第十七章 电子电路中的反馈精选文档.ppt

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1、第十七章第十七章 电子电路电子电路中的反馈中的反馈本讲稿第一页，共三十页能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型。反馈和负反馈以及负反馈的四种类型。了了解负反馈对放大电路工作性能的影响。解负反馈对放大电路工作性能的影响。第十七章第十七章 电子电路中的反馈电子电路中的反馈本讲稿第二页，共三十页RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念17.1.1 负反馈与正反馈负反馈与正反馈反馈：反馈：将电子电路输出端的信号将电子电路输出端的信号(电压或电流电压或电流)的一部分或全的一部分或全部

2、通过反馈电路引回到输入端。部通过反馈电路引回到输入端。通过通过RE将输出电将输出电流反馈到输入端流反馈到输入端本讲稿第三页，共三十页反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号开环放大倍数开环放大倍数反馈反馈电路电路F基本放大基本放大电路电路A17.1 17.1 17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念本讲稿第四页，共三十页负反馈：负反馈：若若Xd Xi，即引回的反馈信号与输入

3、信号比较，即引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号增大、因而输出信号也增大。使净输入信号增大、因而输出信号也增大。17.1 17.1 17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈反馈电路电路F基本放大基本放大电路电路A本讲稿第五页，共三十页17.1.2 负反馈与正反馈的判别方法负反馈与正反馈的判别方法 瞬时极性法：瞬时极性法：uoRFuiR2R1+ufud负反馈负反馈RFR2uoui+R1+ud+uf正反馈正反馈17.1 17.1 17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念 设接设接“地地”参考点的电位为零，电路中某点在某

4、参考点的电位为零，电路中某点在某瞬时的电位高于零电位者，则该点电位的瞬时极性瞬时的电位高于零电位者，则该点电位的瞬时极性为正（用为正（用 表示）；反之为负（用表示）；反之为负（用 表示）。表示）。本讲稿第六页，共三十页 在分立元件的电子电路中，设基极瞬时极性为正，则在分立元件的电子电路中，设基极瞬时极性为正，则发射极发射极(接有发射极电阻而无旁路电容接有发射极电阻而无旁路电容)与基极瞬时极性与基极瞬时极性相同，而集电极与基极瞬时极性相反。相同，而集电极与基极瞬时极性相反。RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+RBRE+uiuo+icufubeie17.1 17.1 17.

5、1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念本讲稿第七页，共三十页 直流反馈：直流反馈：直流分量引起的反馈。直流分量引起的反馈。引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点。引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点。例：直流分量例：直流分量IE流过流过RE产生的直流负反馈。产生的直流负反馈。交流反馈：交流反馈：交流分量引起的反馈。交流分量引起的反馈。引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能。引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能。例：交流分量例：交流分量ie流过流过RE产生的交流负反馈。产生的交流负反馈。对对NPNNPN型晶体管而言：型晶体管而言：设基极交流电位的瞬时极性为正，

6、设基极交流电位的瞬时极性为正，若反馈提高了发射极的交流电位，则为负反馈；反之若反馈提高了发射极的交流电位，则为负反馈；反之为正反馈。为正反馈。17.1 17.1 17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念 放大电路中，通常直流反馈和交流反馈同时存在。放大电路中，通常直流反馈和交流反馈同时存在。本讲稿第八页，共三十页负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈串联电压负反馈串联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈并联电流负反馈并联电流负反馈17.2.1 负反馈的类型负反馈的类型17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第九

7、页，共三十页+uf+uduoRFuiR2R1+RL 设某一瞬时输入电压设某一瞬时输入电压 ui 为正，则此时各电压的实为正，则此时各电压的实际方向如图。际方向如图。净输入电压净输入电压 ud=ui ufuf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压 ud，故为负反馈。，故为负反馈。反馈电压反馈电压 取自输出电压取自输出电压 uo，并与之，并与之成正比，故为电压反馈。成正比，故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较，两反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为串联反馈。者串联，故为串联反馈。串联电压负反馈串联电压负反馈17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负

