第4章放大电路中的反馈.pptx

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1、本章主要讲述:反馈的基本概念;负反馈放大电路的方框图和一般表达式;负反馈放大电路的组态及其判别方法;深度负反馈放大倍数的估算方法;负反馈对放大电路性能的影响等。Home内容简介第1页/共50页重点掌握:放大电路反馈的判别方法;正确理解深度负反馈条件下放大倍数的含义及估算方法;掌握各种负反馈对放大电路性能的影响，并能根据需要正确引入合适的交流负反馈。Home内容简介第2页/共50页第第4 4章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈4.1反馈的基本概念及判别方法4.1.1 反馈的基本概念1、什么是反馈在电子电路中，将在电子电路中，将输出量输出量(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

2、过的一部分或全部通过一定的电路形式一定的电路形式作用作用到到输入回路输入回路，用来影响其输入量，用来影响其输入量 (放大电路的输放大电路的输入电压或输入电流入电压或输入电流)的措施。的措施。第3页/共50页图4.1.1 反馈放大电路的方框图XiXfXoXi闭环放大电路AF第4页/共50页3、有无反馈的判别 若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路，即反馈通路，并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈；否则电路中便没有反馈。反馈元件：反馈通路中影响反馈量的元件。反馈通路：自输出端至输入端的通道。第5页/共50页图6.1.2 有无反馈的判断判断方法：是否有从输出至输入的逆行通路。

3、(b)反馈通道：uO uN，反馈元件：R2负载第6页/共50页4.1.2 正反馈与负反馈使放大电路净输入量增大的反馈。使放大电路净输入量减小的反馈。正反馈:负反馈:根据净输入量的变化区分反馈的极性：第7页/共50页 由于反馈的结果影响了净输入量，因而必然由于反馈的结果影响了净输入量，因而必然影响输出量。所以影响输出量。所以:根据输出量的变化区分反馈的极性：正反馈的结果使输出量的变化增大;负反馈的结果使输出量的变化减小。第8页/共50页例如：T IC IE IC UE、UB不变不变 UBE IB（直流负反馈）第9页/共50页瞬时极性法是判断电路中反馈极性的基本方法。具体做法是：2、反馈极性的判断

4、 规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；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，则说明引入了正反馈；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了负反馈。第10页/共50页-图4.1.3 反馈极性的判断用瞬时极性法判断时：负反馈使净输入信号（Xi）减小。+净输入变小净输入变大净输入变小+uD=uI-uFuD=uI (uF）iN=iI-iF第11页/共50页B 输入，C 反相，E同相(跟随)E 输入，C 同相三极管的瞬时极性：也适用于场效应管，E-S，C-D，B-

5、GuIufuI集电极反相，发射极跟随集电极反相，发射极跟随共基电路输入输出同相共基电路输入输出同相第12页/共50页图4.1.4 分立元件放大电路反馈极性的判断反馈通道：T2c T1e，反馈元件R6 R3+输出取样点反馈元件反馈通道使用瞬时极性法反馈加入点反馈元件第13页/共50页4.1.3 直流反馈与交流反馈直流反馈：反馈量只含有直流量；或者说，仅在直流通路中存在的反馈。在很多放大电路中，常常是交、直流反馈兼而有之。交流反馈：反馈量只含有交流量；或者说，仅在交流通路中存在的反馈。第14页/共50页图4.1.5 直流反馈与交流反馈的判断（一）直流、交流反馈看通路。直流通路交流通路2、直流反馈与

6、交流反馈的判断第15页/共50页图4.1.6 直流反馈与交流反馈的判断（二）直流通路，电容器开路无直流反馈第16页/共50页判断图示电路的反馈性质。解：反馈通路，反馈元件。+-+uD=uI-uF引入了直流、交流负反馈通路。uouf，反馈元件R4。例4.1.1 电路图 第17页/共50页图6.2.1 负反馈放大电路6.2 负反馈放大电路的四种基本组态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起稳定uo作用当：Aod=时，uD0 uO uIuO uN uD(ui-uN)uO （负反馈）第18页/共50页结 论(1)交流负反馈交流负反馈使放大电路的使放大电路的输出量输出量与与输入量输入

7、量之间之间具有具有稳定的比例关系稳定的比例关系，任何因素引起的输出量，任何因素引起的输出量的变化均将得到的变化均将得到抑制抑制。由于输入量的变化也同样会受到抑制，因由于输入量的变化也同样会受到抑制，因此此交流负反馈使电路的放大能力下降交流负反馈使电路的放大能力下降。(2)反馈量反馈量实质上是对输出量的实质上是对输出量的取样取样，其，其数值数值与与输出量输出量成成正比正比。(3)负反馈负反馈的基本作用是的基本作用是将将引回的引回的反馈量反馈量与与输入输入量相减量相减，从而调整电路的净输入量和输出量。，从而调整电路的净输入量和输出量。第19页/共50页 对于具体的负反馈放大电路，首先应研究下列问题

8、，进而进行定量分析。(1)从输出端看，反馈量是取自(2)从输入端看，反馈量与输入量叠加输出电流输出电压电流方式电压方式第20页/共50页 当反馈量取自输出电压时称为电压反馈，取自输出电流时称为电流反馈；交流负反馈的四种组态:当反馈量与输入量以电压方式相叠加时称为串联反馈，以电流方式相叠加时称为并联反馈；交流负反馈有四种组态或四种方式电流串联电压串联电流并联电压并联第21页/共50页研究负反馈两个重要条件1.虚短：uD 0 ；u uN N u uP P当基本放大器的放大倍数足够大时，可以认为净输入信号近似为 0。例如:运放A741的开放大倍数约为105，当输出电压为10V时，差模输入电压为：2.

