放大电路中的反馈 (2).ppt

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1、第六章第六章放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1反馈的基本概念反馈的基本概念及及判断方法判断方法6.2负反馈放大电路负反馈放大电路的四种的四种基本组态基本组态6.4深度负反馈放大电路放大倍数分析深度负反馈放大电路放大倍数分析6.6负反馈放大电路的负反馈放大电路的稳定性稳定性6.3负反馈对放大负反馈对放大电路的方框图电路的方框图6.5负反馈对放大电路负反馈对放大电路性能的影响性能的影响童童诗诗白白第第三三版版第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.1反馈的基本概念反馈的基本概念及及判断方法判断方法6.1.1反馈的基本概念反馈的基本概念一、什么是反馈一、什么是反馈在电子设备中经常采用反馈

2、的在电子设备中经常采用反馈的方法来改善电路的性能，以达方法来改善电路的性能，以达到预定的指标。到预定的指标。放大电路中的放大电路中的反馈反馈，是指将放大，是指将放大电路输出电量电路输出电量(输出电压或输出输出电压或输出电流电流)的一部分或全部，通过一的一部分或全部，通过一定的方式，反送回输入回路中。定的方式，反送回输入回路中。图图6.1.1反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈二、正反馈和负反馈二、正反馈和负反馈反反馈馈信信号号增增强强了了外外加加净净输输入入信信号号，使使放放大大电电路路的的放放大大倍数提高倍数提高 正正反馈反馈反反馈馈信信号号削

3、削弱弱了了外外加加净净输输入入信信号号，使使放放大大电电路路的的放放大大倍数降低倍数降低 负反馈负反馈负反馈负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点+-+第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈三、直流反馈和交流反馈三、直流反馈和交流反馈(a)直流负反馈直流负反馈(b)交流负反馈交流负反馈交流负反馈交流负反馈：反馈量只含有交流量。：反馈量只含有交流量。用以改善放大电路的性能。用以改善放大电路的性能。直流负反馈直流负反馈：可稳定静态工作点。可稳定静态工作点。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.1.2反馈的判断反馈的判断一、有无反馈的判断一、有无反馈的判断是否有联系输入、输出回路的反馈通

4、路；是否有联系输入、输出回路的反馈通路；是否影响放大电路的净输入。是否影响放大电路的净输入。(a)没引入反馈的放大电路没引入反馈的放大电路(b)引入反馈的放大电路引入反馈的放大电路(c)R的接入没引入反馈的接入没引入反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈反馈极性的判断方法：反馈极性的判断方法：瞬时极性法。瞬时极性法。先先假假定定某某一一瞬瞬间间输输入入信信号号的的极极性性，然然后后按按信信号号的的放放大大过过程程，逐逐级级推推出出输输出出信信号号的的瞬瞬时时极极性性，最最后后根根据据反反馈馈回回输输入入端端的的信信号号对对原原输输入入信信号号的的作作用用，判判断断出出反反馈的极性。馈

5、的极性。二、反馈极性的判断二、反馈极性的判断对分立元件而言，对分立元件而言，C与与B极性相反，极性相反，E与与B极性相同。极性相同。对集成运放而言，对集成运放而言，uO与与uN极性相反，极性相反，uO与与uP极性相同。极性相同。(动画动画avi9-2.avi)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。-因因为为差差模模输输入入电电压压等等于于输输入入电电压压与与反反馈馈电电压压之之差差，反反馈馈增增强强了了输输入入电电压压，所所以以为为正正反反馈馈。-反反馈馈信信号号削削弱弱了了输输入入信信号号，因此为因此为负反馈负

6、反馈。图图 6.1.3(a)正反馈正反馈(b)负反馈负反馈例例(+)(+)(-)(-)净输入量减小净输入量减小(+)(+)(-)(-)净输入量增加净输入量增加a a负反馈负反馈b b正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路级间反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)净输入量减小净输入量减小c c级间负反馈级间负反馈反馈通路反馈通路本级反馈通路本级反馈通路(-)(-)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈分立元件电路反馈极性的判断分立元件电路反馈极性的判断图图6.1.4分立元件放大电路反馈极性的判断分立元件放大电路反馈极性的判断反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小负反馈负

