41反馈放大电路的组成及基本类型.ppt

4.1.2 反馈的分类与判断反馈的分类与判断 4.1.1 反馈放大电路的组成及基本关系式反馈放大电路的组成及基本关系式 4.1.1 反馈放大电路的组成及基本关系式反馈放大电路的组成及基本关系式一、一、 何谓反馈和反馈网络何谓反馈和反馈网络?二、二、 反馈放大电路的组成反馈放大电路的组成 开环放大倍数开环放大倍数idoxxA 反馈系数反馈系数ofxxF iofxxA 闭环放大倍数闭环放大倍数xid = xi - - xf环路放大倍数环路放大倍数idfxxAF 反馈深度反馈深度 （1 + AF ）正向传输正向传输反向传输反向传输一、何谓反馈和反馈网络一、何谓反馈和反馈网络? 二、反馈放大电路的组成二、反馈放大电路的组成 4.1.1 反馈放大电路的组成及基本关系式反馈放大电路的组成及基本关系式idididiofAFxxAxxxA AFAA 1fxid = xi - - xf三、基本关系式三、基本关系式 反馈对放大倍数的影响：反馈对放大倍数的影响： 反馈深度大于反馈深度大于1时，时，AfA4.1.2 反馈的分类与判断反馈的分类与判断一、正反馈与负反馈一、正反馈与负反馈负负反馈反馈使净输入信号使净输入信号削弱削弱。正正反馈反馈使净输入信号使净输入信号加强加强。二、直流反馈与交流反馈二、直流反馈与交流反馈直流反馈直流反馈反馈信号为直流量。反馈信号为直流量。交流反馈交流反馈反馈信号为交流量。反馈信号为交流量。增益下降，反馈深度增益下降，反馈深度(1+AF)(1+AF)1 1。增益提高，反馈深度增益提高，反馈深度(1+AF)(1+AF)1 1。直流负反馈常用以稳定静态工作点；直流负反馈常用以稳定静态工作点；交流负反馈用以改善交流性能；交流负反馈用以改善交流性能；正反馈主要用于产生信号。正反馈主要用于产生信号。分析分析下图电路是否存在反馈，反馈元件是什么，下图电路是否存在反馈，反馈元件是什么，正反馈还是负反馈？交流反馈还是直流反馈？正反馈还是负反馈？交流反馈还是直流反馈？(1) 判别有无反馈和反馈元件。判别有无反馈和反馈元件。解：解：由图得由图得 uid=ui- - uf =ui- - uoRE将将uo引回到输入回路，因此引回到输入回路，因此存在反馈，反馈元件为存在反馈，反馈元件为RE 。（2） 判别反馈极性判别反馈极性瞬时极性法：瞬时极性法：假定假定ui 在某瞬时的极性为正并用在某瞬时的极性为正并用 标记，顺着标记，顺着信号传输方向，逐步推出有关信号的瞬时极性，并用信号传输方向，逐步推出有关信号的瞬时极性，并用 或或 标记，直到推出标记，直到推出 xf 瞬时极性，然后判断瞬时极性，然后判断xf是增强还是削弱净是增强还是削弱净输入信号。若削弱则为负反馈，若增强则为正反馈。输入信号。若削弱则为负反馈，若增强则为正反馈。 例例4.1.1分析分析下图电路是否存在反馈，反馈元件是什么，下图电路是否存在反馈，反馈元件是什么，正反馈还是负反馈？交流反馈还是直流反馈？正反馈还是负反馈？交流反馈还是直流反馈？(1) 判别有无反馈和反馈元件。判别有无反馈和反馈元件。解：解：由图得由图得 uid=ui- - uf =ui- - uoRE将将uo引回到输入回路，因此引回到输入回路，因此存在反馈，反馈元件为存在反馈，反馈元件为RE 。（2） 判别反馈极性判别反馈极性例例4.1.1假定假定ui 瞬时极性为正，则得瞬时极性为正，则得故故 uf 削弱削弱了净输入信号了净输入信号uid ，引入的是负反馈。引入的是负反馈。uf 瞬时极性为正。瞬时极性为正。uid=ui- - uf ，（3） 判别直流反馈和交流反馈判别直流反馈和交流反馈反馈信号中既有直流又有交流反馈信号中既有直流又有交流，故同时存在直流反馈和交流反馈。，故同时存在直流反馈和交流反馈。 对该电路如何分析？对该电路如何分析？*三、负反馈放大电路的基本类型三、负反馈放大电路的基本类型1.1.电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈电压反馈电压反馈 反馈信号反馈信号直接取样于输出电压。直接取样于输出电压。电流反馈电流反馈 反馈信号反馈信号直接取样于输出电流。直接取样于输出电流。