8、反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十页，共三十页i1if iduoRFuiR2R1+RL 设某一瞬时输入电压设某一瞬时输入电压 ui 为为正，则此时各电压的实际方正，则此时各电压的实际方向如图。向如图。净输入电流净输入电流 id=i1ifif 削弱了净输入电流削弱了净输入电流 id，故为负反馈。，故为负反馈。反馈电流反馈电流 取自输出电压取自输出电压 uo，并与之成正，并与之成正比，故为电压反馈。比，故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较，反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较，if 和和id“并联并联”由由i1 供电，故为并联反馈。供电，

9、故为并联反馈。并联电压负反馈并联电压负反馈17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十一页，共三十页uouiR2RL+ioR+uf+ud 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较，两者反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为串联反馈。串联，故为串联反馈。反馈电压反馈电压 取自输出电流取自输出电流 io，并与之成正比，并与之成正比，故为电流反馈。故为电流反馈。uf=Rio 设某一瞬时输入电压设某一瞬时输入电压 ui 为正，则此时各电压的实为正，则此时各电压的实际方向如图。际方向如图。净输入电压净输入

10、电压ud=ui ufuf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压ud，故为负反馈。，故为负反馈。串联电流负反馈串联电流负反馈17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十二页，共三十页RFR1uiR2RL+ioRi1ifid 反馈电流反馈电流 取自输出电流取自输出电流 io，并与之，并与之成正比，故为电流反馈。成正比，故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较，反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较，if 和和id“并联并联”由由i1 供电，故为并联反馈。供电，故为并联反馈。设某一瞬时输入电压设某一瞬时输入

11、电压 ui 为正，则此时各电压的实际为正，则此时各电压的实际方向如图。方向如图。净输入电流净输入电流id=i1ifif 削弱了净输入电流削弱了净输入电流 id，故为负反馈。，故为负反馈。并联电流负反馈并联电流负反馈17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十三页，共三十页运算放大器电路反馈类型的判别方法：运算放大器电路反馈类型的判别方法：1.1.反馈电路直接从输出端引出的，是反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈电压反馈；从负载电阻从负载电阻RL的靠近的靠近“地地”端引出的，是端引出的，是电流反馈电流反馈；2.2.输

12、入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是相）上的，是串联反馈串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈并联反馈；3.3.对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是是负反馈负反馈；极性相反时，是；极性相反时，是正反馈正反馈；4.4.对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时，对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时，是是负反馈负反馈；否则是；否则是正反馈正反馈。17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈

13、放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十四页，共三十页例例1 1：试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。uf+uo1uiR+uo+RLA1A2解：解：在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；反馈电路从反馈电路从A2的输出端引出，故为的输出端引出，故为电压反馈电压反馈；反馈电压和输入电压分别加在反馈电压和输入电压分别加在A1的同相和反相两个输的同相和反相两个输入端，故为入端，故为串联反馈串联反馈；输入信号和反馈信号的极性相同，故

14、为输入信号和反馈信号的极性相同，故为负反馈负反馈。串联电压负反馈串联电压负反馈 17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十五页，共三十页例例2 2：试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。解：解：反馈电路从反馈电路从RL的靠近的靠近“地地”端引出，故为端引出，故为电流反馈电流反馈；反馈电流和输入电流加在反馈电流和输入电流加在A1的同一个输入端，故为的同一个输入端，故为并联反并联反馈馈；净输入电流净输入电流

15、id 等于输入电流和反馈电流之差，故为等于输入电流和反馈电流之差，故为负负反馈反馈。并联电流负反馈并联电流负反馈uo1uiR+uo+RLA1A2 i1ifid17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十六页，共三十页例例3 3：判断图示电路中的反馈类型。判断图示电路中的反馈类型。解解:RE2对交流不起作用，引入的是对交流不起作用，引入的是直流反馈直流反馈；RE1对本级引入对本级引入串联电流负反馈串联电流负反馈；RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是对交、直流均起作用，所以引入的是交、交、直流反馈直流反馈；RB1