7、反馈原则：对分立元件而言，原则：对分立元件而言，C与与B极性极性相反相反，E与与B极性极性相同相同。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈、用瞬时极性法判断电路中用瞬时极性法判断电路中 正反馈与负反馈正反馈与负反馈根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。根据反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈。正反馈：净输入量增大；输出量的变化增大。正反馈：净输入量增大；输出量的变化增大。负反馈：净输入量减小；输出量的变化减小。负反馈：净输入量减小；输出量的变化减小。判断：判断：第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈正反馈可使输出幅度增加，负反馈则使输出幅度减小。在明确串正反馈可使输出幅度增

8、加，负反馈则使输出幅度减小。在明确串联反馈和并联反馈后，正反馈和负反馈可用联反馈和并联反馈后，正反馈和负反馈可用下列规则下列规则来判断：来判断：对三极管来说这两点是基极对三极管来说这两点是基极b b和发射极和发射极e e，对运算放大器，对运算放大器来说是同相输入端来说是同相输入端u u+和和反反相输入端相输入端u u-。正反馈和负反馈的判断法之二：正反馈和负反馈的判断法之二：以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有可比性。可比性。反馈信号和输入信号加于输入回路反馈信号和输入信号加于输入回路一点一点时时(并联反馈并联反馈)，

9、瞬时极性相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈；瞬时极性相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈；反馈信号和输入信号加于输入回路反馈信号和输入信号加于输入回路两点两点时时(串联反馈串联反馈)，瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈（判断举例）（判断举例）VCC+1 2Rc1ReRfT2 T1 C1+C2+C4+C3+-ufui+-+-uiRb 2Rb Rc +-uoRL (+)(-)(-)(+)(+)(+)注意注意:瞬时极性与相关电压的参考方向无关瞬时极性与相关电压的参考方向无关.第六章放大电路

10、中的反馈第六章放大电路中的反馈（判断举例）（判断举例）uIVCC+-uO+-+1 Rc1 Re1 R 2 Rc2 Re Rf1uB1uC2uET2T1(+)(+)(-)(-)(-)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈（判断举例）（判断举例）uIVCCT+-uO+-+1 Rc1 Re1 2 Rc2 Re Rf1uE1uC2uE(-)(+)(-)(-)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈（判断举例）（判断举例）+-uN1R Rf RL +-uIuO(+)(+)(-)(-)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈三、直流反馈与交流反馈的判断三、直流反馈与交流反馈的判断直流负反馈直

11、流负反馈：反馈量只含有直流量。：反馈量只含有直流量。交流负反馈交流负反馈：反馈量只含有交流量。：反馈量只含有交流量。图图6.1.5直流反馈与交流反馈的判断（一）直流反馈与交流反馈的判断（一）(a)电路电路(b)直流通路直流通路(c)交流通路交流通路直流反馈直流反馈无交流反馈无交流反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈7.1.2理想运放的两个工作区理想运放的两个工作区一、理想运放的性能指标一、理想运放的性能指标开环差模电压增益开环差模电压增益 Aod=；输出电阻输出电阻 ro =0；共模抑制比共模抑制比 KCMR =；差模输入电阻差模输入电阻 rid=；UIO =0、IIO=0、UIO

12、 =IIO=0；输入偏置电流输入偏置电流 IIB =0；-3 dB 带宽带宽 fH =，等等。等等。理想运放理想运放工作区：线性区和非线性区工作区：线性区和非线性区输入失调电压输入失调电压(电流电流)温漂温漂 实际运放实际运放都可以近都可以近似为似为理想运放理想运放。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈二、理想运放在线性工作区二、理想运放在线性工作区输输出出电电压压与与其其两两个个输输入入端端的的电电压压之之间间存存在在线线性性放放大关系，即大关系，即+Aod理想运放工作在线性区特点：理想运放工作在线性区特点：1.理想运放的差模输入电压等于零理想运放的差模输入电压等于零即即“虚短虚短”

