模电电子教案第6章

第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1 6.1 反馈的概念及判断反馈的概念及判断6.2 6.2 负反馈放大电路的方框图及放大负反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算倍数的估算6.3 6.3 交流负反馈对放大电路性能的影响交流负反馈对放大电路性能的影响6.4 6.4 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性6.5 6.5 放大电路中反馈的其它问题放大电路中反馈的其它问题1.什么是反馈什么是反馈 电子电路输出量的一部分或全部通过一定的方式电子电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。一、反馈的基本概念要研究哪些问题？要研究哪些问题？怎样引回怎样引回是从输出是从输出电压还是电压还是输出电流输出电流引出反馈引出反馈影响输入电压影响输入电压还是输入电流还是输入电流多少多少怎样引出怎样引出 反馈放大电路可用反馈放大电路可用方框图表示。方框图表示。6.1 6.1 反馈的概念及判断反馈的概念及判断2.正反馈和负反馈正反馈和负反馈 从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；引入反馈后其变化是引入反馈后其变化是增大？还是减小？增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？引入反馈后其变化是增大？还是减小？还是减小？或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。反馈，否则为正反馈。3.直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈 直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈。路中存在的反馈称为交流反馈。交流负反馈交流负反馈直流负反馈直流负反馈4.局部反馈和级间反馈局部反馈和级间反馈 只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。入回路的称为级间反馈。通过通过R3引入的是局部反馈引入的是局部反馈通过通过R4引入的是级间反馈引入的是级间反馈通常，重点研究级间反馈或称总体反馈。通常，重点研究级间反馈或称总体反馈。二、交流负反馈的四种组态 1.电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈 将输出电压的一部分或全将输出电压的一部分或全部引回到输入回路来影响净部引回到输入回路来影响净输入量的为电压反馈，即输入量的为电压反馈，即ooUX 将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电流反馈，即输入量的为电流反馈，即ooIX 描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即反馈网络的取样对象。反馈网络的取样对象。2.串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。fiiUUU-串联负反馈fiiIII-并联负反馈+_负反馈负反馈3.四种反馈组态：注意量纲四种反馈组态：注意量纲电压串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈 为什么在并为什么在并联负反馈电路联负反馈电路中不加恒压源中不加恒压源信号？信号？为什么在串为什么在串联负反馈电路联负反馈电路中不加恒流源中不加恒流源信号？信号？三、反馈的判断三、反馈的判断 1.有无反馈的判断有无反馈的判断 “找联系找联系”：找输出回路与输入回路的联系，：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。若有则有反馈，否则无反馈。引入反馈引入反馈了吗？了吗？将输出电压全将输出电压全部反馈回去部反馈回去无反馈无反馈 1.有无反馈的判断有无反馈的判断“找联系找联系”：是找输出回路与输入回路的联：是找输出回路与输入回路的联系，不仅是输出端与输入端的联系！系，不仅是输出端与输入端的联系！既在输入回路又既在输入回路又在输出回路，因在输出回路，因而引入了反馈。而引入了反馈。2.直流反馈和交流反馈的判断直流反馈和交流反馈的判断仅有直流仅有直流反馈反馈仅有交流仅有交流反馈反馈 “看通路看通路”，即看反馈是存在于直流通路还，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。是交流通路。设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。2.直流反馈和交流反馈的判断直流反馈和交流反馈的判断交、直交、直流反馈流反馈共存共存仅有直流仅有直流反馈反馈3.正、负反馈（反馈极性）的判断正、负反馈（反馈极性）的判断“看反馈的结果看反馈的结果”，即净输入量是被增大还是被减，即净输入量是被增大还是被减小。小。