负反馈放大电路谭丹PPT课件

1、第四章 负反馈放大电路4.1 反馈的基本概念4.2 负反馈对放大电路性能的影响4.3 负反馈放大电路的指标计算4.4 负反馈放大电路的自激振荡第1页/共28页5.1 反馈的基本概念 4.1.1 反馈的定义 4.1.2 反馈类型及判断 4.1.3 负反馈的4种基本组态 4.1.4 负反馈放大电路增益的一般表达式第2页/共28页4.1 反馈的概念反馈的概念 4.1.1 反馈的定义 1. 反馈： 就是将放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，通过某种电路（称为反馈网络）送回到输入端，与外部所加输入信号共同形成放大电路的输入信号共同形成放大电路的输入信号（电压或电流），以影响输出量（电压或电流）

2、的过程。 2. 反馈放大电路和组成框图 + + +- -xixidxfxo基本放大电路反馈网络AF xi：反馈放大电路的输入信号 xo ：输出信号 xf ：反馈信号 xid ：基本放大电路的净输入信号第3页/共28页4.1 反馈的概念反馈的概念 4.1.1 反馈的定义 2. 反馈放大电路和组成框图 + + +- -xixidxfxo基本放大电路反馈网络AFofxxF iofxxA 基本放大电路的增益: A=xo/xid 反馈放大电路的增益（闭环增益）: 反向传输系数(反馈系数) : 第4页/共28页4.1 反馈的概念反馈的概念4.1.2 反馈类型及判断方法1直流反馈与交流反馈 仅在直流通路中存

3、在的反馈称为直流反馈，或者说，反馈量中只含有直流量时，称为直流反馈； 仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈，或者说，反馈量中只含交流量时称为交流反馈 。 反馈量中既有直流量、又有交流量，这样的反馈称为交、直流反馈 第5页/共28页4.1 反馈的概念反馈的概念4.1.2 反馈类型及判断方法1直流反馈与交流反馈 Re1引入的反馈既有直流反馈又有交流反馈，而Re2则只有直流反馈 。例如： 第6页/共28页4.1 反馈的概念反馈的概念4.1.2 反馈类型及判断方法2正反馈与负反馈 使净输入信号量xid比没有引入反馈时减小了，这种反馈称为负反馈； 使净输入信号量xid比没有引入反馈时增大了，这种反馈称为

4、正反馈。常把区分反馈的正、负，称为区分反馈的极性。 （1）定义 第7页/共28页4.1 反馈的概念反馈的概念4.1.2 反馈类型及判断方法2正反馈与负反馈 （2）瞬时极性法判别反馈电路是正反馈还是负反馈例如：beiieuuuu 输入信号ui的瞬时极性为（+），经三极管后，其集电极电位为负，发射极电位为正（+），因而有反馈时放大电路的净输入信号Re1和 Re2引入的反馈为正反馈 。第8页/共28页4.1.2 反馈类型及判断方法3. 电压反馈与电流反馈 电压反馈：在输出回路中，若反馈信号取自输出电压，如图(a) 所示，即反馈信号直接与输出电压成正比； 电流反馈：在输出回路中，若反馈信号取自输出电流

5、，如图 (b)所示，即反馈信号直接与输出电流成正比。 + + +- -xixidxfAF基本放大电路反馈网络+-uoRL+ + +- -xixidxfAF基本放大电路反馈网络+-uoRLio例4.1.1( P94) 第9页/共28页4.1.2 反馈类型及判断方法4. 串联反馈与并联反馈 串联反馈: 指在放大电路输入回路，反馈网络与基本放大电路串联，如图（a）。 并联反馈: 指在放大电路输入回路，反馈网络与基本放大电路并联，如图（b）。 例4.1.2( P94-95) 第10页/共28页4.1.3 4.1.3 负反馈的负反馈的4 4种基本组态种基本组态1. 电压串联负反馈例ouiduAufuou

6、FuofiuAu开环增益反馈系数闭环增益电压负反馈电路有稳压特性 第11页/共28页2. 电流串联负反馈 例oogidbeiiAuufffroccuuuFiii ogfiiAu闭环互导增益 互导开环增益互阻反馈系数电流负反馈：有稳流特性 第12页/共28页3. 电压并联负反馈 oriduAifgoiFuorfiuAi互导反馈系数开环互阻增益闭环互阻增益电压并联负反馈：有稳压特性 4. 电流并联负反馈电流负反馈：有稳流特性 oiidiAifioiFioifiiAi电流增益电流反馈系数闭环电流增益第13页/共28页例 试判断图示电路中是否存在反馈，哪些元件引入级间直流反馈，哪些元件引入了级间交流反

