會計學1第17章電子電路中的反饋§17.1反饋的基本概念反饋就是將放大器的輸出電量(電流或電壓)，通過一定的網絡，回送到放大器的輸入回路，并同輸入信號一起參與放大器的輸入控制作用，從而使放大器的某些性能獲得有效改善的過程。17.1.1反饋的基本概念C1＋RB2RB1RE＋CE＋C2RCRLUCCUiICQIEQV＋－.Uo.負反饋穩定工作點電路我們曾經討論過的直流負反饋穩定工作點偏置電路，就是一個很好反饋電路的例子。第1頁/共26頁反饋極性的判定多用瞬時極性法,其步驟如下：(1)首先在基本放大器輸入端設定一個遞增(或遞減)的凈輸入信號,對并聯反饋,設定一個電流信號；對串聯反饋,設定一個電壓信號。(2)在上述設定下,沿信號的傳遞方向，推演出反饋信號的變化極性。(3)判定在反饋信號的影響下,凈輸入信號的變化極性。若該極性與前面設定的變化極性相反,則為負反饋；若相同,則為正反饋。第2頁/共26頁直流反饋和交流反饋直流反饋：

若反饋環路內,直流分量可以流通,則該反饋環可以產生直流反饋。直流負反饋主要用于穩定靜態工作點。交流反饋：

若反饋環路內,交流分量可以流通,則該反饋環可以產生交流反饋。交流負反饋主要用來改善放大器的性能；交流正反饋主要用來產生振蕩。若反饋環路內,直流分量和交流分量均可以流通,則該反饋環既可以產生直流反饋,又可以產生交流反饋。第3頁/共26頁1.電壓反饋與電流反饋（看輸出）(1)電壓反饋：

Xf＋XidUoXi－RL－＋電壓反饋示意圖基本放大電路反饋電路(2)電流反饋：Xf＋XidUoXi－RL－＋電流反饋示意圖基本放大電路反饋電路17.1.2反饋類型及其判定第4頁/共26頁電壓反饋和電流反饋的判定：方法之一——輸出短路法。將反饋放大器的輸出端對交流短路,若其反饋信號隨之消失,則為電壓反饋,否則為電流反饋。因為輸出端對交流短路后,輸出交變電壓為零,若反饋信號隨之消失,則說明反饋信號正比于輸出電壓,故為電壓反饋；若反饋信號依然存在,則說明反饋信號不正比于輸出電壓,故不是電壓反饋,而是電流反饋。方法之二——按電路結構判定：在交流通路中,若放大器的輸出端和反饋網絡的取樣端處在同一個放大器件的同一個電極上,則為電壓反饋；否則是電流反饋。第5頁/共26頁ReUoRLUCCRcRbUiRsClUsC2－＋＋＋－－＋(b)＋＋UoRLUCCRcRfUiRsClUsC2－＋＋＋－－＋(a)＋＋判斷練習電壓反饋電流反饋第6頁/共26頁2.串聯反饋和并聯反饋（看輸入）(1)串聯反饋：

(2)并聯反饋：

XoRsUs＋－－＋Ui－Uf串聯反饋示意圖＋U′基本放大電路反饋電路iXoRsIiUs－＋iI′If并聯反饋示意圖反饋電路基本放大電路第7頁/共26頁串聯反饋和并聯反饋的判定方法：對于交變分量而言,若信號源的輸出端和反饋網絡的比較端接于同一個放大器件的同一個電極上,則為并聯反饋；否則,為串聯反饋。(a)＋－Ui.Ui.′REUf.Rf反饋反饋輸入端信號輸入端(b)＋－uiR1Ii.Ii.′If.Rf反饋信號輸入端反饋輸入端第8頁/共26頁ReUoRLUCCRcRbUiRsClUsC2－＋＋＋－－＋(b)＋＋UoRLUCCRcRfUiRsClUsC2－＋＋＋－－＋(a)＋＋并聯反饋串聯反饋判斷練習第9頁/共26頁21Rb2Rc22Rb1Rc1RbCeV2VlC２RfUCC＋Uo＋＋＋＋(a)電路圖Ui＋－＋－1Re2Re電壓負反饋實質上是利用輸出電壓本身通過反饋網絡對放大電路起自動調整作用，即使輸出電壓趨向于維持恒定。RL↓→Uo↓→UF↓→U

