第3章放大电路中的负反馈

1、电子技术电子技术第第 8-9 讲讲第第3章章 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 3.1； 3.2反馈对放大电路的性能反馈对放大电路的性能影响影响学时：学时： 4教学目的、要求教学目的、要求 1.掌握反馈的概念。 2.掌握反馈类型的判断。 3.掌握反馈对放大电路的影响。教学内容概述：教学内容概述： 1.反馈的基本概念； 2.反馈的分类及判断 3 .反馈对放大电路性能的影响； 重点：重点：反馈的分类及判断； 反馈对放大电路性能的影响 难点：难点： 反馈的判断思考题（作业）：思考题（作业）： 3.1备注（教学组织形式、教学方法与手段等及其它需说明的问题）：备注（教学组织形式、教学方法与手段等及其

2、它需说明的问题）： 制作了多媒体课件，使用多媒体教学设备进行教学。与学生互动，分析讨论，增加演示。 电子技术电子技术第第3 3章章 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 以工作点稳定电路为例，引出反馈的基本概念。以工作点稳定电路为例，引出反馈的基本概念。 介绍了反馈的分类、反馈类型的判断方法，介绍了反馈的分类、反馈类型的判断方法，反馈的一般表达式。反馈的一般表达式。 讨论负反馈对放大电路性能的影响。讨论负反馈对放大电路性能的影响。 电子技术电子技术 3.1 3.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 3.2 3.2 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 3.3 3.3 负反馈的应用实

3、例负反馈的应用实例电子技术电子技术3.1 3.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 将放大电路的输出量将放大电路的输出量( (输出电压或输出电流输出电压或输出电流) )或输或输出量的一部分，通过一定形式的电路（反馈网络）再出量的一部分，通过一定形式的电路（反馈网络）再回送到输入回路，这种信号的反送过程称为回送到输入回路，这种信号的反送过程称为。图。图3-13-1所示为反馈放大电路的方块图。所示为反馈放大电路的方块图。 图图3-1 3-1 反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图 表示放大网络表示放大网络 表示反馈网络表示反馈网络 无反馈时放大网无反馈时放大网络的放大倍数络的放大倍数 反馈系数反馈系

4、数 表示求和环节表示求和环节 反馈放大电路反馈放大电路的闭环放大倍数的的闭环放大倍数的一般表达式为：一般表达式为：FAAXXA1iof (3-1)(3-1)反馈深度反馈深度 电子技术电子技术 3.1.1 反馈的分类及判断反馈的分类及判断1正反馈和负反馈正反馈和负反馈 根据反馈极性的不同，可以分为根据反馈极性的不同，可以分为: : 如果反馈信号使净输入信号增强，放如果反馈信号使净输入信号增强，放大电路的放大倍数得到提高，这样的大电路的放大倍数得到提高，这样的反馈称为反馈称为；如图；如图3-23-2 a) 所示。所示。 图图3-2 a) 正正反馈反馈 （）（）a)2 2）. .负反馈负反馈 如果反

5、馈信号使净输入信号减小，放如果反馈信号使净输入信号减小，放大电路的放大倍数降低，则称为负反大电路的放大倍数降低，则称为负反馈，如图馈，如图3-23-2 b) 所示。所示。 iidiiifb)图图3-2 b) 正正反馈反馈当输入信号与反馈信号不在同一点引当输入信号与反馈信号不在同一点引入时，输入信号与反馈信号极性相反入时，输入信号与反馈信号极性相反为正反馈，极性相同为负反馈；为正反馈，极性相同为负反馈； 输入信号与反馈信号在同一点，输入信号与反馈信号极性相同为正反馈，极性相反为负反馈。 电子技术电子技术2直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈 根据反馈信号本身的交、根据反馈信号本身的交、直流性质，

6、可以分为：直流性质，可以分为： 1 1）直流反馈）直流反馈如果反馈信号只有直流成分，如果反馈信号只有直流成分，则称为则称为如图如图3-3 a3-3 a） 图图3-3 3-3 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 a)b)c)c)2 2）交流反馈）交流反馈 如果反馈信号只有交流成分，如果反馈信号只有交流成分，则称为则称为。如图。如图3-3 c3-3 c） 通路通路 2C2fR输入交流输入交流时得到图时得到图 b b）电子技术电子技术3电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈 1 1）电压反馈）电压反馈 如果反馈信号取自输出电如果反馈信号取自输出电 压，称为压，称为 2 2）电流反馈）电流反馈 图图3

7、-3 3-3 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 a)b)c)c) 根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同，根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同，可以分为可以分为 ：如果反馈信号取自输出电如果反馈信号取自输出电流，则称为流，则称为 电压反馈通路电压反馈通路 电流反馈通路电流反馈通路电子技术电子技术 4串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈 根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式的不同，可以分为中求和形式的不同，可以分为 ：1 1）串联反馈）串联反馈 如果反馈信号与输入信号在输入回如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和路中以

8、电压形式求和(即反馈信号即反馈信号与输入信号串联或不在同一点与输入信号串联或不在同一点)，称之为称之为 。如图如图3-2a3-2a 图图3-2 a) 正正反馈反馈 （）（）a)2 2）并联反馈）并联反馈 如果反馈信号与输入信号在输入回如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电流形式求和路中以电流形式求和( (即反馈信号即反馈信号与输入信号并联或在同一点与输入信号并联或在同一点) )，称之为称之为 。如图如图3-b3-b iidiiifb)图图3-2 b) 正正反馈反馈电子技术电子技术 3.1.2 3.1.2 负反馈的四种组态负反馈的四种组态 对于负反馈来说，根据反馈信号在输出端采样方对于负反馈来说

