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文档简介

1、基本要求基本要求:1 理解反馈的基本概念,理解反馈的基本概念,4种反馈组态及其特点种反馈组态及其特点2 掌握反馈形式、类型的判断及负反馈对放大电路性能的影响掌握反馈形式、类型的判断及负反馈对放大电路性能的影响7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.3 负反馈对放大电路增益的一般表达式负反馈对放大电路增益的一般表达式7.4 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 在自然界和人们的日常生活中,广泛存在自然界和人们的日常生活中,广泛存在着反馈现象。在科学技术和工程应用领域在着反馈现象。在科学技术和工程应用领域中,人们也

2、有意识地应用反馈手段来改善系中,人们也有意识地应用反馈手段来改善系统的性能。统的性能。 无反馈放大电路在实际应用中不能满足无反馈放大电路在实际应用中不能满足人们的要求,为此在电子线路中,非常广泛人们的要求,为此在电子线路中,非常广泛地应用负反馈,构成了所谓的反馈放大电路。地应用负反馈,构成了所谓的反馈放大电路。7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类 7.1.1 什么是反馈什么是反馈 7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 将电子系统输

3、出回路的电量(电压或电流)的将电子系统输出回路的电量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈网络,用一定的方式送回到一部分或全部通过反馈网络,用一定的方式送回到输入回路,以影响输入电量(电压或电流)的过程。输入回路,以影响输入电量(电压或电流)的过程。 反馈体现了输出信号对输入信号的反作用。反馈体现了输出信号对输入信号的反作用。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈 7.1.1 什么是反馈什么是反馈输出信号输出信号反馈放大电路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈信号反馈信号基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号(净输入信号)信号(净输入信号)7.1

4、.1 什么是反馈什么是反馈框图框图反馈通路反馈通路信号反向传输的渠道信号反向传输的渠道开环开环 无反馈通路无反馈通路闭环闭环 有反馈通路有反馈通路 由由基本放大电路基本放大电路和和反馈网络反馈网络组成闭合回路,整个系统成组成闭合回路,整个系统成为反馈放大电路或闭环放大电路。为反馈放大电路或闭环放大电路。vIvO+- -RLvIvO+- -RLR2R1开环开环 无反馈通路无反馈通路闭环闭环 有反馈通路有反馈通路反馈通路反馈通路(反馈网络)(反馈网络)信号的正向传输信号的正向传输正向传输:正向传输:输入输入输出输出反向传输:反向传输:输输出出 输入输入 - - 基本放大电路,基本放大电路,开环开环

5、 闭环闭环反馈通路反馈通路 信号的流向信号的流向 7.1.1 什么是反馈什么是反馈 根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同时根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同时存在,来进行判别。存在,来进行判别。 7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈直流反馈直流反馈:若反馈输入端的信号是直流成分,则称为直流反:若反馈输入端的信号是直流成分,则称为直流反馈。直流反馈主要用于稳定静态工作点,。馈。直流反馈主要用于稳定静态工作点,。交流反馈交流反馈:若反馈输入端的信号是交流成分,则称为交流反:若反馈输入端的信号是交流成分,则称为交流反馈。交流反馈主要用于多方面的改善放大电路的性能。馈。交

6、流反馈主要用于多方面的改善放大电路的性能。取决于反馈通路。取决于反馈通路。如图如图vIvO- -+C2C1R1R2(+)(+)(+)(+)交、直流负反馈交、直流负反馈(+)交流正反馈交流正反馈 可以通过画交流、直流通路来判断:直流通路中存在的可以通过画交流、直流通路来判断:直流通路中存在的反馈是直流反馈,交流通路中存在的反馈是交流反馈,都存反馈是直流反馈,交流通路中存在的反馈是交流反馈,都存在的是交直流反馈。在的是交直流反馈。基本判断方法:基本判断方法:电容观察法电容观察法: 反馈通路如果存在反馈通路如果存在隔直电容隔直电容,就是交流反馈;,就是交流反馈; 反馈通路存在反馈通路存在旁路电容旁路

