课题十放大电路中的负反馈.pptx

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1、1.1 1.1 1.1 1.1 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1.1.反馈：反馈：将放大电路输出端的信号将放大电路输出端的信号(电压或电流电压或电流)的的一部分或全部引回到输入端。一部分或全部引回到输入端。+UCCRE+UCCRE+将输出电流将输出电流引到输入端引到输入端17.1反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类第1页/共46页反馈通路（反馈网络）反馈通路（反馈网络）信号反向传输的渠道信号反向传输的渠道2.2.反馈网络反馈网络开环开环 无反馈通路无反馈通路闭环闭环 有反馈通路有反馈通路第2页/共46页(a)没有连接输入与输出端的通没有连接输入与输出端的通路，即：

2、无反馈通路，电路路，即：无反馈通路，电路无反馈。无反馈。(b)(b)有连接输入与输出端的通路有连接输入与输出端的通路;且反馈回来的信号且反馈回来的信号I If f 影响净输影响净输入信号入信号 I Ii i 。电路存在反馈。电路存在反馈。(c)表面有连接输入与输出端的通路，表面有连接输入与输出端的通路，但实际输出通过但实际输出通过R R接地，没有信号接地，没有信号引回输入端来影响输入信号。引回输入端来影响输入信号。有无反馈的判断有无反馈的判断有无反馈的判断有无反馈的判断IfIiIi 根据根据输出信号是否有反向传输渠道输出信号是否有反向传输渠道来进行判别来进行判别。第3页/共46页有无反馈的判断

3、第4页/共46页开环放大倍数开环放大倍数比较环节比较环节3.3.3.3.反馈放大电路的一般方框图反馈放大电路的一般方框图反馈放大电路的一般方框图反馈放大电路的一般方框图反馈反馈电路电路F F反馈系数反馈系数输入信号输入信号反馈信号反馈信号净输入信号净输入信号基本放大基本放大电路电路A Ao o比较环节比较环节闭环放大倍数闭环放大倍数第5页/共46页1.1.反馈类型正反馈：引入反馈后，使净输入量 变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。判别方法：瞬时极性法。假设某一瞬时，在放大电路的输入端加入一个正极性的输入信号，按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反

4、馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。1.1.1.1.正反馈与负反馈第6页/共46页瞬时极性法：1 1）遇集成运放：在）遇集成运放：在u up p 端输入信号，端输入信号，u uo o 极性不极性不变；在变；在 u uN N 端输入信号，端输入信号，u uo o 与与 u uI I 极性相反。极性相反。第7页/共46页2 2）遇晶体管：）遇晶体管：在基极输入集电极输出（在基极输入集电极输出（共射共射），），u uo o与与 u uI I 极性相反；极性相反；在基极输入发射极输出（在基极输入发射极输出（共集共集），），u uo o与与 u uI I 极性相同；极性相同；在发射极

5、输入集电极输出（在发射极输入集电极输出（共基共基），），u uo o与与 u uI I 极性相同。极性相同。瞬时极性法：第8页/共46页例(+)(+)(-)(-)(+)(+)(-)(-)净输入量负反馈正反馈反馈通路i i1 1i if f i id d第9页/共46页级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)级间负反馈反馈通路本级反馈通路练习练习:RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+第10页/共46页2.2.交流反馈、直流反馈与交直流反馈交流反馈、直流反馈与交直流反馈(1)直直流流反反馈馈：若若反反馈馈环环路路内内,直直流流分分量量可可以以流流通通,则则该该反反馈

6、馈环环可可以以产产生生直直流反馈。流反馈。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。(2)交流反馈：若反馈环路内,交流分量可以流通,则该反馈环可以产生交流反馈。交流负反馈主要用来改善放大器的性能；交流正反馈主要用来产生振荡。(3)交直流反馈：若反馈环路内,直流分量和交流分量均可以流通,则该反馈环既可以产生直流反馈,又可以产生交流反馈。第11页/共46页RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信号均可通过号均可通过号均可通过号均可通过 R R R RE E E E，所，所，所，所以以以以R

