第7章模拟电路

1、第7章 放大电路中的反馈7.1 反馈的基本概念和类型反馈的基本概念和类型7.2 反馈的框图表示法反馈的框图表示法7.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响7.5 负反馈的正确引入负反馈的正确引入7.6 自激振荡自激振荡7.1 反馈的基本概念和类型反馈的基本概念和类型反馈的目的反馈的目的：为改善放大电路性能而引入的一项技术措施为改善放大电路性能而引入的一项技术措施 7.1.1 反馈的概念和类型反馈的概念和类型电子电路中，将输出量（电压或电流）的一部分或全部通过电子电路中，将输出量（电压或电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路用来影响输入量的措施，称一定的电路形式作

2、用到输入回路用来影响输入量的措施，称为反馈。为反馈。1 1、 什么是反馈？什么是反馈？2 2、正、负反馈：、正、负反馈：根据反馈的效果区分：根据反馈的效果区分： 净输入量增大净输入量增大/ /减少为正反馈减少为正反馈/ /负反馈负反馈。3 3、直流反馈和交流反馈：、直流反馈和交流反馈：反馈量中只含有直流量，反馈量中只含有直流量， 称为直流反馈，只含有交流量为交流反馈。称为直流反馈，只含有交流量为交流反馈。7.1.2 反馈的判断反馈的判断 正确判断反馈的性质是研究放大电路的基础。正确判断反馈的性质是研究放大电路的基础。1 1、有无反馈的判断：、有无反馈的判断： ouiu1R2RiuouAAAiu

3、ou2 2、反馈极性的判断、反馈极性的判断瞬时极性法：瞬时极性法：是判断电路中反馈极性的基本方法。即：是判断电路中反馈极性的基本方法。即：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，以此类推规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，以此类推从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断反馈信号的极性；从而得出净输入的变化。反馈信号的极性；从而得出净输入的变化。净输入量：净输入量：三极管三极管运算放大器运算放大器注意：反馈量仅仅决定于输出量，而与输入量无关，注意：反馈量仅仅决定于输出量，而与输入量无关，它是只反映输出量变化的物理量。它是只反映输出量变化的物理量

4、。3 3、直流反馈和交流反馈的判断：、直流反馈和交流反馈的判断：1Aiu2Aou1R2R3R4R【例】判断图示电路中是否引入反馈；若引入则是直流还是交流？【例】判断图示电路中是否引入反馈；若引入则是直流还是交流？ 是正反馈还是负反馈？是正反馈还是负反馈？7.2 负反馈放大电路的框图表示法负反馈放大电路的框图表示法 7.2.1 负反馈放大电路的分析要点负反馈放大电路的分析要点1 1、反馈量实质上是对输出量的取样，其数值与输出量、反馈量实质上是对输出量的取样，其数值与输出量 成正比。成正比。2 2、负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减，、负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减， 从而

5、调整电路的净输入量和输出量。从而调整电路的净输入量和输出量。3 3、交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间有稳、交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间有稳 定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均得定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均得 到抑制。到抑制。研究问题：电压反馈、电流反馈、串联反馈、并联反馈。研究问题：电压反馈、电流反馈、串联反馈、并联反馈。fii XXX ioXXA ofXXF ioXXA ifXXFA7.2.2 7.2.2 四种负反馈组态电路的方块图四种负反馈组态电路的方块图 电压电压/ /电流电流; ; 串联串联/ /并联组合并联组合4 4种类型。种类型。1 1、负

6、反馈放大电路的方块图表示法：、负反馈放大电路的方块图表示法： 基本放大电路的放大倍数基本放大电路的放大倍数 反馈系数反馈系数 负反馈放大电路的放大倍数负反馈放大电路的放大倍数 电路的环路放大倍数（增益）电路的环路放大倍数（增益） A和F的含义及量纲见176页表7-1闭环增益闭环增益 及其一般表达式及其一般表达式fA iOfXXA)(AFXAFXXXXXidididfidi 1AFAAFXXAXXAididiOf 11)(闭环增益：闭环增益：反馈深度反馈深度AF 111 AFAAf 11 AF11 AF01 AF负反馈负反馈AAf 正反馈正反馈 fA自激振荡自激振荡FAf1 深度负反馈深度负反馈