7、电容,则是直流反馈;,则是直流反馈; 如果不存在电容,就是交直流反馈。如果不存在电容,就是交直流反馈。正反馈:正反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。负反馈:负反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。从输入端看:从输入端看:正反馈:正反馈:引入反馈后,使净输入量变大了。引入反馈后,使净输入量变大了。负反馈:负反馈:引入反馈后,使净输入量变小了。引入反馈后,使净输入量变小了。判别方法:判别方法:瞬时极性法瞬时极性法 7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈-在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,假设在电路中,从

8、输入端开始,沿着信号流向,假设vi瞬时变化瞬时变化的极性为正的极性为正(相对于共同端相对于共同端),标出某一时刻有关节点电位的瞬,标出某一时刻有关节点电位的瞬时极性时极性(用用“+”、“- -”号表示号表示) ,或有关支路电流的瞬时流向,或有关支路电流的瞬时流向,以判断反馈信号是增强还是削弱了净输入量。以判断反馈信号是增强还是削弱了净输入量。瞬时极性的确定依据:瞬时极性的确定依据:各种基本组态放大电路输出与输入信各种基本组态放大电路输出与输入信号间的相位关系。号间的相位关系。从输出端看:从输出端看:负反馈可以多方面的改善放大电路的性能。负反馈可以多方面的改善放大电路的性能。正反馈却会使放大电路

9、性能变坏,有时还会使负反馈放大电路正反馈却会使放大电路性能变坏,有时还会使负反馈放大电路产生自激,无法工作。产生自激,无法工作。例例vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)(-)净输入量净输入量vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)净输入量净输入量负反馈负反馈正反馈正反馈vO- -+R4R5R3- -+vIR1R2反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路级间反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)净输入量净输入量级间负反馈级间负反馈反馈通路反馈通路本级反馈通路本级反馈通路输入输入回路回路 输出输出回路回路例例 判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反判断电路是否

10、存在反馈。是正反馈还是负反馈?直流反馈还是交流反馈?馈?直流反馈还是交流反馈?RE 介于输入输出回路,有反馈。介于输入输出回路,有反馈。反馈使反馈使 uid 减小,为负反馈。减小,为负反馈。既有直流反馈,又有交流反馈。既有直流反馈,又有交流反馈。解:解: 例例 判断有无反馈,并判断类型判断有无反馈,并判断类型 uo 经经 Rf 与与 R1 分压反馈到输入回路,故有反馈。分压反馈到输入回路,故有反馈。反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uid 减小,为负反馈。减小,为负反馈。解:解: 反馈信号在输入端的连接分为反馈信号在输入端的连接分为串联串联和和并联并联两种方式。两种方式。 7.1.4 串联反馈

11、与并联反馈串联反馈与并联反馈 串联反馈:串联反馈:反馈网络与基本放大电路串联连接,以实现电压比反馈网络与基本放大电路串联连接,以实现电压比较的反馈。较的反馈。 反馈信号以电压形式串接在输入回路,以电压形式相加决反馈信号以电压形式串接在输入回路,以电压形式相加决定净输入电压信号。定净输入电压信号。串联串联iX判断:判断:反馈量反馈量和和fX输入量输入量接于不同输入端接于不同输入端输入以电压形式求和输入以电压形式求和(KVLKVL) - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f 反馈信号在输入端的连接分为反馈信号在输入端的连接分为串联串联和和并联并联

12、两种方式。两种方式。接于同一的输入端接于同一的输入端iX并联并联:反馈量:反馈量和和fX输入量输入量 7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈 并联反馈:并联反馈:反馈网络与基本放大电路并联连接,以实现电流比反馈网络与基本放大电路并联连接,以实现电流比较的反馈。较的反馈。 反馈信号以电流形式并接在输入回路,以电流形式相加决反馈信号以电流形式并接在输入回路,以电流形式相加决定净输入电流信号。定净输入电流信号。并联并联输入以电流形式求和输入以电流形式求和(KCLKCL) ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if ffXiXfXiX 对于三极管

