电子反馈电路

1、 一、负反馈放大电路的方框图和基本反馈方程一、负反馈放大电路的方框图和基本反馈方程负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图基本放大器基本放大器A反馈网络反馈网络F XiXOXfXd- -反馈定义；放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方反馈定义；放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入的过程。式引回到输入回路，影响输入的过程。箭头表示信号的流通方向箭头表示信号的流通方向说明：理想情况下，信号传输应满足单向化条件。说明：理想情况下，信号传输应满足单向化条件。（1 1）信号只经过基本放大器实现正向传输。）信号只经过基本放大器实现正向传输。（2 2）信号只经过反馈网络实

2、现反向传递。）信号只经过反馈网络实现反向传递。Xi：输入信号：输入信号;XO：输出信号：输出信号;Xf：反馈信号：反馈信号;Xd：净输入信号：净输入信号 二、反馈的判断二、反馈的判断1 1、反馈的极性的判断（正、负反馈）、反馈的极性的判断（正、负反馈）如何判断反馈的极性呢？如何判断反馈的极性呢？瞬时极性法瞬时极性法（根据反馈效果来确定（根据反馈效果来确定) )瞬时极性瞬时极性：某一时刻该点交流信号的对地电位极性：某一时刻该点交流信号的对地电位极性基本放大器基本放大器反馈网络反馈网络 输入量输入量净输净输入量入量反馈量反馈量输出量输出量引入反馈后其变化引入反馈后其变化是增大还是减小？是增大还是减

3、小？引入反馈后其变化是增大还是减小？引入反馈后其变化是增大还是减小？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；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；凡反馈的结果使净输入量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；凡反馈的结果使净输入量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；放大电路中引入的一般是负反馈，用来改善电路的性能。放大电路中引入的一般是负反馈，用来改善电路的性能。振荡电路要引入正反馈，用来产生各种振荡波形。振荡电路要引入正反馈，用来产生各种振荡波形。 瞬时极性法：瞬时极性法：找出反馈网络。找出反馈网络。假定输入信号为某一瞬时极性，按信号的传输路线（放大假定输入信号

4、为某一瞬时极性，按信号的传输路线（放大电路的输入端电路的输入端输出端输出端反馈网络反馈网络输入端）逐级推输入端）逐级推倒出电路中各个相关点的瞬时极性，得到反馈信号的极性。倒出电路中各个相关点的瞬时极性，得到反馈信号的极性。判断反馈的结果净输入量判断反馈的结果净输入量 是增大了还是减小了？是增大了还是减小了？如果：如果：fidXXX 净输入量减小，为负反馈净输入量减小，为负反馈如果：如果：fidXXX 净输入量增大，为正反馈净输入量增大，为正反馈规定规定Xi的极性的极性推出推出XO的极性的极性得到得到Xf的极性的极性三个物理量的叠加关系三个物理量的叠加关系判断反馈极性判断反馈极性uO+- -RS

5、RC1+- -uSRC2+VCCRFRe1Re2CeC2C1负反馈负反馈 iiidiffidiii fidiii 正反馈正反馈 if说明：说明：从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相反。从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相反。反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。用瞬时极性法判断反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：Rb1RC1- -uiuO+VCC+- -Re2RC2Re1RF+ +正反馈正反馈负反馈负反馈Rb1RC1- -uiuO

6、+VCC+- -Re2RC2Re1RF+ +fiduuu fiduuu 说明：说明：从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相同。从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相同。+ +- -ud- -+ +uf+ +- -ud- -+ +uf反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。用瞬时极性法判断反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：负反馈负反馈正反馈正反馈说明：说明：从同一个输出端子

7、引回不同的输入端，反馈极性相反。从同一个输出端子引回不同的输入端，反馈极性相反。反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。2 2、直流反馈和交流反馈的判断、直流反馈和交流反馈的判断直直 流流 反反 馈：馈： 反馈信号只含有直流成分。反馈信号只含有直流成分。交交 流流 反反 馈：馈： 反馈信

8、号只含有交流成分。反馈信号只含有交流成分。交直流反馈：交直流反馈： 交、直流共存的反馈。交、直流共存的反馈。 直流负反馈的作用直流负反馈的作用只有一个，就是只有一个，就是稳定静态工作点稳定静态工作点， 对放大器的各项动态性能指标均无影响。对放大器的各项动态性能指标均无影响。交流负反馈交流负反馈会对放大电路的各项动态指标产生不同的影会对放大电路的各项动态指标产生不同的影响，是用以改善电路技术指标的主要手段，也是本章要响，是用以改善电路技术指标的主要手段，也是本章要讨论的主要内容。讨论的主要内容。如何判断交、直流反馈？如何判断交、直流反馈？“看通路看通路”看反馈通路中含有直流成分还是交流成分。看反

