负反馈电路ppt课件

1、放大电路中的负反响放大电路中的负反响 1 负反响的概念负反响的概念2 负反响的类型及分析方法负反响的类型及分析方法3 负反响对放大电路的影响负反响对放大电路的影响1 负反响的概念负反响的概念凡是将放大电路输出端的信号电压或电流凡是将放大电路输出端的信号电压或电流的一部分或全部引回到输入端，与输入信号的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为反响。迭加，就称为反响。假设引回的信号减弱了输入信号，就称为负反响。假设引回的信号减弱了输入信号，就称为负反响。假设引回的信号加强了输入信号，就称为正反响。假设引回的信号加强了输入信号，就称为正反响。这里所说的信号普通是指交流信号，这里所说的信号普通

2、是指交流信号，所以判别正负反响，就要判别反响信号与所以判别正负反响，就要判别反响信号与输入信号的相位关系，同相是正反响，反输入信号的相位关系，同相是正反响，反相是负反响。相是负反响。放大器放大器输出输出输入输入取取+ 加强输入信号加强输入信号 正反响正反响 用于振荡器用于振荡器取取 - 减弱输入信号减弱输入信号 负反响负反响 用于放大器用于放大器开环开环闭环闭环负反响的作用：稳定静态任务点；稳定放大倍数；提负反响的作用：稳定静态任务点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。反响网络反响网络叠加叠加反响反响信号信号实践被放大信号实践被放大信号

3、反响框图：反响框图：反响电路的三个环节：反响电路的三个环节：放大：放大：dooXXA反响：反响：ofXXF叠加：叠加：fidXXX负反响框图：负反响框图：根本放大根本放大电路电路AodXoX反响回路反响回路FfXiX+输出信号输出信号输入信号输入信号反响信号反响信号差值信号差值信号根本放大根本放大电路电路AodXoX反响回路反响回路FfXiX+dooXXA开环放大倍数开环放大倍数ioFXXA闭环放大倍数闭环放大倍数ofXXF反响系数反响系数负反响放大器的普通关系：负反响放大器的普通关系：根本放大根本放大电路电路AodXoX反响回路反响回路FfXiX+oodofdfoioFAFXXXXXXXXX

4、A111FAAoo1FAo1反响深度反响深度定义：定义：负反响放大器的闭环放大倍数负反响放大器的闭环放大倍数当当AoF1时，时，结论：当结论：当 AoF1 很大时，负反响放大器的很大时，负反响放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反响网络闭环放大倍数与晶体管无关，只与反响网络有关。即负反响可以稳定放大倍数。有关。即负反响可以稳定放大倍数。FAAAooF1FAF1ufud例：例：Rf 、RE1组成反响组成反响网络，反响系数：网络，反响系数：fEEofRRRUUF11+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf2 负反响的类型及分析方法负反响的类型及

5、分析方法2.1 负反响的类型负反响的类型一、电压反响和电流反响一、电压反响和电流反响电压反响：反响信号取自输出电压信号。电压反响：反响信号取自输出电压信号。电流反响：反响信号取自输出电流信号。电流反响：反响信号取自输出电流信号。电压负反响：可以稳定输出电压、减小输出电阻。电压负反响：可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反响：可以稳定输出电流、增大输出电阻。电流负反响：可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反响所采样的信号不同，可以分为电压根据反响所采样的信号不同，可以分为电压反响和电流反响。反响和电流反响。RLuoRLuo电压反响采样的两种方式：电压反响采样的两种方式：采样电阻很大采样电阻很大

6、电流反响采样的两种方式：电流反响采样的两种方式：RLioiERLioiERf采样电阻很小采样电阻很小根据反响信号在输入端与输入信号比较方式根据反响信号在输入端与输入信号比较方式的不同，可以分为串联反响和并联反响。的不同，可以分为串联反响和并联反响。串联反响：反响信号与输入信号串联，即反响串联反响：反响信号与输入信号串联，即反响电压信号与输入信号电压比较。电压信号与输入信号电压比较。并联反响：反响信号与输入信号并联，即反响并联反响：反响信号与输入信号并联，即反响信号电流与输入信号电流比较。信号电流与输入信号电流比较。串联反响使电路的输入电阻增大；串联反响使电路的输入电阻增大；并联反响使电路的输入

7、电阻减小。并联反响使电路的输入电阻减小。二、串联反响和并联反响二、串联反响和并联反响iifibib=i-if并联反响并联反响ufuiubeube=ui-uf串联反响串联反响三、交流反响与直流反响三、交流反响与直流反响交流反响：反响只对交流信号起作用。交流反响：反响只对交流信号起作用。直流反响：反响只对直流起作用。直流反响：反响只对直流起作用。假设在反响网络中串接隔直电容，那么可以假设在反响网络中串接隔直电容，那么可以隔断直流，此时反响只对交流起作用。隔断直流，此时反响只对交流起作用。在起反响作用的电阻两端并联旁路电容，可在起反响作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。以使其只对直流