16、RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2esuiuo17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 uf+本讲稿第十七页，共三十页RE1、RF引入引入串联电压负反馈串联电压负反馈。解解:反馈从反馈从T2的集电极引出，是的集电极引出，是电压反馈电压反馈；反馈电压引入到反馈电压引入到T1的发射极，是的发射极，是串联反馈串联反馈；反反馈使馈使E1的交流电位提高，使的交流电位提高，使Ube1减小，故为减小，故为负反馈负反馈；17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈

17、放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2esuiuo uf+本讲稿第十八页，共三十页例例4 4：如果如果RF的一端改接在的一端改接在C2与与RL之间，两者有何不同？之间，两者有何不同？解解:因电容因电容C2的隔直通交作用，这时的隔直通交作用，这时RE1、RF仅引入交流仅引入交流反馈。反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2esuiuo17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第十九页，共三十

18、页例例5 5：如果如果RF的另一端改接在的另一端改接在T1的基极，是否会变成正反的基极，是否会变成正反馈？馈？解解:反馈提高了反馈提高了B1的交流电位，使的交流电位，使Ube1增大，故为增大，故为正反馈正反馈。17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2esuiuo 本讲稿第二十页，共三十页 判断反馈类型的口诀（针对分立电路）判断反馈类型的口诀（针对分立电路）共发射极电路共发射极电路共集电极电路为典型的电压串联负反馈。共集电极电路为典型的电压串

19、联负反馈。集出为压，射出为流，集出为压，射出为流，基入为并，射入为串。基入为并，射入为串。17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十一页，共三十页反馈放大电路的基本方框图反馈放大电路的基本方框图反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号开环开环放大倍数放大倍数闭环闭环放大倍数放大倍数反馈反馈电路电路F基本放大基本放大电路电路A+17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第

20、二十二页，共三十页 负反馈使放大倍数下降负反馈使放大倍数下降则有：则有：同相，所以同相，所以AF 是正实数是正实数负反馈时，负反馈时，|1+AF|称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，Af也就愈小。也就愈小。射极跟随器无电压放大作用射极跟随器无电压放大作用，是因为电路中引入了负是因为电路中引入了负反馈反馈，且反馈系数为，且反馈系数为1，反馈极深，反馈极深。降低放大倍数降低放大倍数17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十三页，共三十页引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入

21、负反馈使放大倍数的稳定性提高。若若AF 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，有，有 在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关馈电路的参数有关，基本上不受外界因素变化的影，基本上不受外界因素变化的影响，放大电路工作非常稳定响，放大电路工作非常稳定。提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十四页，共三十页Aufuduo大大略小略小略大略大略小略小略大略大 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只负反馈是利用失真的波形

22、来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小小接近正弦波接近正弦波ui正弦波正弦波ui 改善波形失真改善波形失真17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈略小略小略大略大本讲稿第二十五页，共三十页引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈BWfBWf|Au|O O 展宽通频带展宽通频带17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十六页，共三十

23、页uiubeib+ui=ube+uf ube，rif 提高。提高。串联负反馈串联负反馈使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：uf+对放大电路输入电阻的影响对放大电路输入电阻的影响17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十七页，共三十页if无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：ii=ib+if ib，rif 降低。降低。并联负反馈并联负反馈使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低iiibube+17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大

24、电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十八页，共三十页 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出的特性，故输出电阻降低。输出的特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出的特性，故输出电阻提高。出的特性，故输出电阻提高。电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高 对放大电路输出电阻的影响对放大电路输出电阻的影响17.2 17.2 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈本讲稿第二十九页，共三十页本章作业本章作业P144 17.2.1P144 17.2.1（判别反馈类型）（判别反馈类型）17.2.3 17.2.3（输入与输出电阻）（输入与输出电阻）P145 17.2.6P145 17.2.6（放大电路的稳定性）（放大电路的稳定性）本讲稿第三十页，共三十页