放大电路中的负反馈

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电路与,电子技术,*,安徽工业大学工商学院,第8章,放大电路中的负反馈,反馈的基本概念和分类,负反馈对放大电路性能的影响,负反馈放大电路的分析计算,返回主目录,1,反馈的基本概念,：,8.1 反馈的基本概念和分类,从一个例子说起稳定工作点电路,T,U,BE,I,C,I,C,U,E,I,B,反馈,将电子系统输出回路的电量（电压或电流），以一定的方式送回到输入回路的过程。,2,几个基本概念,正向传输与反向传输,信号的正向传输,反馈传输(通路),（反馈网络）,电路中只有正向传输，没有反向传输，称为,开环状态。,既有正向传输，又有反馈 称为,闭环状态,。,3,几个基本概念,直流反馈与交流反馈,根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。,直流反馈,电路中引入直流反馈的目的，一般是为了稳定静态工作点Q。,交、直流反馈,交流反馈，影响电路的交流工作性能。,4,例,u,u,0,判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。,交流反馈,交、直流反馈,5,反馈的分类,负反馈与正反馈,负反馈,输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，放大倍数减小。,正反馈,输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加，放大倍数增加。,例：基本放大器，无反馈，净输入量,U,be,=,U,i,，电压放大倍数为：,引入反馈后，净输入量,U,be,=,U,i,-,U,f,，,电压放大倍数为：,可见，净输入量减小，放大倍数减小，所以是负反馈。,6,负反馈与正反馈,判别方法,判断方法：瞬时极性法,（1）设定输入信号的瞬时极性。用“,+,”或 “,”,（2）确定电路中其它各点瞬时极性,（3）通过反馈网络导出反馈信号的瞬时极性,（4）判断反馈后放大器净输入量是,增加,还是,减少,增加,正反馈,减少,负反馈,7,负反馈与正反馈,放大器净输入量的确定,u,u,+,u,o,i,b,u,be,i,d,u,d,8,例：,瞬时极性法,+,-,-,u,d,=,u,i,-,u,o,因,u,o,为负故,u,d,增加,正反馈,+,-,i,b,i,f,i,i,i,b,=,i,i,-,i,f,因,i,f,为正故,i,b,减少,负反馈,9,例：,+,-,-,+,+,因,u,f,为正故,u,be,减少,负反馈,10,电压反馈和电流反馈,判断方法,取样方式电压反馈与电流反馈,假设输出端交流短路（R,L,=0），即U,O,=0，若反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。,电压反馈：,反馈信号的大小与输出电压成比 例。,判断方法输出短路法：,电流反馈：,反馈信号的大小与输出电流成比 例。,11,例：,电压反馈,电流反馈,反馈通路,反馈,通路,短路法,12,+,-,u,f,例：,U,CC,R,B,+,u,i,-,+,u,o,-,R,E,C,T,R,L,反馈电压仍在故为,电流反馈,；,反馈电压消失故为,电压反馈,短路法,13,串联反馈和并联反馈,串联反馈,并联反馈,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极。,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。,此时反馈信号与输入信号,是电压相加减的关系。,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。,对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。,串,并,14,串联反馈和并联反馈,串联反馈,并联反馈,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极。,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。,对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。