第十七章 电子电路中的反馈

1、什么是反馈？ 放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式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，称为反馈。引回到输入回路，影响输入，称为反馈。反馈的基本概念要研究哪些问题？要研究哪些问题？怎样引回怎样引回是从输出是从输出电压还是电压还是输出电流输出电流引出反馈引出反馈多少多少怎样引出怎样引出 反馈放大电路可用反馈放大电路可用方框图表示。方框图表示。影响放大电路的输入影响放大电路的输入电压还是输入电流电压还是输入电流马上行动找出身边开环系统和闭环系统的例子。找出身边开环系统和闭环系统的例子。开环系统：开环系统：闭环系统闭环系统：电熨斗、电子门铃、电子调光台电熨斗、电子

2、门铃、电子调光台灯、电风扇、程序控制洗衣机、灯、电风扇、程序控制洗衣机、遥控电视机遥控电视机空调、电冰箱、智能电饭煲、空调、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室现代化农业温室反馈的概念反馈的概念反馈：反馈：凡是将电路的输出信号（电压或电流）凡是将电路的输出信号（电压或电流）的一部分（或全部）通过一定的电路（反馈回路）的一部分（或全部）通过一定的电路（反馈回路）引回到输入端，与输入信号叠加，一同控制电路的引回到输入端，与输入信号叠加，一同控制电路的输出，就称为输出，就称为反馈反馈。负反馈：负反馈：若引回的信号削弱了输入信号，就称若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。为负反馈。正反馈：正反馈：若

3、引回的信号增强了输入信号，就称若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。为正反馈。放大电路中引入的一般为负反馈放大电路中引入的一般为负反馈(1) 输出回路与输入回路之间是否有存在回路。输出回路与输入回路之间是否有存在回路。 如图：如图：RF、R1为反馈通路；为反馈通路；iUoULR 1RFRFU一个电路中有否反馈，一般有以下两种情况：一个电路中有否反馈，一般有以下两种情况：(2) 反馈元件同时在输入回路和输出回路中。反馈元件同时在输入回路和输出回路中。 如图：如图：Re上既有输入信号又有输出信号上既有输入信号又有输出信号,本身就已担任把输出信本身就已担任把输出信号送回输入端的作用。号送回输入端

4、的作用。输入输入回路回路2bR1bReRcR1Cbce2CCCU iuBU输出输出回路回路ou(b)有反馈放大电路有反馈放大电路(a)无反馈放大电路无反馈放大电路电子电路方框图电子电路方框图fXiXAoXFiXdX反馈电路反馈电路比较环节比较环节基本放大电路基本放大电路 无反馈作用的放大电路，信号单向传递，即只从无反馈作用的放大电路，信号单向传递，即只从输入端向输出端传递信息。输入端向输出端传递信息。 有反馈作用的放大电路，信号双向传递，既从输有反馈作用的放大电路，信号双向传递，既从输入端向输出端传递信息，又从输出端向输入端传递信入端向输出端传递信息，又从输出端向输入端传递信息。因此，反馈放大

5、电路是一个息。因此，反馈放大电路是一个闭环闭环电路。电路。AoXiX电子电路方框图电子电路方框图fidXXX净输入信号净输入信号 若若三者同相，则三者同相，则Xd = Xi Xf , 即即Xd Xi ，即反馈信号起了增强净输入信号的，即反馈信号起了增强净输入信号的作用，则为正反馈。作用，则为正反馈。 净输入信号净输入信号dX 反馈信号反馈信号 输出信号输出信号 输入信号输入信号iX(b)有反馈放大电路有反馈放大电路fXiXAoXFiXdX反馈电路反馈电路比较环节比较环节基本放大电路基本放大电路oXfX 注：注：一般情况下，经过无源器件极性不变；一般情况下，经过无源器件极性不变；经过运放时，从同

