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1、第四章第四章 反馈放大器反馈放大器反馈概念、反馈作用、反馈放大器分析计算反馈概念、反馈作用、反馈放大器分析计算本章主要内容：本章主要内容：返返 回回前前 进进4.1 4.1 反馈概念反馈概念 1 1反馈概念反馈概念 将放大器的输出信号电压或电流通将放大器的输出信号电压或电流通过一定方式回送到输入回路的过程叫反馈。过一定方式回送到输入回路的过程叫反馈。基本放大器 Au反馈网络 Fi iX XX Xf fi iX XX Xo开环放大器开环放大器 反馈放大器反馈放大器 ( (闭环放大器闭环放大器) )原输入信号 Xi净输入信号 Xi反馈信号 Xf输入端信号：输出信号 Xo输出端信号：反馈系数 F=X

2、f/Xo 反映了反馈的强弱 开环放大倍数 A=Xo/Xi 基本放大器放大倍数闭环放大倍数 Af=Xo/Xi 反馈放大器放大倍数2 2反馈放大器有关参量反馈放大器有关参量 有以下几种分类方式：有以下几种分类方式： （1 1从从XiXi和和XiXi大小来分：正反馈、负反馈大小来分：正反馈、负反馈 3 3反馈类型反馈类型 （2 2反馈信号类型来分：交流反馈和直流反馈反馈信号类型来分：交流反馈和直流反馈 （3 3从输出端反馈取样来分：电压反馈和电流反馈从输出端反馈取样来分：电压反馈和电流反馈 （4 4从从XiXi和和XiXi连接来分：串联反馈和并联反馈连接来分：串联反馈和并联反馈 1616种种反反馈馈

3、类类型型电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联8 8种负反馈种负反馈8 8种正反馈种正反馈4 4种交流反馈种交流反馈4 4种直流反馈种直流反馈4 4种交流反馈种交流反馈4 4种直流反馈种直流反馈本章主要学习四种类型的交流负反馈放大器本章主要学习四种类型的交流负反馈放大器: :电压串联负反馈放大器电压串联负反馈放大器电压并联负反馈放大器电压并联负反馈放大器电流串联负反馈放大器电流串

4、联负反馈放大器电流并联负反馈放大器电流并联负反馈放大器反馈类型举例反馈类型举例交流交流 电压电压 并联并联 正正 反响反响（1 1交流电压并联正反馈放大器交流电压并联正反馈放大器直流直流 电流电流 串联串联 负负 反响反响（2 2直流电流串联负反馈放大器直流电流串联负反馈放大器反馈放大器反馈放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo o反馈放大器反馈放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+

5、Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo oI Ii iI If fI Ii iU Uo o交流电压并联正反响反馈放大器反馈放大器反馈放大器反馈放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo oI Ii iI If fI Ii i交直流电压并联正反响反馈放大器反馈放大器反馈放大器反馈放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo o交直流电

6、压并联正反响反馈放大器反馈放大器反馈放大器反馈放大器R RF FR R1 1R R2 2R R3 3R R4 4C C2 2C C1 1C C3 3U Ui i+V+Vcccc+ + +- - -R RL LU Uo o（1 1输入端信号规定输入端信号规定3 3负反馈放大器信号单位量纲规定）负反馈放大器信号单位量纲规定） 串联反馈：采用电压串联反馈：采用电压Ui Ui 、Uf Uf 、UiUi） 并联反馈：采用电流并联反馈：采用电流IiIi、 If If 、IiIi） （2 2输出端信号规定输出端信号规定电压反馈：采用电压电压反馈：采用电压Uo）电流反馈：采用电流电流反馈：采用电流Io）（1

7、1电压串联负反馈电压串联负反馈 4 4负反馈放大器四种组态负反馈放大器四种组态 Uf = R1Uo / (R1+RF ) Fu = Uf / Uo = R1/ Uf = R1Uo / (R1+RF ) Fu = Uf / Uo = R1/ (R1+RF )(R1+RF ) 某因素某因素UoUfUiUo UoUfUiUo 由此，由此，输出电压稳定输出电压稳定电压负反馈稳定输出电压。电压负反馈稳定输出电压。 （2 2电压并联负反馈电压并联负反馈 4 4负反馈放大器四种组态负反馈放大器四种组态 If =If =Uo/RF Fg = If / Uo = Uo/RF Fg = If / Uo = 1/R

8、F 1/RF 某因素某因素UoIfIiUo UoIfIiUo 由此，由此，输出电压稳定输出电压稳定电压负反馈稳定输出电压。电压负反馈稳定输出电压。 （3 3电流串联负反馈电流串联负反馈 4 4负反馈放大器四种组态负反馈放大器四种组态 Uf =IoRF Fr = Uf / Io = RF Uf =IoRF Fr = Uf / Io = RF 某因素某因素IoUfUiIo IoUfUiIo 由此，由此，输出电流稳定输出电流稳定电流负反馈稳定输出电流。电流负反馈稳定输出电流。 （1 1电流并联负反馈电流并联负反馈 4 4负反馈放大器四种组态负反馈放大器四种组态 UR3=Io(R3RF) If= (0

