第17章电子电路中的反馈学习教案

1、会计学1第第17章电子电路中的反馈章电子电路中的反馈(fnku)第一页，共26页。17.1.1 反馈反馈(fnku)的的基本概念基本概念C1RB2RB1RECEC2RCRLUCCUiICQIEQV.Uo. 负反馈稳定工作点电路负反馈稳定工作点电路 我们曾经讨论过的直流我们曾经讨论过的直流负反馈稳定工作点偏置负反馈稳定工作点偏置电路，就是一个很好反电路，就是一个很好反馈电路的例子。馈电路的例子。第1页/共26页第二页，共26页。反馈极性的判定多用瞬时极性法反馈极性的判定多用瞬时极性法, 其步骤如下其步骤如下(rxi)： (1) 首先在基本放大器输入端设定一个递增首先在基本放大器输入端设定一个递增

2、(或递减或递减)的净输入信号的净输入信号, 对并联反馈对并联反馈, 设定一个电流信号；设定一个电流信号； 对串联反馈对串联反馈, 设定一个电压信号。设定一个电压信号。 (2) 在上述设定下在上述设定下, 沿信号的传递方向，推演出反馈信号的变化极性。沿信号的传递方向，推演出反馈信号的变化极性。 (3) 判定在反馈信号的影响下判定在反馈信号的影响下, 净输入信号的变化极性。净输入信号的变化极性。 若该极性与前面设定的变化极性相反若该极性与前面设定的变化极性相反, 则为负反馈；若相同则为负反馈；若相同, 则为正反馈。则为正反馈。 第2页/共26页第三页，共26页。 直流反馈直流反馈(fnku)和交流

3、和交流反馈反馈(fnku) 直流反馈：直流反馈： 若反馈环路内若反馈环路内, 直流分量可以流通直流分量可以流通, 则该反馈环可以产生直流反馈。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。则该反馈环可以产生直流反馈。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。 交流交流(jioli)反馈：反馈： 若反馈环路内若反馈环路内, 交流交流(jioli)分量可以流通分量可以流通, 则该反馈环可以产生交流则该反馈环可以产生交流(jioli)反馈。交流反馈。交流(jioli)负反馈主要用来改善放大器的性能；负反馈主要用来改善放大器的性能； 交流交流(jioli)正反馈主要用来产生振荡。正反馈主要用来产生振荡。 若反馈环路内若反

4、馈环路内, 直流分量和交流直流分量和交流(jioli)分量均可以流通分量均可以流通, 则该反馈环既可以产生直流反馈则该反馈环既可以产生直流反馈, 又可以产生交流又可以产生交流(jioli)反馈。反馈。第3页/共26页第四页，共26页。1. 电压反馈电压反馈(fnku)与电流反馈与电流反馈(fnku) （看输出）（看输出）(1) 电压电压(diny)反馈：反馈： XfXidUoXiRL 电压反馈示意图电压反馈示意图 基本放基本放大电路大电路反馈电路反馈电路(2) 电流电流(dinli)反馈：反馈： XfXidUoXiRL 电流反馈示意图电流反馈示意图 基本放基本放大电路大电路反馈电路反馈电路17

5、.1.2 反馈类型及其判定反馈类型及其判定第4页/共26页第五页，共26页。电压反馈和电流反馈的判定：电压反馈和电流反馈的判定： 方法之一方法之一输出短路法。输出短路法。 将反馈放大器的输出端对交流短路将反馈放大器的输出端对交流短路, 若其反馈信号随之消若其反馈信号随之消失失(xiosh), 则为电压反馈则为电压反馈, 否则为电流反馈。否则为电流反馈。 因为输出端对因为输出端对交流短路后交流短路后, 输出交变电压为零输出交变电压为零, 若反馈信号随之消失若反馈信号随之消失(xiosh), 则说明反馈信号正比于输出电压则说明反馈信号正比于输出电压, 故为电压反馈；故为电压反馈；若反馈信号依然存在