6、相端进入到输出端不改变极性，经过运放时，从同相端进入到输出端不改变极性， 从反相端进入到输出端要改变极性；从反相端进入到输出端要改变极性；经过晶体管时，从基极进入集电极输出要改变极性，经过晶体管时，从基极进入集电极输出要改变极性，从基极到发射极输出不改变极性。从基极到发射极输出不改变极性。 +uF+uD设输入电压设输入电压 uI 为正，为正，差值电压差值电压 uD =uI uF，各电压的实际方向如图，各电压的实际方向如图，uF 减小了净输入电压减小了净输入电压(差差值电压值电压) 负反馈。负反馈。 设输入电压设输入电压 uI为正，为正，差值电压差值电压 uD =uI + uF，各电压的实际方向

7、如图，各电压的实际方向如图，uF 增大了净输入电压增大了净输入电压 正反馈。正反馈。 +uF+ud 在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。 在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。振荡，使放大器不能正常工作。Rf ui R1R2RLuo负反馈负反馈Rf ui R2RLuoiouf负反馈！负反馈！反馈电路接至反相输入端为反馈电路接至反相输入端为负反馈负反馈反馈电路接至同相输入端为反馈电路接至同相输入端为正反馈正反馈本级反馈本级反馈 口诀口诀输入端与反馈端同点输入端与反馈端同点: 异号为负、异

8、号为负、 同号为正同号为正输入端与反馈端异点输入端与反馈端异点: 同号为负、同号为负、 异号为正异号为正 1122F1T2BEBCRB（管集电极）判断图示两级晶体管反馈放大电路的反馈正负。例题例题该电路的反馈途径该电路是负反馈 (1)根据反馈所采样的信号不同根据反馈所采样的信号不同, ,可以分为电压反馈可以分为电压反馈和电流反馈。和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反馈。 (2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联

9、反馈和并联反馈。同，可以分为串联反馈和并联反馈。 反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为以电压形式作比较，称为串联反馈串联反馈。 反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为以电流形式作比较，称为并联反馈并联反馈。（2 2）串联反馈和并联反馈）串联反馈和并联反馈 在输入回路以在输入回路以电压相减（或加）电压相减（或加）得到净输入电压的反馈。得到净输入电压的反馈。 在同一个输入端以在同一个输入端以电流相减（或加）电流相减（或加）得到净输入电流的反馈。得到净输入

10、电流的反馈。串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为为串联反馈串联反馈和和并联反馈并联反馈。如果反馈信号与输入信号串联如果反馈信号与输入信号串联（Xf=Uf）为）为串联反馈串联反馈如果反馈信号与输入信号并联（如果反馈信号与输入信号并联（Xf=If）为）为并联反馈并联反馈（2 2）串联反馈和并联反馈）串联反馈和并联反馈另外可以直接根据电路的结构特征判别，若反馈信号与原输入另外可以直接根据电路的结构特征判别，若反馈信号与原输入信号接到放大器的同一输入端进入放大器则必然是以电流加减的信号接到放大器的同一

11、输入端进入放大器则必然是以电流加减的形式进行合成，是并联反馈，反之是串联反馈。形式进行合成，是并联反馈，反之是串联反馈。判别方法判别方法 可以从定义出发，根据反馈信号与原输入信号在输入端是以可以从定义出发，根据反馈信号与原输入信号在输入端是以电压或电流合成的形式进行判别。电压或电流合成的形式进行判别。 ui ui IfUf判断串、并联反馈：判断串、并联反馈：看反馈电路与输入端的连接形式看反馈电路与输入端的连接形式Rf ui R1R2RLuoRfRL ui R1R2uo串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈ifiiiduduf反馈信号与输入信号接在同一输入端为反馈信号与输入信号接在同一输入端为并联反馈