瞬时极性法：瞬时极性法：给定给定 的瞬时极性，的瞬时极性，并以此为依据分析电路中并以此为依据分析电路中各电流、电位的极性从而各电流、电位的极性从而得到得到 的极性；的极性；iXoX的极性的极性 的极性的极性 、的叠加关系的叠加关系oXfXiXfXiXfiifii IIIUUU或正反馈正反馈负反馈负反馈fiifii IIIUUU或3.正、负反馈的判断正、负反馈的判断FuFIDuuu反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。O211FuRRRu 在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差，净输入电输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差，净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。流指的是同相输入端或反相输入端的电流。2ON2RuuiR反馈量反馈量反馈电流反馈电流反馈量仅决定于输出量反馈量仅决定于输出量净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流净输入电流增大，引入增大，引入了正反馈了正反馈4.电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断电路引入了电压负反馈电路引入了电压负反馈 令输出电压为令输出电压为0，若反馈量随之为，若反馈量随之为0，则为电压反馈；，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。若反馈量依然存在，则为电流反馈。4.电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断仅受基极电仅受基极电流的控制流的控制电路引入了电流负反馈电路引入了电流负反馈反馈电流反馈电流5.串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断FINiiiFIDuuu 在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加，为串联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈。叠加，为串联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈。引入了并联反馈引入了并联反馈引入了串联反馈引入了串联反馈分立元件放大电路中反馈的分析 图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？若为交流负反馈，其组态为哪种？正反馈还是负反馈？若为交流负反馈，其组态为哪种？3.若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？+_+_uF 1.若第三级从射若第三级从射极输出，则电路引极输出，则电路引入了哪种组态的交入了哪种组态的交流负反馈？流负反馈？2.若在第三级的若在第三级的射极加旁路电容，射极加旁路电容，则反馈的性质有何则反馈的性质有何变化？变化？引入了电流串联负反馈引入了电流串联负反馈分立元件放大电路中的净输入量和输出电流 在判断分立元件反馈放大电路的反馈极性时，在判断分立元件反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压常指输入级晶体管的净输入电压常指输入级晶体管的b-e（e-b）间）间或场效应管或场效应管g-s（s-g）间的电位差，净输入电流）间的电位差，净输入电流常指输入级晶体管的基极电流（射极电流）或常指输入级晶体管的基极电流（射极电流）或场效应管的栅极（源极）电流。场效应管的栅极（源极）电流。在分立元件电流负反馈放大电路中，反馈量常在分立元件电流负反馈放大电路中，反馈量常取自于输出级晶体管的集电极电流或发射极电取自于输出级晶体管的集电极电流或发射极电流，而不是负载上的电流；此时称输出级晶体流，而不是负载上的电流；此时称输出级晶体管的集电极电流或发射极电流为输出电流，反管的集电极电流或发射极电流为输出电流，反馈的结果将稳定该电流。馈的结果将稳定该电流。一、负反馈放大电路的方框图断开反馈，且断开反馈，且考虑反馈网络考虑反馈网络的负载效应的负载效应决定反馈量和输出量关系决定反馈量和输出量关系的所有元件所组成的网络的所有元件所组成的网络反馈组态反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联iXiXfXoXiUiUfUoUoUiIiIfIoIiUiUfUiIiIfIoI负反馈放大电路负反馈放大电路的基本放大电路的基本放大电路反馈网络反馈网络方框图中信号是单向流通的。方框图中信号是单向流通的。6.2 6.2 负反馈放大电路的方框图及放大负反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算倍数的估算二、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式FAAXFAXXAXFXXAXXXAA1iiioiifiifioXXA基本放大电路基本放大电路的放大倍数的放大倍数反馈系数反馈系数ofXXF反馈放大电路的放大倍数反馈放大电路的放大倍数iofXXA负反馈放大电路放大倍数的量纲FAAA1f环路放环路放大倍数大倍数反馈组态反馈组态功能功能电压串联电压串联电压控制电压电压控制电压电压并联电压并联电流控制电压电流控制电压电流串联电流串联电压控制电流电压控制电流电流并联电流并联电流控制电流电流控制电流AFfAioUUofUUioUUioIUofUIioIUioIIofIIioIIioUIofIUioUI三、深度负反馈的实质。