《负反馈放大电路和分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《负反馈放大电路和分析（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 负反馈放大电路4.1 反馈的基本概念4.2 负反馈放大电路4.3 深度负反馈放大电路的计算4.4 负反馈对放大电路性能的影响Date1本章重点和考点：1.负反馈组态的正确判断2.深度负反馈放大电路放大倍数的计算3.负反馈的作用Date24.1 反馈的基本概念4.1.1 反馈的基本概念一、什么是反馈在电子设备中经常采用反馈的 方法来改善电路的性能，以达 到预定的指标。放大电路中的反馈，是指将放大 电路输出电量(输出电压或输出电 流)的一部分或全部，通过一定的 方式，反送回输入回路中。反馈放大电路的方框图Date3二、正反馈和负反馈反馈信号增强了外加净输入信号，使放大电路的 放大倍数提高
2、正反馈反馈信号削弱了外加净输入信号，使放大电路的 放大倍数降低 负反馈负反馈 稳定静态工作点+-+Date4三、直流反馈和交流反馈(a)直流负反馈(b)交流负反馈交流负反馈：反馈量只含有交流量。 用以改善放大电路的性能。可稳定静态工作点。Date54.1.2 反馈的分类和判断一、有无反馈的判断是否有联系输入、输出回路的反馈通路 ；是否影响放大电路的净输入。(a)没引入反馈的放大电路(b)引入反馈的放大电路(c) R的接入没引入反馈Date6反馈极性的判断方法：瞬时极性法。先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号 的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后 根据反馈回输入端的信号对原输入信号的
3、作用，判 断出反馈的极性。二、反馈极性的判断对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同。对集成运放而言， uO与uN极性相反， uO与uP极性相同 。Date7例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。-因为差模输入电压等 于输入电压与反馈电压之 差，反馈增强了输入电压 ，所以为正反馈。-反馈信号削弱了输入 信号，因此为负反馈。(a)正反馈(b)负反馈Date8例(+)(+) (-)(-)净输入量减小(+)(+) (-) (-)净输入量增加a负反馈 b正反馈反馈通路反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+) (-)净输入量减小c级间负反馈反馈通路本级反馈通路Date9分立元件电路反馈极性的判
4、断分立元件放大电路反馈极性的判断 负反馈原则：对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同 。净输入量减小反馈通路Date10三、直流反馈与交流反馈的判断直流负反馈：反馈量只含有直流量。交流负反馈：反馈量只含有交流量。直流反馈与交流反馈的判断（一）(a)电路(b)直流通路(c)交流通路直流反馈无交流反馈Date114.2 负反馈放大电路负反馈放大电路分析要点（3）负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减 ，从而调整电路的净输入量和输出量。（1）交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有 稳定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均得 到抑制。由于输入量的变化也同样会受到抑制，因此 交流
5、负反馈使电路的放大能力下降。（2）反馈量实质上是对输出量的取样，其数值与输出 量成正比。Date12（2）从输入端看，反馈量与输入量是以电压方 式相叠加，还是以电流方式相叠加。对于具体的负反馈放大电路，首先应研究下列问题， 进而进行定量分析。（1）从输出端看，反馈量是取自于输出电压， 还是取自于输出电流。反馈信号取自输出电压，则为电压反馈反馈信号取自输出电流，则为电流反馈反馈量与输入量以电压形式求和，为串联反馈反馈量与输入量以电流形式求和，为并联反馈Date134.2.1 四种负反馈组态一、电压串联负反馈电压串联负反馈电路反馈信号与输出电压成 正比，集成运放的净输入电 压等于输入电压与反馈电压
