放大电路的反馈电路知识讲解

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1、放大电路中的反馈,1反馈的概念 2反馈极性的判断 3反馈的组态 4反馈对电路的影响,反馈的概念（1）,反馈是指将系统中的输出量的一部分或全部，按一定的方式引回到系统的输入端，从而影响原系统的输入量的过程。,反馈结构示意框图,Xi,Xo,Xf,Xid,不含反馈放大,反馈网络,输入,输出,反馈信号,净输入信号,反馈基本关系,2、反馈系数F,3、闭环放大倍数Af,Xid=Xi-Xf,反馈的概念（2）,反馈的分类,交流反馈,直流反馈,交直流反馈,：只对交流具有反馈作用,：只对直流具有反馈作用,：对交直流都具有反馈作用,反馈在哪？,输入回路,输出回路,Re与Ce构成反馈网络,该反馈是什么类型？,判断在交

2、、直流通路中，反馈是否存在,直流通路,交流通路,交直流反馈,交流反馈,例：判断Rf反馈类型,增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。,end,反馈极性的判断（1）,反馈极性的分类,正反馈,负反馈,：当|Af|A|时，称系统引入了正反馈。,：当|Af|A|时，称系统引入了负反馈。,反馈极性的判断,在输入信号Xi一定的条件下,若|Af|A|，则必|Xid|Xi|；,若|Af|A|，则必|Xid|Xi|；,正反馈使|Xid|增大，负反馈使|Xid|减小。,我们将采用“瞬时电位增量法”来判断反馈的极性。,反馈极性的判断（2）,电位增量变化原则,+UA,UB+,+VN,VM+,VN=UA VM=UB,

3、可计算出P点增量为：,设UAUB，则有：VNVPVM,结论：两个增量不同的点相联后，该点的增量介于相联前两点的增量之间。,将两个增量不同的点相联后，该点的增量介于相联前两点的增量之间。,电位增量变化原则：,+UA,UB+,+VN,VM+,VN=UA VM=UB,设UAUB，则有：VNVPVM,反馈极性的判断（3）,“瞬时电位增量法”判断反馈极性的步骤,断开反馈网络的输出端,以图示运算放大器构成的电路为例,反馈在哪里？,在放大电路输入端加增量ui0,a,b,计算断开点处增量的大小,显然b点的增量Vbui,由于运放中有 u0=-Auui，则,a点的增量va=u0=-Auui,所以a、b点联接后该

4、点增量V为,vaVVb,判断净输入Xid的变化若加入反馈后| Xid|增大，则为正反馈若加入反馈后| Xid|减小，则为负反馈,对本题，未加反馈时| Xid| =Vb，加反馈后| Xid| =V，所以电路中存在负反馈。,反馈极性的判断（4）,判断图示运算放大器中反馈的极性,（1）断开反馈网络的输出端,反馈在哪里？,b,a,（2）在放大电路输入端加增量 ui0,（3）计算断开点处增量V的大小,因为Vb=0，Va=U0=-Auui,所以，VaVVb，即V0,（4）判断净输入| Xid|的变化,因为未加反馈时| Xid|的增量xid=ui,加反馈后| Xid|的增量xid=ui-Vui,即加反

5、馈后| Xid|增加，所以该反馈为正反馈,例：判断Rf是否负反馈,end,反馈的组态(topologies)（1）,反馈所取输出信号可以是电压或电流,电压型反馈,电流型反馈,反馈在输入端的叠加信号可以是电压或电流,串联型反馈,并联型反馈,-信号以电压形式叠加,-信号以电流形式叠加,反馈的组态,电压串联型反馈(Series-shunt),电压并联型反馈(Shunt-shunt),电流串联型反馈(Series-series),电流并联型反馈(shunt-Series),反馈的组态（2）,四种反馈组态的框图如下所示,电压串联型,取输出电压为反馈信号,反馈信号在输入回路中以电压形式叠加,X0=U0,U

6、i=Ui-Uf,为加强反馈效果，信号源内阻要尽量小。,反馈的组态（3）,电压并联型,取输出电压为反馈信号,X0=U0,反馈信号在输入回路中以电流形式叠加,Ii=Ii-If,为加强反馈效果，信号源内阻要尽量大。,反馈的组态（4）,电流串联型,取输出电流为反馈信号,X0=I0,反馈信号在输入回路中以电压形式叠加,Ui=Ui-Uf,为加强反馈效果，信号源内阻要尽量小。,反馈的组态（5）,电流并联型,取输出电流为反馈信号,X0=I0,反馈信号在输入回路中以电流形式叠加,Ii=Ii-If,为加强反馈效果，信号源内阻要尽量大。,反馈的组态（6）,反馈组态的判断方法,电压反馈与电流反馈的判断方法-输出短路法