9、馈通路中含有直流成分还是交流成分。（* *特别要注意电容所起的作用）特别要注意电容所起的作用） 判别交、直流反馈的例子：判别交、直流反馈的例子：直流反馈直流反馈RSRC1uO+- -uSRC2+VCC+- -RFRe1 Re2CeC2C1Rb1RC1- -uiuO+VCC+- - Re2RC2 Re1RFCF+ +交流反馈交流反馈如何判断交、直流反馈？如何判断交、直流反馈？“看通路看通路”看反馈通路中含有直流成分还是交流成分。看反馈通路中含有直流成分还是交流成分。（* *特别要注意电容所起的作用）特别要注意电容所起的作用）3 3、局部反馈和级间反馈的判断、局部反馈和级间反馈的判断局部反馈：局部

10、反馈： 只对电路中某一级起反馈作用；只对电路中某一级起反馈作用；级间反馈：级间反馈： 将整个电路的输出引回到输入级的输入将整个电路的输出引回到输入级的输入回路（主反馈），回路（主反馈），RSRC1uO+- -uSRC2+VCC+- -RFRe1Re2CeC2C1RF引入级间反馈（主反馈）引入级间反馈（主反馈）Re1 、Re2引入局部反馈；引入局部反馈；重点研究级间反馈。重点研究级间反馈。 讨论：找出电路中的反馈，并判断反馈类型？讨论：找出电路中的反馈，并判断反馈类型？局部局部反馈反馈级间级间反馈反馈负反馈负反馈负反馈负反馈（1 1）短路判别法：）短路判别法：2 2、反馈组态的判别方法、反馈组态

11、的判别方法输出端输出端短路短路反馈信号消失反馈信号消失电压反馈电压反馈反馈信号仍存在反馈信号仍存在电流反馈电流反馈输入端输入端短路短路反馈信号无法加到基反馈信号无法加到基本放大器输入端本放大器输入端并联反馈并联反馈反馈信号可以加到基反馈信号可以加到基本放大器输入端本放大器输入端串连反馈串连反馈反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uO反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uOiOiO电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈反馈反馈网络网络放大放大电路电路idiiif反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uiuduf+- - -三、三、“交流负反馈交流负反馈”的四种

12、组态及判别方法的四种组态及判别方法（2 2）同点连接判别法：）同点连接判别法：反馈支路与放大电路的输出端反馈支路与放大电路的输出端接在接在同一点。同一点。反馈支路与放大电路的输出端反馈支路与放大电路的输出端没有接在没有接在同一点。同一点。电压反馈：电压反馈：电流反馈：电流反馈：反馈支路与放大电路的输入端反馈支路与放大电路的输入端接在接在同一点。同一点。反馈支路与放大电路的输入端反馈支路与放大电路的输入端没有接在没有接在同一点。同一点。并联反馈：并联反馈：串联反馈：串联反馈：XfXOXfXOXfXiXfXi电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈看输出端看输出端看输入端看

13、输入端2 2、反馈组态的判别方法、反馈组态的判别方法电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈vO判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(1)(1)：判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(2)(2)：RSuSI0uOR1R2R3R4R5R6+EC- -EE电压串连电压串连负反馈负反馈+ECRfRC1RLRuO电流并联负反馈电流并联负反馈判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(3)(3)：判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(4)(4)：电压并联电压并联负反馈负反馈电压串联电压串联负反馈负反馈小结小结会判会判: : 判断电路中有无反馈和反馈的性质判断电路中有无反馈和反馈的性质放大电路的

14、反馈放大电路的反馈 是指将放大电路输出量的一部分或全部通过是指将放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入。通过判断电路中有无一定的方式引回到输入回路，影响输入。通过判断电路中有无反馈通路来判断电路是否存在反馈。反馈通路来判断电路是否存在反馈。根据反馈的效果可分为正反馈和负反馈：根据反馈的效果可分为正反馈和负反馈： 正反馈使放大电路正反馈使放大电路的净输入量增大；负反馈使放大电路的净输入量减小。利用瞬的净输入量增大；负反馈使放大电路的净输入量减小。利用瞬时极性法可以判断反馈的极性。时极性法可以判断反馈的极性。根据反馈信号的性质可分为直流反馈和交流反馈：根据反馈信号的性质