6、 之差，电压串联、电压并联、电流串联、电流并联负反馈Date14二、电流串联负反馈电流串联负反馈电路反馈信号与输出电流成正比， 净输入电压等于外加输入信号 与反馈信号之差（2）串联负反馈电路的输入电流很小，适用于输入信号为 恒压源或近似恒压源的情况。（1）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反馈能够稳定 输出电流。小结Date15三、电压并联负反馈电压并联负反馈电路反馈信号与输出电压成正比，净输入电流等于外加 输入电流与反馈电流之差Date16四、电流并联负反馈电流并联负反馈电路反馈信号与输出电 流成正比，净输入电流 等于外加输入信号与反 馈信号之差：Date17四种负反馈组态的放大倍数电压串联
7、负反馈电路电流串联负反馈电路电压并联负反馈电路电流并联负反馈电路电压放 大倍数转移 电阻 转移 电导电流放 大倍数Date18五、 反馈组态的判断并联：反馈量输入量 接于同一输入端。接于不同的输入端 。串联：反馈量输入量电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短路，反馈量为零。Date19例 判断反馈的组态。例题电路图反馈通路： T3 、 R4与R2交、直流反馈瞬时极性法判断：负反馈输出端看：电压负反馈输入端看：串联负反馈电路引入交、直流电压串联负反馈Date204.2.2 负反馈放大电路的一般关系式反馈放大电路方框图分别 为输入信号、输出信 号和反馈信号；开环放大倍数无反馈时放大网络的
8、放大倍数；因为：Date21所以：闭环放大倍数：电路的环路放大倍数：反馈系数：Date22四种反馈组态电路的方框图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Date23表4.2.1 四种组态负反馈放大电路的比较 输输出信号反馈馈信号开环电环电 路的放大倍 数反馈馈系数电压电压 串联联 式电压电压 并联联 式电电流串联联 式电电流并联联 式电压放 大倍数转移 电阻 转移 电导电流放 大倍数Date24若深度负反馈结论：深度负反馈放大电路的放大倍数主要由反馈 网络的反馈系数决定，能保持稳定。若则自激振荡4.3 深度负反馈放大电路的计算闭环放大倍数：在中频段，Af、A和F均为实数 Da
9、te254.3.1 深度负反馈的实质 放大电路的闭环电压放大倍数：深度负反馈放大电路的 闭环电压放大倍数：对于串联负反馈：并联负反馈：结论：根据负反馈组态，选择适当的公式；再根据 放大电路的实际情况，列出关系式后，直接估算闭环电 压放大倍数。Date26反馈网络的分析反馈网络的分析(a)电压串联(b)电流串联(c)电压并联(d)电流并联Date274.3.2 深度负反馈放大倍数的计算一、电压串联负反馈放大倍数则为 电压放大倍数二、电流串联负反馈放大倍数为 转移电导 电压放大倍数Date28三、电压并联负反馈放大倍数为转移电阻 源电压放大倍数并联负反馈电路的信号源对于并联负反馈电路，信 号源内阻
10、是必不可少的。Date29四、电流并联负反馈放大倍数为电流放大倍数电压放大倍数小结：（1）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；（3）利用F求解Date30复习：1.正、负反馈的判断(瞬时极性法)对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同。对集成运放而言， uO与uN极性相反， uO与uP极性相同。以电压求和或以电流求和判断净输入信号是增加或减小。2.交、直流负反馈的判断直流负反馈：反馈量只含有直流量。交流负反馈：反馈量只含有交流量。Date313.四种负反馈阻态的判断并联：反馈量输入量 接于同一输入端。接于不同的输入端 。串联：反馈量输入量电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短