13、第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈 运运放放同同相相输输入入端端与与反反相相输输入入端端两两点点的的电电压压相相等等，两两点点如如同同短路一样，但并未真正短路，称短路一样，但并未真正短路，称“虚短虚短”。实实际际运运放放A A0d0d不不等等于于无无穷穷大大，运运放放同同相相输输入入端端与与反反相相输输入入端端两点的电压不可能完全相等。两点的电压不可能完全相等。但但是是当当A A0d0d足足够够大大时时，差差模模输输入入电电压压u u+-u u-的的值值很很小小，与与电电路中其它电压相比，可忽略不计。路中其它电压相比，可忽略不计。如在线性区内，当如在线性区内，当u u0 0=10V=

14、10V时，时，若若A A0d0d=10=105 5，则，则u u+-u-u-=0.1mV=0.1mV，若若A A0d0d=10=107 7，则，则u u+-u-u-=1uV=1uV。可见可见A A0d0d愈大，愈大，u u+与与u u-的差值愈小。的差值愈小。1.1.理想运放的差模输入电压等于零理想运放的差模输入电压等于零第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈2.理想运放的输入电流等于零理想运放的输入电流等于零由于由于 rid=，两个输入端均没有电流，即两个输入端均没有电流，即“虚断虚断”“虚短虚短”与与“虚断虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要结是理想运放工作在线性区时的两个重要结

15、论。论。如当如当Rid=2M时，时，i+=（u+-u-）/Rid=1uV/2M=0.05nA第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈三、理想运放的非线性工作区三、理想运放的非线性工作区+UOMuOu+-u-O-UOM理想特性理想特性图图 7.1.3集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈理想运放工作在非线性区特点：理想运放工作在非线性区特点：当当 uP uN (即即u+u-)时，时，uO=+UOM当当 uP uN N (即即u+u-)时时,uO=-UOM1.uO 的值只有两种可能的值只有两种可能在在非非线线性性区区内内，(uP-uN N)可可

16、能能很很大大，即即 uP uN N。“虚地虚地”不存在不存在2.理想运放的输入电流等于零理想运放的输入电流等于零第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈实实际际运运放放 Aod ，当当 uP 与与 uN差差值值比比较较小小时时，仍仍有有|Aod(uP-uN N)|+UOM，运放工作在线性区。，运放工作在线性区。例例如如：F007 的的 UoM=14 V，Aod 2 105，线线性性区区内输入电压范围内输入电压范围uOuP-uN NO实际特性实际特性非线性区非线性区非线性区非线性区线性区线性区但但线性区范围很小。线性区范围很小。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.2负反馈放大电路

17、负反馈放大电路的四种的四种基本组态基本组态6.2.1负反馈放大电路分析要点负反馈放大电路分析要点（3 3）负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减，从而调）负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减，从而调整电路的净输入量和输出量。整电路的净输入量和输出量。（1 1）交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有稳定的比）交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有稳定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均得到抑制。由于输入量例关系，任何因素引起的输出量的变化均得到抑制。由于输入量的变化也同样会受到抑制，因此的变化也同样会受到抑制，因此交流负反馈使电路的放大能力下交流负反馈使电路的放大能

18、力下降降。（2 2）反馈量实质上是对输出量的取样，其数值与输出量成正比。）反馈量实质上是对输出量的取样，其数值与输出量成正比。u uo o uN uD(uI-uN)u uo o 第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈（2）从）从输入端输入端看，反馈量与输入量是以电压方式相叠加，看，反馈量与输入量是以电压方式相叠加，还是以电流方式相叠加。还是以电流方式相叠加。对于具体的负反馈放大电路，首先应研究下列问题，进而进对于具体的负反馈放大电路，首先应研究下列问题，进而进行定量分析。行定量分析。（1）从）从输出端输出端看，反馈量是取自于输出电压，还是取自于看，反馈量是取自于输出电压，还是取自于输出电

19、流。输出电流。反馈信号取自输出电压，则为反馈信号取自输出电压，则为电压反馈电压反馈反馈信号取自输出电流，则为反馈信号取自输出电流，则为电流反馈电流反馈反馈量与输入量以电压形式求和，为反馈量与输入量以电压形式求和，为串联反馈串联反馈反馈量与输入量以电流形式求和，为反馈量与输入量以电流形式求和，为并联反馈并联反馈动画动画avi9-1.avi第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.2.2四种负反馈组态四种负反馈组态一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈图图 6.2.2电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路反反馈馈信信号号与与输输出出电电压压成成正正比比，集集成成运运放放的的净净输输入入电电压压等