13、来说,反馈信号与输入信号同时加在输入三极对于三极管来说,反馈信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极,则为并联反馈;一个加在基极一个加在发管的基极或发射极,则为并联反馈;一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。射极则为串联反馈。 fX iX fXiX 对于运算放大器来说,反馈信号与输入信号同时加在同相对于运算放大器来说,反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端,则为并联反馈;一个加在同相输入端一输入端或反相输入端,则为并联反馈;一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。个加在反相输入端则为串联反馈。并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈 反馈信号

14、在输出端分为取反馈信号在输出端分为取电压电压和取和取电流电流两种方式。两种方式。电压反馈:电压反馈:将输出电压的部分或全部取出来回送到放大电路的将输出电压的部分或全部取出来回送到放大电路的 输入回路。输入回路。反馈信号正比与输出电压。反馈信号正比与输出电压。判断方法:判断方法:电流电流:将:将负载负载短路,反馈量仍然存在短路,反馈量仍然存在电压电压:将:将负载负载短路,反馈量为零短路,反馈量为零或用或用输出断路法输出断路法,判断反馈量是否为,判断反馈量是否为0或看反馈网络是否直接连接到电压输出端或看反馈网络是否直接连接到电压输出端具体怎么判断?具体怎么判断? 7.1.5 电压反馈与电流反馈电压

15、反馈与电流反馈 电流反馈:电流反馈:将输出电流的部分或全部取出来回送到放大电路的将输出电流的部分或全部取出来回送到放大电路的 输入回路。输入回路。反馈信号正比与输出电流。反馈信号正比与输出电流。输出短路法:输出短路法: F A Xf + Xi Xid voRL F A Xf + Xi Xid IoRL电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态由此可组成四种组态:由此可组成四种组态:输入端:反馈信号在输入端的联接分为输入端:反馈信号在输入端的联接分为串联串联和和并联并联两种方式。两种方式。输出端:反馈信号在输出端分为取

16、输出端:反馈信号在输出端分为取电压电压和取和取电流电流两种方式。两种方式。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 7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路 7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路 7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和(KVLKVL): vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点:特点: 电压负反馈能减小电压负反馈能减小v

17、o受受RL等变化的影响,说明电压负反馈等变化的影响,说明电压负反馈放大电路具有很好的恒压输出特性,故可看成是电压控制的放大电路具有很好的恒压输出特性,故可看成是电压控制的电压源电压源RLvovfvid=(vivf) vo 连接方法:连接方法:反馈网络的输入端口与基本放大电路的输出端口并联连接;反馈网络的输入端口与基本放大电路的输出端口并联连接;反馈网络的输出端口与基本放大电路的输入端口串联连接。反馈网络的输出端口与基本放大电路的输入端口串联连接。例例解:解:判断步骤判断步骤用瞬时极性法用瞬时极性法 判断反馈极性判断反馈极性由输入端看反由输入端看反馈量是否与输入馈量是否与输入量接在同一输入量接在

18、同一输入端,判断串端,判断串/并联并联反馈反馈由输出端使负由输出端使负载短路看反馈量载短路看反馈量是否消失为是否消失为0,判断是电压,判断是电压/电流反馈电流反馈vID= vI - vF 7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和输入以电流形式求和(KCLKCL): iidid= =ii i- -if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源特点:特点:例例 7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路特别要注意有关电流的流向特别要注意有关电流的流向-由瞬时极性可决定各支

19、路由瞬时极性可决定各支路电流的瞬时流向电流的瞬时流向iID= iI - iF净输入电流净输入电流i iIDID比没有反馈时减小比没有反馈时减小了,所以为负反馈。了,所以为负反馈。反馈系数:反馈系数:称为互导反馈系数。称为互导反馈系数。fofoofgRvRvviF/1/例例电压并联负反馈电压并联负反馈 7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和(KVLKVL): vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制的电流源特点:特点: RL io v

20、f (=ioRf ) vi一定时 vi d io n 反馈系数:反馈系数: 称为互阻反馈系数。称为互阻反馈系数。fofoofrRiRiivF净输入电压净输入电压 vid=vi-vf比没有反馈时减小了,故为负反馈比没有反馈时减小了,故为负反馈 7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路例例电流串联负反馈电流串联负反馈 7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和输入以电流形式求和(KCLKCL): iidid= =ii i- -if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源