11、路，反馈量为零。Date325、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算（1）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；（3）利用F求解4、负反馈的几个概念若深度负反馈Date33例1 如图6.2.8，已知R110K，R2100 K，R32 K ， RL5 K。求解在深度负反馈条件下的AUf. 解： 反馈通路： T、 R3、 R2与R1 电路引入电流串联负反馈Date34例2 在图示电路中，已知R210K，R4100 K， 求解在深度负反馈条件下的AUF例题2电路图反馈通路： T3 、 R4与R2电路引入电压串联负反馈电压放大倍数Date35例3 估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。 解： 该电路为电
12、压并联 负反馈，在深度负反馈条件 下：则闭环电压放大倍数为：例 3电路图Date36该电路为电压串联负反馈在深度负反馈条件下例 4电路图例4：Date37例 5电路图该电路为电流并联负反馈 ， 在深度负反馈条件下：故：闭环电压放大倍数为：例5Date384.4 负反馈对放大电路性能的影响 4.4.1 稳定放大倍数引入负反馈后，在输入信号一定的情况下，当电路 参数变化、电源电压波动或负载发生变化时，放大电路 输出信号的波动减小，即放大倍数的稳定性提高。放大倍数稳定性提高的程度与反馈深度有关。在中频范围内，放大倍数的相对变化量：结论：引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了(1 + AF) 倍。Dat
13、e39例：在电压串联负反馈放大 电路中， 估算反馈系数 和反馈深度 估算放大电路的闭环电压放大倍数 如果开环差模电压放大倍数 A 的相对变化量为 10%，此时闭环电压放大倍数 Af 的相对变化量等于多少？解： 反馈系数反馈深度Date40 闭环放大倍数 Af 的相对变化量结论：当开环差模电压放大倍数变化 10% 时，电 压放大倍数的相对变化量只有 0.00 1%，而稳定性提高了一万倍。Date414.4.2 展宽频带由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，因而对于 频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。设无反馈时放大电路在中、高频段的放大倍数分别 为 ，上限频率为 f； 引入反馈系数为 的负反
14、馈后，放大电路在中、 高频段的放大倍数分别为 ，上限频率为 fHf。Date42所以：Date43可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍 数减小为无反馈时的1 / ；而上限频率提高到无反馈时的 倍。同理，可推导出引入负反馈后，放大电路的下 限频率降低为无反馈时的 1 / 。结论：引入负反馈后，放大电路的上限频率提高 ，下限频率降低，因而通频带展宽。fbwf=fHf-fLffHf fbw=fH-fLfH基本放大电路的通频带反馈放大电路的通频带Date443dB3dBfLfHfbwfLffHffbwf负反馈对通频带和放大倍数的影响fDate45xf负反馈减小了波形失真加入 负反馈无负反馈FxfA
15、xixoxo大小略大略大略小略小略小略小 略大略大xiA接近正弦波预失真+4.4.3 减小非线性失真和抑制干扰同样道理，负反馈可抑制放大电路内部噪声。Date464.4.4 改变输入电阻和输出电阻不同类型的负反馈，对输入电阻、输出电阻的影响不同 。一、对输入电阻的影响1. 串联负反馈增大输入电阻得：结论：引入串联负反馈 后，输入电阻增大为无反馈 时的 倍。Date472. 并联负反馈减小输入电阻得：结论：引入并联负反馈后，输入电阻减小为无负反 馈时的 1/ 。并联负反馈对 Ri 的影响Date48二、负反馈对输出电阻的影响 1. 电压负反馈减小输出电阻放大电路的输出电 阻定义为：得：结论：引入
16、电压负反馈后，放大电路的输出电阻减小 到无反馈时的 。RofDate492. 电流负反馈增大输出电阻结论：引入电流负反馈后，放大电路的输出电阻增 大到无反馈时的 倍。Date50综上所述(1). 反馈信号与外加输入信号的求和方式只对放大 电路的输入电阻有影响：串联负反馈使输入电阻增大； 并联负反馈使输入电阻减小。(2). 反馈信号在输出端的采样方式只对放大电路的 输出电阻有影响：电压负反馈使输出电阻减小；电流负 反馈使输出电阻增大。(3). 串联负反馈只增大反馈环路内的输入电阻；电 流负反馈只增大反馈环路内的输出电阻。(4). 负反馈对输入电阻和输出电阻的影响程度，与 反馈深度有关。Date51放大电路中引入负反馈的一般原则负