7、 R R RE E E E引入的是交、直引入的是交、直引入的是交、直引入的是交、直流反馈。流反馈。流反馈。流反馈。如果有发射极旁路电容，如果有发射极旁路电容，R RE E中仅有直流分量的中仅有直流分量的信号通过信号通过 ，这时，这时R RE E引入的则是直流反馈。引入的则是直流反馈。E例第12页/共46页交、直流反馈同交、直流反馈同时存在；反馈电时存在；反馈电路中交、直流信路中交、直流信号均存在。号均存在。仅直流反馈；仅直流反馈；因为交流信号因为交流信号被被C C 短路，反短路，反馈信号中仅有馈信号中仅有直流信号存在。直流信号存在。仅交流反馈；因仅交流反馈；因为电路中直流信为电路中直流信号被号

8、被 C C 阻断，反阻断，反馈信号中仅有交馈信号中仅有交流信号存在。流信号存在。练习练习:第13页/共46页（series feedback、parallel feedback）反馈信号在输入端（比较端）的连接分为：串联反馈：满足电压叠加关系。并联反馈：满足电流叠加关系。判别方法：并联：反馈量输入量接于同一输入端。接于不同的输入端。串联：反馈量输入量3.3.3.3.串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈并联反馈第14页/共46页（voltage feedback、current feedback）从从输输出出端端（采采样样端端），采采样样信信号号在在输

9、输出出端端分分为为取取电电压压和取和取电流电流两种方式。两种方式。电流反馈：将电流反馈：将负载负载短路，反馈信号仍然存在。短路，反馈信号仍然存在。电压反馈：将电压反馈：将负载负载短路，反馈信号为零。短路，反馈信号为零。电压反馈：稳定输出电压。电压反馈：稳定输出电压。电流反馈：稳定输出电流。电流反馈：稳定输出电流。判别方法：判别方法：（负载短路法）（负载短路法）4.4.4.4.电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈第15页/共46页电压反馈电流反馈第16页/共46页17.2放大电路中的放大电路中的负负反馈反馈比较端串联并联采样端电压电流电压串联反馈电压并联反馈电

10、流串联反馈电流并联反馈17.2.1负反馈的类型负反馈的类型第17页/共46页u uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压(差值电压差值电压)负反馈负反馈+u uf f+u ud du uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+R RL L 1.电压串联负反馈反馈电压反馈电压 ui 与 uf 接在不同的端，串联反馈 反馈过程：uoufuduo 电压负反馈具有稳定输出电压的作用电压负反馈具有稳定输出电压的作用 R RL L短路短路u uf f=0=0电压反馈电压反馈第18页/共46页2.2.电压并联负反馈电压并联负反馈i i1 1i if f i id du uo oR RF F

11、u ui iR R2 2R R1 1+R RL L i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流(差差值电流值电流)负反馈负反馈反馈电流反馈电流取自输出电压取自输出电压电压反馈电压反馈 反馈信号与输入信号接在相同端反馈信号与输入信号接在相同端并联反馈并联反馈 特点：特点：输入电阻低、输出电阻低输入电阻低、输出电阻低第19页/共46页3.3.电流串联负反馈u uo ou ui iR R2 2R RL L+i io oR R+u uf f+u ud d差值电压差值电压 u ud d=u ui i u uf fu uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压(差值电压差值电压)负反馈负反馈R RL

12、L短路，反馈信号仍存在短路，反馈信号仍存在 电流反馈电流反馈 反馈信号与输入信号接在不同端反馈信号与输入信号接在不同端串联反馈串联反馈 第20页/共46页4.电流并联负反馈R RF FR R1 1u ui iR R2 2R RL L+i io oR Ri i1 1i if fi id d差值电流差值电流 i id d=i i1 1 i if fi if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流(差值电流差值电流)负反负反馈馈 反馈信号与输入信号接在相同端反馈信号与输入信号接在相同端并联反馈并联反馈 R RL L短路，反馈信号仍存在短路，反馈信号仍存在 电流反馈电流反馈iO iF iID iO 反馈

