负反馈基本概念课件

放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，从而影响输出的手段，称为加，从而影响输出的手段，称为反馈反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相（的相位关系，同相（反馈信号与输入信号作用反馈信号与输入信号作用相同相同）是）是正反馈正反馈，反相（，反相（反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号作用相反作用相反）是）是负反馈负反馈。放大电路中的负反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的1放大器放大器输出输出输入输入取取+加强输入信号加强输入信号 正反馈正反馈 用于振用于振荡器荡器取取 -削弱输入信号削弱输入信号 负反馈负反馈 用于用于放大器放大器开环开环闭环闭环反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图：反馈框图：放大器输出输入取+加强输入信号 正反馈 2反馈类型反馈类型 1.1.按反馈信号的频率分按反馈信号的频率分:直流反馈直流反馈反馈环内存在直流通路，直流负反馈稳定反馈环内存在直流通路，直流负反馈稳定静态工作点静态工作点Q。交流交流反馈反馈反反馈馈环环内内存存在在交交流流通通路路，交交流流负负反反馈馈用用于于改改善善放放大大器器的的性性能能。交交流流正正反反馈馈主主要要用用于于产生自激振荡。产生自激振荡。2.按反馈极性分按反馈极性分：负反馈负反馈 Xf Xi正反馈正反馈Xf Xi反馈类型 1.按反馈信号的频率分:直流反馈反馈环内存在3若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相（的相位关系，同相（反馈信号与输入信号作用反馈信号与输入信号作用相同相同）是）是正反馈正反馈，反相（，反相（反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号作用相反作用相反）是）是负反馈负反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了4反馈极性的判定多用瞬时极性法反馈极性的判定多用瞬时极性法,其步骤如下：其步骤如下：(1)首首先先在在基基本本放放大大器器输输入入端端设设定定一一个个递递增增“”(或或递减递减“”)的净输入信号的净输入信号负反馈和正反馈的判断方法：负反馈和正反馈的判断方法：(1)假设输入信号电压的瞬时极性对地为“+”。(3)反馈极性的判定多用瞬时极性法,其步骤如下：负反馈和正反馈5 (2)根据放大电路输入与输出电压的相位关系，逐级标出各相关点的电压瞬时极性，从而得到输出信号的极性，最终确定反馈信号的极性。在上述设定下,按下图规律推演出反馈信号的变化极性。(3)判定在反馈信号的影响下,净输入信号的变化极性。如果反馈信号的极性与输入信号的极性相同(使净输入信号增强)的为正反馈，反之为负反馈。CECC (2)根据放大电路输入与输出电压的相位关系，逐6判断反馈的方法判断反馈的方法瞬时极性法瞬时极性法例例：判断：判断R Rf f的反馈的反馈性质。性质。是负反馈是负反馈+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif 判断反馈的方法瞬时极性法例：判断Rf的反馈性质。是负反馈7例例：判断：判断Rf是否负反馈是否负反馈uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2 是负反馈是负反馈 例：判断Rf是否负反馈uC1uB2uouiiiBiFuFRE8负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点负反馈的类型负反馈的类型负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负9负反馈的分析步骤负反馈的分析步骤3.是否是负反馈？是否是负反馈？4.如果是负反馈，那么是何种类型的负反如果是负反馈，那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）馈？（判断反馈的组态）1.找出反馈网络（电阻或电阻和电容）。找出反馈网络（电阻或电阻和电容）。2.是交流反馈还是直流反馈？是交流反馈还是直流反馈？负反馈的分析步骤3.是否是负反馈？4.如果是负反馈，那么101.交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈交流反馈和直流反馈：交流反馈和直流反馈：有的反馈只对交流信号起有的反馈只对交流信号起作用（交流反馈）；有的反馈只对直流信号起作作用（交流反馈）；有的反馈只对直流信号起作用（直流反馈）；有的反馈对交、直流信号均起用（直流反馈）；有的反馈对交、直流信号均起作用（交直流反馈）。作用（交直流反馈）。若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。