20、等于于输输入入电电压压与与反反馈馈电电压压之差，之差，电压串联、电压并联、电流串联、电流并联电压串联、电压并联、电流串联、电流并联负反馈负反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈二、电流串联负反馈二、电流串联负反馈图图 6.2.3电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路反反馈馈信信号号与与输输出出电电流流成成正正比比，净净输输入入电电压压等等于于外外加加输输入入信信号号与反馈信号之差与反馈信号之差（2）串联负反馈电路的输入电流很小，适用于输入信号为）串联负反馈电路的输入电流很小，适用于输入信号为恒压源或近似恒压源的情况。恒压源或近似恒压源的情况。（1）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反馈

21、能够稳定）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反馈能够稳定输出电流。输出电流。小结小结第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈三、电压并联负反馈三、电压并联负反馈图图 6.2.4电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路反反馈馈信信号号与与输输出出电电压压成成正正比比，净净输输入入电电流流等等于于外外加加输入电流与反馈电流之差输入电流与反馈电流之差第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈四、电流并联负反馈四、电流并联负反馈图图 6.2.5电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路 反反馈馈信信号号与与输输出出电电流流成成正正比比，净净输输入入电电流流等等于于外外加加输输入入信信号号与与反反馈信号之差

22、：馈信号之差：第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈四种负反馈组态的放大倍数四种负反馈组态的放大倍数电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路电压放大电压放大倍数倍数转移转移电阻电阻 转移电导转移电导电流放大电流放大倍数倍数第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.2.3反馈阻态的判断反馈阻态的判断并联：反馈量并联：反馈量输入量输入量接于同一输入端。接于同一输入端。接于不同的输入端。接于不同的输入端。串联：反馈量串联：反馈量输入量输入量电流：将电流：将负载负载短路，反馈量仍然存在。

23、短路，反馈量仍然存在。电压：将电压：将负载负载短路，反馈量为零。短路，反馈量为零。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈一、电压负反馈与电流负反馈的判断一、电压负反馈与电流负反馈的判断令输出电压为零令输出电压为零，反馈电流不存在，所以是，反馈电流不存在，所以是电压负反馈电压负反馈令输出电压为零令输出电压为零电路电路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈令输出电压令输出电压uo为零，反馈电流仍存在，所以是为零，反馈电流仍存在，所以是 电流负反馈电流负反馈令输出电压为零令输出电压为零电路电路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈二、串联反馈与并联反馈的判断（略）二、串联反馈与并联

24、反馈的判断（略）例例6.2.1判断反馈的组态。判断反馈的组态。反馈通路：反馈通路：T、R2与与R1交、直流反馈交、直流反馈瞬时极性法判断：瞬时极性法判断：负负反馈反馈输出端看：输出端看：电流电流负反馈负反馈输入端看：输入端看：串联串联负反馈负反馈电路引入交、直流电流串联负反馈电路引入交、直流电流串联负反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈例例6.2.2判断反馈的组态。判断反馈的组态。图图6.2.9例例6.2.2电路图电路图反馈通路：反馈通路：T3、R4与与R2交、直流反馈交、直流反馈瞬时极性法判断：瞬时极性法判断：负负反馈反馈输出端看：输出端看：电压电压负反馈负反馈输入端看：输入端看

25、：串联串联负反馈负反馈电路引入交、直流电压串联负反馈电路引入交、直流电压串联负反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.3.1负反馈放大电路的方框图表示法负反馈放大电路的方框图表示法图图6.3.1反馈放大电路方框图反馈放大电路方框图分分别别为为输输入入信信号号、输输出出信信号和反馈信号；号和反馈信号；开环开环放大倍数放大倍数无反馈时放大网络的放大倍数；无反馈时放大网络的放大倍数；因为：因为：6.3负反馈放大电路的方框图及一般表达式负反馈放大电路的方框图及一般表达式第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈所以：所以：闭环放大倍数：闭环放大倍数：电路的环路放大倍数电路的环路放大倍数(