12、并联反馈反馈电路与输入信号分别接在两个输入端为反馈电路与输入信号分别接在两个输入端为串联反馈串联反馈口诀口诀因为串联的本质是分压，并联的本质是分流因为串联的本质是分压，并联的本质是分流,所以所以输入端与输入端与反馈端反馈端:同点为并联反馈同点为并联反馈输入端与输入端与反馈端反馈端: 异点为串联反馈异点为串联反馈(3)(3)根据反馈电路在输出端所采样的信号不同，可根据反馈电路在输出端所采样的信号不同，可以分为以分为电压反馈电压反馈和和电流反馈电流反馈。 u u+ u u+ uoRL如果反馈信号取自（正比于）输出电流，为如果反馈信号取自（正比于）输出电流，为电流反馈电流反馈如果反馈信号取自（正比于

13、）输出电压，为如果反馈信号取自（正比于）输出电压，为电压反馈电压反馈ioRL电压负反馈可以稳定输出电压电压负反馈可以稳定输出电压电流负反馈可以稳定输出电流电流负反馈可以稳定输出电流 判断电压、电流反馈：判断电压、电流反馈：看反馈电路与输出端的连接方式看反馈电路与输出端的连接方式Rf ui R1R2RLuo电压反馈电压反馈ifiiidRf ui R2RLuoiouf电流反馈电流反馈反馈信号直接从输出端引出为反馈信号直接从输出端引出为电压反馈电压反馈从负载电阻从负载电阻R RL L的靠近的靠近“地地”端引出为端引出为电流反馈电流反馈口诀口诀 方法一：输出电路结构法方法一：输出电路结构法输出输出端与

14、端与反馈端反馈端 : 同点为电压反馈，异点为电流反馈同点为电压反馈，异点为电流反馈方法二：输出短路法方法二：输出短路法 将负载将负载RL短路短路令令L0（短路）（短路）0 Xf=0,电压反馈电压反馈; Xf0,电流反馈电流反馈负负反反馈馈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负反馈的类型负反馈的类型OF11FuRRRu (b)方框图方框图电压串联负反馈电压串联负反馈电路的反馈元件为电路的反馈元件为Re(1)负反馈负反馈输入端与反馈端异点输入端与反馈端异点: 同号为负同号为负 (2)电压反馈电压反馈输出输出端与端与反馈端反

15、馈端同点：电压反馈同点：电压反馈 (3)串联反馈串联反馈输入端与输入端与反馈端反馈端异点：串联反馈异点：串联反馈bRiUoUCCU eRfUbeU共集电极放大电路共集电极放大电路电压串联负反馈电压串联负反馈(4)因为是电压比较方式，输因为是电压比较方式，输入信号源内阻越小，入信号源内阻越小， 越稳定，越稳定，负反馈的效果最好。负反馈的效果最好。（5）串联负反馈比较适合用）串联负反馈比较适合用于低内阻的信号源（恒电压于低内阻的信号源（恒电压源供电源供电,理想恒压源理想恒压源Rs=0）这）这时净输入电压的变化量与反时净输入电压的变化量与反馈电压的变化量相同，故负馈电压的变化量相同，故负反馈的效果最

16、好。反馈的效果最好。(6)电压负反馈可以稳定输出电压负反馈可以稳定输出电压电压uoiu bRiUoUCCU eRfUbeU共集电极放大电路共集电极放大电路电压串联负反馈电压串联负反馈Ofbeifouuuuuu 电压控制的电压源电压控制的电压源FFORui RuRuiIFO 特点特点: 输出电输出电流流 iO与负载电阻与负载电阻RL无关无关 同相同相输入恒流源电路输入恒流源电路或电压或电压电流变电流变换电路。换电路。电流串联负反馈电流串联负反馈反馈元件为反馈元件为Re1 ,Re2 ,Ce(1)电流反馈电流反馈输出输出端与端与反馈端反馈端异点：电流反馈异点：电流反馈(2)负反馈负反馈输入端与反馈端