13、过程：电流负反馈：稳定输出电流第21页/共46页反馈类型的判别步骤反馈类型的判别步骤1.有无反馈有无反馈 是否存在把输出回路和输入回路连接起来的支路是否存在把输出回路和输入回路连接起来的支路2.2.交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈 反馈存在于直流或交流或交直流通路中。反馈存在于直流或交流或交直流通路中。3.3.正反馈与负反馈正反馈与负反馈 瞬时极性法。瞬时极性法。4.4.反馈的组态反馈的组态 输出端：电压；电流。输出端：电压；电流。输入端：串联输入端：串联(异点异点)；并联；并联(同点同点)。第22页/共46页例例1 1：判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。解解:RE2

14、对交流不起作用，引入的是直流反馈；R RE1E1对本级引入串联电流负反馈。对本级引入串联电流负反馈。RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2e es su ui iu uo o第23页/共46页例例1 1：判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。解:R RE1E1、R RF F引入越级串联电压负反馈。引入越级串联电压负反馈。+T T2 2集电极的集电极的 反馈到反馈到T T1 1的发射极，提高了的发射极，提高了E E1 1的的交流电位，使交流电位，使U Ube1be1减小，故为

15、负反馈；减小，故为负反馈；反馈从反馈从T T2 2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压的集电极引出，是电压反馈；反馈电压引入到引入到T T1 1的发射极，是串联反馈。的发射极，是串联反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2e es su ui iu uo o第24页/共46页例2：如果RF不接在T2 的集电极，而是接C2与RL 之间，两者有何不同？解:因电容C2的隔直流作用，这时RE1、RF仅 引入交流反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2e es su ui iu uo o第25页/共46页例

16、例3 3：如果RF的另一端不接在T1 的发射极，而是接在它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？解:T T2 2集电极的集电极的 反馈到反馈到T T1 1的基极，提高了的基极，提高了B B1 1的交的交流电位，使流电位，使U Ube1be1增大，故为正反馈；增大，故为正反馈；这时这时R RE1E1、R RF F引入越级正反馈。引入越级正反馈。+RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2e es su ui iu uo o第26页/共46页练习1 1电压串联负反馈u uo1o1u ui iR R+u uo o+R RL LA1A1A2A2第27页/共4

17、6页 u uo1o1u ui iR R+u uo o+R RL LA1A1A2A2 i i1 1i if fi id d练习2 2电流并联负反馈第28页/共46页17.2.2 17.2.2 17.2.2 17.2.2 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基本放大基本放大电路电路A Ao o反馈反馈电路电路F F+负反馈放大电路的基本方程负反馈放大电路的基本方程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第29页/共46页（1 1）降低放大倍数降低放大倍数闭环放大倍数第30页/共46页负反馈使放大倍数下降。负反馈

18、使放大倍数下降。负反馈时，负反馈时，xf 和和 xd同相，所以同相，所以AoF是正实数是正实数中，中，则有：则有：第31页/共46页（2 2）提高放大倍数的稳定性）提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降放大倍数下降1+|1+|A Ao oF F|倍，其稳定性提高倍，其稳定性提高1+|1+|A Ao oF F|倍倍。第32页/共46页例：|Ao|=300=300，|F|=0.01=0.01。第33页/共46页若称为深度负反馈，此时：在深度负反馈的条件下，放大倍数只与反馈在深度负反馈的条件下，放大倍数只与反馈网络有关。网络有关。反馈深度第

19、34页/共46页（3 3）改善了波形失真）改善了波形失真A0uiufud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后uiuo小小大大小小大大小小大大 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoA0F第35页/共46页（4 4）改变了输入电阻和输出电）改变了输入电阻和输出电阻阻1 1）串联负反馈串联负反馈将使输入电阻增大为基本放大电路输入电阻串联负反馈将使输入电阻增大为基本放大电路输入电阻串联负反馈将使输入电阻增大为基本放大电路输入电阻串联负反馈将使输入电阻增大为基本放大电路输入电阻的（的（

