电压获得稳定的输出电流电流反馈的作用电压并联负反馈作用：1.2反馈的类型及判断方法1.稳定输出电压2.减小输出电阻3.用输入电流获得稳定的输出电压电压反馈的作用1.稳定闭环增益负反馈放大器的闭环放大倍数。当

1+AoF>>1时，称为深度负反馈。结论：当深度负反馈时，负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以提高增益的稳定性。微分的方法分析讨论：对反馈放大电路的一般表达式

求微分，可得：对上式两边同时除以Af，得上式表明，引入负反馈后，闭环放大电路增益的相对变化量是开环放大电路增益相对变化量的（1+AF）分之一。即负反馈电路的反馈越深，放大电路的增益也就越稳定。

1.3负反馈对放大电路性能的影响2.减少非线性失真1.3负反馈对放大电路性能的影响Aouiuo加反馈前加反馈后ufuiudAoF+–

改善uouo3.扩展通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加。

1.3负反馈对放大电路性能的影响4.改变输入、输出电阻a.串联负反馈使电路的输入电阻增加。例如:射极输出器。理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。b.并联负反馈使电路的输入电阻减小。理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。c.电压负反馈使电路的输出电阻减小。例如:射极输出器。理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定输出电压。放大电路空载时可等效右图框中为电压源：输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。d.电流负反馈使电路的输出电阻增加。理解：电流负反馈目的是阻止△io的变化，稳定输出电流。放大电路空载时可等效为右图框中电流源：输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。1.3负反馈对放大电路性能的影响RoesouoRLRoisoioRL小结：负反馈是改善放大器性能的重要手段。对放大器的主要影响有：提高增益的稳定性，电压负反馈可稳定输出电压，电流负反馈可稳定输出电流;改善非线性失真;改变放大器的输入和输出阻抗：串联负反馈可使输入阻抗增加，并联负反馈可使输入阻抗减小；电压负反馈可使输出阻抗减小，电流负反馈可使输出阻抗增加;展宽放大器的频带宽度。1.3负反馈对放大电路性能的影响助听器电路结构图（电压串联负反馈）RpRE1.估算的依据1.3负反馈对放大电路性能的影响深度负反馈：由

得深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关。根据将

代入上式得

即：输入量近似等于反馈量。或

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“虚短”、“虚断”的概念。

2.“虚短”与“虚断”的概念深度负反馈条件下：Xid=Xi-Xf≈01.3负反馈对放大电路性能的影响u+=u-（运放电路）ue=ub（三极管电路）(1)串联反馈

“虚短”——uid≈0(2)并联反馈

“虚断”——iid≈0ii+=ii-=0

（运放电路）ib=0（三极管电路）2.“虚短”与“虚断”的概念实际上，在深度负反馈条件下，放大电路输入端“虚短”和输入端“虚断”是同时出现的。对串联负反馈，净输入电压。

当然导致输入电流

对并联负反馈，净输入电流

当然导致输入电压因此分析深度负反馈放大电路时可同时利用“虚短”和“虚断”的概念。1.3负反馈对放大电路性能的影响，1．电压串联负反馈例：估算下图所示电路的闭环电压放大倍数,并说明此反馈的引入对输入电阻和输出电阻的影响。1.4深度负反馈电路的分析计算2、电压并联负反馈例：利用深度负反馈的近似条件，估算下图所示集电极—基极偏置反相放大电路的闭环电压放大倍数。1.4深度负反馈电路的分析计算虚短虚断Ub≈03、电流串联负反馈例：利用深度负反馈的近似条件估算下图所示电路的闭环电压放大倍数。1.4深度负反馈电路的分析计算4、电流并联负反馈例估算下图所示电路的闭环电压放大倍数。1.4深度负反馈电路的分析计算1.4深度负反馈电路的分析计算习题一：选择判断题：1、对于放大电路，所谓开环是指

C

。A.无负载B.无信号源C.无反馈通路D.无电源2、在反馈放大电路中，基本放大电路的输入信号称为

A

信号，它不但决定于

B信号，还与反馈信号有关。而反馈网络的输出信号称为C

信号，它仅仅由D信号决定。（请按顺序选择）（1）A.

输入B.净输入C.反馈D.输出

（2）A.输入B.净输入C.反馈D.输出（3）A.输入B.净输入C.反馈D.输出

（4）A.输入B.净输入C.反馈D.输出3、在放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入B。A.交流负反馈和直流负反馈B.

直流负反馈C.交流负反馈D.交流正反馈4、在放大电路的输入量保持不变的情况下，若引入反馈后C

，则说明引入的反馈是负反馈。A.输出量增大B.

净输入量增大C.净输入量减小D.反馈量增加5、在反馈放大电路中，如果反馈信号和输出电流成正比，称为A

反馈。A.电流B.

串联C.电压D.并联1.4深度负反馈电路的分析计算6、为了稳定放大电路的输出电压，应引入B

负反馈；为了稳定放大电路的输出电流，应引入C负反馈。1A.串联B.电压C.电流D.并联2