17、异点：同号为负输入端与反馈端异点：同号为负(3)串联反馈串联反馈输入端与输入端与反馈端反馈端异点：串联反馈异点：串联反馈 分压式射极偏置电路分压式射极偏置电路 电流串联负反馈电流串联负反馈2bR1bR1eRcR1C2CCCU fUbeU2eRiUoUeCLR(4)(4)电流负反馈能稳定输出电流。电流负反馈能稳定输出电流。ofibefeoiuuuuiiOFFiRRRi F11I1 iiRui ，且且因因IF1)1(1 OuRRRi 所所以以 电流并联负反馈电流并联负反馈cRiUCCU fRLR2eRiIbIfIoIo2eII 反馈元件反馈元件(1)负反馈：负反馈：输入端与反馈端同点：异号为负输入

18、端与反馈端同点：异号为负 (2)电流反馈电流反馈输出输出端与端与反馈端反馈端异点：电流反馈异点：电流反馈 (3)并联反馈并联反馈输入端与输入端与反馈端反馈端同点：并联反馈同点：并联反馈f2eRR、电流并联负反馈电流并联负反馈(4)对电流比较方式对电流比较方式. Rs 越越大，大，Ii 越恒定负反馈的效果越恒定负反馈的效果最好最好.如果信号源为理想电如果信号源为理想电流源流源(Rs),净输入变化量净输入变化量与与 反馈电流反馈电流If 变化量相同变化量相同, 负反馈效果最好。负反馈效果最好。(5)电流负反馈能稳定输出电流负反馈能稳定输出电流。电流。 ofibfoIIIIII 电流并联负反馈电流并

19、联负反馈cRiUCCU fRLR2eRiIbIfIoIo2eII ie如果有发射极旁路电容如果有发射极旁路电容, RE中仅有直流分量的信中仅有直流分量的信号通过号通过 ，这时，这时RE引入的引入的则是直流反馈。则是直流反馈。引入交流引入交流负反馈的负反馈的目的：目的：改改善放大电善放大电路的性能。路的性能。引入直流引入直流 负反馈的负反馈的目的：目的：稳稳定静态工定静态工作点。作点。判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈。对交流不起作用，引入的是直流反馈。 RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是交、对交、直流均起作用，所以引入的是交

20、、直流反馈。直流反馈。+ 如果如果RF的另一端的另一端不接在不接在T1 的发射极，而是接在的发射极，而是接在它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？ 解：解：+ RF2(R1、R2): 直流反馈直流反馈（稳定静态工作点）（稳定静态工作点）RF 、CF : 交流交流电压并联负反馈电压并联负反馈(a)RF1、RE1: 交、直交、直流流电压串联负反馈电压串联负反馈+RE2: 直流反馈直流反馈+电流并联负反馈电流并联负反馈正反馈正反馈两个两个 2k 电阻电阻构成构成交、直流反馈交、直流反馈两个两个470k 前级直流反馈前级直流反馈后级交、直流反馈后级交、直流

21、反馈串联负反馈串联负反馈信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响vID = vI -vF 则则vI最好为恒压源，最好为恒压源，即信号源内阻即信号源内阻RS越小越越小越好。好。 要想反馈效果明显，要想反馈效果明显，就要求就要求vF变化能有效引变化能有效引起起vID的变化。的变化。信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响并联负反馈并联负反馈iID = iI -iF 则则iI最好为恒最好为恒流流源，即源，即信号源内阻信号源内阻RS越大越好。越大越好。 要想反馈效果明显，要想反馈效果明显，就要求就要求iF变化能有效引变化能有效引起起iID的变化。的变化。RSvS+-1. 闭环增益的一般表达式闭

22、环增益的一般表达式开环增益开环增益doxxAofxxF 反馈系数反馈系数iofxxA 闭环增益闭环增益因为因为fidxxx所以所以iofxxA fdoxxxFxAxxooo/ 已知已知AFA 1fdixxx闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即AFAA1f负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式又因为又因为siXKX 得闭环得闭环源增益源增益的表达式的表达式soFSXXA FioioAKXXKK/XX 负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义2. 反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般

