电子技术基础模拟部分第六版）：ch08 反馈放大电路

电子技术基础电子技术基础模拟部分模拟部分 （第六版）（第六版）华中科技大学华中科技大学 2华中科技大学 张林电子技术电子技术基础模拟部分基础模拟部分1 1 绪论绪论2 2 运算放大器运算放大器3 3 二极管及其基本电路二极管及其基本电路4 4 场效应三极管及其放大电路场效应三极管及其放大电路5 5 双极结型三极管及其放大电路双极结型三极管及其放大电路6 6 频率响应频率响应7 7 模拟集成电路模拟集成电路8 8 反馈放大电路反馈放大电路9 9 功率功率放大放大电路电路10 10 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路11 11 直流稳压电源直流稳压电源华中科技大学 张林38 8 反馈放大反馈放大电路电路8.1 8.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类8.2 8.2 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式8.3 8.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响8.4 8.4 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算8.5 8.5 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计8.6 8.6 负反馈放大电路的负反馈放大电路的稳定性稳定性华中科技大学 张林48.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类8.1.1 什么是反馈什么是反馈8.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈8.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态5华中科技大学 张林8.1.1 什么是反馈什么是反馈 将将电电子子系系统统输输出出回回路路的的电电量量（电电压压或或电电流流），送回到输入回路的过程。送回到输入回路的过程。内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈6华中科技大学 张林8.1.1 什么是反馈什么是反馈输出信号输出信号反馈放大电路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈信号反馈信号基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号（净输入信号）信号（净输入信号）框图框图7华中科技大学 张林8.1.1 什么是反馈什么是反馈反馈通路反馈通路信号反向传输的渠道信号反向传输的渠道开环开环 无反馈通路无反馈通路闭环闭环 有反馈通路有反馈通路反馈通路反馈通路（反馈网络）（反馈网络）信号的正向传输信号的正向传输8华中科技大学 张林8.1.1 什么是反馈什么是反馈判断电路是否存在反馈通路判断电路是否存在反馈通路反馈通路反馈通路（本级）（本级）反馈通路反馈通路（本级）（本级）反馈通路反馈通路（级间）（级间）9华中科技大学 张林8.1.1 什么是反馈什么是反馈理论上电源线和地线不能作为反馈通路理论上电源线和地线不能作为反馈通路反馈通路反馈通路（级间）（级间）10华中科技大学 张林8.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 根根据据反反馈馈到到输输入入端端的的信信号号是是交交流流，还还是是直直流流，或同时存在，来进行判别。或同时存在，来进行判别。交、直流反馈交、直流反馈交流反馈交流反馈11华中科技大学 张林8.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈12华中科技大学 张林8.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。从输出端看从输出端看从输入端看从输入端看正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。净输入量可以是电压，也可以是电流。13华中科技大学 张林8.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着。即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （正斜率或负斜率，用（正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）。号表示）。(+)(+)(-)(-)(-)净输入量减小净输入量减小(+)(+)(-)(-)净输入量增大净输入量增大负反馈负反馈正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路14华中科技大学 张林(+)(+)(+)(+)(-)(-)8.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈级间反馈通路级间反馈通路净输入量减小净输入量减小级间负反馈级间负反馈反馈通路反馈通路本级反馈通路本级反馈通路15华中科技大学 张林(+)(-)(+)(+)8.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈级间反馈通路级间反馈通路净输入量减小净输入量减小级间负反馈级间负反馈16华中科技大学 张林(+)(+)(+)8.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小本级负反馈本级负反馈17华中科技大学 张林8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVL）-vi+vid+vf=0 即即 vid=vi-vf并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCL）ii-iid-if=0 即即 iid=ii-if并联并联18华中科技大学 张林8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈并联：反馈量并联：反馈量xf和输入量和输入量xi接于同一输入端。接于同一输入端。串联：反馈量串联：反馈量xf和输入量和输入量xi接于不同的输入端。接于不同的输入端。由信号在输入端的连接方式判定由信号在输入端的连接方式判定19华中科技大学 张林8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈并联反馈并联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf(if)20华中科技大学 张林8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈串联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf(vf)判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈21华中科技大学 张林8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响串联负反馈串联负反馈vid=vi-vf 则则vi最最好好为为恒恒压压源源，即即信号源内阻信号源内阻Rs越小越好。越小越好。要要想想反反馈馈效效果果明明显显，就就要要求求vf变变化化能能有有效效引引起起vid的的变化。变化。22华中科技大学 张林8.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响并联负反馈并联负反馈iid=ii-if 则则ii最最好好为为恒恒流流源源，即即信信号源内阻号源内阻Rs越大越好。越大越好。要要想想反反馈馈效效果果明明显显，就就要要求求if变变化化能能有有效效引引起起iid的的变化。变化。23华中科技大学 张林8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定对象决定电压反馈：反馈信号电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即和输出电压成比例，即xf=Fvo并联结构并联结构串联结构串联结构电流反馈：反馈信号电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即与输出电流成比例，即xf=Fio 24华中科技大学 张林8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压负反馈电压负反馈RL vo o xf xid vo 电压负反馈稳定输出电压电压负反馈稳定输出电压xf=Fvo，xid=xixf25华中科技大学 张林8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电流负反馈电流负反馈RL io o xf xid io 电流负反馈稳定输出电流电流负反馈稳定输出电流xf=Fio，xid=xixf26华中科技大学 张林8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判断方法：负载短路法判断方法：负载短路法 将将负载负载短路，反馈量仍然存在短路，反馈量仍然存在电流反馈。电流反馈。将将负负载载短短路路（未未接接负负载载时时输输出出对对地地短短路路），反反馈馈量量为为零零电压反馈。电压反馈。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路27华中科技大学 张林8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压反馈电压反馈反馈通路反馈通路28华中科技大学 张林8.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路29华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态由此可组成四种组态：由此可组成四种组态：输入端：输入端：输出端：输出端：电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联四种组态四种组态反反馈馈网网络络在在放放大大电电路路输输入入端端的的连连接接分分为为串串联联和和并联并联两种方式。两种方式。反反馈馈信信号号在在输输出出端端分分为为电电压压取取样样和和电电流流取取样样两种方式。两种方式。30华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态1.电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）：vidid=vi i-vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点：特点：电压控制的电压源电压控制的电压源（VCVSVCVS），电压，电压/电压转换电压转换31华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）：iidid=ii i-if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源（CCVSCCVS），电流），电流/电压转换电压转换特点：特点：2.电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路32华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）：vidid=vi i-vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制的电流源（VCCSVCCS），电压，电压/电流转换电流转换特点：特点：3.电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路33华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）：iidid=ii i-if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源（CCCSCCCS），电流，电流/电流转换电流转换特点：特点：4.电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路34华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态电压负反馈：电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性稳定输出电压，具有恒压特性串联反馈：串联反馈：输入端电压求和（输入端电压求和（KVLKVL）电流负反馈：电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性稳定输出电流，具有恒流特性并联反馈：并联反馈：输入端电流求和（输入端电流求和（KCLKCL）不同组态的特点：不同组态的特点：35华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(-)(-)(-)级间电流并联负反馈级间电流并联负反馈36华中科技大学 张林8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态(+)(+)(-)(-)电压并联负反馈电压并联负反馈反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）37华中科技大学 张林(+)(+)(-)(+)(+)(+)8.1.6 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态直流反馈直