，即，则若 1 11 fifXXFAFAFAAA1f净输入量可净输入量可忽略不计忽略不计fifi IIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反。电路引入的才为负反馈，只有0FA符号相同。、在中频段，通常，fAFA四、深度负反馈条件下电压放大倍数的估算uuuuuuFUUUUAUUF1 foiofof12f211of11 RRFARRRUUFuuuuuu1.电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路2.电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路fo iuIFURif很小很小siossososfRIURIUUUAuofss11iuUI RFR为什么为什么?为什么为什么?2.电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路foosfss11iuuiuIFUUAUFR12ssf2of111RRRFARUIFiuuiu3.电流串联负反馈电流电流串联负反馈电流fooofif 1uiLuLuiUFIUIRARUUF1LLf1of1RRRFARIUFuiuui4.电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路foooosfsssfss1iiLLLuiiIFIUI RI RRAUI RI RFRsL21sLsf212of)1(1RRRRRRFARRRIIFiiuii深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数电压放大倍数反馈组态反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联sff uuAA或uuuuFUUUUA1foiofssosf11RFUUAuiuLiof1RFUUAuiusLsosf1RRFUUAiiu符号相同。、通常，)(fsffAFAAAuu 讨论一讨论一 求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。e3fe1e3e1fRRRRRIUFo)(L3ce3e1e3fe1ioRRRRRRRUUAu+_+_uF比较两电路比较两电路 讨论二讨论二 求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。1.第三级从射极输出；第三级从射极输出；2.若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻。入端跨接一电阻。e1ff1RRAusfRRAuR5.理想运放情况下负反馈放大电路的估算理想运放情况下负反馈放大电路的估算因为因为u uO O为有限值，为有限值，A Aodod，所以，所以 u uN Nu uP P0 0，即，即因为因为r ridid，所以，所以 理想运放参数特点：理想运放参数特点：Aod，rid，ro0。电路特征：电路特征：反馈网络为无源网络，如图。反馈网络为无源网络，如图。u uN Nu uP P虚短路虚短路i iN Ni iP P0 0虚断路虚断路求解放大倍数求解放大倍数的基本出发点的基本出发点 讨论三 利用利用“虚短虚短”、“虚断虚断”求解电路。求解电路。1I12IPN RuiiuuuRRL31321ILOIOpRRRRRRuRiuuAu3I1233)1(21RuRRRuuiRRRI3132132OuRRRRRiiiRR一、提高放大倍数的稳定性在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。AFAA1fAAAFAAd11dff2f)1(1ddAFAA2f)1(ddAFAA说明放大倍数减小到基本放大电路的说明放大倍数减小到基本放大电路的 ，AF11）（AF1放大倍数的稳定性是基本放大电路的放大倍数的稳定性是基本放大电路的 倍。倍。6.3 6.3 交流负反馈对放大电路性能的影响交流负反馈对放大电路性能的影响二、改变输入电阻和输出电阻二、改变输入电阻和输出电阻1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响iiiifiiiifiiiIAFUUIUUIURIURiif)1(RAFR 对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。串联负反馈对输入电阻影响的讨论串联负反馈对输入电阻影响的讨论iif)1(RAFR 引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大到原来的（到原来的（1 1AFAF）倍。）倍。引入串联负反馈，对图示两电路的输入电阻所产生的引入串联负反馈，对图示两电路的输入电阻所产生的影响一样码？影响一样码？Rb1支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？iiifiiiiifiiiAFIIUIIUIURIURAFRR1iif串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。