7、馈，级间反馈是正反馈还是负反馈？并进一步判断级间交流是电压反馈还是电流反馈？是串联反馈还是并联反馈？ 解：电路中多处有的反馈。 电阻Rf1和Rf2组成的反馈通路引入的是级间直流负反馈。 电阻Rf1和Rf2组成的反馈通路引入的是级间直流负反馈 T3的输出回路发射极与Re1一同构成的反馈通路既能引起级间直流反馈，又能引起级间交流反馈。该反馈是电流串联负反馈。 第14页/共28页4.1.4 负反馈放大电路增益的一般表达式oidxAxfoxFx开环增益反馈系数ofixAx负反馈放大电路增益（闭环增益）ooidfiidfidid1xxAxAAxxxxAFxAF负反馈放大电路增益的一般表达式为f1AAAF

8、即其中：（1+AF）为反馈深度是反映反馈程度的重要指标深度负反馈：11AF第15页/共28页4.1.4 负反馈放大电路增益的一般表达式讨论反馈深度1AF 的值对放大电路的影响11AF fAA1）当时，则称为负反馈；11AF f11AAA FF 当 时，则称为深度负反馈；11AF fAA2）当时，说明引入了正反馈后；, 称为自激振荡。10(1)AFAF fA 3）当时，第16页/共28页 4.2 4.2 负反馈对放大电路性能的影负反馈对放大电路性能的影响响4.2.1 提高放大倍数的稳定性 负反馈条件下,比较闭环增益与开环增益的稳定性:f2ffdd(1)d1d(1)AAAFAAAAFA有反馈时增益

9、的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。第17页/共28页4.2.2 影响输入电阻和输出电阻1. 负反馈对输入电阻的影响idiiUrIidfididiifiiiidi(1)UUUAFUUrIIIUAFI ifi(1)rAF r 开环输入电阻闭环输入电阻(1) 串联负反馈使输入电阻增加即1AF 引入负反馈后的闭环输入电阻是无反馈的开环输入电阻的倍 第18页/共28页(2) 并联负反馈使输入电阻减小iiiifiidfididiid1(1)UUUrIIIIAFIUAFI ifi1(1)rrAF 引入负反馈后的输入电阻为即11AF 引入负反馈后的闭环输入电阻是无反馈的开环输入电阻的倍 第19页/共28

10、页2. 负反馈对输出电阻的影响(1) 电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小忽略反馈网络对It的分流toftUrI 闭环输出电阻为1tidtttooUAXAFIIUrr1oofrrAF 即11AF 引入负反馈后的闭环输出电阻是无反馈的开环输出电阻的倍 第20页/共28页(2) 电流负反馈使输出电阻增加 ttidtootUUIAXAFIrr忽略反馈网络对Vo的分压(1)tofotUrAF rI 闭环输出电阻为 1AF 引入负反馈后的闭环输出电阻是无反馈的开环输出电阻的倍 2. 负反馈对输出电阻的影响第21页/共28页4.2.3 展宽通频带 无反馈时的通频带f= f HfL f H有反馈

11、时的通频带fF = (1+AF) fH放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。4.2.4 减小非线性失真 负反馈只能减小反馈环内产生的非线性失真 第22页/共28页 4.3 4.3 深度负反馈放大电路的指标计深度负反馈放大电路的指标计算算 4.3 4.3 深度负反馈放大电路的指标计算深度负反馈放大电路的指标计算4.3.1 深度负反馈的特点 深度负反馈：11AF 放大电路的闭环增益：f1AF和 ofiXAXfoXFX根据有 ifXXifUUifII串联负反馈：并联负反馈：第23页/共28页 4.3 4.3 深度负反馈放大电路的指标计深度负反馈放大电路的指标计算算4.3.2 深度负反馈条

12、件下放大倍数的计算 例1 电路如图所示。1）判断电路中引入了哪种极间反馈； 2）求出在深度负反馈条件下的闭环增益。1）电路引入级间电压串联负反馈。 2）反馈系数 e1fuuoe1fRUFURR解 ：深度负反馈条件下的闭环增益oofufifuue111UURAUUFR第24页/共28页4.3.2 深度负反馈条件下放大倍数的计算1）电路引入了电流并联级间 交流负反馈。 2）深度负反馈条件下解 ： 例2 电路如图所示。1）判断电路中引入了哪种组态的级间交流负反馈。2）求出在深度负反馈条件下的 和 。 fAusfAe2ife2e2fRIIIRR反馈系数：e2ffioe2e2fRIIFIIRR闭环增益：闭环电压放大倍数：fifie211RAFRoc2c2Lusfssioc2Lc2Lfise2s(/)/(1)UIRRAUR IIRRRRRIRRR第25页/共28页4.4.1 产生自激震荡的原因及条件4.4 4.4 负反馈放大电路的自激震荡负反馈放大电路的自激震荡 负反馈放大电路在无输入信号时，也能有输出信号产生。这就是负反馈放大电路自激震荡现象。 产生的原因：多级RC回路，信号产生附加移相。负反馈放大电路产生自激震荡的条件： 10(1)AFAF 当时ofi1XAAXAF i0