i′↑→Uo↑在電壓串聯負反饋電路中，信號源內阻愈小，反饋效果愈好。UoUi－＋基本放大電路iU′＋＋－－＋＋－RfUf

電壓串聯負反饋方框圖－1Re2RcvsRs1.電壓串聯負反饋第10頁/共26頁2.電流并聯負反饋電流負反饋的作用是輸出電流趨于恒定。RL↑→io↓→iF↓→iiD↑→io↑電流并聯負反饋放大電路UIfRssUi－＋＋－RfFA－＋IiIoRLUo2Ie2ReIiDC1UsoC２UCC＋IfRsUiIiRfUoRLI－＋1Rc1Re2RcIiD1Ce2Re2Ue2Ie2Ic第11頁/共26頁3.電壓并聯負反饋If412RsUsUi－＋＋－RfFA3Uo－＋IiIbLR′＝Rc∥RLLR′電壓并聯負反饋放大器Uo314CeIfIiReRLUCCRcRfUiRsClUsC2＋Ib2＋－＋－靜態時：利用VCE的變化，通過反饋電阻Rf回送到輸入回路控制IB來克服IC的變化，從而使靜電Q穩定。RC值越大，Rf越小，穩定性越好。第12頁/共26頁R′L4Io12RsUsIcUi－＋＋＋－－＋＋－RfUfFr－3Uo－＋Io＝－IcIc≈IoiU′AgLR′＝Rc∥RL串聯電流負反饋放大電路電流串聯負反饋UoCeRe3C２Ic21UbeRLRfRcUCC＋C14Uf－＋UioI′＋－2Rb1Rb第13頁/共26頁17.6.3負反饋對放大器性能的影響開環電壓放大倍數：閉環電壓放大倍數：AF×XfXid.

＋Xi.Xo......

假設輸入信號為正弦波，故用相量表示電信號。一、使閉環電壓放大倍數減小第14頁/共26頁負反饋穩定放大器增益的原理是因為負反饋有自動調節作用。工作環境變化(如溫度、濕度)、器件更換或老化、電源電壓不穩等諸因素會導致基本放大器的放大倍數不穩定。當反饋很深，即|1+AF|＞＞1時，引入深度負反饋后，閉環增益只決定于反饋網絡，而與放大電路本身幾乎無關。二、使閉環電壓放大倍數穩定度提高第15頁/共26頁通常用放大倍數的相對變化量來衡量放大器的穩定性。開環放大倍數相對穩定度為：閉環放大倍數相對穩定度為：上式表明：引入反饋后，閉環增益的相對變化量是開環時增益相對變化量的1/|1+AF|。第16頁/共26頁負反饋減小非線性失真的原理可以用圖示簡要說明。若輸入信號為單一頻率的正弦波，由于放大器內部器件(如晶體管)的非線性，使輸出信號產生了非線性失真，如下圖所示，將輸出信號形象地描述為“上長下短”的非正弦波。三、減小非線性失真xo0t0txiio0ubeA＋Xi.Xo.－＋－基本放大電路第17頁/共26頁t0xi0txi′xf0tio0ubeAFXo.×＋－Xi.Xf.Xi.′txo0負反饋改善非線性失真的工作原理示意圖xo0t負反饋能夠減少反饋環內的非線性失真，對輸入信號的失真不起作用。第18頁/共26頁四、抑制反饋環內的噪聲利用負反饋抑制放大器內部噪聲及干擾的機理與減小非線性失真是一樣的。負反饋輸出噪聲下降(1+AF)倍。如果輸入信號本身不攜帶噪聲和干擾，且其幅度可以增大，輸出信號分量保持不變，那么放大器的信噪比將提高(1+AF)倍。五、擴展頻帶改善放大器頻率響應的示意圖無反饋放大器的頻率響應有負反饋放大器的頻率響應增益AIAI－3dBAIfAIf－3dBfLffLfH無反饋放大器的帶寬負反饋放大器的帶寬fHff(頻率)第19頁/共26頁綜上所述，負反饋有以下特點：(1)負反饋使放大器的放大倍數下降，但增益穩定度提高,頻帶展寬，非線性失真減小，內部噪聲干擾得到抑制，且所有性能改善的程度均與反饋深度(1+AF)有關。(2)被改善的對象就是被取樣的對象。例如，反饋取樣的是輸出電流，則有關輸出電流的性能得到改善；反之，取樣對象是輸出電壓，則有關輸出電壓的性能得到改善。(3)負反饋只能改善包含在負反饋環節以內的放大器性能，對反饋環以外的，與輸入信號一起進來的失真、干擾、噪聲及其它不穩定因素是無能為力的。第20頁/共26頁電壓并聯電壓串聯電流并聯電流串聯Rif輸入電阻減小增大減小增大Rof輸出電阻減小減小增大增大六、對輸入、輸出阻抗的影響第21頁/共26頁＋－RoIof＋－Uo.Rof電壓負反饋放大電路.電壓負反饋使放大器輸出電阻減少了(1+A0F)倍。輸出電阻減小，意味著負載RL變化時，輸出電壓的穩定度提高了。電壓反饋使輸出電阻減小第22頁/共26頁對于電流負反饋，由于反饋信號與輸出電流成正比，所以我們采用恒流源等效電路，如圖所示。輸出電阻Rof為RoIof＋－Rof電流負反饋放大電路.Uo.電流負反饋使放大器的輸出電阻增大為Ro的(1+AF)倍。