直流，此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可，可以旁路其交流作用，使其只对直流起作用。以旁路其交流作用，使其只对直流起作用。1.交流反馈与直流反馈交流反馈和直流反馈：有的反馈只对交11增加隔直电容增加隔直电容C C后，后，R Rf f只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。注：本电路中注：本电路中C1、C2、C3也起到隔直作用，是耦合电容。也起到隔直作用，是耦合电容。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+UCCuoui+T1T2RfRE1C增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。注：本电路中C1、12增加旁路电容增加旁路电容C C后，后，R RE1E1只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+UCCuoui+T1T2RfRE1增加旁路电容C后，RE1只对直流起反馈作用。C+C1RB1132.电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压信号反馈信号取自输出电压信号,反馈量与输出反馈量与输出信号的电压量成比例。信号的电压量成比例。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号，反馈量与输出反馈信号取自输出电流信号，反馈量与输出信号的电流量成比例。信号的电流量成比例。电压负反馈：电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈：电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。反馈和电流反馈。2.电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈信号取自输出电压信号,14根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压相加减。电压信号与输入信号电压相加减。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流相加减。信号电流与输入信号电流相加减。串联反馈使电路的输入电阻增大；串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。3.串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反15二反馈组态的判别法则和步骤二反馈组态的判别法则和步骤 1.1.反馈支路（网络），根据电路特点判断。反馈支路（网络），根据电路特点判断。(1)(1)跨接于输出与输入之间跨接于输出与输入之间 。(2)(2)输出回路与输入回路共有输出回路与输入回路共有 。因为：取电压必须并联，取电流必须串联。因为：取电压必须并联，取电流必须串联。所以：方法有二。所以：方法有二。2.2.输出取样：输出取样：o o ororo o且二者必居其一。且二者必居其一。二反馈组态的判别法则和步骤 1.反馈支路（网络），根据电16方法一：方法一：输出电路输出电路结构法结构法 O.Fo同点为电压（反馈）同点为电压（反馈）O.Fo 异点为电流（反馈）异点为电流（反馈）同点才能并联取电压 异点才能串联取电流 基本放大器的输出端基本放大器的输出端oo反馈支路中反馈支路中,反馈信反馈信 号号输入端输入端 电流反馈电流反馈 电压反馈电压反馈 f Xf X方法二：输出短路法方法二：输出短路法 令L（短路）方法一：输出电路结构法 O.Fo同点为电压（反馈）同点才能173.3.输入连接形式输入连接形式 因为串联的本质是分压，并联的本质是分流所以方法：口决.i同点为并同点为并.i i异点为串异点为串 同点连接并联分流 异点连接串联分压 净输入信号的输入端净输入信号的输入端ii反馈支路中反馈信号反馈支路中反馈信号 的输出端的输出端 3.输入连接形式 因为串联的本质是分压，并联的本质是分18例例：判断反馈的类型：判断反馈的类型+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈电压反馈并联反馈并联反馈此电路引入的是电压并联负反馈。此电路引入的是电压并联负反馈。例：判断反馈的类型+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif19例例：判断反馈的类型：判断反馈的类型电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2此电路引入的是电流并联负反馈。此电路引入的是电流并联负反馈。