26、回路增益回路增益)：反馈系数反馈系数：反馈深度反馈深度:第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.3.2四种组态电路的方块图四种组态电路的方块图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第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈表表6.3.1四四种种组态负反馈放大电路的比较组态负反馈放大电路的比较输出信号输出信号反馈信号反馈信号开环电路的放大倍数开环电路的放大倍数反馈系数反馈系数电压串联式电压串联式电压并联式电压并联式电流串联式电流串联式电流并联式电流并联式电压放电压放大倍数大倍数转移转移电阻电阻 转移转移电导电导电

27、流放电流放大倍数大倍数第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈若若深度负反馈深度负反馈结结论论：深深度度负负反反馈馈放放大大电电路路的的放放大大倍倍数数主主要要由由反反馈馈网络的反馈系数决定，能保持稳定。网络的反馈系数决定，能保持稳定。若若则则自激振荡自激振荡6.3.3负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式闭环放大倍数：闭环放大倍数：在中频段，在中频段，Af、A和和F均为实数均为实数 第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈反馈网络等效到输入端反馈网络等效到输入端反馈网络等效到输出端反馈网络等效到输出端考虑到输入端的负载效应时，应考虑到输入端的负载效应时，应令输出量为令输

28、出量为0。（电压短路：电流开路电压短路：电流开路）。）。考虑到输出端的负载效应时，应考虑到输出端的负载效应时，应令输入量为令输入量为0。（串联断开：并联短路串联断开：并联短路）。）。6.3.4负反馈放大电路的基本放大电路负反馈放大电路的基本放大电路 为了使信号的传递单向化，将反馈网络作为放大电路输入端和输为了使信号的传递单向化，将反馈网络作为放大电路输入端和输出端的等效电阻。出端的等效电阻。等效原则等效原则 当考虑反馈网络在输入端的负载效应时当考虑反馈网络在输入端的负载效应时,应令输出量的作用为零应令输出量的作用为零,当当考虑反馈网络在输出端的负载效应时考虑反馈网络在输出端的负载效应时,应令输

29、入量的作用为零应令输入量的作用为零.(.(P264)P264)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈绘制负反馈放大电路的基本放大电路的目的绘制负反馈放大电路的基本放大电路的目的-求解基本放大电路的放大倍数求解基本放大电路的放大倍数1.电压串联负反馈电压串联负反馈（电压短路：电流开路电压短路：电流开路）（串联断开：并联短路串联断开：并联短路）图图(a)所示电路的基本放大电路所示电路的基本放大电路电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈2.电流串联负反馈电流串联负反馈（电压短路：电流开路电压短路：电流开路）（串联断开：并联短路串联断开：并联短路）图图(

30、a)所示电路的基本放大电路所示电路的基本放大电路电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈3.电压并联负反馈电压并联负反馈（电压短路：电流开路电压短路：电流开路）（串联断开：并联短路串联断开：并联短路）图图(a)所示电路的基本放大电路所示电路的基本放大电路电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈4.电流并联负反馈电流并联负反馈利用基本放大电路求电压放大倍数方法比较麻烦。利用基本放大电路求电压放大倍数方法比较麻烦。（电压短路：电流开路电压短路：电流开路）（串联断开：并联短路串联断开：并联短路）图图(a)所示电路的基本放

31、大电路所示电路的基本放大电路电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.4.1 深度负反馈的实质深度负反馈的实质放大电路的闭环电压放大倍数：放大电路的闭环电压放大倍数：深深 度度 负负 反反 馈馈 放放 大大 电电 路路 的的 闭环电压放大倍数：闭环电压放大倍数：对于串联负反馈：对于串联负反馈：并联负反馈：并联负反馈：结论：结论：根据负反馈组态，选择适当的公式；再根据放大电路根据负反馈组态，选择适当的公式；再根据放大电路的实际情况，列出关系式后，直接估算闭环电压放大倍数。的实际情况，列出关系式后，直接估算闭环电压放大倍数。6.4深度负反馈放大电路放大倍数

32、的分析深度负反馈放大电路放大倍数的分析第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.4.2反馈网络的分析反馈网络的分析图图6.4.1反馈网络的分析反馈网络的分析(a)电压串联电压串联(b)电流串联电流串联(c)电压电压并联并联(d)电流电流并联并联第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.4.3 放大倍数的分析放大倍数的分析一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈放大倍数则为电压放放大倍数则为电压放大倍数大倍数二、电流串联负反馈二、电流串联负反馈放大倍数为转移电导放大倍数为转移电导 电压放大倍数电压放大倍数第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈三、电压并联负反馈三、电压并联负反馈放大