23、负反馈称为反馈深度称为反馈深度)1(FA 时，时， 11 )1( FA， fAA 时，时， 11 )2( FA深度负反馈深度负反馈 Af1/F正反馈正反馈时，时， 11 )3( FA， fAA 自激振荡，在负反馈放大自激振荡，在负反馈放大电路中，应设法消除电路中，应设法消除时，时， 01 )4( FA， f A 一般情况下，一般情况下，A和和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，响时，Af、A和和F分别用分别用 、 和和 表示。表示。 fAAF即即FAAA 1f负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式doXXA ofXXF fidXXX

24、 AFAXXA 1iofdfXX、中中，在在 1 fAFAA dfofdoXXXXXXAF AA fAFAA 1fAAAFAAd11dff 若若|AF| 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时，此时FA1f AAAAffdd 如如 |A|=300，|F|=0.01。7501. 030013001 f AFAA则则%6d AA如如%.%.51)6(01030011 AAAFAAd11d ff 则则RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEbeLorRA开环：11EbeLFR)(rRA闭环：例：例： RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100

25、 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 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无负反馈时：无负反馈时：beLorRA有负反馈时：有负反馈时：11EbeLFR)(r RA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

26、 k 5 k 无负反馈无负反馈接近正弦波接近正弦波加入加入负反馈负反馈 大信号放大电路中，由于输入信号的大信号放大电路中，由于输入信号的幅度较大，在动态过程中，放大器件可能幅度较大，在动态过程中，放大器件可能工作到它特性的非线性部分而产生失真。工作到它特性的非线性部分而产生失真。引入负反馈将输出端的失真信号反送到输入端，引入负反馈将输出端的失真信号反送到输入端，使净输入信号发生某种程度的失真，经过放大后使净输入信号发生某种程度的失真，经过放大后，即可使输出信号的失真得到一定程度的补偿。，即可使输出信号的失真得到一定程度的补偿。从本质上说，负反馈是利用失真了的波形来改善从本质上说，负反馈是利用失

27、真了的波形来改善波形的失真，因此波形的失真，因此只能减小失真，不能完全消除只能减小失真，不能完全消除失真失真。BWFABW)1(0f 无负反馈无负反馈集成运放中都采用直接耦合，无耦合电容，故其低频特性良好，集成运放中都采用直接耦合，无耦合电容，故其低频特性良好，展宽了通频带；引入负反馈后，在高频段通频带又能得到展宽。展宽了通频带；引入负反馈后，在高频段通频带又能得到展宽。增益与带宽的乘积不变增益与带宽的乘积不变iiiifiiiifIUAFUIUUIUR 串联负反馈的方块图如下图所示。串联负反馈的方块图如下图所示。 基本放大电路和整个电路的基本放大电路和整个电路的 输入电阻分别为：输入电阻分别为

28、：负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关，即与串联，即与串联反馈或并联反馈有关，而与电压反馈或电流反馈无关。反馈或并联反馈有关，而与电压反馈或电流反馈无关。iiiIUR iifRAFR)( 1uIubeib+在同样的在同样的 ib下下，uI= ube + uF ube，所以所以 rif 提高。提高。i0if)1(rFAr bIiiur 无负反馈时无负反馈时有负反馈时有负反馈时bIifiur uF+bbeiu 串联负反馈使电路的输入电阻增加：串联负反馈使电路的输入电阻增加：ioifrFAr)1 ( 理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了串联负

29、反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。一个电阻，故输入电阻增加。FAoRiRif并联负反馈的方块图如图所示。iiifiiiiifIAFIUIIUIUR 基本放大电路和整个电路的输入电阻分别为：基本放大电路和整个电路的输入电阻分别为：iiiIUR AFRRiif 1FArr0ifi1 iFbbeiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：Ibeifiur iIibube+并联负反馈使电路的输入电阻减小：并联负反馈使电路的输入电阻减小：)1 (FArroiif理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。一条