引入并联负反馈，或引入串联负反馈时在0)()1(ifififRRRAF2.对输出电阻的影响对输出电阻的影响AFRR1oof 对输出电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输出对输出电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输出端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻。电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻。ooooooof)(RAFUUUIUR所取电流已在其所取电流已在其负载效应中考虑负载效应中考虑oooof)1(RAFIURAFRUIAFIRUI1)(ooooooo所取电压已在其所取电压已在其负载效应中考虑负载效应中考虑电流负反馈对输出电阻影响的讨论电流负反馈对输出电阻影响的讨论oof)1(RAFR Rc2支路在支路在引入反馈前引入反馈前后对输出电后对输出电阻的影响有阻的影响有无变化？无变化？引入电流负反馈，使引出反馈的支路引入电流负反馈，使引出反馈的支路的等效电阻增大到原来的（的等效电阻增大到原来的（1 1AFAF）倍。）倍。或引入电流负反馈；引入电压负反馈时在)(0)1(ofofofRRRAF三、展宽频带三、展宽频带：设反馈网络是纯电阻网络：设反馈网络是纯电阻网络Alg20fFA1lg20HmHLmLfj1 j11ffAAffAAFAAAO引入负反馈后的幅频特性引入负反馈后的幅频特性bwbwfLLfHHf)1(1)1(fAFfAFfffAFf可推导出引入负可推导出引入负反馈后的截止频反馈后的截止频率、通频带率、通频带fLfHfLffHf四、减小非线性失真：思路四、减小非线性失真：思路 由于晶体管输入特性的非线性，由于晶体管输入特性的非线性，当当b-e间加正弦波信号电压时，基间加正弦波信号电压时，基极电流的变化不是正弦波。极电流的变化不是正弦波。可以设想，若加在可以设想，若加在b-e之间之间的电压正半周幅值大于负半的电压正半周幅值大于负半周的幅值，则其电流失真会周的幅值，则其电流失真会减小，甚至为正弦波。减小，甚至为正弦波。四、减小非线性失真 设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。可以证明，可以证明，在引入负反馈前在引入负反馈前后输出量基波幅值相同的情况后输出量基波幅值相同的情况下，非线性失真减小到基本放下，非线性失真减小到基本放大电路的大电路的1/(11/(1AFAF)。净输入信号的正半周幅值净输入信号的正半周幅值小于负半周幅值小于负半周幅值五、引入负反馈的一般原则五、引入负反馈的一般原则 稳定稳定Q点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负反馈；反馈；根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小输入电阻应引入并联负反馈；输入电阻应引入并联负反馈；根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的应引入电流负反馈；应引入电流负反馈；从信号转换关系上看，输出电压是输入电压受控源的为电从信号转换关系上看，输出电压是输入电压受控源的为电压串联负反馈，输出电压是输入电流受控源的为电压并联压串联负反馈，输出电压是输入电流受控源的为电压并联负反馈，输出电流是输入电压受控源的为电流串联负反馈，负反馈，输出电流是输入电压受控源的为电流串联负反馈，输出电流是输入电流受控源的为电流并联负反馈；输出电流是输入电流受控源的为电流并联负反馈；当当(1AF)1时，它们的转换系数均约为时，它们的转换系数均约为1/F。讨论讨论一一 为减小放大电路从信号源索取的电流，增强为减小放大电路从信号源索取的电流，增强带负载能力，应引入什么反馈？带负载能力，应引入什么反馈？为了得到稳定的电流放大倍数，应引入什么为了得到稳定的电流放大倍数，应引入什么反馈？反馈？为了稳定放大电路的静态工作点，应引入什为了稳定放大电路的静态工作点，应引入什么反馈？么反馈？为了使电流信号转换成与之成稳定关系的电为了使电流信号转换成与之成稳定关系的电压信号，应引入什么反馈？压信号，应引入什么反馈？为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电流信号，应引入什么反馈？流信号，应引入什么反馈？讨论讨论二二试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈。试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈。电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈Fu讨论三讨论三在图示电路中能够引入哪些组态的交流负反馈？在图示电路中能够引入哪些组态的交流负反馈？只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈。只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈。一、自激振荡产生的原因及条件一、自激振荡产生的原因及条件1.