33、倍数为转移电阻放大倍数为转移电阻源源电压放大倍数电压放大倍数图图6.4.2并联负反馈电路的信号源并联负反馈电路的信号源对于并联负反馈电路，对于并联负反馈电路，信信号源内阻号源内阻是必不可少的。是必不可少的。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈四、电流并联负反馈四、电流并联负反馈放大倍数为电流放大倍数放大倍数为电流放大倍数电压放大倍数电压放大倍数小结：小结：（1）正确判断反馈组态；）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；）求解反馈系数；（3）利用）利用F求解求解第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈复习：复习：1.正、负反馈的判断正、负反馈的判断(瞬时极性法瞬时极性法)对分立元件而

34、言，对分立元件而言，C与与B极性相反，极性相反，E与与B极性相同。极性相同。对集成运放而言，对集成运放而言，uO与与uN极性相反，极性相反，uO与与uP极性相同。极性相同。以以电压求和电压求和或以或以电流求和电流求和判断净输入信号是增加或减小。判断净输入信号是增加或减小。2.交、直流负反馈的判断交、直流负反馈的判断直流负反馈直流负反馈：反馈量只含有直流量。：反馈量只含有直流量。交流负反馈交流负反馈：反馈量只含有交流量。：反馈量只含有交流量。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈3.3.四种负反馈阻态的判断四种负反馈阻态的判断并联：反馈量并联：反馈量输入量输入量接于同一输入端。接于同一输入

35、端。接于不同的输入端。接于不同的输入端。串联：反馈量串联：反馈量输入量输入量电流：将电流：将负载负载短路，反馈量仍然存在。短路，反馈量仍然存在。电压：将电压：将负载负载短路，反馈量为零。短路，反馈量为零。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈5、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算（1）正确判断反馈组态；）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；）求解反馈系数；（3）利用）利用F求解求解4、负反馈的几个概念、负反馈的几个概念若若深度负反馈深度负反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈例例6.4.1 如图如图6.2.8，已知，已知R110K，R2

36、100 K，R R3 32 2 K，R RL L5 5 K。求解在深度负反馈条件下的求解在深度负反馈条件下的A AUfUf.图图6.2.8例例6.4.1电路图电路图解：解：反馈通路反馈通路：T、R3、R2与与R1电路引入电路引入电流串联负反馈电流串联负反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈例例6.4.2 在图在图6.2.9所示电路中，已知所示电路中，已知R210K，R4100 K，求解在深度负反馈条件下的求解在深度负反馈条件下的A AUFUF图图6.2.9例例6.4.2电路图电路图反馈通路反馈通路：T3、R4与与R2电路引入电压串联负反馈电路引入电压串联负反馈电压放大倍数电压放大倍数

37、第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈 例例6.4.3a6.4.3a 估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。解：解：该该 电电 路路 为为 电电 压压 并并 联联 负负反反馈馈，在在深深度度负负反反馈馈条条件件下：下：则闭环则闭环电压放大倍数为：电压放大倍数为：例例 6.4.3a电路电路图图第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈该电路为电压串联负反馈该电路为电压串联负反馈在在深度负反馈条件下深度负反馈条件下例例 6.4.3(b)电路图电路图 例例6.4.3b6.4.3b：第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈例例 6.4.4 电路图电路图该电

38、路为电流并联负反馈，该电路为电流并联负反馈，在深度负反馈条件下：在深度负反馈条件下：故：故：闭环闭环电压放大倍数为：电压放大倍数为：例例6.4.46.4.4第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.5负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响6.5.1稳定放大倍数稳定放大倍数引引入入负负反反馈馈后后，在在输输入入信信号号一一定定的的情情况况下下，当当电电路路参参数数变变化化、电电源源电电压压波波动动或或负负载载发发生生变变化化时时，放放大大电电路路输输出出信信号号的的波波动动减减小小，即即放放大倍数的稳定性提高。放大倍数稳定性提高的程度与反馈深度有关。大倍数的稳定性提高。放大倍