21、特点:特点:反馈系数:反馈系数:fofiRRRiiF11净输入净输入iid=ii-if,故为负反馈,故为负反馈 7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 例例电流并联负反馈电流并联负反馈 7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 对于单个集成运放电路,反馈网络只要是引回到运放的反相对于单个集成运放电路,反馈网络只要是引回到运放的反相输入端就构成负反馈输入端就构成负反馈 四种负反馈组态的特点四种负反馈组态的特点1) 电压串联负反馈电压串联负反馈RL vO vF vID vO 电压负反馈:稳定输出电压电压负反馈:稳定输出电压串联反馈:输入端电压求和(串联反馈:输入端

22、电压求和(KVL)-vI+ vID + vF =0输入端有输入端有vID = vI -vF即即2) 电流并联负反馈电流并联负反馈RL iO iF iID iO 电流负反馈:稳定输出电流电流负反馈:稳定输出电流并联反馈:输入端电流求和(并联反馈:输入端电流求和(KCL)其他两种组态有类似的结论。其他两种组态有类似的结论。(自己归纳自己归纳)iI - iID - iF =0输入端有输入端有iID = iI -iF即即 四种负反馈组态的特点四种负反馈组态的特点电压负反馈:电压负反馈:稳定输出电压,具有恒压特性稳定输出电压,具有恒压特性串联反馈:串联反馈:输入端电压求和(输入端电压求和(KVLKVL)

23、电流负反馈:电流负反馈:稳定输出电流,具有恒流特性稳定输出电流,具有恒流特性并联反馈:并联反馈:输入端电流求和(输入端电流求和(KCLKCL)特点小结:特点小结:7.3 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 7.3.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图 7.3.2 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 环路增益环路增益 反馈深度的讨论反馈深度的讨论 表达式推导表达式推导 构成构成 信号的单向化传输信号的单向化传输 开环时反馈网络的负载效应开环时反馈网络的负载效应 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图1)构成)构成信号源信号源输

24、出信号输出信号反馈放大电路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈信号反馈信号基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号(净输入信号)信号(净输入信号)Xo基本放大基本放大A电路电路Xid反馈网络反馈网络FXf+XiXs变换网络变换网络K2)信号的单向化传输)信号的单向化传输Xo基本放大基本放大A电路电路Xid反馈网络反馈网络FXf+XiXs变换网络变换网络K信号的正向传输信号的正向传输信号的反向传输信号的反向传输信号在反馈网络信号在反馈网络中的正向传输中的正向传输信号在基本放大电信号在基本放大电路中的反向传输路中的反向传输单向化单向化Xo基本放大基本放大A电路电路Xid反馈网络反馈网络FXf+Xi

25、Xs变换网络变换网络K信号的正向传输信号的正向传输信号的反向传输信号的反向传输3)表达式推导)表达式推导基本放大电路基本放大电路增益增益(开环增益)开环增益) Xf F Xo A + Xi Xid idoXXA ofXXF 反馈系数反馈系数ioFXXA 负反馈放大电路负反馈放大电路增益增益(闭环增益)闭环增益)因为因为 idXiXfX 所以所以ioFXXA fidoXXX FXAXXooo/ 由图知由图知FAA 1闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式说明引入负反馈后,闭环增益说明引入负反馈后,闭环增益Af改变了,大小与改变了,大小与1+AF有关。有关。4)反馈深度的讨论)反馈深度的讨论负反

26、馈,负反馈,使增益减小。使增益减小。为为反馈深度反馈深度FA 1FAAA 1F时,时, 11 )1( FA, FAA 时,时, 11 )2( FA深度负反馈深度负反馈正反馈,正反馈,使增益增大。使增益增大。时,时, 11 )3( FA, FAA 自激振荡,自激振荡,放大电路在没有输放大电路在没有输入信号时,也会有输出信号,入信号时,也会有输出信号,应避免应避免时,时, 01 )4( FA, F A反映了反馈对放大电路的影响程度反映了反馈对放大电路的影响程度AFAAf 1称称FAFAA11FAF只取决于反馈系数。因反馈网络通常由无源元件组成,性能只取决于反馈系数。因反馈网络通常由无源元件组成,性