现象：输入信号为现象：输入信号为0 0时，输出有一定幅值、一时，输出有一定幅值、一定频率的信号，称电路产生了自激振荡。定频率的信号，称电路产生了自激振荡。负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段。频段。2.原因原因 在低频段或高频段，若存在一个频率在低频段或高频段，若存在一个频率f0，且当，且当 f f0 时时附加相移为附加相移为，则，则fiiXXX6.4 6.4 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性oifo XXXXfiiXXX对对 f=f0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号，的信号，对于对于f=f0 的信号，产生正反馈过程的信号，产生正反馈过程输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激振荡。激振荡。ooi0XXX维持时，ooXFAX1FA3.自激振荡的条件自激振荡的条件1FA)()12(1FA为整数nnFA 由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的过程，起振条件为过程，起振条件为二、二、负反馈放大电路稳定性的分析负反馈放大电路稳定性的分析附加相移由放大电路决定附加相移由放大电路决定;振荡只可能产生在高频段。振荡只可能产生在高频段。090AAf，时，设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。0180AAf，时，因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。0270AAf，时，对于产生对于产生180附加相移的信号频率，有可能满足起振条附加相移的信号频率，有可能满足起振条件，故引入负反馈后可能振荡。件，故引入负反馈后可能振荡。对于单管放大电路对于单管放大电路:对于两级放大电路对于两级放大电路:对于三级放大电路对于三级放大电路:什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引入负反馈后有可能产生低频振荡入负反馈后有可能产生低频振荡 放大电路的级数越多，耦合电容、旁路放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电容越多，引入的负反馈越深，产生自激电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大。振荡的可能性越大。环路放大倍数环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件，越大，越容易满足起振条件，闭合后越容易产生自激振荡。闭合后越容易产生自激振荡。三、负反馈放大电路稳定性的判断三、负反馈放大电路稳定性的判断已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。使环路增益下降到使环路增益下降到0dB的频率，记作的频率，记作fc；使使AF(2n1)的频率，记作的频率，记作f0。fcf0fcf0三、负反馈放大电路稳定性的判断三、负反馈放大电路稳定性的判断fcf0满足起满足起振条件振条件电路不稳定电路不稳定fcf0电路稳定电路稳定 f0 fc，电路不稳定，会产生自激振荡；，电路不稳定，会产生自激振荡；f0 fc，电路稳定，不会产生自激振荡。电路稳定，不会产生自激振荡。稳定裕度稳定裕度fcf0Gm幅值裕度幅值裕度m相位裕度相位裕度 Gm10dB，且，且m45，负反馈放大，负反馈放大电路才具有可靠的稳电路才具有可靠的稳定性。定性。四、消除自激振荡的方法四、消除自激振荡的方法1.简单滞后补偿简单滞后补偿)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA常用的方法为滞后补偿方法。常用的方法为滞后补偿方法。设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。20dB/十倍频40dB/十倍频60dB/十倍频fH1fH2fH3fO20lgAF.在在最低的上限频率所在回最低的上限频率所在回路加补偿电容路加补偿电容。补偿电容补偿电容H1f1.简单滞后补偿简单滞后补偿最大附加相最大附加相移为移为-135 具有具有45的相位的相位裕度，故电路稳定裕度，故电路稳定补偿前补偿前补偿后补偿后。时，补偿后，当dB0lg20H2FAff 滞后补偿法是滞后补偿法是以频带变窄为代以频带变窄为代价来消除自激振价来消除自激振荡的。荡的。)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA2.密勒补偿密勒补偿CCkC)1(在获得同样补偿的在获得同样补偿的情况下，补偿电容比情况下，补偿电容比简单滞后补偿的电容简单滞后补偿的电容小得多。小得多。在在最低的上限频率所最低的上限频率所在回路加补偿电容在回路加补偿电容。补偿前补偿前补偿后补偿后3.RC 滞后补偿：滞后补偿：在在最低的上限频率最低的上限频率所在回路加补偿。所在回路加补偿。)