放大電路中的反饋精1.反饋6.1反饋的基本概念及判斷方法

在電子電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量（放大電路的輸入電壓或輸入電流）的措施稱為反饋。反饋的目的：通過輸出對輸入的影響來改善系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及控制效果。6.1.1反饋的基本概念2.反饋電路框圖放大器輸出輸入取+加強(qiáng)輸入信號正反饋用于振蕩器取-削弱輸入信號負(fù)反饋用于放大器開環(huán)閉環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò)±疊加反饋信號凈輸入【例】輸出量：IC凈輸入量：UBE靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定原理反饋量：URE負(fù)反饋UBE＝UB－

URE分壓偏置式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路uIRB1+VCCRCC1C2RB2RERLuO+-+-++交流反饋：僅在交流通路中存在的反饋。--穩(wěn)定Q點(diǎn)直流反饋：僅在直流通路中存在的反饋。3.直流反饋與交流反饋直交流反饋直流反饋+CE--改善電路的性能uIRB1+VCCRCC1C2RB2RERLuO+-+-++本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中

級間反饋——反饋存在于兩級以上的放大器之間反饋通路本級反饋通路級間反饋通路4.本級反饋與級間反饋1.有無反饋的判斷方法：找反饋通路無反饋有反饋6.1.2反饋的判斷6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。要穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)——反饋信號不存在---電壓反饋；負(fù)反饋放大電路：引入交流負(fù)反饋的放大電路。引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加6放大電路中引入反饋的一般原則此時，負(fù)反饋放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。輸入端是電壓相減還是電流相減本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中取-削弱輸入信號負(fù)反饋用于放大器凈輸入電壓uD或例1：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。2)電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻提高uD=uP-uN2、判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋凈輸入電流iP(或iN)在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)是在近似分析中忽略凈輸入量。2.正負(fù)反饋的判斷方法：瞬時極性法+①先假定輸入信號的瞬對地極性②判斷輸出信號的瞬間電位③推出反饋信號的瞬時極性④看反饋信號對輸入信號的影響增強(qiáng)--正反饋削弱--負(fù)反饋+-R1

R2uOuIA-iFiP-+R1

R2uOuIA++iNiF負(fù)反饋正反饋ii2.正負(fù)反饋的判斷集成運(yùn)放反饋電路-+R1R2uOuIA++uD=uP-uNuF十一uD+-uNuP分立元件反饋電路輸入級放大管的凈輸入電壓uBE凈輸入電流iB凈輸入電壓uD或凈輸入電流iP(或

iN)

uIVCC

+

-uO

+

-

+(+)1

Rc1

Re1

R

2

Rc2

Re

Rf(+)(-)(-)T交流反饋3.直流反饋與交流反饋的判斷方法：看反饋存在于直流通路還是交流通路中。直流通路

C1+-1R

uiuo2R

A交流通路

C1+-1R

uiuo2R

A交、直流反饋畫出直流通路和交流通路

C1C2+-1R

uiuo2R

A6.2負(fù)反饋放大器電路的四種基本組態(tài)輸出端uoio輸入端與ui相比較與ii相比較電壓反饋電流反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路：引入交流負(fù)反饋的放大電路。①判斷反饋極性+++-uF負(fù)反饋②取樣：判斷反饋取自輸出電壓還是輸出電流。uD

iNi2i1iP6.2.1四種負(fù)反饋組態(tài)短路法令uo=0，觀察是否仍存在反饋信號:

反饋信號不存在---電壓反饋；反饋信號仍存在---電流反饋。電壓反饋R21、電壓串聯(lián)負(fù)反饋+-uFiNi2i1iP③比較：輸入端是電壓相減還是電流相減串聯(lián)反饋虛短6.2.1四種負(fù)反饋組態(tài)虛斷虛斷穩(wěn)定輸出電壓③求和+-uF++負(fù)反饋uD

iOiO①判斷正負(fù)反饋電流反饋②取樣

串聯(lián)反饋2、電流串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流③求和負(fù)反饋iD

