西安交通大学赵进全模拟电子技术基础第5章

5反馈和负反馈放大电路,5.1反馈的基本概念及类型,实际问题举例,1.什么是反馈,5.1.1反馈的基本概念,直流电流负反馈电路,反馈过程,输出电流ICQ发生变化,在RE上产生压降UEQICQRE的变化,输入回路,输出回路,反馈网络,使放大元件的输入UBE产生变化,抑制输出电流ICQ的变化,直流电流负反馈可以稳定输出电流ICQ,以影响放大电路性能。,反馈的定义,把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，,经过反馈网络，,返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），,反馈量与原来的外加输入量进行比较，,得到一个净输入量加到某一放大器件的真正的输入端，,双极型晶体管B、E,单极型晶体管G、S,双极型晶体管组成的差分放大电路B1、B2,运算放大器同相、反相输入端,放大元件的输入端,反馈信号,输入信号,输出信号,净输入信号,比较环节,反馈电路方框图,开环放大电路,闭环放大电路,闭合环路,2交流反馈与直流反馈,(1)直流反馈反馈作用仅在直流通路中存在,直流通路,反馈网络,(2)交流反馈在交流通路中存在的反馈,交流通路,输入回路,输出回路,反馈网络,(1)正反馈反馈信号加强输入信号的作用，使净输入信号大于原输入信号。,3.正反馈与负反馈,正反馈往往把放大器转变为振荡器,反馈网络,(2)负反馈反馈信号削弱输入信号的作用，使净输入信号小于原输入信号。,负反馈改善放大电路的性能,负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。,a.在输入端加入对地瞬时极性为正的电压uI。,判断方法,4.瞬时极性法判断正负反馈,b.根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压的瞬时极性。,c.判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。,d.反馈信号削弱了输入信号(uIduI)为正反馈。,净输入信号小于输入信号，所以为负反馈。,uI,例1判断图示电路反馈的极性。,解假设uI的瞬时极性为正。即,uI0,那么,uO0,uF0,净输入信号大于输入信号，所以为正反馈。,例2判断图示电路反馈的极性。,解,假设uI0,那么,uO0,uF0,uId=uIuF0时,uO0时,uO0,uF0,uId=uIuF0时,uO1）的条件下,3.近似计算的原理,(1)当电路引入串联负反馈时,(称为虚短),(2)当电路引入并联负反馈时,由于基本放大电路的电压放大倍数也很大，条件,也同时成立。,1电压串联负反馈（同相输入比例放大器）,5.3.2电压模运放组成的反馈电路,根据电路在深度负反馈条件下的分析依据,有,故电路的闭环电压放大倍数,Rif,Rof,2电压并联负反馈（反相输入比例放大器）,在深度负反馈条件下,故闭环互阻增益,闭环电压放大倍数,输入电阻,Rif,输出电阻,Rof,3电流串联负反馈电压电流变换器,故电路的闭环互导增益,闭环电压放大倍数,输入、输出电阻,4电流并联负反馈电流放大器,在深度负反馈的条件下,闭环电流放大倍数,闭环电压放大倍数,输入、输出电阻,Rif,Rof,1电压串联负反馈,5.3.3分立元件组成的反馈电路,(1)负反馈的判断,(2)闭环电压放大倍数,由于,(3)输入电阻,Rif,(4)输出电阻,Rof,2电流并联负反馈,(1)负反馈的判断,由于反馈电流iF来自于输出级晶体管T2集电极电流iC2,故电路稳定的是iC2，而不是负载电流iO,(2)闭环电流放大倍数,F,(3)闭环电压放大倍数,(4)输入电阻,(5)输出电阻,从T2集电极看进去的闭环输出电阻,从负载看进去的输出电阻,5.3.4电流模运放的闭环特性,电流模运放同相输入放大电路,低频闭环电压放大倍数,在深度负反馈的条件下,分析电路的高频特性,由图可知,由以上各式得电路的高频闭环特性,由于,当Auf0Ri0，以补偿滞后附加相移A(A0)。使,(1)补偿方法,(2)补偿电路,(3)反馈系数,补偿电路,由于,式中,反馈放大电路具有超前附加相移,练习题,例1某一负反馈放大电路的开环电压放大倍数|A|=300，反馈系数|F|=0.01。试问(1)闭环电压放大倍数|Af|为多少？(2)如果|A|发生20%的变化，则|Af|的相对变化为多少？,解(1)闭环电压放大倍数,(2)当已知A的相对变化率来计算Af的相对变化率时，应根据A的相对变化率的大小采用不同的方法。,本例中A已有20%的变化，应采用后一种方法。,b.当A的相对变化率较大时，应通过|A|/|A|计算出|Af|后再计算|Af|/|Af|。,a.当A的相对变化率较小时，可对|Af|=|A|/(1+|AF|)求导,推出d|Af|/|Af|与d|A|/|A|的关系式后再计算。,当A变化20%时,则|Af|的相对变化率为,当A变化20%时,那么，|Af|的相对变化率为,例2某负反馈放大电路的组成框图如图所示，试求电路的总闭环增益。,解该负反馈放大电路有两个反馈环，F1构成外环，