9、虚断：iP =iN =iD 0第22页/共50页图6.2.2 电压串联负反馈电路一、电压串联负反馈电压串联负反馈：若从输出电压取样，通过反馈网络得到反馈电压，然后与输入电压相比较，求得差值作为净输入电压进行放大。4.2 负反馈电路的类型第23页/共50页当A时：（虚短）uD 0（6.2.1）uI uF第24页/共50页（虚短）二、电压并联负反馈 iI iF uN uP=0 uO -iFR-iIR（虚断）iD 0（6.2.5）电压并联负反馈：若从输出电压取样，通过反馈网络得到反馈电流，然后与输入电流相比较，求得差值作为净输入电流进行放大。第25页/共50页三、电流串联负反馈第26页/共50页四、

10、电流并联负反馈电流并联负反馈：若从输出电流取样，通过反馈网络得到反馈电流，然后与输入电流相比较，求得差值作为净输入电流进行放大。第27页/共50页反馈组态的判别串联、并联看输入；电压、电流看输出。串联反馈:反馈信号与输入信号在不同节点上;并联反馈:反馈信号与输入信号在同一个节点上。电压反馈:反馈取自输出端Uo(或输出分压端);电流反馈:反馈取自非输出端Uo。规 律：第28页/共50页二、串联负反馈与并联负反馈的判断uD=uI uF并联负反馈：输入信号与反馈信号接在相同的输入端上。iD=ii if串联负反馈：输入信号与反馈信号接在不同的输入端上。第29页/共50页返回 为电流串联负反馈。【例1】

11、第30页/共50页【例2】返回 为电压串联负反馈。+-+第31页/共50页4.3.1 负反馈放大电路的方块图及一般表达式6.3.1 6.3.1 负反馈放大电路的方块图表示法负反馈放大电路的方块图表示法图6.3.1 负反馈放大电路的方框图方块图意义：方块图意义：为了研究负反馈放大电路的共同规律。为了研究负反馈放大电路的共同规律。第32页/共50页之间的关系：基本放大电路放大倍数:反馈系数:闭环放大倍数:(6.3.4)(6.3.3)(6.3.5)环路放大倍数:(6.3.6)第33页/共50页6.3.3 负反馈放大电路的一般表达式(6.3.7）(6.3.8）在中频段时：第34页/共50页6.3.3

12、负反馈放大电路的一般表达式当电路引入负反馈时：0 Af1（6.3.9）表明当电路引入深度负反馈(即1+AF1)时，放大倍数几乎仅仅决定于反馈网络，而与基本放大电路无关。从深度负反馈的条件可知，反馈网络的参数确定后，基本放大电路的放大能力愈强，即A的数值愈大，反馈愈深，Af 与 1F 的近似程度愈好。第36页/共50页4.3.2 负反馈对放大电路性能的影响 放大电路中引入交流负反馈后，其性能会得到多方面的改善：1）稳定放大倍数；2）改变输入电阻和输出电阻；3）展宽频带；4）减小非线性失真等。第37页/共50页 1、稳定放大倍数（6.5.1）（6.5.2）当 A 改变时，Af 的相对变化两是A 的

13、1(1+AF)在中频段：第38页/共50页2、改变输入电阻和输出电阻串联负反馈使输入电阻增大。并联负反馈使输入电阻减小。电压负反馈使输出电阻减小。电流负反馈使输出电阻增大。对输入电阻影响对输出电阻影响第39页/共50页Rif=(1+AF)Ri（6.5.4）一、对输入电阻的影响1、串联负反馈增大输入电阻第40页/共50页图6.5.2 Rb在反馈环之外时串联 负反馈电路的方框图图6.4.3 电路图Rif=(1+AF)RiRif=Rb/Rif第41页/共50页图6.5.3 并联负反馈电路的方框图（6.5.5）2、并联负反馈减小输入电阻第42页/共50页图6.5.4 电压负反馈电路的方框图二、对输出电

14、阻的影响1、电压负反馈减小输出电阻Rof=Ro/(1+AF)（6.5.7）Rof=Uo/Io第43页/共50页图6.5.5 电流负反馈电路的方框图2、电流负反馈增大输出电阻Rof=(1+AF)Ro（6.5.4）Rof=Uo/Io第44页/共50页3、展宽频带加入负反馈将展宽频带。fbwf=(1+AF)fbw第45页/共50页图6.5.6 消除 ib失真的方法4、减小非线性失真第46页/共50页图6.5.7 引入负反馈使非线性失真减小第47页/共50页1、什么是自激振荡的现象？ui=0Auo2、负反馈放大电路自激振荡的原因和条件一、自激振荡产生的原因 4.5 自激振荡第48页/共50页小小小小 结结结结 本讲主要介绍了以下基本内容：本讲主要介绍了以下基本内容：反馈的基本概念。反馈的基本概念。反馈的判别和负反馈放大电路组态的判别。反馈的判别和负反馈放大电路组态的判别。负反馈放大电路的计算，特别是深度负反馈负反馈放大电路的计算，特别是深度负反馈 放大电路的计算。放大电路的计算。负反馈对放大电路性能的影响，以及如何引入负反馈对放大电路性能的影响，以及如何引入负反馈，改善放大电路的性能。负反馈，改善放大电路的性能。负反馈放大电路的自激及其稳定性分析。负反馈放大电路的自激及其稳定性分析。Home第49页/共50页感谢您的观看！第50页/共50页