9、，根据反馈信号在输出端采样方式以及在输入回路中求和形式的不同，共有四种组态：式以及在输入回路中求和形式的不同，共有四种组态： 1电压串联负反馈电压串联负反馈 在图在图3-4a3-4a所示的放大电路所示的放大电路 VT图图3-4 3-4 电压串联负反馈电压串联负反馈a)运放电路运放电路b)分立元件组成电路a) b) VT 是分立元件组成的电是分立元件组成的电压串联负反馈电路压串联负反馈电路 引入了一个反馈引入了一个反馈 电子技术电子技术2电压并联负反馈电压并联负反馈 如图如图3-5a3-5a所示的放大电路所示的放大电路 图图3-5 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路b) b) 分立元件组成电路

10、分立元件组成电路a) a) 运放电路运放电路iidiiifb)VTa) sR电子技术电子技术3电流串联负反馈电流串联负反馈 如图如图3-6a3-6a所示的放大电路。所示的放大电路。 图图3-6 3-6 电流串联负反馈电流串联负反馈 a) a) 运放电路运放电路 b)b)分立元件组成电路分立元件组成电路VTb)a) 电子技术电子技术4电流并联负反馈电流并联负反馈 如图如图3-7a3-7a所示的放大电路所示的放大电路 。图图3-7 电流并联负反馈电流并联负反馈 a) 运放电路运放电路b)b)分立元件组成电路分立元件组成电路iidiiifioa)a)b)b) 是分立式电流并联是分立式电流并联 负反馈

11、电路负反馈电路 电子技术电子技术3.2 3.2 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 3.2.1 3.2.1 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性 放大电路引入负反馈以后，放大电路输出信号的放大电路引入负反馈以后，放大电路输出信号的波动将大大减小，也就是说放大倍数波动将大大减小，也就是说放大倍数的稳定性提高了。的稳定性提高了。 经推导，可得经推导，可得AdA11dAffAFA (3-2)(3-2) 式式(3-2)(3-2)表明，引入负反馈后，放大倍数下降为表明，引入负反馈后，放大倍数下降为原来的原来的( )( )分之一，但放大倍数的稳定性提高了分之一，但放大倍数的稳定性提高

12、了AF1AF1( )( )倍。倍。电子技术电子技术 3.2.2 3.2.2 减小非线性失真和抑制干扰减小非线性失真和抑制干扰 由于放大器件特性曲线的非线性，当信号幅度比由于放大器件特性曲线的非线性，当信号幅度比较大时，非线性失真现象更为明显。引入负反馈可以较大时，非线性失真现象更为明显。引入负反馈可以减小非线性失真。例如，由图减小非线性失真。例如，由图3-83-8所示。所示。 图图3-83-8利用负反馈减小非线性失真利用负反馈减小非线性失真 a) a) 无反馈无反馈 b)b)引入负反馈引入负反馈a)b)电子技术电子技术 3.2.3 3.2.3 展宽频带展宽频带 频率响应是放大电路的重要特征之一

13、，而频率响应是放大电路的重要特征之一，而是放大电路的技术指标，引入负反馈是展宽通频带是放大电路的技术指标，引入负反馈是展宽通频带引入负反馈后，通频带和中频放大倍数的变化情况引入负反馈后，通频带和中频放大倍数的变化情况如图如图3-93-9所示。所示。 图图3-93-9负反馈对通频带和放大倍数的影响负反馈对通频带和放大倍数的影响扩展了扩展了( )( )倍倍 AF1电子技术电子技术 3.2.4 3.2.4 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻不同组态的负反馈对输入电阻和输出电阻将产生不同的影响。不同组态的负反馈对输入电阻和输出电阻将产生不同的影响。1.1.引入负反馈后，对输入电阻产生的影响取

14、决于反馈电路引入负反馈后，对输入电阻产生的影响取决于反馈电路1 1）电压或电流串联负反馈）电压或电流串联负反馈 与输入的连接方式：与输入的连接方式：将增大输入电阻，成为无将增大输入电阻，成为无反馈时的反馈时的( )( )倍。倍。 AF12 2）电压或电流并联负反馈）电压或电流并联负反馈减小输入电阻，成为无减小输入电阻，成为无反馈时的反馈时的l l( )( )。 AF12.2.引入负反馈后，对输出电阻产生的影响取决于反馈电路引入负反馈后，对输出电阻产生的影响取决于反馈电路与输出端的取样方式与输出端的取样方式 1 1）电压串联或电压并联负反馈）电压串联或电压并联负反馈 输出电阻减小为无反输出电阻减

15、小为无反馈时的馈时的l l( )( )。 AF12 2）电流串联或电流并联负反馈）电流串联或电流并联负反馈 输出电阻增大为无反输出电阻增大为无反馈时的馈时的( )( )倍。倍。 AF1电子技术电子技术3.3 3.3 负反馈的应用实例负反馈的应用实例图图3-103-10所示是可以自动控制负反馈量的所示是可以自动控制负反馈量的+VccUCCUiUoR1R2R3R4 图图3-10 可自动控制负反馈量的电路可自动控制负反馈量的电路器电路，器电路，VT2VT2则则1R2R3R电路中，电路中，VTlVTl管管 和和 、 、 、 构成一级共发射极放大构成一级共发射极放大1C2C是一只控制三是一只控制三极管。极管。直流控制电压直流控制电压 VT2VT2管集电极与发射管集电极与发射极之间的内阻与并极之间的内阻与并联，并联后的总电阻联，并联后的总电阻 作为作为VTl