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1、 反馈在电子线路中应用广泛，引入负反馈可以改善放大电路反馈在电子线路中应用广泛，引入负反馈可以改善放大电路的多项性能指标，如提高增益的稳定性，扩展通频带，减少非的多项性能指标，如提高增益的稳定性，扩展通频带，减少非线性失真，改变放大电路的输入阻抗和输出阻抗等。线性失真，改变放大电路的输入阻抗和输出阻抗等。 本章主要内容：反馈的基本概念、类型及反馈的判断；反馈本章主要内容：反馈的基本概念、类型及反馈的判断；反馈方程式，负反馈对放大电路性能的影响；深度负反馈放大电路方程式，负反馈对放大电路性能的影响；深度负反馈放大电路闭环增益的估算方法；负反馈放大电路产生自激振荡的原因及闭环增益的估算方法；负反馈
2、放大电路产生自激振荡的原因及稳定性判别方法。稳定性判别方法。 本章简介本章简介7 7.1.1 反馈的基本概念及判断反馈的基本概念及判断7 7. .3 3 深度负反馈放大电路闭深度负反馈放大电路闭环增益的分析计算环增益的分析计算7 7.2.2 负负反馈对放大电路性能反馈对放大电路性能的影响的影响7 负反馈放大电路模拟电子技术基础7 7. .4 4 负反馈放大电路的稳定负反馈放大电路的稳定性性7.1.1 7.1.1 反馈的基本概念及形式反馈的基本概念及形式 1.1.反馈的定义反馈的定义 2.2.正反馈和负反馈正反馈和负反馈 3. 3.直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 4.4.局部反馈和级间反馈
3、局部反馈和级间反馈7.1.2 7.1.2 负反馈放大电路的框图及基本方程式负反馈放大电路的框图及基本方程式 1. 1.反馈的方框图表示法反馈的方框图表示法 2.2.反馈的基本方程式反馈的基本方程式 3. 3.环路增益和反馈深度环路增益和反馈深度 7.1.37.1.3 负反馈放大电路的类型负反馈放大电路的类型 1. 1.交流负反馈的类型交流负反馈的类型 2.2.负反馈的四种组态负反馈的四种组态7.1.4 7.1.4 反馈放大电路的判断反馈放大电路的判断 1.1.有无反馈的判断有无反馈的判断 2.2.反馈极的判断反馈极的判断 3. 3.直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 4. 4.串联反馈和并联
4、反馈串联反馈和并联反馈 5.5.电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈本节内容本节内容7.1 反馈反馈的基本概念及判断的基本概念及判断7.1.1 反馈反馈的基本概念及形式的基本概念及形式1. 什么是反什么是反馈 电子电路输出量的一部分或全部通过一定的网络电子电路输出量的一部分或全部通过一定的网络引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。要要研究哪些问题？研究哪些问题？怎样引回怎样引回是从输出是从输出电压还是电压还是输出电流输出电流引出反馈引出反馈影响输入电压影响输入电压还是输入电流还是输入电流多少多少怎样引出怎样引出 反馈放大电路可用反馈放大电路可用方框图表示。
5、方框图表示。2.2.正反正反馈和和负反反馈 从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；引入反馈后其变化是引入反馈后其变化是增大？还是减小？增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？引入反馈后其变化是增大？还是减小？还是减小？ 或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。反馈，否则为正反馈。7.1.1 反馈反馈的基本概念及形式的基本概念及形式3.3.直流反直流反馈和交流反和交流反馈7.1.1 反馈反馈的基本概念及形式的基本概念及形式 直流
6、通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈。路中存在的反馈称为交流反馈。交流负反馈交流负反馈直流负反馈直流负反馈4.4.局部反局部反馈和和级间反反馈7.1.1 反馈反馈的基本概念及形式的基本概念及形式 只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。入回路的称为级间反馈。通过通过R3引入的是局部反馈引入的是局部反馈通过通过R4引入的是级间反馈引入的是级间反馈通常，重点研究级间反馈或称