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFAH1H12Hj11j1j1 ffffff，取代补偿后产生系数：)j(1)j(1H3H1mm2H2HffffFAFAff，则若 上式表明，最大附加相移为上式表明，最大附加相移为180，不满足起振条件，闭，不满足起振条件，闭环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。RC 滞后补偿与简单滞后补偿滞后补偿与简单滞后补偿比较比较简单补偿后简单补偿后的幅频特性的幅频特性RC滞后补偿后滞后补偿后的幅频特性的幅频特性补偿前补偿前 滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，RC滞后补偿较滞后补偿较简单电容补偿使频带的变化小些。简单电容补偿使频带的变化小些。为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方法，略。法，略。讨论一讨论一dB100lg20AFlg20 试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知反馈网络反馈网络为纯电阻网络，且为纯电阻网络，且 ，则使电路不产生自，则使电路不产生自激振荡的激振荡的 的上限值为多少？的上限值为多少？讨论二讨论二判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？一、放大电路中的正反馈fu 引入的正、负反馈目标引入的正、负反馈目标应一致。应一致。自举电路：通过引入正反自举电路：通过引入正反馈，提高输入电压；因而增馈，提高输入电压；因而增大输入电阻。大输入电阻。uRuRARiURRUARUUi1)1(3i33i3oi33负反馈负反馈正反馈正反馈6.5 6.5 放大电路中反馈的其它问题放大电路中反馈的其它问题二、电流反馈型集成运放二、电流反馈型集成运放1.电流模技术电流模技术 信号传递过程中除与晶体管信号传递过程中除与晶体管b-e间电压有关外，其余各间电压有关外，其余各参量均为电流量的电路称为电流模电路。参量均为电流量的电路称为电流模电路。电流源电路可按比例传输电流，故称为电流模电路的单电流源电路可按比例传输电流，故称为电流模电路的单元电路。元电路。IOii 优点：优点：（1）只要）只要uCE2UCES，iO就仅受就仅受ICM限制。限制。（2）iO与与iI具有良好的线性关系，不受具有良好的线性关系，不受晶体管非线性特性的影响。晶体管非线性特性的影响。（3）极间电容有低阻回路，电路上限频）极间电容有低阻回路，电路上限频率高。率高。2.电流反馈型集成运放的等效电路电流反馈型集成运放的等效电路ziziioj1j1CICIIUAui 电流反馈型集成运放的输入信号为电流，引入的反馈必电流反馈型集成运放的输入信号为电流，引入的反馈必须影响其输入电流才能起作用，故而得名；同理通用性集须影响其输入电流才能起作用，故而得名；同理通用性集成运放称为电压反馈型集成运放。成运放称为电压反馈型集成运放。3.由电流反馈型集成运放组成的负反馈放大电路由电流反馈型集成运放组成的负反馈放大电路的频率响应的频率响应1onon1ni21RUUrURUUIIIn，1oon1iRUrURUR1R2rooononnoonin jjUCrUCrUIAUrUIIui，CRRRUUAu212ioj113.由电流反馈型集成运放组成的负反馈放大电路由电流反馈型集成运放组成的负反馈放大电路的频率响应的频率响应)21(j112HH12CRfffRRAu 改变改变R1可改变增益，但可改变增益，但上限频率不变，即频带不上限频率不变，即频带不变，带宽增益积不是常量。变，带宽增益积不是常量。三、方框图法解负反馈放大电路FfffRRAFAfffRRA 1bwfHfLfofiffbwHLoi、首先求出负反馈放大电路的基本放大电路及其动态参数、首先求出负反馈放大电路的基本放大电路及其动态参数、反馈网络和反馈系数，然后求解负反馈放大电路的动态参数，反馈网络和反馈系数，然后求解负反馈放大电路的动态参数，过程如下：过程如下：1.基本放大电路的求解方法：见基本放大电路的求解方法：见6.3.4节，其动态参数的求解节，其动态参数的求解方法见方法见3.2节。节。2.反馈网络及反馈系数的求解方法：见反馈网络及反馈系数的求解方法：见6.4节。节。3.负反馈放大电路动态参数的求解方法：见负反馈放大电路动态参数的求解方法：见6.5节。节。讨论一+VCCRc2Rc1Re3CeRb1RLRe1Re2VEERST1SuT2T3VDuORf 1.左图引入了哪种组态的交流负反馈？深度负反馈条左图引入了哪种组态的交流负反馈？深度负反馈条件下的电压放大倍数件下的电压放大倍数？输入电阻？输入电阻？输出电阻？输出电阻？2.右图是几级放大电路？各级分别是哪种基本放大电右图是几级放大电路？各级分别是哪种基本放大电路？引入了哪种组态的交流负反馈？深度负反馈条件下的路？引入了哪种组态的交流负反馈？深度负反馈条件下的电压放大倍数为多少？电压放大倍数为多少？uO1R4R3R250k100kR5100kRif100kR5R6R31k10kR11kR2R41k1k10k(a)(b)100kRofRifRofuouiA1A2A1A2uouiR1fu 设所有的电容对交流设所有的电容对交流信号均可视为短路。试说信号均可视为短路。试说明电路中是否引入了交流明电路中是否引入了交流负反馈；如引入了，则说负反馈；如引入了，则说明其组态。明其组态。fu电流串联负反馈电流串联负反馈讨论二电流串联负反馈电流串联负反馈?fuA72L762f)(RRRRRRAu