39、数稳定性提高的程度与反馈深度有关。在在中频范围内，中频范围内，放大倍数的相对变化量：放大倍数的相对变化量：结论：结论：引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了(1+AF)倍。倍。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈例：例：在电压串联负反馈放大电路中，在电压串联负反馈放大电路中，估算反馈系数和反馈深度估算反馈系数和反馈深度 估算放大电路的闭环电压放大倍数估算放大电路的闭环电压放大倍数 如如果果开开环环差差模模电电压压放放大大倍倍数数 A 的的相相对对变变化化量量为为10%，此时闭环电压放大倍数此时闭环电压放大倍数 Af 的相对变化量等于多少？的相对变化量等

40、于多少？解：解：反馈系数反馈系数反馈深度反馈深度第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈 闭环闭环放大倍数放大倍数 Af 的的相对变化量相对变化量 结结论论：当当开开环环差差模模电电压压放放大大倍倍数数变变化化 10%时时，电电压压放放大大倍倍数数的的相相对对变变化化量量只只有有 0.000 1%，而而稳稳定定性性提提高了一万倍。高了一万倍。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.5.2改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻不同类型的负反馈，对输入电阻、输出电阻的影响不同。不同类型的负反馈，对输入电阻、输出电阻的影响不同。一、对输入电阻的影响一、对输入电阻的影响1.串联负反馈

41、增大输入电阻串联负反馈增大输入电阻得：得：结结论论：引引入入串串联联负负反反馈馈后后，输输入入电电阻阻增增大大为为无无反反馈馈时的时的 倍。倍。图图 6.5.1注意：在某些负反馈放大电路中，有些电阻不在反馈内，如注意：在某些负反馈放大电路中，有些电阻不在反馈内，如图图6.4.3中的中的Rb1,反馈对它不产生影响。反馈对它不产生影响。-只针对串联负反馈。只针对串联负反馈。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈2.并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻得：得：结结论论：引引入入并并联联负负反反馈馈后后，输输入入电电阻阻减减小小为为无无负负反反馈馈时的时的 1/。图图 6.5.3并联负反

42、馈对并联负反馈对 Ri 的影响的影响第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈二、负反馈对输出电阻的影响二、负反馈对输出电阻的影响1.电压负反馈减小输出电阻电压负反馈减小输出电阻放大电路的输出电阻定义为：放大电路的输出电阻定义为：得：得：结结论论：引引入入电电压压负负反反馈馈后后，放放大大电电路路的的输输出出电电阻阻减减小小到无反馈时的。到无反馈时的。图图 6.5.4Rof第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈2.电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻图图 6.5.5结结论论：引引入入电电流流负负反反馈馈后后，放放大大电电路路的的输输出出电电阻阻增增大大到无反馈时的到无反馈时的

43、倍。倍。注意：在某些负反馈放大电路中，有些电阻不在反馈内，如注意：在某些负反馈放大电路中，有些电阻不在反馈内，如图图6.4.4中的中的RC2,反馈对它不产生影响。反馈对它不产生影响。-只针对电流负反馈。只针对电流负反馈。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈综上所述综上所述(1).反反馈馈信信号号与与外外加加输输入入信信号号的的求求和和方方式式只只对对放放大大电电路路的的输输入入电电阻阻有有影影响响：串串联联负负反反馈馈使使输输入入电电阻阻增增大大；并联负反馈使输入电阻减小。并联负反馈使输入电阻减小。(2).反反馈馈信信号号在在输输出出端端的的采采样样方方式式只只对对放放大大电电路路的的

44、输输出出电电阻阻有有影影响响：电电压压负负反反馈馈使使输输出出电电阻阻减减小小；电电流流负反馈使输出电阻增大。负反馈使输出电阻增大。(3).串串联联负负反反馈馈只只增增大大反反馈馈环环路路内内的的输输入入电电阻阻；电流负反馈只增大反馈环路内的输出电阻。电流负反馈只增大反馈环路内的输出电阻。(4).负负反反馈馈对对输输入入电电阻阻和和输输出出电电阻阻的的影影响响程程度度，与反馈深度有关。与反馈深度有关。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.5.3展宽频带展宽频带由由于于负负反反馈馈可可以以提提高高放放大大倍倍数数的的稳稳定定性性，因因而而对对于于 频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改