7、总体反馈。通常，重点研究级间反馈或称总体反馈。7.1.2 负反馈负反馈放大电路的框图及基本方程式放大电路的框图及基本方程式1 1 1 1、 、 、 、负负反反反反馈馈放大放大放大放大电电路的方框路的方框路的方框路的方框图图表示法表示法表示法表示法断开反馈，且断开反馈，且考虑反馈网络考虑反馈网络的负载效应的负载效应决定反馈量和输出量关系决定反馈量和输出量关系的所有元件所组成的网络的所有元件所组成的网络负反馈放大电路负反馈放大电路的基本放大电路的基本放大电路反馈网络反馈网络方框图中信号是单向流通的。方框图中信号是单向流通的。比较环节比较环节7.1.1 负反馈负反馈放大电路的框图及基本方程式放大电路
8、的框图及基本方程式2 2 2 2、 、 、 、负负反反反反馈馈放大放大放大放大电电路的基本方程式路的基本方程式路的基本方程式路的基本方程式开环增益开环增益:基本放大电路的放基本放大电路的放大倍数大倍数(增益增益)反馈系数反馈系数闭环增益闭环增益:反馈放大电路的放大倍数反馈放大电路的放大倍数7.1.2 负反馈负反馈放大电路的框图及基本方程式放大电路的框图及基本方程式2 2 2 2、 、 、 、负负反反反反馈馈放大放大放大放大电电路的基本方程式路的基本方程式路的基本方程式路的基本方程式3 3 3 3、 、 、 、环环路增益和反路增益和反路增益和反路增益和反馈馈深度深度深度深度7.1.3 负反馈负反
9、馈放大电路的类型放大电路的类型 将输出电压的一部分或全将输出电压的一部分或全部引回到输入回路来影响净部引回到输入回路来影响净输入量的为输入量的为电压反馈电压反馈，即，即 将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为输入量的为电流反馈电流反馈，即，即 描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即反馈网络的取样对象。反馈网络的取样对象。1 1 1 1、交流、交流、交流、交流负负反反反反馈馈的的的的类类型型型型(1)(1)(1)(1)电压电压反反反反馈馈和和和和电电流反流反流反流反馈馈7.1.3 负
10、反馈负反馈放大电路的类型放大电路的类型1 1 1 1、交流、交流、交流、交流负负反反反反馈馈的的的的类类型型型型(2)(2)(2)(2)串串串串联联反反反反馈馈和并和并和并和并联联反反反反馈馈 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。-串联负反馈-并联负反馈负反馈负反馈7.1.3 负反馈负反馈放大电路的类型放大电路的类型2 2 2 2、 、 、 、负负反反反反馈馈放大放大放大放大电电路的四种路的四种路的四种路的四种组态组态 为什么在并为什么在并联负反馈电路联负反馈电路中不加恒
11、压源中不加恒压源信号？信号？ 为什么在串为什么在串联负反馈电路联负反馈电路中不加恒流源中不加恒流源信号？信号？7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断1 1 1 1、有无反、有无反、有无反、有无反馈馈的判断的判断的判断的判断 “找联系找联系”：找输出回路与输入回路的联系，：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。若有则有反馈，否则无反馈。将将输出电压全输出电压全部反馈回去部反馈回去既在输入回既在输入回路又在输出路又在输出回路，引入回路，引入反馈。反馈。7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断2 2 2 2、反、反、反、反馈馈极性的判断极性的判断极性的判断极
12、性的判断“看反馈的结果看反馈的结果” ，即净输入量是被增大还是被减，即净输入量是被增大还是被减小。小。瞬时极性法：瞬时极性法： 给定给定 的瞬时极性，的瞬时极性，并以此为依据分析电路中并以此为依据分析电路中各电流、电位的极性从而各电流、电位的极性从而得到得到 的极性；的极性；的极性的极性 的极性的极性 、 、 的叠加关系的叠加关系正反馈正反馈负反馈负反馈 在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净净输入电压输入电压指的是集成运放指的是集成运放两个输入端的电位差两个输入端的电位差，净输入电净输入电流流指的是指的是同相输入端或反相输入端的电流同相
13、输入端或反相输入端的电流。反馈量反馈量反馈电流反馈电流反反馈量量仅决定于决定于输出量出量净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流净输入电流增大，引入增大，引入了正反馈了正反馈2 2 2 2、反、反、反、反馈馈极性的判断极性的判断极性的判断极性的判断7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断2 2 2 2、反、反、反、反馈馈极性的判断极性的判断极性的判断极性的判断反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。2 2 2 2、反、反、反、反馈馈极性的判断极性的判断极性的判断极性的判断7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断7.1