30、支路，故输入电阻减小。FAoRiRifo0of)1(rFAr FArr0oof1 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。输出特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。特性，故输出电阻提高。输出电阻小，带负载能力强，输出电压的降落就小，输出电阻小，带负载能力强，输出电压的降落就小，稳定性就好。稳定性就好。 输出电阻大，负反馈放大电路接近电流源的特性，输出电阻大，负反馈放大电路接近电流源的特性，输出电流的稳定性就好。输出电流的稳定性

31、就好。闭环输入电阻和输出电阻闭环输入电阻和输出电阻0ifoRR R2R1RFuiu0iFi1特点：特点：A 共模共模u+=u-=uI 对对 KCMRR要求高要求高B Ro=0带负载能力强带负载能力强C Rif高高闭环输入电阻和输出电阻闭环输入电阻和输出电阻110iifouRRRiR2R1RFuiu0iFi1特点：特点：a.共模输入电压为共模输入电压为0b.Ro=0带负载能力强带负载能力强c.Ri小对输入电流有一定的要求小对输入电流有一定的要求电压并联负反馈电压并联负反馈四种负反馈对四种负反馈对 ri 和和 ro 的影响的影响思考题：为了分别实现：思考题：为了分别实现： (1) 稳定输出电压；稳

32、定输出电压； (2) 稳定输出电流；稳定输出电流； (3) 提高输入电阻；提高输入电阻； (4) 降低输出电阻。降低输出电阻。应引入哪种类型的负反馈？应引入哪种类型的负反馈？引入负反馈的原则1. 稳定静态工作点，需要直流负反馈；改善交流稳定静态工作点，需要直流负反馈；改善交流性能，需要交流负反馈。性能，需要交流负反馈。2. 要稳定放大电路的某个输出量（电压或电流），要稳定放大电路的某个输出量（电压或电流），必须引入这个量的反馈必须引入这个量的反馈3. 希望输入电阻上升，引入串联负反馈；希望输希望输入电阻上升，引入串联负反馈；希望输入电阻下降，引入并联负反馈。入电阻下降，引入并联负反馈。4.希望

33、输出电阻上升，引入电流负反馈；希望输希望输出电阻上升，引入电流负反馈；希望输出电阻下降，引入电压负反馈。出电阻下降，引入电压负反馈。注意注意：负反馈的效果还和信号源内阻的大小有关。信号源负反馈的效果还和信号源内阻的大小有关。信号源内阻小，宜串联负反馈；信号源内阻大，宜并联负反馈内阻小，宜串联负反馈；信号源内阻大，宜并联负反馈。 深度负反馈的特点深度负反馈的特点即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关 11 FA由于由于FAAA 1f则则FFAA1 又因为又因为iofXXA ofXXF 代入上式代入上式ifXX 得得（也常写为（也常写为 xf

34、f xi i）0fiid XXX净输入量近似等于零净输入量近似等于零由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚两虚”的概念的概念输入量近似等于反馈量输入量近似等于反馈量（xid id 0 ）深度负反馈的特点深度负反馈的特点串联负反馈，输入端电压求和串联负反馈，输入端电压求和0iidid riv深度负反馈条件下深度负反馈条件下 xidid= = xi i - - xf f 0 虚短虚短虚断虚断虚短虚短虚断虚断并联负反馈，输入端电流求和并联负反馈，输入端电流求和vidid= = vi i - - vf f 0iidid= = ii i - - if f 0v

35、idid= = iid id ri i 0不论串联还是并联负反馈，在深度负反馈条件下，虚短和虚断同时存在。ofvvv Ff11RRR iofvvv AvF1 1f1RR ofb2b2fvvRRR iofvvv Ab2f11RRFvvfo0021 bbidfiiivvv,20ioUUAuff120 200k uRARR 因，故。fiii foiRuRu1201RRuuAfiouioUAUu foUAUu ifUU 如如果果iUoUfUF1 FAu2 FAn foUAUu 由由ooUFAUu 1.FAuofUFU 1 FA FAu即即uf+C/RCRC/RUUF j1j1j112 )j(3100