①判斷反饋極性iO+-iF電壓反饋②取樣iIiD并聯(lián)反饋3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋①判斷反饋極性②取樣-電流反饋iF+iIiDi2并聯(lián)反饋③求和負(fù)反饋iD

4、電流并聯(lián)負(fù)反饋iO1、判斷電壓反饋或電流反饋6.2.2反饋組態(tài)的判斷電流反饋電壓反饋從輸出端引出的反饋是電壓反饋，不是從輸出端的反饋是電流反饋。2、判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號加在不同輸入端則為串聯(lián)反饋ud=ui–ufid=ii-if串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋三極管的基極和發(fā)射極可以看成放大器的兩個輸入端iifibib=i-if并聯(lián)反饋ufuiubeube=ui-uf串聯(lián)反饋3、分立元件的反饋+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+–T1T2Rf+-+-uf-+ube電壓串聯(lián)負(fù)反饋例1：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。交流負(fù)反饋令uo=0，觀察是否仍存在反饋信號:反饋信號仍存在---電流反饋。4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析6放大電路中引入反饋的一般原則2對輸入電阻和輸出電阻的影響在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。3)3級負(fù)反饋放大電路：反饋信號與輸入信號加在不同輸入端則為串聯(lián)反饋本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中反饋信號與輸入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋1、判斷電壓反饋或電流反饋2)電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻提高取+加強(qiáng)輸入信號正反饋用于振蕩器分壓偏置式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路②取樣：判斷反饋取自輸出電壓還是輸出電流。uD=uP-uN例4：判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔谩?負(fù)反饋對放大電路性能的影響1反饋的基本概念及判斷方法本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中3、自激振蕩的平衡條件iibif電壓反饋并聯(lián)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋，交直流反饋例2：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。-+VCCRCC2C1Rfuiuo+電流反饋并聯(lián)反饋iiBiF例3：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。uC1uB2uouiuFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2+---交直流負(fù)反饋RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCuouiubeie電流串聯(lián)負(fù)反饋RE2直流負(fù)反饋例4：判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔谩ｉ_環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)6.3負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式基本放大電路反饋回路＋+–6.3.1方塊圖環(huán)路放大倍數(shù)6.3.2負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式基本放大電路反饋回路＋+–中頻時①若放大倍數(shù)減小②若放大倍數(shù)增加③若無輸入有輸出④若----深度負(fù)反饋反饋深度----負(fù)反饋----正反饋----自激振蕩引入負(fù)反饋，則即深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)是在近似分析中忽略凈輸入量。深度串聯(lián)負(fù)反饋時：深度并聯(lián)負(fù)反饋時：----深度負(fù)反饋此時，負(fù)反饋放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。即負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù)。6.4.1深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)6.4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析3)3級負(fù)反饋放大電路：交流反饋：僅在交流通路中存在的反饋。例4：判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔谩BE＝UB－URE2負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式反饋信號與輸入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋分壓偏置式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路2)2級負(fù)反饋放大電路：取+加強(qiáng)輸入信號正反饋用于振蕩器輸出電阻越小，輸出電壓越穩(wěn)定，反之亦然。引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加三極管的基極和發(fā)射極可以看成放大器的兩個輸入端取+加強(qiáng)輸入信號正反饋用于振蕩器放大電路中耦合電容、旁路電容越多，引入負(fù)反饋后，越易產(chǎn)生低頻振蕩。①先假定輸入信號的瞬對地極性4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中例1：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。1反饋的基本概念及判斷方法此時，負(fù)反饋放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。例:電壓串聯(lián)負(fù)反饋+-uFiNi2i1iP6.4.2深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析