14、.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断3 3 3 3、直流反、直流反、直流反、直流反馈馈和交流反和交流反和交流反和交流反馈馈的判断的判断的判断的判断 “看通路看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。设设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断4 4 4 4、串、串、串、串联联反反反反馈馈和并和并和并和并联联反反反反馈馈的判断的判断的判断的判断 在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加，为串
15、联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈。叠加，为串联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈。引入了并联反馈引入了并联反馈引入了串联反馈引入了串联反馈7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断5 5 5 5、 、 、 、电压电压反反反反馈馈和和和和电电流反流反流反流反馈馈的判断的判断的判断的判断电路引入了电压负反馈电路引入了电压负反馈 令输出电压为令输出电压为0，若反馈量随之为，若反馈量随之为0，则为电压反馈；，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。若反馈量依然存在，则为电流反馈。7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断5 5 5 5、 、 、 、电压电压反反反反馈馈和和
16、和和电电流反流反流反流反馈馈的判断的判断的判断的判断仅受基极电仅受基极电流的控制流的控制电路引入了电流负反馈电路引入了电流负反馈反馈电流反馈电流7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断电压并并联电流流串串联电流流串串联电压串串联7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断电流流串串联电压串串联7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断分立元件放大分立元件放大电路中反路中反馈的分析的分析 图示示电路有无引入反路有无引入反馈？是直流反？是直流反馈还是交流反是交流反馈？是正？是正反反馈还是是负反反馈？若？若为交流交流负反反馈，其，其组态为哪种？哪种？ 3. 若在第三级的
17、射极加旁路电容，且在输出端和输入若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？+_+_uF 1. 若第三级从射若第三级从射极输出，则电路引极输出，则电路引入了哪种组态的交入了哪种组态的交流负反馈？流负反馈？ 2. 若在第三级的若在第三级的射极加旁路电容，射极加旁路电容，则反馈的性质有何则反馈的性质有何变化？变化？引入了电流串联负反馈引入了电流串联负反馈7.1.4 负反馈负反馈放大电路的判断放大电路的判断分立元件放大电路中的净输入量和输出电流分立元件放大电路中的净输入量和输出电流分立元件放大电路中的净输入量和输出电流分立元件放
18、大电路中的净输入量和输出电流在判断分立元件反在判断分立元件反馈放大放大电路的反路的反馈极性极性时， ，净输入入电压常指常指输入入级晶体管的晶体管的b-e（ （e-b） ）间或或场效效应管管g-s（ （s-g） ）间的的电位差位差， ，净输入入电流流常指常指输入入级晶体管的晶体管的基极基极电流（射极流（射极电流）或流）或场效效应管的管的栅极（源极）极（源极）电流流。 。在分立元件在分立元件电流流负反反馈放大放大电路中，路中，反反馈量量常常取自于取自于输出出级晶体管的集晶体管的集电极极电流流或或发射极射极电流，而不是流，而不是负载上的上的电流流；此；此时称称输出出级晶体管晶体管的集的集电极极电流或
19、流或发射极射极电流流为输出出电流，反流，反馈的的结果将果将稳定定该电流。流。7.2.1 7.2.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性7.2.2 7.2.2 扩展通频带扩展通频带7.2.37.2.3 减少非线性失真减少非线性失真7.2.4 7.2.4 抑制反馈环内的干扰和噪声抑制反馈环内的干扰和噪声7.2.5 7.2.5 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻 1.1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响 2.2.对输出电阻的影响对输出电阻的影响7.2.6 7.2.6 放大电路引入负反馈的一般原则放大电路引入负反馈的一般原则本节内容本节内容7.2 负反馈负反馈对放大电路性能的影响对放大电路性能