15、可分为直流反馈和交流反馈： 直流反馈直流反馈中反馈信号只含有直流成分，直流负反馈用来稳定静态工作点；中反馈信号只含有直流成分，直流负反馈用来稳定静态工作点；交流反馈中反馈信号只含有交流成分，交流负反馈会影响放大交流反馈中反馈信号只含有交流成分，交流负反馈会影响放大电路的各种性能指标；实际中大部分反馈为交直流反馈。电路的各种性能指标；实际中大部分反馈为交直流反馈。交流负反馈有四种组态：交流负反馈有四种组态： 电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈采用同点连接判别法判断交流负反馈的组态：采用同点连接判别法判断交流负反馈的组态

16、： 反馈支路与输出端接于同一点为电压反馈，否则为电流反馈；反馈支路与输出端接于同一点为电压反馈，否则为电流反馈；反馈支路与输入端接于同一点为并联反馈，否则为串联反馈。反馈支路与输入端接于同一点为并联反馈，否则为串联反馈。采用何种组态的交流负反馈取决于负载的需求和信号源性质：采用何种组态的交流负反馈取决于负载的需求和信号源性质： 需要稳定需要稳定输出输出电压采用电压反馈，需要稳定输出电流采用电流反电压采用电压反馈，需要稳定输出电流采用电流反馈；馈；信号源为内阻小的电压源时，采用串联反馈效果较好；信号源为内阻小的电压源时，采用串联反馈效果较好；信号源为内阻大的电流源时，采用并联反馈效果较好。信号源

17、为内阻大的电流源时，采用并联反馈效果较好。小结小结会判会判: : 判断电路中有无反馈和反馈的性质判断电路中有无反馈和反馈的性质4.3 负反馈对放大电路的影响负反馈对放大电路的影响1.1.降低放大倍数降低放大倍数AFAAioXX1fF+uduiAoodofdfoioFAFXXXXXXXXXA111ufdooXXA开环放大倍数开环放大倍数ofXXF反馈系数反馈系数ioFXXA闭环放大倍数闭环放大倍数2 2. 减少非线性失真减少非线性失真uf加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反馈ufAuiuouo大大小小F+uiduiA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真3.3.扩展通频带扩展通频带 BW

18、无反馈时：无反馈时： BW = fH fL fH引入反馈后，引入反馈后， 1f，AFAA FAAAFAAAFAAALLLfm m mf HHHf1 ,1 1 ，fA(f)OAm0707AmfLfHBWAf(f)Amf0707AmffLffHfBWf可证明：可证明：fHf = (1 + AF) fHfLf = fL / (1 + AF)= (1 + AF) fH fHf = (1 + AF) BW BWf = fHf fLf4 4. 对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响一一. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响RifiididifidiiifiAFuuiuuiuR )1(i ifRAFR

19、并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小Rifidididf ididiiifAFiiuiiuiuR AFRR 1i ifii A FuiuidufRiAFuidifiidii A FuiRiAFiid串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大二二. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响电压负反馈电压负反馈 F 与与 A 并联，使输出电阻减小。并联，使输出电阻减小。AFRoRof电流负反馈电流负反馈 F 与与 A 串联，使输出电阻增大串联，使输出电阻增大AFRoRof类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响电压电压负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电压取样，即与电

20、压取样，即与uo成正比。成正比。反馈信号通过元件连反馈信号通过元件连线从输出端取出。或线从输出端取出。或负载短路，反馈消失。负载短路，反馈消失。稳定输出电压稳定输出电压，减小输出电阻。减小输出电阻。电流电流负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电流取样，即与电流取样，即与io成正比。成正比。反馈信号与输出端无反馈信号与输出端无联系。或负载短路，联系。或负载短路，反馈依然存在。反馈依然存在。稳定输出电流稳定输出电流u，增大输出电阻。增大输出电阻。串联串联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电压相加减中以电压相加减的形式出现。的形式出现。输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在不同节点引入（例在不同节点引入（例如三极管如三极管b、e极，运极，运放的同相输入端。放的同相输入端。增大输入电阻增大输入电阻并联并联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电流相加减中以电流相加减