27、能非常稳定,所以深度负反馈放大电路也非常稳定。非常稳定,所以深度负反馈放大电路也非常稳定。 由上述分析可知,由上述分析可知, 对负反馈放大电路的性能有很大对负反馈放大电路的性能有很大影响。影响。 的值越大,反馈放大器的增益越小,它是衡量负反的值越大,反馈放大器的增益越小,它是衡量负反馈程度的一个重要指标,把馈程度的一个重要指标,把 定义为定义为反馈深度反馈深度。 若若 则则A AF F=1/F=1/F,这叫做深度负反馈。对于深度,这叫做深度负反馈。对于深度负反馈,与负反馈,与基本放大电路近似无关基本放大电路近似无关,这个表达式成立的前提,这个表达式成立的前提是环路增益的值很大,其中主要是反馈系

28、数很大。是环路增益的值很大,其中主要是反馈系数很大。 多数负反馈放大电路都满足深度负反馈的条件多数负反馈放大电路都满足深度负反馈的条件。AFAA1FAF1AF1AF1 11 FAX (1)信号信号 在四种负反馈组态中的具体形式在四种负反馈组态中的具体形式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idXiXfXoXidViVfVoVidIiIfIoIoVidViVfVoIidIiIfI Xf F Xo A + Xi Xid 反馈组态不同,电路中反馈组态不同,电路中的电量以及增益、反馈系数的电量以及增益、反馈系数的具体形式也不同。的具体形式也不同。电压串联电压串联电压并联电压

29、并联电流串联电流串联电流并联电流并联ioVVAvf iIVAorf igfVIAo ioIIAif Xf F Xo A + Xi Xid 反馈组态不同,电路中反馈组态不同,电路中的电量以及增益、反馈系数的电量以及增益、反馈系数的具体形式也不同。的具体形式也不同。(2) 及及 在四种负反馈组态中的具体形式在四种负反馈组态中的具体形式fAFofVVFv ogVIFf oIVFfr ofIIFi fAF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7.4 负反馈对放大电路性能的改善负反馈对放大电路性能的改善7.4.1 7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性7.4.2 7.4.

30、2 减少非线性失真减少非线性失真7.4.3 7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声7.4.4 7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性闭环时闭环时FAAA 1F则则22F)1(1)1()1(AFAFAFAFdAdA AdAAFAdA 11FF即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍反馈深度越深,闭环增益的稳定性越好。反馈深度越深,闭环增益的稳定性越好。 放大电路的增益可能由于放大电路的增益可能由于元器件参数的变化元器件参数的变化、环境温度环境温度的变化的变化、电源电压的变化电源电压的变

31、化、负载大小的变化负载大小的变化等因素的影响而等因素的影响而不稳定,引入适当的负反馈后,可不稳定,引入适当的负反馈后,可提高闭环增益的稳定性提高闭环增益的稳定性。其中其中dA/AdA/A和和dAdAf f/A/Af f 分布表示开环和闭环增益的相对变化量分布表示开环和闭环增益的相对变化量7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1F 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。反馈深度越深,闭环增益的稳定性越好。反馈深度越

32、深,闭环增益的稳定性越好。7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性(1) 负反馈不能使输出量保持不变,只能使之趋于不变。且只负反馈不能使输出量保持不变,只能使之趋于不变。且只能减小由开环增益变化引起的闭环增益变化。能减小由开环增益变化引起的闭环增益变化。注意:注意:(2) 不同类型的负反馈能稳定的增益也不同。不同类型的负反馈能稳定的增益也不同。 电压串联负反馈,稳定闭环电压增益。电压串联负反馈,稳定闭环电压增益。引入负反馈后,降低了闭环增益,但提高了增益的稳定性。引入负反馈后,降低了闭环增益,但提高了增益的稳定性。 电压并联负反馈,稳定闭环互阻增益。电压并联负反馈,稳定闭环互阻增益。 电流