20、的影响7.2.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。说明放大倍数减小到基本放大电路的说明放大倍数减小到基本放大电路的 ，放大倍数的稳定性是基本放大电路的放大倍数的稳定性是基本放大电路的 倍。倍。7.2.2 扩展扩展通频带通频带设反馈网络是纯电阻网络设反馈网络是纯电阻网络引入负反馈后的幅频特性引入负反馈后的幅频特性可可推导出引入负推导出引入负反馈后的截止频反馈后的截止频率、通频带率、通频带fLfHfLffHf7.2.3 减少减少非线性失真非线性失真 由于晶体管输入特性的非线性，由于晶体管输入特性的非线性，当当b-e间加
21、正弦波信号电压时，基间加正弦波信号电压时，基极电流的变化不是正弦波。极电流的变化不是正弦波。 可以设想，若加在可以设想，若加在b-e之间之间的电压正半周幅值大于负半的电压正半周幅值大于负半周的幅值，则其电流失真会周的幅值，则其电流失真会减小，甚至为正弦波。减小，甚至为正弦波。思路思路思路思路: : : :7.2.3 减少减少非线性失真非线性失真 设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。 可以证明，可以证明，在引入负反馈前在引入负反馈前后输出量基波幅值相同的情况后输出量基波幅值
22、相同的情况下，非线性失真减小到基本放下，非线性失真减小到基本放大电路的大电路的1/(11/(1AFAF) )。净输入信号的正半周幅值净输入信号的正半周幅值小于负半周幅值小于负半周幅值7.2.3 减少减少非线性失真非线性失真 闭环（反馈后），设输入 如果如果 在保证输出基波不在保证输出基波不变的情况下，引入变的情况下，引入负反馈能使输出波负反馈能使输出波形中的非线性失真形中的非线性失真减小为开环时的减小为开环时的基波分量 谐波分量(失真) 开环:基波分量基波分量 谐波分量谐波分量(失真失真) 需要注意的是：需要注意的是：（1）负反馈只能减少反馈环内产生的非线性失真，对）负反馈只能减少反馈环内产生
23、的非线性失真，对于输入信号本身的失真是不能减小的。于输入信号本身的失真是不能减小的。（2）非线性失真的改善是以增大输入信号为基础的，）非线性失真的改善是以增大输入信号为基础的，即只有引入负反馈后，放大电路的输入信号能够增大即只有引入负反馈后，放大电路的输入信号能够增大到无反馈时的到无反馈时的 倍倍,才能使负反馈放大电路的才能使负反馈放大电路的非线性失真减小为无反馈时的非线性失真减小为无反馈时的 7.2.3 减少减少非线性失真非线性失真7.2.4 抑制抑制反馈环内的干扰和噪声反馈环内的干扰和噪声抑制干扰和噪声的原理与减少非线性失真的原理相同抑制干扰和噪声的原理与减少非线性失真的原理相同反馈环内产
24、生的噪声电压和受到的干扰电压，可看作是放反馈环内产生的噪声电压和受到的干扰电压，可看作是放大器件的非线性引起的谐波电压。大器件的非线性引起的谐波电压。引入负反馈后，干扰和噪声与有用信号一同减小为无反馈引入负反馈后，干扰和噪声与有用信号一同减小为无反馈时的时的 。若输入信号能够增大到无反馈时的。若输入信号能够增大到无反馈时的 倍，则信噪比将增大倍，则信噪比将增大 倍。倍。负反馈只能抑制反馈环内的干扰和噪声，而不能抑制已经负反馈只能抑制反馈环内的干扰和噪声，而不能抑制已经混入到输入信号中的干扰和噪声。混入到输入信号中的干扰和噪声。 7.2.5 改变改变输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻1. 对输
25、入入电阻的影响阻的影响(1)(1)串联负反馈提高输入电阻串联负反馈提高输入电阻串联负反馈提高输入电阻串联负反馈提高输入电阻 对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。7.2.5 改变改变输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻串联负反馈对输入电阻影响的讨论串联负反馈对输入电阻影响的讨论串联负反馈对输入电阻影响的讨论串联负反馈对输入电阻影响的讨论 引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大到原来的（到原来的（1