6、若反馈信号依然存在, 则说明反馈信号不正比于输出电压则说明反馈信号不正比于输出电压, 故故不是电压反馈不是电压反馈, 而是电流反馈。而是电流反馈。 方法之二方法之二按电路结构判定：按电路结构判定： 在交流通路中在交流通路中,若放大器的输出端和反馈网络的取样端处若放大器的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大器件的同一个电极上在同一个放大器件的同一个电极上, 则为电压反馈；则为电压反馈； 否则是电否则是电流反馈。流反馈。 第5页/共26页第六页，共26页。ReUoRLUCCRcRbUiRsClUsC2(b)UoRLUCCRcRfUiRsClUsC2(a)判断判断(pndun)练习练习电压电压(d

7、iny)反馈反馈电流电流(dinli)反馈反馈第6页/共26页第七页，共26页。2. 串联反馈串联反馈(fnku)和并联反馈和并联反馈(fnku)（看输入）（看输入） (1) 串联串联(chunlin)反馈：反馈： fiiUUU(2) 并联并联(bnglin)反馈：反馈： fiiIIIXoRsUsUiUf串联反馈示意图串联反馈示意图U基本放基本放大电路大电路反馈电路反馈电路iXoRsIiUsiIIf并联反馈示意图并联反馈示意图 反馈电路反馈电路基本放大电路基本放大电路第7页/共26页第八页，共26页。串联反馈和并联反馈的判定方法：串联反馈和并联反馈的判定方法： 对于交变分量而言对于交变分量而言

8、, 若信号源的输出端和反馈网络的比较若信号源的输出端和反馈网络的比较(bjio)端接于同一个放大器件的同一个电极上端接于同一个放大器件的同一个电极上, 则为并联反馈；否则则为并联反馈；否则, 为串联反馈。为串联反馈。 (a)Ui.Ui.REUf.Rf反馈反馈反馈输入端反馈输入端信号输入信号输入端端(b)uiR1Ii.Ii.If.Rf反馈反馈信号输入端信号输入端反馈输入反馈输入端端第8页/共26页第九页，共26页。ReUoRLUCCRcRbUiRsClUsC2(b)UoRLUCCRcRfUiRsClUsC2(a)并联并联(bnglin)反馈反馈串联串联(chunlin)反馈反馈判断判断(pndu

9、n)练习练习第9页/共26页第十页，共26页。21Rb2Rc22Rb1Rc1RbCeV2VlCRfUCCUo(a) 电路图电路图Ui1Re2Re 电压电压(diny)负反馈实质上是利用输出电压负反馈实质上是利用输出电压(diny)本身通过反馈网络本身通过反馈网络对放大电路起自动调整作用，即使输出电压对放大电路起自动调整作用，即使输出电压(diny)趋向于维持恒定。趋向于维持恒定。RLUoUFU i Uo在电压串联负反馈在电压串联负反馈(fnku)电路中，信号源内阻愈小，反馈电路中，信号源内阻愈小，反馈(fnku)效果愈好。效果愈好。UoUi基基 本本放大电路放大电路iURfUf 电压串联负反馈

10、方框图电压串联负反馈方框图1Re2RcvsRs第10页/共26页第十一页，共26页。电流电流(dinli)负反馈的作用是输出电流负反馈的作用是输出电流(dinli)趋于恒定。趋于恒定。RLioiFiiDio电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 UIfRssUiRfFAIiIoRLUo2Ie2ReIiDC1UsoCUCCIfRsUiIiRfUoRLI1Rc1Re2RcIiD1Ce2Re2Ue2Ie2Ic第11页/共26页第十二页，共26页。If412RsUsUiRfFA3UoIiIbLRRc RLLR电压并联负反馈放大器电压并联负反馈放大器 Uo314CeIfIiReRLUCCRcRfU

11、iRsClUsC2Ib2fCEfBECEBRVRVVICBCECIIVIT静态静态(jngti)时：时：利用利用VCE的变化，通过的变化，通过(tnggu)反馈电阻反馈电阻Rf回送到输回送到输入回路控制入回路控制IB来克服来克服IC的变化，的变化，从而使静电从而使静电Q稳定。稳定。RC值越大，值越大，Rf越小，稳定性越好。越小，稳定性越好。第12页/共26页第十三页，共26页。RL4Io12RsUsIcUi RfUfFr3UoIo IcIcIoiUAgLR Rc RL串联电流负反馈放大电路串联电流负反馈放大电路UoCeRe3CIc21UbeRLRfRcUCCC14UfUioI2Rb1Rb第13