33、串联负反馈,稳定闭环互导增益。电流串联负反馈,稳定闭环互导增益。 电流并联负反馈,稳定闭环电流增益。电流并联负反馈,稳定闭环电流增益。7.4.2 减少非线性失真减少非线性失真 闭环时增益减小,线性度变好。与反馈深度有关。闭环时增益减小,线性度变好。与反馈深度有关。 多级放大电路中输出级的输入信号幅度较大,在动态过多级放大电路中输出级的输入信号幅度较大,在动态过程中,放大器件可能工作到它的传输特性的非线性部分,因程中,放大器件可能工作到它的传输特性的非线性部分,因而产生非线性失真。引入负反馈后,可而产生非线性失真。引入负反馈后,可减小非线性失真减小非线性失真。 只能减少环内放大电路产生的失真,如

34、果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真,如果输入波形本身就是失真的,即使引入负反馈,也无济于事。是失真的,即使引入负反馈,也无济于事。 7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声nsVVNS VVVVVVVVFAAAVFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA电压的信噪比电压的信噪比 2VA增加一前置级增加一前置级 并认为该级为无噪声的并认为该级为无噪声的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的信噪比 7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响-取决于输入端反馈网络与基本放大

35、电路的连接方式,即是取决于输入端反馈网络与基本放大电路的连接方式,即是串联反馈还是并联负反馈,而与电压或电流反馈无关。串联反馈还是并联负反馈,而与电压或电流反馈无关。(1) 串联负反馈对输入电阻的影响串联负反馈对输入电阻的影响开环输入电阻:开环输入电阻:iidiivR/ 反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。 SV iv fviioxifR idvAFiRSRidfidivAFvvv)1( iiidifRAFivAFR)1()1( iiifivR/ 闭环输入电阻:闭环输入电阻:串联负反馈使输入电阻增加,是开环输入电阻的串联负反馈使输入电阻增加,

36、是开环输入电阻的(1+AF)倍。倍。ivvifRFAR)1( 若引入电压串联负反馈,若引入电压串联负反馈,irgifRFAR)1( 若引入电流串联负反馈,若引入电流串联负反馈,7.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响-取决于输入端反馈网络与基本放大电路的连接方式,即是取决于输入端反馈网络与基本放大电路的连接方式,即是串联反馈还是并联负反馈。串联反馈还是并联负反馈。(2) 并联负反馈对输入电阻的影响并联负反馈对输入电阻的影响开环输入电阻:开环输入电阻:idii/ivR 反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。反馈类型不同,对输入、

37、输出电阻的影响也不同。idfidiiAFiii)1( iRAF)(11ivAF)(11RidiifiiifivR/ 闭环输入电阻:闭环输入电阻:并联负反馈使输入电阻减小,是开环输入电阻的并联负反馈使输入电阻减小,是开环输入电阻的1/(1+AF)倍。倍。siifRSRidioxfiAFiR iviiigrifRFAR)1(1 若引入电压并联负反馈,若引入电压并联负反馈,若引入电流并联负反馈,若引入电流并联负反馈,iiiifRFAR)1(1 7.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响-取决于输出回路反馈网络在放大电路输出回路的取样方式,取

38、决于输出回路反馈网络在放大电路输出回路的取样方式,即是电压负反馈还是电流负反馈。即是电压负反馈还是电流负反馈。(1) 电压负反馈对输出电阻的影响电压负反馈对输出电阻的影响由图知:由图知:tidFvx 反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。idoottxARiv )1(FARivRoottof ttofivR/ 闭环输出电阻:闭环输出电阻:电压负反馈使输出电阻减小,是开环输出电阻的电压负反馈使输出电阻减小,是开环输出电阻的1/(1+AF)倍。倍。ofR idxAOtFvxf tvORidxA tvtiF0s ixxtoottFvARiv ovvo

39、fRFAR)1(1 若引入电压串联负反馈,若引入电压串联负反馈,若引入电压并联负反馈,若引入电压并联负反馈,ogrofRFAR)1(1 7.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响-取决于输出回路反馈网络在放大电路输出回路的取样方式,取决于输出回路反馈网络在放大电路输出回路的取样方式,即是电压负反馈还是电流负反馈。即是电压负反馈还是电流负反馈。(2) 电流负反馈对输出电阻的影响电流负反馈对输出电阻的影响由图知:由图知:tidFix 反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。反馈类型不同,对输入、输出电阻的影响也不同。idsottxAR