20、的（的（1+AF1+AF1+AF1+AF）倍）倍）倍）倍Rif第36页/共46页2 2）并联负反馈并联负反馈将使输入电阻减小为基本放大电路输入电阻并联负反馈将使输入电阻减小为基本放大电路输入电阻并联负反馈将使输入电阻减小为基本放大电路输入电阻并联负反馈将使输入电阻减小为基本放大电路输入电阻的（的（的（的（1+AF1+AF1+AF1+AF）分之一。）分之一。）分之一。）分之一。第37页/共46页 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用

21、，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。3 3）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4 4）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第38页/共46页负反馈对输入电阻和输出电阻的影响负反馈对输入电阻和输出电阻的影响反馈组态反馈组态电压串联电压串联电流串联电流串联电压并联电压并联电流并联电流并联RifRof（）增大增大（）增大增大（）增大增大（）增大增大减小减小（0）减小减小（0）减小减小（0）减小减小（0）串联负反馈串联负反馈 增大输入电阻增大输入电阻并联负反馈并联负反馈 减小输入电阻减小输入电阻电压负反馈电压负反馈

22、 减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压电流负反馈电流负反馈 增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流输输出出端端输输入入端端第39页/共46页（5 5）扩展频带扩展频带放大电路加入负反馈后增益下降，但通频带却加宽了。放大电路加入负反馈后增益下降，但通频带却加宽了。无反馈时放大器的通频带：无反馈时放大器的通频带：f fbwbw=f f H Hf fL L f f H H 有反馈时放大器的通频带：有反馈时放大器的通频带：f fbwfbwf=f f HfHff fLfLf f f HfHf第40页/共46页 要稳定直流量要稳定直流量引直流负反馈引直流负反馈改善交流性能改善

23、交流性能 引交流负反馈引交流负反馈要稳定输出电压要稳定输出电压 （减小输出电阻（减小输出电阻）引电压负反馈引电压负反馈要稳定输出电流要稳定输出电流（增加输出电阻）（增加输出电阻）引电流负反馈引电流负反馈要增大输入电阻要增大输入电阻引串联负反馈引串联负反馈要减小输入电阻要减小输入电阻引并联负反馈引并联负反馈为改善性能引入负反馈的一般原为改善性能引入负反馈的一般原为改善性能引入负反馈的一般原为改善性能引入负反馈的一般原则则则则：输出端输入端第41页/共46页为了实现下列目的，应引入为了实现下列目的，应引入 A A直流负反馈直流负反馈 B B交流负反馈交流负反馈 为了稳定静态工作点，应引入为了稳定静

24、态工作点，应引入 ；为了稳定放大倍数，应引入为了稳定放大倍数，应引入 ；为了改变输入电阻和输出电阻，应引入为了改变输入电阻和输出电阻，应引入 ；为了抑制温漂，应引入为了抑制温漂，应引入 ；为了展宽频带，应引入为了展宽频带，应引入 。ABBAB第42页/共46页选择合适答案填入空内。选择合适答案填入空内。A A电压电压 B B电流电流 C C串联串联 D D并联并联 （1 1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；负反馈；（2 2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；负反馈；（3 3）为了增大放大电路的输入电阻，应引入）为了增大放大电路的输入电阻，应引入 负反馈；负反馈；（4 4）为了减小放大电路的输入电阻，应引入）为了减小放大电路的输入电阻，应引入 负反馈；负反馈；（5 5）为了增大放大电路的输出电阻，应引入）为了增大放大电路的输出电阻，应引入 负反馈；负反馈；（6 6）为了减小放大电路的输出电阻，应引入）为了减小放大电路的输出电阻，应引入 负反馈。负反馈。ABCDBA第43页/共46页第44页/共46页第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页