12、页/共26页第十四页，共26页。开环电压开环电压(diny)放大倍数：放大倍数： 闭环电压放大闭环电压放大(fngd)倍数：倍数： AFXfXid. Xi.Xo. 假设输入信号为正弦波，故用相量表示电信号。假设输入信号为正弦波，故用相量表示电信号。idoidoXAXXXAofsifiidXFXXKXXXX;FAAXXAioF1FsoFsAKXXA一、使闭环电压放大倍数减小一、使闭环电压放大倍数减小第14页/共26页第十五页，共26页。当反馈当反馈(fnku)很深，即很深，即|1+AF|1时，时，FFAAXXAioF11 引入深度负反馈后，闭环增益只决定于反馈网络引入深度负反馈后，闭环增益只决定

13、于反馈网络(wnglu)，而与放大电路本身几乎无关。，而与放大电路本身几乎无关。第15页/共26页第十六页，共26页。AAAFAAAdAAFAAdAAFAFAdAAFdAAFAAfffff1111111)1 (112 通常用放大通常用放大(fngd)倍数的相对变化量来衡量放大倍数的相对变化量来衡量放大(fngd)器的稳定性。器的稳定性。 开环放大倍数相对稳定度为：开环放大倍数相对稳定度为：AA闭环放大倍数相对稳定度为：闭环放大倍数相对稳定度为： ffAA上式表明上式表明(biomng)：引入反馈后，闭环增益的相对变化量是开环时增益相对变化量的：引入反馈后，闭环增益的相对变化量是开环时增益相对变

14、化量的1/|1+AF|。第16页/共26页第十七页，共26页。xo0t0txiio0ubeAXi.Xo.基本放大电路基本放大电路第17页/共26页第十八页，共26页。t0 xi0txixf0tio0ubeAFXo.Xi.Xf.Xi.txo0负反馈改善负反馈改善(gishn)非线性失真的工作原理示意图非线性失真的工作原理示意图xo0t 负反馈能够负反馈能够(nnggu)减少反馈环内的非线性失真，对输减少反馈环内的非线性失真，对输入信号的失真不起作用。入信号的失真不起作用。第18页/共26页第十九页，共26页。五、扩展五、扩展(kuzhn)频带频带改善放大器频率响应的示意图改善放大器频率响应的示意

15、图 无反馈放大器的频率响应无反馈放大器的频率响应有负反馈放大器的频率响应有负反馈放大器的频率响应增益增益AIAI3 dBAIfAIf3 dBfLffLfH无反馈放大器的带宽无反馈放大器的带宽负反馈放大器的带宽负反馈放大器的带宽fHff(频率)第19页/共26页第二十页，共26页。第20页/共26页第二十一页，共26页。电压并联电压并联电压串联电压串联电流并联电流并联电流串联电流串联Rif输入电阻输入电阻减小减小 增大增大减小减小增大增大Rof输出电阻输出电阻减小减小减小减小增大增大增大增大第21页/共26页第二十二页，共26页。FARIURFARURUFAUIUFXXXXRXAUIIURooX

16、ofoofoooooooofoffiidoidooofXofoofii1100RoIofUo. .Rof电压负反馈放大电路电压负反馈放大电路. .idXAffiidXXXX 电压负反馈使放大器输出电阻减少了电压负反馈使放大器输出电阻减少了(1+A0F)倍。输出电阻减小，意味着负载倍。输出电阻减小，意味着负载(fzi)RL变化时，输出电压的稳定度提高了。变化时，输出电压的稳定度提高了。电压电压(diny)(diny)反馈使输出反馈使输出电阻减小电阻减小第22页/共26页第二十三页，共26页。)1 ()1 (00AFRIURAFRUIIAFRUIIFXXXXARUIIURoXofoofooofofooofoffiididooofXofoofiiRoIofRof电流负反馈放大电路电流负反馈放大电路.Uo.idXAffiidXXXX 电流负反馈使放大器的输出电流负反馈使放大器的输出(shch)电阻增大为电阻增大为Ro的的(1+AF)倍。输出倍。输出(shch)电阻增大，意味着负载变化时，输出电阻增大，意味着负载变化时，输出(shch)电流稳定。电流稳定。电流电流(dinli)(dinli)反馈使输反馈使输出电阻增大出电阻增大第23页/共26页第二十四页，共26页。iidiiiifIURIUR;)1 ()1 (1AFRI