36、RC10 2T00231j 3arctan00 RC10300arctan002321FT j 3137070.T j 090-9090-90幅频特性幅频特性12UU1 3ff0相频特性相频特性 90o90 f0o0 (f)u1u2u2 与与 u1 波形波形u1, u2 输出电压输出电压 uO 经正反馈经正反馈(兼选频兼选频)网络分压后，取网络分压后，取uf 作为同相比例电路的输入信号作为同相比例电路的输入信号 ui 。 起振过程起振过程 稳定振荡稳定振荡 A = 0，仅在，仅在 f 0处处 F = 0 , 满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，所以振荡频率所以振荡频率 f 0= 1 (2 RC

37、)。改变改变R、C可改变振荡频率。可改变振荡频率。 由运算放大器构成的由运算放大器构成的RC振荡电路的振荡频率一振荡电路的振荡频率一般不超过般不超过1MHz。 振荡频率振荡频率 振荡频率由相位平衡条件决定。振荡频率由相位平衡条件决定。振荡频率的调整振荡频率的调整 改变开关改变开关S的位置可改变选频的位置可改变选频网络的电阻，实现频率粗调。网络的电阻，实现频率粗调。 改变电容改变电容C 的大小可实现频率的大小可实现频率的细调。的细调。RCf 210 振荡频率振荡频率311F RRAu 考虑到起振条件考虑到起振条件AuF 1, 一般应选取一般应选取RF略大于略大于2R1。如果这个比值取得过大，会引

38、起振荡波形严重失真。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。311F RRAu为使为使 Au 为非线性，起振时，应使为非线性，起振时，应使 Au 3，稳幅后，稳幅后 Au = 3。正负半周总有一只二极管导通。正负半周总有一只二极管导通。起振时信号小，二极管正向电阻起振时信号小，二极管正向电阻 rd大，大，Auf大易起振；大易起振；电压幅值增加，电流增大，电压幅值增加，电流增大， rd减小，减小，Auf下降，自动稳幅。下降，自动稳幅。O 图示为图示为RC桥式正弦波振荡电路，已知运算放大器为桥式正弦波振荡电路，已知运算放大器为A741，其最大输出电压为，其最大输出电压为14V。R=10k，C

39、=0.01F，R2=9.1k， R3=2.7k， R1=5.1k。 R+R2R1 C RCuO +D1D2R31 ) 1 ) 设电路已产生稳幅正弦波振荡，设电路已产生稳幅正弦波振荡，当输出电压达到正弦波峰值时，二当输出电压达到正弦波峰值时，二极管的正向压降约为极管的正向压降约为0.6V，二极管，二极管导通电阻约为导通电阻约为2.7k2.7k, ,试估算输出电试估算输出电压的峰值压的峰值UOM2 2）计算产生的正弦波的频率。）计算产生的正弦波的频率。例题例题1 1）稳幅原理：图中二极管）稳幅原理：图中二极管D D1 1、D D2 2的的作用是，当作用是，当u uo o幅值很小时，二极管幅值很小时

40、，二极管D D1 1、D D2 2的电流的电流i iD D0,0,近似于开路。近似于开路。由由D D1 1、D D2 2、R R3 3组成的并联支路的等组成的并联支路的等效电阻近似为效电阻近似为2.7k2.7k，运放增益，运放增益Au=Au=（R R1 1+R+R2 2+R+R3 3）/R/R1 133，有利于起振。，有利于起振。解：解： R+R2R1 C RCuO +D1D2R3反之，当输出电压的幅值增大时，若反之，当输出电压的幅值增大时，若u uo o+U+UOMOM时，时，D D1 1导通，若导通，若u uo o-U-UOMOM时，时，D D2 2导通，导通后由导通，导通后由D D1 1