26、 1AFAF）倍。倍。 引入串联负反馈，对图示两电路的输入电阻所产生的引入串联负反馈，对图示两电路的输入电阻所产生的影响一样码？影响一样码？ Rb1支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？7.2.5 改变改变输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻1. 对输入入电阻的影响阻的影响(2)(2)并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻串联负反馈增大输入电阻，并联负串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。反馈减小输入电阻。7.2.5 改变改变输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻2.2.对输出出电阻的影
27、响阻的影响(1)(1)电压负反馈减小输出电阻电压负反馈减小输出电阻电压负反馈减小输出电阻电压负反馈减小输出电阻 对输出电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输出对输出电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输出端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。所取电流已在其所取电流已在其负载效应中考虑负载效应中考虑7.2.5 改变改变输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻2.2.对输出出电阻的影响阻的影响(2)(2)电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻所取电压已在其所取电压已在其负载效应中考虑负载效应中考虑电
28、流负反馈对输出电阻影响的讨论电流负反馈对输出电阻影响的讨论 Rc2支路在支路在引入反馈前引入反馈前后对输出电后对输出电阻的影响有阻的影响有无变化？无变化？ 引入电流负反馈，使引出反馈的支路的引入电流负反馈，使引出反馈的支路的等效电阻增大到原来的（等效电阻增大到原来的（1 1AFAF）倍。倍。7.2.5 改变改变输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻7.2.6 放放大电路引入负反馈的一般原则大电路引入负反馈的一般原则稳定定Q点点应引入直流引入直流负反反馈，改善，改善动态性能性能应引入交流引入交流负反反馈； ；根据信号源特点，增大根据信号源特点，增大输入入电阻阻应引入串引入串联负反反馈，减小，减小输
29、入入电阻阻应引入并引入并联负反反馈； ；根据根据负载需要，需需要，需输出出稳定定电压（即减小（即减小输出出电阻）的阻）的应引引入入电压负反反馈，需，需输出出稳定定电流（即增大流（即增大输出出电阻）的阻）的应引引入入电流流负反反馈； ；从信号从信号转换关系上看，关系上看，输出出电压是是输入入电压受控源的受控源的为电压串串联负反反馈， ，输出出电压是是输入入电流受控源的流受控源的为电压并并联负反反馈， ，输出出电流是流是输入入电压受控源的受控源的为电流串流串联负反反馈， ，输出出电流是流是输入入电流受控源的流受控源的为电流并流并联负反反馈； ； 当当(1AF) 1时，它，它们的的转换系数均系数均约
30、为1/F。 。讨论讨论一一一一为减小放大减小放大电路从信号源索取的路从信号源索取的电流，增流，增强带负载能力，能力，应引入什么反引入什么反馈？为了得到了得到稳定的定的电流放大倍数，流放大倍数，应引入什么反引入什么反馈？为了了稳定放大定放大电路的静路的静态工作点，工作点，应引入什么反引入什么反馈？为了使了使电流信号流信号转换成与之成成与之成稳定关系的定关系的电压信信号，号，应引入什么反引入什么反馈？为了使了使电压信号信号转换成与之成成与之成稳定关系的定关系的电流信流信号，号，应引入什么反引入什么反馈？讨论讨论二二二二试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈。试在图示电路中分别引入四种不同组
31、态的交流负反馈。电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈讨论讨论三三三三在在图示示电路中能路中能够引入哪些引入哪些组态的交流的交流负反反馈？只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈。只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈。7.3.1 7.3.1 深度负反馈的实质及重要推论深度负反馈的实质及重要推论7.3.2 7.3.2 深度负反馈放大电路闭环增益的估算深度负反馈放大电路闭环增益的估算1.1.电压串联负反馈电压串联负反馈2.2.电压并联负反馈电压并联负反馈 3.3.电流串联负反馈电流串联负反馈4.4.电流并联负反馈电流并联负反馈本节内容本节内容7.3 深