8、起作用。有的反响只对交流信号起作用；有的反有的反响只对交流信号起作用；有的反响只对直流信号起作用；有的反响对交、响只对直流信号起作用；有的反响对交、直流信号均起作用。直流信号均起作用。添加隔直电容添加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反响作用。只对交流起反响作用。注：本电路中注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C添加旁路电容添加旁路电容C后，后，Rf只对直流起反响作用。只对直流起反响作用。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1负负反

9、反响响交流反响交流反响直流反响直流反响电压串联负反响电压串联负反响电压并联负反响电压并联负反响电流串联负反响电流串联负反响电流并联负反响电流并联负反响稳定静态任务点稳定静态任务点负反响的分类小结负反响的分类小结2.2 负反响的分析方法负反响的分析方法分析步骤：分析步骤：3. 能否负反响？能否负反响？4. 是负反响！那么是何种类型的负反响？是负反响！那么是何种类型的负反响？判别反响的组态判别反响的组态1. 找出反响网络电阻。找出反响网络电阻。2. 是交流反响还是直流反响？是交流反响还是直流反响？一、反响类型的判别一、反响类型的判别电压反响与电流反响判别方法：电压反响与电流反响判别方法：电压反响普

10、通从后级放大器的集电极采样。电压反响普通从后级放大器的集电极采样。电流反响普通从后级放大器的发射极采样。电流反响普通从后级放大器的发射极采样。并联反响与串联反响判别方法：并联反响与串联反响判别方法：并联反响的反响信号接于晶体管基极。并联反响的反响信号接于晶体管基极。串联反响的反响信号接于晶体管发射极。串联反响的反响信号接于晶体管发射极。留意：直流反响中，输出电压指留意：直流反响中，输出电压指UCE，输出电流指输出电流指IE或或IC。判别负反响的方法判别负反响的方法瞬时极性法瞬时极性法假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反响、比较、放大后，再回到输出

11、端，次经过反响、比较、放大后，再回到输出端，假设输出信号与原输出信号的变化极性相反，假设输出信号与原输出信号的变化极性相反，那么为负反响。反之为正反响。那么为负反响。反之为正反响。假设是电压反响，那么要从输出电压的微小变假设是电压反响，那么要从输出电压的微小变化开场。假设是电流反响，那么要从输出电流的微化开场。假设是电流反响，那么要从输出电流的微小变化开场。小变化开场。判别时在输入端也要反映出反响信号与输入信判别时在输入端也要反映出反响信号与输入信号的比较关系。号的比较关系。例例1：判别：判别Rf能否负反响，假设是，判别反响的组能否负反响，假设是，判别反响的组态。态。uoufube=ui-uf

12、uc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf此电路是电压串联负反响，此电路是电压串联负反响，对直流不起作用。对直流不起作用。 分析中用到了三极管的集电极与基极相分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。位相反这一性质。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rfubeube 这里分析的是交流信号，不要与直流信这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。号混淆。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并且留意

13、符号的运用规那么。且留意符号的运用规那么。假设反响对交直流均起作用，可以用全量。假设反响对交直流均起作用，可以用全量。 当为交流反响时，瞬时极性法所判别的也当为交流反响时，瞬时极性法所判别的也是相位的关系。电路中两个信号的相位不是相位的关系。电路中两个信号的相位不是同相就是反相，因此假设两个信号都上是同相就是反相，因此假设两个信号都上升，它们一定同相；假设另一个信号下降升，它们一定同相；假设另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。而另一个上升，它们一定反相。例例2：判别：判别Rf能否负反响，假设是，判别反响的组能否负反响，假设是，判别反响的组态。态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif

14、电压反响电压反响并联反响并联反响uoifib=i+ifuo此电路是电压并联负反响，对直流也起作用。此电路是电压并联负反响，对直流也起作用。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif问题：三极管的静态任务点如何提供？能否在问题：三极管的静态任务点如何提供？能否在反响回路加隔直电容？反响回路加隔直电容？不能！不能！Rf为三极管提供静态电流！为三极管提供静态电流！Rf 的作用：的作用：1. 提供静态任务点。提供静态任务点。2. 直流负反响，稳定直流负反响，稳定静态任务点。静态任务点。3. 交流负反响，稳定交流负反响，稳定放大倍数。放大倍数。例例3：判别：判别Rf能否负反响，假设是，判别反响的组能否负