判别方法之一：判别方法之一：假设假设 uo = 0 ( (即即RL 短路短路) )， 若反馈消失则为电压反馈，否则为电流反馈。若反馈消失则为电压反馈，否则为电流反馈。AFRLuoiouoFARLio电压负反馈减小输出电阻，稳定输出电压；电压负反馈减小输出电阻，稳定输出电压；电流负反馈增大输出电阻，稳定输出电流。电流负反馈增大输出电阻，稳定输出电流。2. 串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈：在输入端，串联反馈：在输入端，反馈网络与基本放大电路串联连接。反馈网络与基本放大电路串联连接。并联反馈：在输入端，并联反馈：在输入端，反馈网络与基本放大电路并联连接。反馈网络与基本放大电路并联连接。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufus判别方法之一：判别方法之一： 反馈信号反馈信号与输入信号与输入信号从不同节点加入，为串从不同节点加入，为串联反馈，从联反馈，从同一个节点加入，则为并联反馈。同一个节点加入，则为并联反馈。增大输入增大输入电阻；适电阻；适宜电压源宜电压源输入。输入。减小输入减小输入电阻；适电阻；适宜电流源宜电流源输入。输入。实现实现 uid=ui- -uf 。实现实现 iid=ii- -if 。三、负反馈放大电路的基本类型三、负反馈放大电路的基本类型3. 四种基本类型负反馈四种基本类型负反馈io电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈AFuiuidufusRSRLuoAFuiuidufusRSuoRLioFAiiifisiidRSRLuoFAiiifisiidiouoRLio三、负反馈放大电路的基本类型三、负反馈放大电路的基本类型RF+ -+- -RF四、四、 反馈类型判断举例反馈类型判断举例例例 4.1.2 反馈网络由反馈网络由RF、R1构成。构成。AF分析图示反馈放大电路分析图示反馈放大电路分析方法一：分析方法一： 输出端为并联结构，输出端为并联结构，故为电压反馈。故为电压反馈。输入端为串联结构，故为串联反馈。输入端为串联结构，故为串联反馈。 设设ui瞬时极性为正，瞬时极性为正， 得得uo极性为正。极性为正。 uf = uo R1 / (R1+RF) ，故故uf 极性也为正。极性也为正。 uid = ui-uf ，故故uf 削弱削弱uid ，为负反馈。，为负反馈。因此该电路引入的是电压串联因此该电路引入的是电压串联负负反馈。反馈。 解：解： RF 跨接于输出和输入之间，为反馈元件。跨接于输出和输入之间，为反馈元件。RF例例 4.1.2分析方法二：分析方法二：反馈信号为反馈信号为 uf 。R1也是反馈元件，也是反馈元件，它们共同构成反馈网络。它们共同构成反馈网络。反馈信号加至运放反相输入端，反馈信号加至运放反相输入端，输入信号加至同相输入端，输入信号加至同相输入端，故为串联反馈，故为串联反馈，uf 直接取样于直接取样于uo ，uf = uo R1 / (R1+RF) ，故为电压反馈。故为电压反馈。 采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示， uid = ui- -uf ，故，故uf 削弱削弱uid ，为负反馈。，为负反馈。因此该电路引入的是电压串联因此该电路引入的是电压串联负负反馈。反馈。RFRF 为输入和输出回路公共电阻，故为反馈元件。为输入和输出回路公共电阻，故为反馈元件。解：解： 例例 4.1.3 分析图示反馈放大电路分析图示反馈放大电路，输入加至同相端，输入加至同相端，反馈加至运放反相输入端反馈加至运放反相输入端标出反馈信号标出反馈信号uf 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。故为串联反馈，故为串联反馈，假设假设uO = 0， 采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示， 因此引入的是电流串联因此引入的是电流串联负负反馈。反馈。uid = ui- -uf ，故，故uf 削弱削弱uid ，为负反馈。