32、度深度负反馈放大电路闭环增益的分析计算负反馈放大电路闭环增益的分析计算7.3 深度深度负反馈的实质及重要推论负反馈的实质及重要推论负反反馈放大放大电路增益的量路增益的量纲环路增益环路增益反反馈组态功能功能电压串串联电压控制控制电压电压并并联电流控制流控制电压电流串流串联电压控制控制电流流电流并流并联电流控制流控制电流流7.3.1 深度深度负反馈的实质及重要推论负反馈的实质及重要推论深度深度深度深度负负反反反反馈馈的的的的实质实质净输入量可净输入量可忽略不计忽略不计7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算分析步分析步骤:(1) 判断交流主判断交流主负反反馈的的
33、类型型(组态)，根据反馈类型确定负反馈放大电路广义闭环增益及反馈系数的定义式；(2) 根据深度根据深度负反反馈条件求解条件求解闭环增益增益.(3)增益增益转换(如需要如需要):求求闭环电源增益或源源增益或源电压增益增益 . 深度负反馈放大电路还有以下特点：串联负反馈的输入电阻Rif，并联负反馈的输入电阻Rif0 ；电压负反馈的输出电阻Rof0 ；电流负反馈的输出电阻Rof 。 7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算1.电压串串联负反反馈7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算1.电压串串联负反反馈7.3.2 深度深度负反
34、馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算2.电压并并联负反反馈Rif很小很小7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算2.电压并并联负反反馈 7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算3.电流串流串联负反反馈7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算3.电流串流串联负反反馈7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算4.电流并流并联负反反馈7.3.2 深度深度负反馈放大电路闭环增益的估算负反馈放大电路闭环增益的估算4.电流并流并联负反反馈 讨论一一
35、求解在深度求解在深度负反反馈条件下条件下电路的路的电压放大倍数。放大倍数。 讨论一一 求解在深度求解在深度负反反馈条件下条件下电路的路的电压放大倍数。放大倍数。 讨论二二 求解在深度求解在深度负反反馈条件下条件下电路的路的电压放大倍数。放大倍数。 1. 第三级从射极输出；第三级从射极输出； 2. 若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻。入端跨接一电阻。R理想运放情况下理想运放情况下负反反馈放大放大电路的估算路的估算因为因为u uO O为有限值，为有限值， A Aodod，所以所以 u uN Nu uP P0 0，即即因为因为r rid
36、id，所以所以 理想运放参数特点：理想运放参数特点：Aud，rid， ro0。电路特征：电路特征：反馈网络为无源网络，如图。反馈网络为无源网络，如图。u uN Nu uP P虚短路虚短路i iN Ni iP P0 0虚断路虚断路求解放大倍数求解放大倍数的基本出发点的基本出发点 讨论三三利用利用“ “虚短虚短” ”、 、“ “虚断虚断” ”求解求解电路。路。7.4.1 7.4.1 负反馈放大电路自激振荡的原因和条件负反馈放大电路自激振荡的原因和条件1.1.自激振荡产生的原因自激振荡产生的原因2.2.自激振荡的平衡条件自激振荡的平衡条件7.4.2 7.4.2 负反馈放大电路稳定性判别的一般方法负反
37、馈放大电路稳定性判别的一般方法7.4.37.4.3 负反馈放大电路的稳定裕度负反馈放大电路的稳定裕度7.4.4* 7.4.4* 相位补偿技术相位补偿技术 本节内容本节内容7.4 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性7.4.1 负反馈放大电路自激振荡原因和条件负反馈放大电路自激振荡原因和条件现象：输入信号为现象：输入信号为0 0时，输出有一定幅值、一定时，输出有一定幅值、一定频率的信号，称电路产生了自激振荡。频率的信号，称电路产生了自激振荡。 负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段。频段。 在低频段或高频段，若存在一个频率在低频段或高频段，若