7、10 AF可以认为是深度负反馈可以认为是深度负反馈2 2、将基本放大电路与反馈网络均看成二端口网络，、将基本放大电路与反馈网络均看成二端口网络， 则不同反馈组态表明两个网络的不同连接方式。则不同反馈组态表明两个网络的不同连接方式。电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路 电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路 电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路 ouA1R2RIuDuFuLR3 3、举例分析：、举例分析：电压串联负反馈电压串联负反馈 ouA1RIuDuFuLR!RiOi电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈LRA

8、ouRIiDiFiLRAou1RIiDiFi2RPuNu7.2.3 反馈组态的判断反馈组态的判断1 1、电压负反馈与电流负反馈的判断、电压负反馈与电流负反馈的判断2 2、串联反馈与并联反馈的判断、串联反馈与并联反馈的判断CCUOULRER2CCR1CFRSRSUECiUV例1：例2：例3：iIfI OULRCRFRSRSUiUVbIB例4：CCUiUoU1V2V1C2C3CECB1RB2RC2RC1RB3RE2RFRLRE1RFCSRIuOuIiOuIuOiIiOi总结：放大电路中应引入哪种反馈取决于负载欲得到稳定的电压总结：放大电路中应引入哪种反馈取决于负载欲得到稳定的电压 还是稳定的电流；

9、应引入串联负反馈还是并联负反馈取决还是稳定的电流；应引入串联负反馈还是并联负反馈取决 于输入信号源是恒压源还是恒流源。于输入信号源是恒压源还是恒流源。 稳定电压：串联稳定电压：串联 可将电路的输出看成由输入电压可将电路的输出看成由输入电压控制的电压源控制的电压源 并联并联 可将电路的输出看成由输入电流可将电路的输出看成由输入电流控制的电压源控制的电压源稳定电流：串联稳定电流：串联 可将电路的输出看成由输入电压可将电路的输出看成由输入电压控制的电流源控制的电流源 并联并联 可将电路的输出看成由输入电流可将电路的输出看成由输入电流 控制的电流源控制的电流源负反馈放大电路的重要作用和性质负反馈放大电

10、路的重要作用和性质1 1、重要作用：稳定输出量。实质：自动调节、重要作用：稳定输出量。实质：自动调节2 2、性质：直流负反馈稳定静态工作点，交流负反馈、性质：直流负反馈稳定静态工作点，交流负反馈 改善放大电路的动态性能。改善放大电路的动态性能。 串联与并联反馈对信号源内阻要求不同。串联与并联反馈对信号源内阻要求不同。7.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响 AFAAAFAFAFAFAA11)1 (1)1 (11ddf22fAdAAFAdA11ff电流负反馈稳定输出电流；电压负反馈稳定输出电压。电流负反馈稳定输出电流；电压负反馈稳定输出电压。1、 提高了闭环增益的稳定性提高了

11、闭环增益的稳定性不考虑相位关系：（相对变化量）（相对变化量）2 2、改变输入电阻和输出电阻、改变输入电阻和输出电阻dIfIiIiU A Firirifr对输入电阻的影响：从放大电路输入端看进去的等效电阻，对输入电阻的影响：从放大电路输入端看进去的等效电阻，故此其影响取决于基本放大电路与反馈网络在输入端的连接方式。故此其影响取决于基本放大电路与反馈网络在输入端的连接方式。即串联、并联。即串联、并联。对输出电阻的影响：取决于基本放大电路与反馈网络在放大对输出电阻的影响：取决于基本放大电路与反馈网络在放大 电路输出端的连接方式。即电压反馈、电流反馈。电路输出端的连接方式。即电压反馈、电流反馈。电压负