，为负反馈。反馈并不消失，反馈并不消失， 故为电流反馈。故为电流反馈。RF _解：解： RF 跨接在输入和输出之间，为反馈元件。跨接在输入和输出之间，为反馈元件。例例 4.1.4 分析图示反馈放大电路分析图示反馈放大电路反馈信号和输入信号均加至运放反相输入端，反馈信号和输入信号均加至运放反相输入端， 故为并联反馈，故为并联反馈，标出反馈信号标出反馈信号if 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。假设假设uO = 0，反馈消失，反馈消失，故为电压反馈。故为电压反馈。 采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示，因此引入的是电压并联因此引入的是电压并联负负反馈。反馈。 iid = ii- -if ，故，故if 削弱削弱 iid ，为负反馈。，为负反馈。RF _RF和和R1构成反馈网络。构成反馈网络。例例 4.1.5 分析图示反馈放大电路分析图示反馈放大电路反馈信号和输入信号均加至反相输入端，故为并联反馈，反馈信号和输入信号均加至反相输入端，故为并联反馈，标出反馈信号标出反馈信号if 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。假设假设uO = 0，反馈不消失，故为电流反馈。反馈不消失，故为电流反馈。采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，因此引入的是电流并联因此引入的是电流并联负负反馈。反馈。if 削弱了削弱了iid ，为负反馈。，为负反馈。解：解： 解：解： 下图为某放大电路交流通路，试下图为某放大电路交流通路，试指出反馈元件，指出反馈元件，在图中标出反馈信号，并判断反馈类型和反馈极性。在图中标出反馈信号，并判断反馈类型和反馈极性。 RB 跨接在输入和输出回路之间，为反馈元件。跨接在输入和输出回路之间，为反馈元件。 例例4.1.6 反馈信号和输入信号均加至基极，故为并联反馈，反馈信号和输入信号均加至基极，故为并联反馈，标出反馈信号标出反馈信号if 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。假设假设uO = 0，解：解： 下图为某放大电路交流通路，试下图为某放大电路交流通路，试指出反馈元件，指出反馈元件，在图中标出反馈信号，并判断反馈类型和反馈极性。在图中标出反馈信号，并判断反馈类型和反馈极性。 RB 跨接在输入和输出回路之间，为反馈元件。跨接在输入和输出回路之间，为反馈元件。 反馈信号和输入信号均加至基极，故为并联反馈，反馈信号和输入信号均加至基极，故为并联反馈，标出反馈信号标出反馈信号if 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。假设假设uO = 0，例例4.1.6 反馈消失，反馈消失，故为电压反馈。故为电压反馈。解：解： 下图为某放大电路交流通路，试下图为某放大电路交流通路，试指出反馈元件，指出反馈元件，在图中标出反馈信号，并判断反馈类型和反馈极性。在图中标出反馈信号，并判断反馈类型和反馈极性。 RB 跨接在输入和输出回路之间，为反馈元件。跨接在输入和输出回路之间，为反馈元件。 反馈信号和输入信号均加至基极，故为并联反馈，反馈信号和输入信号均加至基极，故为并联反馈，标出反馈信号标出反馈信号if 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。假设假设uO = 0，例例4.1.6 反馈消失，反馈消失，故为电压反馈。故为电压反馈。采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，if 削弱了削弱了iid ，为负反馈。，为负反馈。 因此引入的是电压并联因此引入的是电压并联负负反馈。反馈。例例4.1.7两级放大电路如图所示两级放大电路如图所示,试分析该电路中的交流反馈。要试分析该电路中的交流反馈。要求指出反馈元件，在图中标出反馈信号，判断反馈类型求指出反馈元件，在图中标出反馈信号，判断反馈类型和反馈极性。