反馈的基本概念及判断方法教学文稿.ppt

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1、反馈的基本概念及判断方反馈的基本概念及判断方法法第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 4.1 反馈的基本概念及判断方法 在实用放大电路中，为了改善各方面的性能，总是要引入不同形式的反馈。因此，掌握反馈的基本概念及判断方法是研究实用电路的基础。本节将就反馈的概念、各种组态交流负反馈的特点和反馈性质的判断方法等问题一一加以阐述。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 4.1.1 反馈的基本概念 1什么是反馈 在放大电路中，将输出量（输出电压或电流）的一部分或全部，通过一定的方式引回到输入电路来影响输入量（输入电压或电流），称为反馈。根据反馈放大电路各部分电路的主要功能，可将其分成为基

2、本放大电路A和反馈网络F两部分，如图4.1.1所示。整个放大电路的输入信号称为输入量，输出信号称为输出量；反馈网络的输入信号是电路的输出量，其输出信号称为反馈量；基本放大电路的输入信号称为净输入量，它是输入量和反馈量叠加的结果。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈图4.1.1 反馈放大电路的组成框图第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 2反馈的极性 根据反馈的效果可将反馈分为正反馈和负反馈。引入反馈后使得放大电路的净输入量增大的称为正反馈，使得净输入量减少的称为负反馈。净输入量的变化必然带来输出量的相应变化。因此，反馈的结果使得输出量的变化增大的称为正反馈，使得输出量的变化减少

3、的称为负反馈。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 3直流反馈和交流反馈 反馈量为直流量的称为直流反馈，反馈量为交流量的称为交流反馈。或者说，在直流通路中引入的反馈为直流反馈，在交流通路中引入的反馈为交流反馈。4局部反馈和级间反馈 通常，在多级放大电路中每级电路各自的反馈称为本级反馈或局部反馈，而从多级放大电路的输出引回输入的反馈称为级间反馈，本章的重点是研究级间反馈。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 4.1.2 反馈的类型和判断 1有无反馈的判断 在放大电路中，若其输出回路与输入回路有由电阻、电容等元件构成的通路，则说明电路中引入了反馈，否则无反馈。第第4章章 放大电路的

4、负反馈放大电路的负反馈例4.1.1 分别判断图4.1.2所示各电路是否引入了反馈。图4.1.2 例4.1.1的电路图 第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 解：通常，可以通过观察电路输出回路和输入回路有无直接的“联系”来判断电路中有无反馈。在图4.1.2（a）所示电路中，输出与输入回路间不存在反馈网络，故该电路没有引入反馈。在图4.1.2（b）所示电路中，电阻R2将集成运放的输出端（也是整个电路输出端）和反相输入端“联系”起来，构成反馈通路，使输出电压影响集成运放的输入电压，故引入了反馈。在图4.1.2（c）所示电路中，电阻Re既在输入回路，又在输出回路，将输出回路的电流变化转换成电压

5、的变化来影响晶体管b-e间电压，故引入了反馈。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈图4.1.3 放大电路中的直流反馈和交流反馈（a）共射放大电路 （b）直流通路 （c）交流通路 2直流反馈和交流反馈的判断 根据直流反馈和交流反馈的基本概念，即可得到判断结果。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 例如，图4.1.3（a）所示共射放大电路的直流通路如图4.1.3（b）所示。图中，Re将集电极静态电流ICQ的变化转换为电压的变化来影响晶体管b-e间的电压，使基极静态电流IBQ与ICQ变化方向相反，稳定了静态工作点，因而起直流负反馈作用。交流通路如图4.1.3（c）所示。图中，电阻Re

6、被旁路电容Ce短路，因而没有反馈作用。由以上分析可知，在分析电路的反馈时，要特别注意耦合电容和旁路电容等大容量电容对直流通路和交流通路的影响。本章重点研究交流反馈，因此，不管是否画出交流通路，所研究的均为反馈对动态参数的影响。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 3反馈极性的判断 电路中引入的是正反馈还是负反馈，称为反馈的极性。瞬时极性法是判断反馈极性的基本方法。具体做法是：首先设定输入信号的瞬时极性，然后以此为依据逐级判断放大电路各相关点的电位或电流的极性，从而得出输出信号的极性；再根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性。若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大，则说明电路中引入了正