7、,若反馈仍存在，则为电流型反馈,若反馈消失，则为电压型反馈,串联反馈与并联反馈的判断方法-输入短路法,若反馈信号仍可加入放大器输入端，则为串联型反馈,若反馈信号被短路线旁路，不能加入放大器输入端，则为并联型反馈,反馈的组态（7）,串联并联反馈的简单判断方法,当反馈信号与输入信号分别接在输入的两端，则为串联反馈,当反馈信号与输入信号接在输入的同一端，则为并联反馈,-,为并联反馈,为串联反馈,例1：判断图示放大电路的反馈组态,（1）用“瞬时电位增量法”判断反馈极性,b,a,因为未加反馈时Xid的增量xid=ui,加反馈后Xid的增量xid=ui-Vui,即加反馈后Xid减小，所以该反馈为负反馈,（

8、2）用“输出短路法”判断反馈输出端组态,由等效电路可见，放大电路的反馈消失，则反馈为电压型。,（3）用“输入短路法”判断反馈输入端组态,由等效电路可见，放大电路的反馈信号仍然可加入到电路的输入端，则反馈为串联型。,结论：图示放大电路的反馈为电压串联型负反馈,下面我们通过几个实际放大电路，介绍反馈组态的判断方法,例2：判断图示放大电路的反馈组态,（1）判断反馈极性,K,加反馈后Xid减小，所以该反馈为负反馈,（2）判断反馈输出端组态,由等效电路可见，放大电路的反馈消失，则反馈为电压型。,结论：图示放大电路的反馈为电压并联型负反馈,（3）因为反馈信号与输入信号接在输入的同一端，则为并联反馈,

9、例3：判断图示放大电路的反馈组态,k,（1）判断反馈极性,加反馈后Xid减小，所以该反馈为负反馈,（2）判断反馈输出端组态,由等效电路可见，放大电路的反馈仍然存在，则反馈为电流型。,（3）判断反馈输入端组态,由等效电路可见，放大电路的反馈信号仍然可加入到电路的输入端，则反馈为串联型。,结论：图示放大电路的反馈为电流串联型负反馈,例4：判断图示放大电路的反馈组态,结论：图示放大电路的反馈为电流并联型负反馈,级间反馈,end,例5：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,uo,uf,ube=ui-uf,uc1,ub2,uc2,uo,此电路是交流电压串联负反馈,负反馈对放大电路性能的影响（1）,

10、1、降低放大倍数,由反馈的基本关系可知,因为对于负反馈放大电路|1+AF|1，所以|Af|A|,定义：|1+AF|为反馈深度。当|1+AF|1时，称放大电路具有深度负反馈，此时：,闭环放大倍数与开环放大倍数无关,例：已知一反馈放大电路A=104，当F=0.01时，求Af。,解：反馈深度 1+AF=1+1040.01=101，则,若采用近似关系，有,与精确计算相比，误差为1%。,负反馈对放大电路性能的影响（2）,2、提高放大倍数的稳定性,在中频条件下，对微分，有,对上式同除Af，有,对负反馈电路，因为|1+AF|1，所以,结论：闭环放大倍数的稳定性比开环提高|1+AF|倍,例：已知放大电路A

12、阻,未加负反馈时，放大电路开环输入电阻为,加入负反馈后，放大电路闭环输入电阻为,因为，,代入上式，则,即,结论：串联型负反馈使输入电阻提高|1+AF|倍,负反馈对放大电路性能的影响（6）,并联负反馈降低输入电阻,未加负反馈时，放大电路开环输入电阻为,加入负反馈后，放大电路闭环输入电阻为,因为，,代入上式，则,即,结论：并联型负反馈使输入电阻降低|1+AF|倍,负反馈对放大电路性能的影响（5）,5、负反馈对输入电阻的影响,结论：并联负反馈降低输入电阻,-,并联负反馈：,显然，从ui两端看过去，放大电路的输入电阻 =运放的输入电阻/反馈网络两端等效电阻,结论：串联负反馈提高输入电阻,串联负反馈：,

13、显然，从ui两端看过去，放大电路的输入电阻 =运放的输入电阻+反馈网络两端等效电阻,负反馈对放大电路性能的影响（6）,负反馈对放大电路性能的影响（7）,6、负反馈对输出电阻的影响,负反馈对输出电阻的影响取决于反馈是电压反馈还是电流反馈。,电压型负反馈使输出电压稳定性提高电流型负反馈使输出电流稳定性提高,输出电压稳定性提高，意味着输出电阻减小输出电流稳定性提高，意味着输出电阻增大,结论电压型负反馈使输出电阻减小电流型负反馈使输出电阻增大,end,射极跟随器(电压串联负反馈),ui = ube + uf,其中uf = uo,符合公式：,深度负反馈下电压放大倍数的近似估算,性能：,（1）放大倍数 1 （2）输入电阻大（3）输出电阻小,放大倍数的近似计算：,在两级放大器之间接有负反馈电阻的放大器(电压串联负反馈),ui = ube + uf,符合公式：,放大倍数的近似计算：,

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放大电路的反馈 电路知识讲解

放大电路的反馈电路知识讲解