6.5負(fù)反饋對放大電路性能的影響6.5.1對放大倍數(shù)的影響①負(fù)反饋②負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降為原來的。負(fù)反饋使電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高倍。uiubeib++––在同樣的

ib下，ui=ube+uf

>ube，所以

Rif

提高。1)串聯(lián)負(fù)反饋無負(fù)反饋時：有負(fù)反饋時：uf+–使電路的輸入電阻提高6.5.2對輸入電阻和輸出電阻的影響1.對輸入電阻的影響使電路的輸入電阻降低2)并聯(lián)負(fù)反饋6.5.2對輸入電阻和輸出電阻的影響if無負(fù)反饋時：有負(fù)反饋時：在同樣的ube下，ii

=ib+if>ib，所以Rif

降低。iiibube+–1.對輸入電阻的影響電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流。1)電壓負(fù)反饋使電路的輸出電阻降低2)電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻提高輸出電阻越小，輸出電壓越穩(wěn)定，反之亦然。RousouoRL輸出電阻越大，輸出電流越穩(wěn)定，反之亦然。ioRoisoRL6.5.2對輸入電阻和輸出電阻的影響2.對輸出電阻的影響6.5.3對通頻帶的影響引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加無負(fù)反饋有負(fù)反饋fbwffbw增益帶寬積仍為常數(shù)：Amf×fbwf=Am×fbwf|

|O直流反饋：僅在直流通路中存在的反饋。負(fù)反饋使電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高倍。深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)是在近似分析中忽略凈輸入量。交流反饋：僅在交流通路中存在的反饋。1、判斷電壓反饋或電流反饋分壓偏置式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路1、判斷電壓反饋或電流反饋增益帶寬積仍為常數(shù)：Amf×fbwf=Am×fbw負(fù)反饋使電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高倍。放大電路級數(shù)越多，引入負(fù)反饋后，越易產(chǎn)生高頻振蕩此時，負(fù)反饋放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中2)電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻提高在同樣的ib下，ui=ube+uf>ube，所以Rif提高。反饋信號與輸入信號加在不同輸入端則為串聯(lián)反饋輸入端是電壓相減還是電流相減2負(fù)反饋放大器電路的四種基本組態(tài)輸入端是電壓相減還是電流相減1反饋的基本概念及判斷方法分壓偏置式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路6.5.4減小非線性失真Auiufud加反饋前加反饋后uo大略小略大略小略大負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波ui要穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)——引直流負(fù)反饋要改善非線性失真，增大放大倍數(shù)穩(wěn)定性——引交流負(fù)反饋要穩(wěn)定輸出電壓——引電壓負(fù)反饋要穩(wěn)定輸出電流——引電流負(fù)反饋要增大輸入電阻——引串聯(lián)負(fù)反饋要減小輸入電阻——引并聯(lián)負(fù)反饋【練習(xí)】6.5.6放大電路中引入反饋的一般原則要抑制溫漂——引直流負(fù)反饋6.6.1自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件

放大電路在無輸入信號的情況下，就能輸出一定頻率和幅值的交流信號的現(xiàn)象。2、產(chǎn)生原因

在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。6.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性1、自激振蕩幅值平衡條件相位平衡條件起振條件：3、自激振蕩的平衡條件正反饋需要足夠的反饋量附加相移n為奇數(shù)1)1級負(fù)反饋放大電路：2)2級負(fù)反饋放大電路：3)3級負(fù)反饋放大電路：放大電路:直接耦合反饋網(wǎng)絡(luò):純電阻網(wǎng)絡(luò)放大電路級數(shù)越多，引入負(fù)反饋后，越易產(chǎn)生高頻振蕩放大電路中耦合電容、旁路電容越多，引入負(fù)反饋后，越易產(chǎn)生低頻振蕩。6.6.2負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的定性分析只可能產(chǎn)生高頻振蕩

設(shè)?

?

?

12BACK例2：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。例1：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。反饋信號與輸入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋UBE＝UB－URE4深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。反饋信號與輸入信號加在同一輸入端，則為并聯(lián)反饋③推出反饋信號的瞬時極性負(fù)反饋使電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高