,串,并,15,例,x,i,与,x,f,在相同端故,并联反馈,x,i,x,o,x,i,与,x,f,在不同端故,串联反馈,16,例,R,1,V,1,R,5,R,4,V,2,C,3,R,L,U,o,U,CC,R,2,U,i,C,2,R,S,I,S,R,3,x,i,与,x,f,在相同端故,并联反馈,x,i,与,x,f,在不同端故,串联反馈,17,负反馈的四种组态,四种连接方式:,(1)电流串联负反馈 (2)电压串联负反馈,(3)电流并联负反馈 (4)电压并联负反馈,反馈量,X,o,输入信号的连接方式,U,o,电压,I,c,电流,I,e,串联,并联,(将反馈信号变为电压信号,与输入电压U,i,相减),(将反馈信号变为电流信号,与输入电流I,i,相减),18,例,判断正，负反馈，及反馈类型,电压串联负反馈,R,5,V,1,C,2,R,9,R,6,R,8,C,5,R,7,V,2,C,3,U,f,R,f,C,4,R,L,u,o,U,CC,R,4,R,2,R,1,C,1,u,i,电压并联负反馈,19,例,判断正，负反馈，及反馈类型,电流串联负反馈,电流并联负反馈,20,反馈放大电路的基本方程,基本放大电路,A,反馈网络,F,放大：,迭加：,A称为开环放大倍数,+,反馈：,A,F,称为闭环放大倍数,A,F,=X,o,/X,i,输出信号,反馈信号,差值信号,负反馈放大器,F称为反馈系数,输入信号,框图,21,闭环放大倍数,放大：,反馈：,迭加：,闭环放大倍数：,反馈放大电路的基本方程,22,反馈放大电路的基本方程,A,F,与 F的含义,负反馈组态,电压串联,电压并联,电流串联,电流并联,输出信号,输入反馈信号,反馈系数,电压放大系数,u,o,u,o,i,o,i,o,u,i,u,f,i,i,i,f,u,i,u,f,i,i,i,f,F,u,=,u,f,/,u,o,电压比,F,I,=,i,f,/,i,o,F,R,=u,f,/,i,o,F,G,=,i,f,/,u,o,传输互阻,电流比,传输互导,A,uf,=u,o,/u,i,A,Rf,=u,o,/,i,i,A,Gf,=,i,o,/u,i,A,If,=,i,o,/i,i,闭环放大系数,电流放大系数,互阻增益,互导增益,23,反馈放大电路,反馈放大电路的几点结论：,一般负反馈,称为反馈深度,深度负反馈,正反馈,自激振荡,24,习题P243 8.1(a)(c),8.2(b)(c)8.4(对应),25,8.2 负反馈对放大电路性能的影响,负反馈可提高放大倍数的稳定性,负反馈使放大倍数下降。,A,F,=,A,1+AF,则有,：,|A,F,|A|,引入负反馈使电路的稳定性提高,。,同相，所以,电压反馈-稳定电压,电流反馈-稳定电流,26,减小非线性失真和抑制干扰,A,u,i,u,f,u,i,u,o,u,d,加反馈前,加反馈后,A,F,+,失真,改善,u,o,u,o,27,展宽频带,引入负反馈使电路的通频带宽度增加：,28,对输入电阻和输出电阻的影响,对输入电阻的影响,影响输入电阻的是输入端连接方式,：,串联,，,并联,+,-,+,-,+,-,A,&,F,&,R,i,f,U,&,i,U,&,d,U,&,i,I,&,串联反馈使电路的输入电阻增加,29,对输入电阻和输出电阻的影响,对输入电阻的影响,影响输入电阻的是输入端连接方式,：,串联,，,并联,+,-,A,&,F,&,R,i,i,U,&,f,I,&,d,I,&,i,I,&,并联反馈使电路的输入电阻减小,30,对输入电阻和输出电阻的影响,对输出电阻的影响,影响输出电阻的是输出端取样方式,：,电压,，,电流,电压反馈：,r,o,r,of,电压反馈使电路的输出电阻减小,电流反馈：,r,o,r,of,电流反馈使电路的输出电阻增加,31,8.3 负反馈放大电路的分析计算,重点讨论深度负反馈条件下的近似计算,估算的依据,深度负反馈：,即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关,由,得,估算电压增益,方法一：,32,8.3 负反馈放大电路的分析计算,方法二：,根据,将,代入上式,得,即：输入量近似等于反馈量,净输入量近似等于零,由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路,“虚短”、“虚断”,的概念,33,负反馈放大电路的分析计算,深度负反馈条件下：,X,d,=,X,i,-,X,f,0,u,+,=,u,-,（运放电路）,u,e,=,u,b,（三极管电路）,(1)“虚短”,u,d,0,(2)“虚断”,i,d,0,i,i+,=,i,i-,=0,（运放电路）,i,b,=0,（三极管电路）,“虚短”与“虚断”,i,f,i,b,i,i,34,例,估算图示各电路的电压放大倍数。,解：,电压串联负反馈,电压并联负反馈,35,例,估算图示各电路的电压放大倍数。,解：,电流串联负反馈,电流并联负反馈,36,例,在图示各电路中，负反馈为深度负反馈，估算电路的电压放大倍数。,解：,电流串联负反馈,比较,37,例,在图示各电路中，负反馈为深度负反馈，估算电路的电压放大倍数。,解：,电流并联负反馈,38,习题：P245 8.7,39,