7、反馈；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减少，则说明电路中引入了负反馈。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈例4.1.3 判断图4.1.6所示各电路中引入的交流反馈的极性。（a）（b）图4.1.6 例4.1.3的电路图第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 解：图4.1.6（a）所示电路中，假定输入电压vi的瞬时极性为正，如图a中所标，经BJT放大后，其发射极电位ve(即反馈信号vf)为正，因而使该放大电路的净输入信号vid=vi-vf比没有反馈（即没有Re）时的vid=vi减小了，所以由Re引入的交流反馈是负反馈。图4.1.6（b）所示电路中，R4是级间反馈网络的元件。设运放

8、A1同相输入端电压vi的瞬时极性为正，则A1输出电压vo1为正，A2输出电压vo为负，通过R1和R4分压反馈电压vf 的瞬时极性为负，使净输入电压vid=vi-vf 增大，为正反馈。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 4.1.3 负反馈放大电路的四种基本组态 在放大电路中最常引入的是各种级间负反馈。若将图4.1.1所示方框图中负反馈放大电路的基本放大电路和反馈网络均看成两端口网络，则根据两个网络的连接方式可将交流负反馈分为四种组态，也称四种形式。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 1电压反馈和电流反馈、串联反馈和并联反馈的概念 按基本放大电路的输出端口和反馈网络的输入端口的

9、连接方式的不同分为电压反馈和电流反馈，以放大电路的输出电压作为反馈网络的输入信号的称为电压反馈，以放大电路的输出电流作为反馈网络的输入信号的称为电流反馈。按基本放大电路的输入端口和反馈网络的输出端口的连接方式不同分为串联反馈和并联反馈，若反馈网络的输出（即反馈量）为电压，即反馈量与输入量以电压的形式相叠加，则称为串联反馈；若反馈网络的输出（即反馈量）为电流，即反馈量与输入量以电流的形式相叠加，则称为并联反馈。因此，交流负反馈的四种组态为电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 2四种组态负反馈放大电路的方框图 电压串联、电压并

10、联、电流串联和电流并联负反馈放大电路的方框图如图4.1.7所示。（a）（b）第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 （c）（d）图4.1.7 四种组态负反馈放大电路的方框图（a）电压串联负反馈 （b）电压并联负反馈（c）电流串联负反馈 （d）电流并联负反馈 第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 由图4.1.7（a）和（c）所示电路可知，若输入信号源为恒流源，则基本放大电路的输入电流将不因引入反馈而发生变化，因而净输入电压也不因引入反馈而发生变化，即反馈将不起作用，所以串联负反馈适用于信号源为恒压源或信号源内阻较小的场合。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 由图4.1.7

11、（b）和（d）所示电路可知，若输入信号源为恒压源，则基本放大电路的输入电压将不因引入反馈而发生变化，因而净输入电流也不因引入反馈而发生变化，即反馈将不起作用，所以并联负反馈适用于信号源为恒流源或信号源内阻较大的场合。由于负反馈的结果使输出量的变化减小，即稳定输出量，所以电压负反馈能稳定输出电压，而电流负反馈能稳定输出电流。第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 3负反馈放大电路反馈组态的判断 根据基本概念，输入量、反馈量和净输入量以电压相叠加则为串联反馈，以电流相叠加则为并联反馈。判断电压与电流反馈的常用方法是“输出短路法”，即假设输出电压vo=0，或令负载电阻RL=0，看反馈信号是否还

12、存在，若反馈信号随之为零，则说明电路引入了电压反馈；若反馈信号依然存在，则说明电路引入了电流反馈 第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈例4.1.4 判断图4.1.8所示各电路分别引入了哪种组态的交流负反馈。（a）（b）图4.1.8 例4.1.4的电路图第第4章章 放大电路的负反馈放大电路的负反馈 解：在图4.1.8（a）所示电路中，反馈电阻Rf从输出级的射极将部分输出信号反馈到输入级的基极，因反馈信号和输入信号都从T1的基极接入，以电流相叠加，所以为并联反馈。若将输出端短路，使输出电压vo=0，但io 0，if 0，因此为电流反馈。在图4.1.8（b）所示电路中，反馈信号从运放的同相输入端接入，输入信号从反相输入端接入，以电压相叠加，因此为串联反馈。反馈电压vf与输出电压vo成正比，若vo为零，则vf也为零，因此为电压反馈。综上所述，图4.1.8（a）所示电路引入了电流并联负反馈，图4.1.8（b）所示电路引入了电压串联负反馈。结束结束