41、、D D2 2组成的并联支路的等效电组成的并联支路的等效电阻减小，阻减小，A Au u下降，幅值趋于稳定。下降，幅值趋于稳定。OM0.6V1.1k1.1k5.1k9.1kU OM1.1 5.1 9.10.68.345V1.1UZ11592H2fRC2 2）电路已产生稳幅振荡，二极管导通压降）电路已产生稳幅振荡，二极管导通压降0.6V0.6V，导通电阻，导通电阻2.7k2.7k, ,所以由所以由D D1 1、D D2 2和和R R3 3 组成的并联支路的等效电阻组成的并联支路的等效电阻R Reqeq, ,流过该并联流过该并联支路和支路和R R、R R2 2为同一电流。为同一电流。2）产生的正弦信

42、号的频率 R+R2R1 C RCuO +D1D2R331 . 51 . 91 . 5121eqeqVFRRRRRAkReq1 . 1稳幅振荡时，放大器电压增益稳幅振荡时，放大器电压增益A AVFVF=3=3，即，即（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“”和和“”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。（2）若）若R1短路，则电路将产生什么现象？短路，则电路将产生什么现象？ （3）若）若R1断路，则电路将产生什么现象？断路，则电路将产生什么现象？ （4）若）若RF短路，则电路将产生什么现象？短路，则电路将产生什么现象？

43、（5）若）若RF断路，则电路将产生什么现象？断路，则电路将产生什么现象？（1）上“”下“” （2）输出严重失真，几乎为方波。）输出严重失真，几乎为方波。 （3）输出为零。）输出为零。 （4）输出为零。）输出为零。 （5）输出严重失真，几乎为方波。）输出严重失真，几乎为方波。 LCf210 在同时含有在同时含有L 和和C 的交流电路中，如果总电压和的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于总电流同相，称电路处于谐振状态谐振状态。此时电路与电。此时电路与电源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性。源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性。L 与与 C 串联时串联时 u、i 同相同相L 与与 C 并联

44、时并联时 u、i 同相同相 研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点，谐振的特点，(如在无线电工程、电子测量技术等许多如在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用电路中应用)。另一方面又要预防它所产生的危害。另一方面又要预防它所产生的危害。LCRCLRLRCLRCZ2j1j)j(j1)j(j1.IU+U-RCXLXI1ICI实际中线圈的电阻很小，所以在谐振时有实际中线圈的电阻很小，所以在谐振时有RL0)(LCLRCCRLCLZ21j1j1j 则：则：jjLCUURXX11()jjLCURXXCIII1等效损耗电阻等效损耗电阻0100LC：谐

45、振条件谐振条件或或LCff 210 可得出：可得出：LC10）LCLRCCRLCLZ21(j1j1j 由：由：(当满足当满足 0L R时时)等效复阻抗虚部为等效复阻抗虚部为0谐振时的阻抗模为谐振时的阻抗模为RCLZ0CLR1RC1RLQ00 称称为为 品质因数品质因数,评价回路损耗大小的指标评价回路损耗大小的指标CQLQRCL00 I00ZURCLUII0SZIU ZZI,00Z0ILfULfRUI020212)(2LXU当当 0L R时时，01QIIIC UCII 11I相量图相量图CfUCfUI00C221QRLRLf 002 RCLUCfU)2(0 000)2(ZUCfUIIC 也就是谐振时的电路阻抗模为支路阻抗模的Q倍因为因为 0L R901L、C不变时，不变时，R越小，品质因数越小，品质因数Q越大，阻抗模越大，阻抗模|Z0|越大，阻越大，阻抗谐振曲线越尖锐，选择性越强。抗谐振曲线越尖锐，选择性越强。无线电中经常利用并联谐振阻抗模高的特点来选择信号和消无线电中经常利用并联谐振阻抗模高的特点来选