38、存在一个频率f0，且当且当 f f0 时时附加相移为附加相移为，则则1. 1. 1. 1.自激振自激振自激振自激振荡产荡产生的原因及条件生的原因及条件生的原因及条件生的原因及条件负反馈放大电路：负反馈放大电路：中频区：与与同相，依靠输入端的连接使同相，依靠输入端的连接使负反馈状态低频，高频区：A、F存在附加相移某一频率上，使即即则此时则此时与与反相，导致反相，导致正反馈状态当当反馈量足够大，使反馈量足够大，使时时自激状态1. 1. 1. 1.自激振自激振自激振自激振荡产荡产生的原因及条件生的原因及条件生的原因及条件生的原因及条件7.4.1 负反馈放大电路自激振荡原因和条件负反馈放大电路自激振荡
39、原因和条件 在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号，的信号，对于对于f = f0 的信号，产生正反馈过程的信号，产生正反馈过程输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激振荡。激振荡。对对对对 f f= =f f0 0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。1. 1. 1. 1.自激振自激振自激振自激振荡产荡产生的原因及条件生的原因及条件生的原因及条件生的原因及条件7.4.1 负反馈放大电路
40、自激振荡原因和条件负反馈放大电路自激振荡原因和条件2. 2. 2. 2.自激振自激振自激振自激振荡产荡产生的条件生的条件生的条件生的条件自激条件自激条件(平衡条件平衡条件)：或(自激振荡振幅条件)或(自激振荡相位条件)自激条件自激条件(起振条件起振条件)：7.4.2 负反馈放大电路稳定性判别的一般方法负反馈放大电路稳定性判别的一般方法已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。使使环路增益下降到环路增益下降到0dB的频率，记作的频率，记作fc幅度交界频率；幅度交界频率；使使AF(2n1) 的频率，记作的频率，记作f0相位交界频率。相位交界频率
41、。 f0 fc，电路不稳定，会产生自激振荡；电路不稳定，会产生自激振荡； f0 fc，电路稳定，不会产生自激振荡。电路稳定，不会产生自激振荡。7.4.3 负反馈放大电路的稳定裕度负反馈放大电路的稳定裕度fcf0电路稳定电路稳定电路稳定电路稳定Gm幅值裕度幅值裕度m相位裕度相位裕度 Gm10dB，且，且m45，负反馈放大负反馈放大电路才具有可靠的稳电路才具有可靠的稳定性。定性。负反馈放大电路稳定性分析的一些原则负反馈放大电路稳定性分析的一些原则附加相移由放大电路决定附加相移由放大电路决定;振荡只可能产生在高频段。振荡只可能产生在高频段。设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。设反馈网络为电
42、阻网络，放大电路为直接耦合形式。因因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。对于产生对于产生180附加相移的信号频率，有可能满足起振条附加相移的信号频率，有可能满足起振条件，故引入负反馈后可能振荡。件，故引入负反馈后可能振荡。对于单管放大电路对于单管放大电路:对于两级放大电路对于两级放大电路:对于三级放大电路对于三级放大电路:负反馈放大电路稳定性分析的一些原则负反馈放大电路稳定性分析的一些原则什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激
43、振荡？什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？ 三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引入负反馈后有可能产生低频振荡入负反馈后有可能产生低频振荡 放大电路的级数越多，耦合电容、旁路放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电容越多，引入的负反馈越深，产生自激电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大。振荡的可能性越大。 环路增益环路增益AF越大，越容易满足起振条件，闭越大，越容易满足起振条
44、件，闭合后越容易产生自激振荡。合后越容易产生自激振荡。【例例7-4】 稳定性分析例题稳定性分析例题/10倍频/10倍频/10倍频解：开环增益频率特性：环路增益环路增益频率特性：时,波特图如图所示/10倍频/10倍频/10倍频1）判稳定：由图可得系统自激振荡稳定性分析例题稳定性分析例题/10倍频/10倍频/10倍频稳定性分析例题稳定性分析例题讨论一讨论一 试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知反馈网络反馈网络为纯电阻网络，且为纯电阻网络，且 ，则使电路不产生自激振荡的，则使电路不产生自激振荡的 的上限值为多少？的上限值为多少？讨论二讨论二判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？
