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1、第6章 放大电路中的反馈,6.2 负反馈放大电路的方块图及一般表示式,6.3 深度负反馈放大电路放大倍数的分析,小结,6.4 负反馈对放大电路性能的影响,6.1 反馈的基本概念及判断方法,6.2 负反馈放大电路的四种基本组态,反馈 在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。,6.1 反馈的基本概念及判断方法,2. 信号的两种流向,正向传输：输入 输出,反向传输：输出 输入, 开环, 闭环,6.1.1 反馈的基本概念,3. 反馈放大电路的组成,基本放大电路,反馈网络,xi 输入信号(
2、ii 或 ui ), 净输入信号(iid 或 uid),xo 输出信号(io 或 uo ),xf 反馈信号(if 或 uf ),6.1.1反馈的基本概念（2）,6.1.2 反馈的判断,1. 有无反馈的判断,若放大电路中存在将输出回路与输入回相连接的通路，即反馈通路，并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈；否则电路中便没有反馈。,例：判断下列电路有无反馈,没引入反馈的放大电路,引入反馈的放大电路,R1的接入没有引入反馈,2. 直流反馈和交流反馈的判断,直流反馈 直流信号的反馈(在直流通路中存在的反馈）,交流反馈 交流信号的反馈（在交流通路中存在的反馈）,例：判断下列电路是否引入了反馈
3、；引入的是直流反馈还是交流反馈？,直流反馈,交流反馈,交、直流反馈,3. 本级反馈与级间反馈的判断,本级反馈 反馈信号取自本级输出，回送到本级的输入回路。,级间反馈 反馈信号取自后一级输出，回送到前一级的输入回路。,整体反馈 反馈信号取自最后一级输出，回送到最前一级的输入回路。,4. 反馈极性的判断,正反馈和负反馈,正反馈 ,使放大电路净输入量增大的反馈称为正反馈，或使输出量的变化增大的反馈为正反馈。,负反馈 ,使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈，或使输出量的变化减小的反馈为负反馈。,判别法：瞬时极性法,6.1.2反馈的判断（4）,“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减
4、小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈。 瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了负反馈；反之，为正反馈。,例：判断下图电路的反馈极性。,引入负反馈,引入负反馈,引入正反馈,例 ：,输入 回路,输出 回路,判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？,RE 介于输入输出回路，有反馈，为本级反馈。,反馈使 uid 减小，引入负反馈。,交、直流并存的负反馈,uF,例：判断所示电路中是否引入了反馈
5、；若引入了反馈，则是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？,+,+,电路引入了负反馈,uF,+,uD,交、直流并存的负反馈,例：判断所示电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则是直流反馈还是交流反馈？是正反馈还是负反馈？,+,iF,iI,电路引入了负反馈,iB1,交、直流并存的负反馈,电压反馈 反馈信号取自输出电压的部分或全部。,判别法：令 uo = 0 (RL 短路)，若反馈消失则为电压反馈。,电流反馈 反馈信号取自输出电流。,判别法：使 io = 0(RL 开路)，若反馈消失则为电流反馈。 或 令uo=0,反馈仍然存在。,5. 电压反馈和电流反馈的判断,6.1.2反馈的判断（8）,例：判
6、断下列电路引入的是电压反馈还是电流反馈？,+,+,uF,(a)引入电压负反馈,+,iF,(b)引入电流负反馈,为判断交流负反馈放大电路中引入的是电压反馈还是电流反馈，可令输出电压等于零 ，若反馈量随之为零 ，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。应当特别注意，反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用所产生的电流（电压）不是反馈量。,串联反馈： 输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈。,uid = ui uf,特点：信号源内阻越小，反馈效果越明显。,并联反馈：输入量、反馈量和净输入量以电流形式相叠加，称为并联反馈。,iid = ii if,特点：信号源内阻越大，反馈效果
7、越明显。,6. 串联反馈和并联反馈的判断,6.2 负反馈放大电路的四种基本组态,通常，引入了交流负反馈的放大电路称为负反馈放大电路。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。,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。当反馈量取自输出电压时称为电压反馈，取自输出电流时称为电流反馈。,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。当反馈量与输入量以电压方式相叠加时称为串联反馈，以电流方式相叠加时称为并联反馈。,交流负反馈有四种组态：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。,电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈,6
8、.1.2反馈的判断（11）,交流负反馈的四种组态,电压串联负反馈,引入电压负反馈,令输出电压为零,为判断交流负反馈放大电路中引入的是电压反馈还是电流反馈，可令输出电压等于零 ，若反馈量随之为零 ，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。应当特别注意，反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用所产生的电流（电压）不是反馈量。,引入串联负反馈,电流串联负反馈,基本电路,习惯画法,引入串联负反馈,引入电流负反馈,电压并联负反馈,引入并联负反馈,应当特别注意：反馈量仅仅决定于输出量，而由输入量直接作用所产生的电流（电压）不是反馈量。,引入电压负反馈,电流并联负反馈,引入并联负反馈,引入电流负反馈