例：判断反馈的类型电流反馈并联反馈uC1uB2uouiiiB20电压串联负反馈RfCeV2Uo2Re21Rb2Rc22Rb1Rc1RbVlCUCCUiR1e电压串联负反馈RfCeV2Uo2Re21Rb2Rc22Rb21FO4UoCeRe3CUbeRLRfRcUCCC1Ui2Rb1RbI电流串联负反馈FO4UoCeRe3CUbeRLRfRcUCCC1U22反馈判断举例反馈判断举例并联反馈并联反馈电压反馈电压反馈串联反馈串联反馈电压反馈电压反馈电压并联反馈电压并联反馈电压串联反馈电压串联反馈反馈判断举例并联反馈电压反馈串联反馈电压反馈电压并联反馈电压23串联反馈串联反馈电压反馈电压反馈电压串联反馈电压串联反馈电流串联反馈电流串联反馈串联反馈电压反馈电压串联反馈电流串联反馈24并联反馈并联反馈电压反馈电压反馈负反馈负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈并联反馈电压反馈负反馈电压并联负反馈25反馈取自输出电反馈取自输出电流为电流反馈流为电流反馈串联反馈串联反馈电流串联负反馈电流串联负反馈uo_+R2ui+-RL+-ioud-+uf-+RF 负反馈负反馈反馈取自输出电流为电流反馈串联反馈电流串联负反馈uo_+26反馈取自输出电流反馈取自输出电流,为电流反馈为电流反馈反馈信号与输反馈信号与输入信号在输入入信号在输入端以电流的形端以电流的形式做比较式做比较,为并为并联反馈联反馈RFuo+-RLR_+R1R2ui+-ioi1idifiR电流并联负反馈电流并联负反馈 负反馈负反馈反馈取自输出电流,为电流反馈反馈信号与输入信号在输入端以电流27反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：放大：放大：反馈：反馈：叠加：叠加：基本放大基本放大电路电路Ao反馈回路反馈回路F+输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号差值信号差值信号5-1-3 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响一、对放大倍数的影响一、对放大倍数的影响反馈电路的三个环节：放大：反馈：叠加：基本放大反馈回路F+28基本放大基本放大电路电路Ao反馈回路反馈回路F+开环放大倍数开环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数反馈系数反馈系数基本放大反馈回路F+开环放大倍数闭环放大倍数29负反馈放大器的一般关系：负反馈放大器的一般关系：基本放大基本放大电路电路Ao反馈回路反馈回路F+反馈深度反馈深度定义：定义：负反馈放大器的一般关系：基本放大反馈回路F+反馈深度定义30同相，所以同相，所以则有：则有：负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。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。(2)中，中，(1)(3)若若称为深度负反馈，此时称为深度负反馈，此时在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。同相，所以则有：负反馈使放大倍数下降。引入负反馈使放大倍数的31二、改善波形的失真二、改善波形的失真Aouiuo加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后ufuiuiAoF+改善改善vouo二、改善波形的失真Aouiuo加反馈前加反馈后ufuiui32三、对输入、输出电阻的影响三、对输入、输出电阻的影响1.串联负反馈使电路的输入电阻增加：串联负反馈使电路的输入电阻增加：2.并联负反馈使电路的输入电阻减小：并联负反馈使电路的输入电阻减小：例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。一个电阻，故输入电阻增加。理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。一条支路，故输入电阻减小。三、对输入、输出电阻的影响1.串联负反馈使电路的输入电阻增333.电压负反馈使电路的输出电阻减小：电压负反馈使电路的输出电阻减小：例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：电压负反馈的目的是阻止电压负反馈的目的是阻止 vo的变化，即的变化，即稳定输出电压稳定输出电压。放大电路可等效为右放大电路可等效为右图框中的电压源：图框中的电压源：很明显，输出电阻越小，输出电压就越稳定（负载电阻改变对很明显，输出电阻越小，输出电压就越稳定（负载电阻改变对输出电压影响越小）输出电压影响越小）,即电压负反馈能减小电路的输出阻抗。即电压负反馈能减小电路的输出阻抗。roesouoRL3.电压负反馈使电路的输出电阻减小：例如:射极输出器理解：34精品课件精品课件！精品课件！35精品课件精品课件！精品课件！36理解：理解：电流负反馈的目的是阻止电流负反馈的目的是阻止 io的变化，即的变化，即稳定输出电流稳定输出电流。放大电路可等效为放大电路可等效为右图框中电流源：右图框中电流源：很明显：输出电阻越大，输出电流就越稳定（负载很明显：输出电阻越大，输出电流就越稳定（负载电阻改变对输出电流影响越小）电阻改变对输出电流影响越小）,所以电流负反馈能所以电流负反馈能提高电路的输出阻抗。提高电路的输出阻抗。4.电流负反馈使电路的输出电阻增加：电流负反馈使电路的输出电阻增加：roisoioRL理解：电流负反馈的目的是阻止io的变化，即稳定输出电流。放37