9、UR3=Io(R3RF) If= (0Uo) /RF=Uo) /RF=R3Io/ R3Io/ (R3+RF ) (R3+RF ) Fi = If / Io =Fi = If / Io =R1/ (R1+RF )R1/ (R1+RF ) 某因素某因素IoIfIiIo IoIfIiIo 由此，由此，输出电流稳定输出电流稳定电流负反馈稳定输出电流。电流负反馈稳定输出电流。 5 5反馈一般表达式反馈一般表达式 Af = A /(1+FA) Af = A /(1+FA)（1 1）1+FA1+FA1 , 1 , 则则AfAfA , A , 为负反馈为负反馈, ,（2 2）1+FA1+FA1 , 1 , 则

10、则AfAfA , A , 为正反馈为正反馈, ,（3 3）1+FA1+FA0 , 0 , 则则AfAf,那么那么Ui = 0 Ui = 0 时时, ,仍有仍有 输出输出UoUo存在存在自激自激振荡器。振荡器。 （1 1反馈一般表达式反馈一般表达式 （2 2说明说明 6 6深度负反馈深度负反馈 D 1+FA 1，称为深度负反馈。，称为深度负反馈。 此时，此时，Af1/F 7 7反馈类型的判断方法反馈类型的判断方法 （1有无反馈的判断有无反馈的判断 直接观察法：若输入回路和输出回路间有联接直接观察法：若输入回路和输出回路间有联接元件元件, ,则有反馈则有反馈, ,否则无反馈。否则无反馈。 （2交流

11、直流反馈的判断交流直流反馈的判断 直接观察法直接观察法: :观察反馈信号是交流还是直流。观察反馈信号是交流还是直流。 （3电压电流反馈的判断电压电流反馈的判断 短路输出端法：短路输出端，若反馈消失，则原反短路输出端法：短路输出端，若反馈消失，则原反馈为电压反馈；否则，则原反馈为电流反馈。馈为电压反馈；否则，则原反馈为电流反馈。 7 7反馈类型的判断方法反馈类型的判断方法 （4串联并联反馈的判断串联并联反馈的判断 短路输入端法：短路输入端，若反馈消失，则原短路输入端法：短路输入端，若反馈消失，则原反馈为并联反馈；否则，则原反馈为串联反馈。反馈为并联反馈；否则，则原反馈为串联反馈。 一般情况下，直

12、接反馈到放大器输入端的为并联一般情况下，直接反馈到放大器输入端的为并联反馈；否则为串联反馈。反馈；否则为串联反馈。 （5正负反馈的判断正负反馈的判断 瞬时极性法：从前至后依次标出诸三极管各极极瞬时极性法：从前至后依次标出诸三极管各极极性，再比较原输入信号和净输入信号的大小。若净输入性，再比较原输入信号和净输入信号的大小。若净输入信号小为负反馈，否则为正反馈。信号小为负反馈，否则为正反馈。 反馈类型的判断举例反馈类型的判断举例 直流电流并联负反馈直流电流并联负反馈 交流电压串联负反馈交流电压串联负反馈反馈类型的判断举例反馈类型的判断举例 (b)uid+ui+ufR2R1+RLR3+uo(a)ui

13、d+uiufR2uoR1交直流电流串联负反馈交直流电流串联负反馈 交直流电压串联正反馈交直流电压串联正反馈4.2 4.2 负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响 1 1提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性 负反馈放大器是以降低放大倍数为代价换负反馈放大器是以降低放大倍数为代价换取对其性能改善的。取对其性能改善的。 对对Af = A /（1 + FA两边求导：两边求导：dAf/dA =(1+FA FA)/(1+FA)2 = 1/(1+FA)2则则dAf = dA /(1+FA)2 ,两边同除于式两边同除于式Af = A /(1 + FA） 得到：得到：dAf /Af = 1/(1

14、+ FA)dA/A引进负反馈后，放大倍数的稳定性提高了引进负反馈后，放大倍数的稳定性提高了1 + FA倍倍 2 2减小非线性失真减小非线性失真 引进负反馈后，非线性失真减小了引进负反馈后，非线性失真减小了1 + FA1 + FA1 + FA1 + FA倍倍 定性分析：定性分析：3 3展宽通频带展宽通频带 通频带展宽通频带展宽1 +FA1 +FA倍。倍。4 4改变输入输出电阻改变输入输出电阻 仅与反馈在输入端的联接形式有关。仅与反馈在输入端的联接形式有关。 （1 1对输入电阻的改变对输入电阻的改变串联负反馈增大输入电阻串联负反馈增大输入电阻 Rif =(1+FA)Ri 并联负反馈降低输入电阻并联负反馈降低输入电阻 Rif = Ri/(1+FA) Rif = Ri/(1+FA) 仅与反馈在输出端的联接形式有关。仅与反馈在输出端的联接形式有关。 （2 2对输出电阻的改变对输出电阻的改变电压负反馈降低输出电阻电压负反馈降低输出电阻 降低降低1+FA倍倍 电流负反馈增大输出电阻电流负反馈增大输出电阻 增加增加1+FA倍倍 4.3 4.3 负反馈放大器的分析负反馈放大器的分析 1 1利用利用Af1/ FAf1/ F估算