9、,负反馈放大电路分析举例,例 ：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？,A,F,故引入电压串联负反馈,例 ：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？,A,F,故引入电流串联负反馈,例 ：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？,A,F,故引入电压并联负反馈,例 ：判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈？,A,F,故引入电流并联负反馈,6.1.2反馈的判断（16）,电流串联负反馈,电压串联负反馈,例 ：,反馈类型的判断,6.1.2反馈的判断（17）,uF,RE,Rf,例 ：,反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈，在同一个节点为并联反馈。,反馈取自输出端或输出分压端为电压反 馈，反馈取自非输出端为电流
10、反馈。,规 律：,反馈类型的判断,引入本级电流串联负反馈,引入级间电流并联负反馈,6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表示式,图中连线的箭头表示信号的流通方向，近似分析时可认为方块图中的信号是单向流通的。,四种反馈组态电路的方块图,电压串联负反馈电路,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,四种组态负反馈放大电路的比较,负反馈放大电路的一般表达式,当电路引入负反馈时，AF0，即1+AF1，表明引入负反馈后电路的放大倍数等于基本放大电路放大倍数的（1+AF）分之一，而且A、F和Af的符号均相同。,称为深度负反馈条件,表明当电路引入深度负反馈（即1+AF1）时，放大倍数几乎仅仅
11、决定于反馈网络，而与基本放大电路无关。由于反馈网络常为无源网络，受环境温度的影响极小，因而放大倍数获得很高的稳定性。从深度负反馈的条件可知，反馈网络的参数确定以后，基本放大电路的放大能力愈强，即A的数值愈大，反馈愈深，Af与1/F的近似程度愈好。,深度负反馈的实质,6. 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析,负反馈放大电路的一般表达式,当电路引入深度负反馈时,可见，深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量。,放大倍数的分析,求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤是：,（1）正确判断反馈组态；,（2）求解反馈系数；,电压串联负反馈电路,只有认为集成运放同相输入端和反相输入端的电流iP、iN趋
12、于零，才能忽略输入信号uI对于反馈网络的作用；只有认为集成运放同相输入端和反相输入端的电位近似相等，才能忽略净输入电压。,反馈系数,放大倍数,电压放大倍数,电流串联负反馈电路,反馈系数,放大倍数,电压放大倍数,电压并联负反馈电路,实际上，并联负反馈电路的输入量通常不是理想的恒流信号。在绝大多数情况下，信号源有内阻。,并联负反馈电路的信号源,反馈系数,放大倍数,电压放大倍数,于是可得电压放大倍数,电流并联负反馈电路,反馈系数,放大倍数,电压放大倍数,例一：在图示电路中，已知R1=10k ，R2=100k ，R3=2k ，RL=5k。求解在深度负反馈条件下的放大倍数 和电压放大倍数 。,解：,电路
13、引入了电流串联负反馈,反馈系数,深度负反馈条件下的放大倍数,深度负反馈条件下的电压放大倍数,例二：在图示电路中，已知R2=10k ，R4=100k。求解深度负反馈条件下的电压放大倍数 。,解：,电路引入了电压串联负反馈,反馈系数,深度负反馈条件下的电压放大倍数,例三：电路如图所示。 （1）判断电路中引入哪种组态的交流负反馈； （2）求出在深度负反馈条件下的 和 。,+,+,反馈系数,解：,电路引入了电压串联负反馈,uF,例四：电路如图所示。 （1）判断电路中引入哪种组态的交流负反馈； （2）求出在深度负反馈条件下的 和 。,+,iF,思考：电路如图所示。 （1）判断电路中引入哪种组态的交流负反
14、馈； （2）求出在深度负反馈条件下的 和 。,+,iF,6.5 负反馈对放大电路性能的影响,6.5.1 稳定放大倍数,6.5.4 减少非线性失真,6.5.2 改变输入电阻和输出电阻,6.5.5 放大电路引入负反馈的一般原则,6.5.3 展宽频带,6.5.1 稳定放大倍数,Af 的相对变化量,A 的相对变化量,放大倍数稳定性提高,6.4.1提高闭环放大倍数的稳定性（1）,例 ： A = 103 ，负反馈使放大倍数稳定性提高 100 倍，求 F、Af 、A 变化 10% 时的Af ，以及 dAf /Af 。,解：,1) 1 + AF = 100，,则 F = (100 1) / A = 0.099
15、,2),= 103 / 100 = 10,3),此时的 Af =,负反馈以牺牲放大倍数，换取了放大倍数稳定性的提高。,6.5.2 改变输入电阻和输出电阻,一、对输入电阻的影响,1. 串联负反馈使输入电阻增大,深度负反馈：,6.4.2改善输入电阻和输出电阻（1）,2. 并联负反馈使输入电阻减小,深度负反馈：,6.4.2改善输入电阻和输出电阻（2）,二、对输出电阻的影响,1. 电压负反馈 F 与 A 并联，使输出电阻减小。,A 为负载开路时的源电压放大倍数。,深度负反馈：,2. 电流负反馈 F 与 A 串联，使输出电阻增大,A 为负载短路时的源电压放大倍数。,深度负反馈：,6.5.3 展宽频带,无反馈时： fBW = fH fL fH,引入反馈后，,f,A(f),O,Am,0.707Am,fL,fH,fBW,Af(f),Amf,0.707Amf,fLf,fHf,fBWf,可证明：,fHf = (1 + AF) fH,fLf = fL / (1 + AF),= (1 + AF) fH, fHf,= (1 + AF) BW, fBWf = fHf fLf,6.5.4 减少非线性失真,加入 负反馈,无负反馈,F,uf,uo,略大,略小,略小,略大,接近正弦波,改善了波形失真,6.4.4减少非线性失真,