和反馈极性。 解：解：该电路级间和第该电路级间和第2级均存在交流反馈。级均存在交流反馈。第第2级中级中RE 为反馈元件。为反馈元件。 反馈加至发射极，输入信号加至基极，故为串联反馈，反馈加至发射极，输入信号加至基极，故为串联反馈，反馈信号反馈信号uf 2 如图所标。如图所标。uid2 = uo1- -uf 2，uf 2削弱净输入信号削弱净输入信号uid2 ，为负反馈。，为负反馈。因此第因此第2级引入的是电流串联级引入的是电流串联负负反馈。反馈。假设假设uO = 0，本级反馈只影响本级性能，级间反馈则影响相关各级的性能。本级反馈只影响本级性能，级间反馈则影响相关各级的性能。反馈不消失，故为电流反馈。反馈不消失，故为电流反馈。采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示， 例例4.17 解续：解续：交流通路交流通路反馈和输入信号均加至反馈和输入信号均加至V1管基极，故为并联反馈，管基极，故为并联反馈， RF 和和RE构成反馈网络。构成反馈网络。标出反馈信号标出反馈信号if 和相关信号如图所示。和相关信号如图所示。假设假设uO = 0， 反馈不消失，故为电流反馈。反馈不消失，故为电流反馈。采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示， if 削弱了削弱了iid ，为负反馈。，为负反馈。因此该电路的级间反馈为电流并联因此该电路的级间反馈为电流并联负负反馈。反馈。例例4.1.8*解：解：试分析图示电路中的级间反馈。要求指出反馈元试分析图示电路中的级间反馈。要求指出反馈元件，标出反馈信号，判断反馈的极性和类型。件，标出反馈信号，判断反馈的极性和类型。 R3 和和R4构成反馈网络。构成反馈网络。反馈信号反馈信号uf 如图所标。如图所标。为串联反馈。为串联反馈。假设假设uO = 0，则反馈消失，为电压反馈。则反馈消失，为电压反馈。采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示，采用瞬时极性法，可得有关信号的瞬时极性如图所示， uf 削弱了削弱了uid ，为负反馈。，为负反馈。因此该电路的级间反馈为电压串联因此该电路的级间反馈为电压串联负负反馈。反馈。（1）判断电路中有关反馈。若放大电路输出回路与输入回路）判断电路中有关反馈。若放大电路输出回路与输入回路 之间存在起联系作用的反馈元件（或网络），则电路中之间存在起联系作用的反馈元件（或网络），则电路中 存在反馈。必要时判断反馈元件有哪些。存在反馈。必要时判断反馈元件有哪些。（2）根据输入、输出端的结构特点判断反馈类型，然后根据输）根据输入、输出端的结构特点判断反馈类型，然后根据输 入端反馈类型标出反馈信号，若是串联反馈应标出电压入端反馈类型标出反馈信号，若是串联反馈应标出电压uf； 若是并联反馈，则标出若是并联反馈，则标出if 。（3）采用瞬时极性法判断反馈的正、负极性。对于串联反馈应）采用瞬时极性法判断反馈的正、负极性。对于串联反馈应 确定反馈电压确定反馈电压 uf 与输入电压与输入电压 ui 的瞬时极性的瞬时极性;对于并联反馈，对于并联反馈， 则确定反馈电流则确定反馈电流 if 与输入电流与输入电流 ii 的瞬时极性。若反馈信号的瞬时极性。若反馈信号 削弱净输入信号，则为负反馈；若加强，则为正反馈。削弱净输入信号，则为负反馈；若加强，则为正反馈。小结 反馈分析的一般步骤如下：反馈分析的一般步骤如下： 掌握反馈放大电路的组成与工作原理，掌握掌握反馈放大电路的组成与工作原理，掌握反馈信号、净输入信号、闭环、开环、闭环增益、反馈信号、净输入信号、闭环、开环、闭环增益、开环增益、反馈系数、反馈深度、环路增益、串开环增益、反馈系数、反馈深度、环路增益、串联反馈、并联反馈、电压反馈、电流反馈等概念。联反馈、并联反馈、电压反馈、电流反馈等概念。通过多练习，掌握反馈极性、直流反馈与交流反通过多练习，掌握反馈极性、直流反馈与交流反馈、负反馈类型等的判断方法。馈、负反馈类型等的判断方法。主要要求也即重点如下：主要要求也即重点如下：作业：作业：P196 4.3abc 4.4bef 自学：自学：知识拓展知识拓展