15、反响，假设是，判别反响的组态。态。电流反响电流反响并联反响并联反响iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2例例4：判别：判别Rf能否负反响，假设是，判别反响的组能否负反响，假设是，判别反响的组态。态。电流并联负反响。对直流也起作用，可以稳电流并联负反响。对直流也起作用，可以稳定静态任务点。定静态任务点。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB2例例5：判别如图电路中：判别如图电路中RE1、RE2的负反响作用。的负反响作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiube

16、ie电流串联反响电流串联反响RE2对交对交流反响不流反响不起作用起作用1. 对交流信号：对交流信号：ieueube=ui-ueibieRE1：电流串联负反响。：电流串联负反响。2. 对直流信号：对直流信号：RE1、RE2对直流均起对直流均起作用，经过作用，经过反响稳定静反响稳定静态任务点。态任务点。反响过程：反响过程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE恒定CCBBBBURRRU212例例6：判别如图电路中：判别如图电路中RE3的负反响作用。的负反响作用。+UCCT1T2T3RB1RC1 RB2RC2

17、RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=uiufuc1uc2ib3ie3电流串联负反响。电流串联负反响。二、负反响放大电路的放大倍数二、负反响放大电路的放大倍数方法一：当电路比较简单方法一：当电路比较简单时，可直接用微变等时，可直接用微变等效电路分析。效电路分析。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEbeLorRA开环：11EbeLFR)(rRA闭环：例：例：放大倍数稳定性的比较：放大倍数稳定性的比较： =60时时, Ao =-93 =50时时, Ao =-77 =60时时, AF =-19.4 =50时时, AF =-18.6无负反响时

18、：无负反响时：beLorRA有负反响时：有负反响时：11EbeLFR)(r RARB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60EC=15Vrbe=1.62 k 性能比较：性能比较：结论结论: (1) 输入电阻提高了。输入电阻提高了。 (2) 放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体管的影响减小。管的影响减小。无无RF有有RF 放大倍数放大倍数 -93 -19.4输入电阻输入电阻 1.52k 5.9k 输出电阻输出电阻 5 k 5 k RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=

19、5k =60EC=15Vrbe=1.62 k 方法二：从负反响电路的闭环放大倍数的公式出发。方法二：从负反响电路的闭环放大倍数的公式出发。FAAAooF1先计算先计算Ao和和F 。计算计算AF。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例：例：RRRIIRUUFLELceEof11beLorRAF- 0.1 / (5/5) =-0.04RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62 k6926215260.rRAbeLo71904069216921.FAAAooF41911.R)(rRAEbeLF

20、与方法一的计算与方法一的计算结果根本一样。结果根本一样。方法三：放大倍数的近似计算。方法三：放大倍数的近似计算。FAAAooF1FAF1RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例例1：25111ELEbeLFRRR)(rRA假设假设1+ RF rbe, 那么那么251FAF与方法一比较：与方法一比较：在深度负反响下，两种方法结果一致。在深度负反响下，两种方法结果一致。RB+ECC1C2RERLuiuo例例2：射极跟随器：射极跟随器性能：性能：1放大倍数放大倍数 12输入电阻大输入电阻大3输出电阻小输出电阻小反响方式：电压串联负反响反响方式：电压串联负反响放大倍

21、数的近似计算：放大倍数的近似计算：假设假设 1+ RL rbe , 那那么么AF 1由于由于uf = uo，所以，所以F= uf / uo=11用公式：用公式：LbeLuR)(rR)(A112用反响放大器用反响放大器进展计算：进展计算：FAF1AF = 1/F 13 负反响对放大电路的影响负反响对放大电路的影响根本放大根本放大电路电路AodXoX反响回电反响回电路路FfX iX+dooXXAofXXFfidXXX反响电路的反响电路的根本方程根本方程一、对放大倍数的影响一、对放大倍数的影响dooXXAofXXFfidXXXFAAXXAooioF1Ao开环放大倍数开环放大倍数AF闭环放大倍数闭环放

22、大倍数FAo1反响深度反响深度定义：定义：dfXX、同相，所以同相，所以0|FAo那么有：那么有：oFAA负反响使放大倍数下降。负反响使放大倍数下降。引入负反响使电路的稳定性提高。引入负反响使电路的稳定性提高。FAAAooF1FAAAdAAdoooFF11(2)FAAAooF1中，中，dfofdooXXXXXXFA(1)(3) 假设假设1FAo称为深度负反响，此时称为深度负反响，此时FAF1在深度负反响的情况下，放大倍数只与反响在深度负反响的情况下，放大倍数只与反响网络有关。网络有关。二、改善波形的失真二、改善波形的失真Aouiuo加反响前加反响前加反响后加反响后ufuiudAoF+ 改善改善uou