12、反馈减小输出电阻；电流负反馈增大输出电阻。电压负反馈减小输出电阻；电流负反馈增大输出电阻。串联负反馈增大输入电阻串联负反馈增大输入电阻并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻AfuF略大略小略大略小iu略小略大duouAOmAm707. 0AfHffLffmAfm707. 0ALffHf三、展宽频带三、展宽频带四、减小非线性失真四、减小非线性失真负反馈能扩展通频带负反馈能扩展通频带开环开环7.5 放大电路负反馈的正确引入放大电路负反馈的正确引入放大电路中引入负反馈的一般原则放大电路中引入负反馈的一般原则1、为稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为改善、为稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为改

13、善 电路的动态性能，应引入交流负反馈；电路的动态性能，应引入交流负反馈；2、根据信号源的性质决定引入串联负反馈、或者并、根据信号源的性质决定引入串联负反馈、或者并 联负反馈。联负反馈。3、根据负载对放大电路输出量的要求，即负载对信、根据负载对放大电路输出量的要求，即负载对信 号源的要求，决定引入电压负反馈或者电流负反馈。号源的要求，决定引入电压负反馈或者电流负反馈。4、根四种组态反馈电路的功能，在需要进行信号变换、根四种组态反馈电路的功能，在需要进行信号变换 时，选择合适所维组态。时，选择合适所维组态。7.6 负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振荡自激振荡：电路不需要输入任何信号，在

14、输出端将获得自激振荡：电路不需要输入任何信号，在输出端将获得 正弦交流电压或电流，这种现象。正弦交流电压或电流，这种现象。 7.6.1 负反馈放大电路产生自激振荡的原因和条件负反馈放大电路产生自激振荡的原因和条件0 FA)( 整整数数nnFA 2 fiiXXX FA FA180 FA fiiXXX中频断中频断因此净输入量、输入量、反馈量之间的关系因此净输入量、输入量、反馈量之间的关系 低频段：因为耦合电容、旁路电容的存在低频段：因为耦合电容、旁路电容的存在，高频断：因为半导体器件的级间电容的存在高频断：因为半导体器件的级间电容的存在，将产生滞后相移将产生滞后相移为附加相移为附加相移将产生超前相

15、移将产生超前相移因此：当反馈量与中频段相比产生超前或滞后的附因此：当反馈量与中频段相比产生超前或滞后的附加相移，因而净输入量将会增加，于是输出量也随加相移，因而净输入量将会增加，于是输出量也随之增大，反馈的结果使放大倍数增大。之增大，反馈的结果使放大倍数增大。)(为奇数为奇数nnFA 2、自激振荡的平衡条件、自激振荡的平衡条件1 FA写成模及相角形式： 1 AF)()(整整数数nnFA 12 幅值平衡条件 相位平衡条件 oX 1 FA起振过程中起振过程中有一个从小到大的过程，故起振条件有一个从小到大的过程，故起振条件 由于半导体器件的非线性，若电路最终能够达到动态平衡，由于半导体器件的非线性，

16、若电路最终能够达到动态平衡，即反馈信号与输出信号相互维持，则称电路产生了自激振荡。即反馈信号与输出信号相互维持，则称电路产生了自激振荡。7.6.2 负反馈放大电路稳定性的定性分析负反馈放大电路稳定性的定性分析 设放大电路采用直接耦合方式，且反馈网络为纯电阻设放大电路采用直接耦合方式，且反馈网络为纯电阻网络，则电路只可能产生高频振荡，且附加相移仅产生网络，则电路只可能产生高频振荡，且附加相移仅产生于放大电路。故：放大电路级数愈多，引入负反馈后愈于放大电路。故：放大电路级数愈多，引入负反馈后愈容易产生高频振荡。但放大电路的自激振荡是由其自身容易产生高频振荡。但放大电路的自激振荡是由其自身条件产生的，不因其输入信号的改变而消除。条件产生的，不因其输入信号的改变而消除。1 1、对于基本放大电路的讨论：、对于