40、vi osttofRFAivR)1( ttofivR/ 闭环输出电阻:闭环输出电阻:电流负反馈使输出电阻增大,是开环输出电阻的电流负反馈使输出电阻增大,是开环输出电阻的(1+AsF)倍。倍。orgsofRFAR)1( 若引入电流串联负反馈,若引入电流串联负反馈,若引入电流并联负反馈,若引入电流并联负反馈,oiisofRFAR)1( ofR idx tvtiidxAs F0s ixxtFixf AORtsottFiARvi 综上所述:综上所述:(1 1)放大电路引入负反馈后,如为串联负反馈则)放大电路引入负反馈后,如为串联负反馈则提提高高输入电阻,如为并联负反馈则使输入电阻输入电阻,如为并联负反

41、馈则使输入电阻降低降低。 提高或降低的程度取决于提高或降低的程度取决于反馈深度反馈深度(1+AF1+AF)。)。(2 2)放大电路引入负反馈后,如为电压负反馈则能)放大电路引入负反馈后,如为电压负反馈则能使输出电阻使输出电阻减小减小,如为电流负反馈则使输出电阻,如为电流负反馈则使输出电阻增增加加,其减小或增加的程度取决于,其减小或增加的程度取决于反馈深度反馈深度(1 1AFAF)归纳:归纳: 负反馈之所以能够改善放大电路的多方负反馈之所以能够改善放大电路的多方面的性能,归根结底是由于面的性能,归根结底是由于将电路的输出量将电路的输出量引回到输入端与输入量进行比较,从而随时引回到输入端与输入量进

42、行比较,从而随时对输出量进行调整。对输出量进行调整。 反馈深度越大,对放大电路放大性能的反馈深度越大,对放大电路放大性能的改善程度越好,但改善程度越好,但反馈过深容易引起自激振反馈过深容易引起自激振荡荡,使放大电路无法进行放大,性能改善就,使放大电路无法进行放大,性能改善就失去了意义。失去了意义。归纳:归纳:提高增益的稳定性提高增益的稳定性减少非线性失真减少非线性失真-与与1+AF有关有关抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响闭环增益相对变化量比开环减小了闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1F 即闭环

43、增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。 负反馈之所以能够改善放大电路的多方面的性能,是由于负反馈之所以能够改善放大电路的多方面的性能,是由于将电路的输出量引回到输入端与输入量进行比较,从而随时对将电路的输出量引回到输入端与输入量进行比较,从而随时对输出量进行调整。输出量进行调整。增加或减小增加或减小1+AF倍倍比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA信号源信号源vS最好为恒压源,即信号源内阻最好为恒压源,即信号源内阻RS越小越好。越小越好。电压串联负反

44、馈特点电压串联负反馈特点输入端电压求和输入端电压求和(KVL),稳定输出电压,维持电压增益恒定,输入电阻增大,稳定输出电压,维持电压增益恒定,输入电阻增大,输出电阻减小。输出电阻减小。信号源信号源IS最好为恒流源,即信号源内阻最好为恒流源,即信号源内阻RS越大越好。越大越好。电流并联负反馈特点电流并联负反馈特点输入端电流求和输入端电流求和(KCL),稳定输出电流,维持电流增益恒定,输入电阻减小,稳定输出电流,维持电流增益恒定,输入电阻减小,输出电阻增大。输出电阻增大。信号源信号源IS最好为恒流源,即信号源内阻最好为恒流源,即信号源内阻RS越大越好。越大越好。电压并联负反馈特点电压并联负反馈特点输入端电流求和输入端电流求和(KCL),稳定输出电压,维持互阻增益恒定,输入电阻减小,稳定输出电压,维持互阻增益恒定,输入电阻减小,输出电阻减小;输出电阻减小;信号源信号源vS最好为恒压源,即信号源内阻最好为恒压源,即信号源内阻RS越小越好。越小越好。电流串联负反馈特点电流串联负反馈特点输入端电压求和输入端电压求和(KVL),稳定输出电流,维持互导增益恒定,输入电阻增大,稳定输出电流,维持互导增益恒定,输

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