45、善。频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。设设无无反反馈馈时时放放大大电电路路在在中中、高高频频段段的的放放大大倍倍数数分分别别为为 ，上限频率为，上限频率为 f；引入反馈系数为的负反馈后，放大电路在中、引入反馈系数为的负反馈后，放大电路在中、高频段的放大倍数分别为高频段的放大倍数分别为 ，上限频率为，上限频率为 fHf。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈所以：所以：第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈可可见见，引引入入负负反反馈馈后后，放放大大电电路路的的中中频频放放大大倍倍数数减减小小为为无无反反馈馈时时的的1/；而而上上限限频频率率提提高高到无反馈时的倍。到无反馈时

46、的倍。同同理理，可可推推导导出出引引入入负负反反馈馈后后，放放大大电电路路的的下下限频率降低限频率降低为无反馈时的为无反馈时的 1/。结结论论：引引入入负负反反馈馈后后，放放大大电电路路的的上上限限频频率率提提高高，下限频率降低，因而下限频率降低，因而通频带展宽通频带展宽。fbwf=fHf-fLffHf fbw=fH-fLfH基本放大电路的基本放大电路的通频带通频带反馈放大电路的反馈放大电路的通频带通频带第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈3dB3dBfLfHfbwfLffHffbwf负反馈对通频带和放大倍数的影响负反馈对通频带和放大倍数的影响f第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的

47、反馈xf负反馈负反馈减小了波形失真减小了波形失真 加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反馈FxfAxixoxo大大小小略大略大略大略大略小略小略小略小略小略小略小略小略大略大略大略大xiA接近正弦波接近正弦波预预失真失真+6.5.4减小非线性失真和抑制干扰减小非线性失真和抑制干扰同样道理，负反馈可抑制放大电路内部噪声。同样道理，负反馈可抑制放大电路内部噪声。图图 6.5.7(动画动画avi9-3.avi)(动画动画avi9-4.avi)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈6.5.5 放大电路中引入负反馈的一般原则放大电路中引入负反馈的一般原则负反馈对放大电路性能方面的影响，均与反馈深度有关

48、。负反馈对放大电路性能方面的影响，均与反馈深度有关。负反馈放大电路的分析以定性分析为主，定量分析为辅。负反馈放大电路的分析以定性分析为主，定量分析为辅。定性分析常用定性分析常用EDA软件（软件（EWB/PSPICE）进行分析。进行分析。电路设计时，引入负反馈的一般原则电路设计时，引入负反馈的一般原则 (P280-281)（1）为了稳定静态工作点为了稳定静态工作点，应引入直流负反馈；，应引入直流负反馈；为了改善电路的动态性能为了改善电路的动态性能，应引入交流负反馈。，应引入交流负反馈。（2）根据信号源的性质引入串联负反馈，或者并联负反馈根据信号源的性质引入串联负反馈，或者并联负反馈。当信号源为恒

49、压源或内阻较小的电压源时，为增大放大电路的当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为增大放大电路的输入电阻，以减小信号源的输出电流和内阻上的压降，应引入输入电阻，以减小信号源的输出电流和内阻上的压降，应引入串联负反馈串联负反馈。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈（4）根据表）根据表6.3.1所示的四种组态反馈电路的功能，所示的四种组态反馈电路的功能，在需要进行信在需要进行信号变换时，选择合适的组态号变换时，选择合适的组态。例如，若将电流信号转换成电压信。例如，若将电流信号转换成电压信号，应在放大电路中引入号，应在放大电路中引入电压并联负反馈电压并联负反馈；若将电压信号转换成；若将电压信

50、号转换成电流信号，应在放大电路中引入电流信号，应在放大电路中引入电流串联负反馈电流串联负反馈，等等。，等等。当信号源为恒流源或内阻较大的电压源时，为减小电路的输当信号源为恒流源或内阻较大的电压源时，为减小电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入并联负反馈并联负反馈。（3）根据负载对放大电路输出量的要求根据负载对放大电路输出量的要求，即负载对其信号源，即负载对其信号源的要求，决定引入电压负反馈或电流负反馈。当负载需要稳定的的要求，决定引入电压负反馈或电流负反馈。当负载需要稳定的电压信号时，应引入电压信号时，应引入电压负反馈电压负反馈；当负载需要稳定