第6章反馈放大电路及其稳定性.ppt

1、6.1 反馈的基本概念与分类 6.2 负反馈对放大电路性能的影响 6.3 深度负反馈放大电路的分析计算 6.4 负反馈放大电路的稳定性分析,第六章 反馈放大电路及其稳定性,6.1 反馈的基本概念与分类,反馈是指将放大电路输出信号（输出电压或电流）的一部分或全部，通过反馈网络（反馈通路）回送到放大电路输入端（或输入回路）的一种工作方式。,6.1.1 反馈的基本概念,信号传输方向：由前到后，途经基本放大器A,反馈信号传输方向：由后到前，途经反馈通路F,开环放大倍数：未引入反馈时的放大倍数。,闭环放大倍数：引入反馈后的放大倍数。,若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，

2、就称为正反馈。,这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是正反馈，反相是负反馈。,6.1.2 反馈的分类与判断,一、正反馈与负反馈,判断负反馈的方法瞬时极性法,+,_,_,正反馈加入反馈后，净输入信号| Xi | | Xi | ，输出幅度增加 。,判断负反馈的方法瞬时极性法,+,+,+,负反馈加入反馈后，净输入信号| Xi | | Xi | ，输出幅度减小 。,二、交流反馈与直流反馈,交流反馈：反馈只对交流信号起作用。 直流反馈：反馈只对直流起作用。,若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。,在起反馈作用的电阻两端

3、并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。,有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。,增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。,+,C1,RB1,RC1,RB21,RB22,RC2,RE2,CE,C3,C2,+EC,uo,ui,+,T1,T2,Rf,RE1,C,增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。,C,+,C1,RB1,RC1,RB21,RB22,RC2,RE2,CE,C3,C2,+EC,uo,ui,+,T1,T2,Rf,RE1,三、电压反馈和电流反馈,电压反馈：反馈信号取自输出电压信号，反馈信号的大小与输出电压成比例 。 电流反馈：反馈信号

4、取自输出电流信号，反馈信号的大小与输出电流成比例。,根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。,电压反馈采样的两种形式：,电流反馈采样的两种形式：,采样电阻很小,电压反馈,电流反馈,根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。,串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压比较。,并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较。,四、串联反馈和并联反馈,ib=i-if,并联反馈,ube=ui-uf,串联反馈,串联反馈,并联反馈,反馈效果与信号源内阻Rs的关系,1、并联 Rs 大，效果好 2、串联 Rs 小，效果好,负

5、反馈,交流反馈,直流反馈,电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电流并联负反馈,稳定静态工作点,负反馈的分类小结,分析步骤：,3、是否负反馈？,4、是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）,1、找出反馈网络（电阻）,2、是交流反馈还是直流反馈？,五、负反馈的组态判断,例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,电压串联负反馈,+,_,_,+,+,+,输入端,Rf与信号源接于同一电极,并联反馈,Rf与信号源不接于同一电极,串联反馈,输出端,Rf与输出端接于同一电极,电压反馈,Rf与输出端不接于同一电极,电流反馈,例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,电压并

6、联负反馈,例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,电流并联负反馈,例4：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。,RE1：电流串联负反馈,RE2：直流负反馈,6.1.3 反馈放大器的方框图表示 及一般表达式,反馈放大器由基本放大器和反馈网络组成,反馈网络的反馈系数,闭环放大倍数,1、放大倍数,开环放大倍数,称为反馈深度,2、一般表达式分析,反馈深度,（1）当 1时， ，相当于负反馈,（2）当 1时， ，相当于正反馈,（3）当 =0 时， = ，相当于输入为 零时仍有输出，故称为“自激振荡状态”。,环路增益 ：放大电路和反馈网络所形成环路的增益。,环路增益,深度负反馈,反馈电路的基本

7、方程,6.2 负反馈对放大电路性能的影响,引入负反馈使电路的稳定性提高。,（1）,在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。,一、对放大倍数的影响,二、减小非线性失真和抑制干扰,加反馈前,加反馈后,改善,三、对通频带的影响,引入负反馈使电路的通频带宽度增加：,四、对输入、输出电阻的影响,串联负反馈使电路的输入电阻增加：,同一输入电压下，输入电流减小，输入电阻增大,1、串联负反馈使电路的输入电阻增加：,2、并联负反馈使电路的输入电阻减小：,理解：串联负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。,理解：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。,3、电压负反馈使

8、电路的输出电阻减小：,理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定输出电压。,放大电路空载时可等效右图框中为电压源：,输出电阻越小，输出电压越稳定。,理解：电流负反馈目的是阻止io的变化，稳定输出电流。,放大电路空载时可等效为右图框中电流源：,输出电阻越大，输出电流越稳定。,4、电流负反馈使电路的输出电阻增加：,五、负反馈的正确引入原则,要稳定静态工作点，应引入直流负反馈。 要改善交流性能，应引入交流负反馈。 要稳定输出电压（即减小输出电阻），应引入电压负反馈；要稳定输出电流（即增大输出电阻），应引入电流负反馈。 要提高输入电阻，应引入串联负反馈；要减小输入电阻，应引入并联负反馈。 恒压源或Rs

9、较小时，应引入串联负反馈；恒流源或Rs较大时，应引入并联负反馈。,例：电路如图，若要求：(1)当负载发生变化时，要保证放大倍数稳定；(2)当信号输入后，电路输入端从信号源索取的电流小；(3)引入负反馈后，需保证各级电路的静态工作点不变。试说明需引入何种类型负反馈，并画出反馈支路。,1.稳定UO电压负反馈，从e3引出 保证负反馈，输入端接至e1,分析,电压串联负反馈,电流并联负反馈,2.稳定IO电流负反馈，从c3引出 保证负反馈，输入端接至b1,3.增大Ri串联负反馈，输入端接e1 保证负反馈，输出接e3,电压串联负反馈,4.稳定Q直流负反馈， 各级工作点不变反馈支路加隔直电容,结论：交流电压串

10、联负反馈，从e3引出，接至e1,+,-,-,+,+,+,-,6.3 深度负反馈放大电路的分析计算,深度负反馈的条件是,（2）对于并联负反馈，反馈信号与输入信号以电流的形式求和， 和 都是电流量。,串联负反馈：,并联负反馈：,例1、 假设电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压放大倍数Auf 。,串联负反馈：,例2、 假设电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压放大倍数Auf 。,并联负反馈：,例3、假设电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压放大倍数Auf 。,串联负反馈：,例4、 假设电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压放大倍数Auf 。,并联负反馈：,例：P255，题6.9,1.求IC2；2.

11、设RC2=10k，求IC3；3.若ui=0V时，uo0，要使uo=0，RC2如何调？4.要求Ri高，Ro低，电路接线应作哪些变动？5.若满足深度负反馈条件，则接线后电压放大倍数是否也有变动？估算出其前后的大致数值。,1.,2.,3.,4.Ri高，串联；Ro低，电压,引入电压串联负反馈,5.,变动前，,变动后，,一、 产生自激振荡的原因与条件,6.4 负反馈放大电路的稳定性分析,产生自激振荡的条件,幅度条件,稳定工作条件,破坏自激振荡条件,或,二、负反馈放大电路的稳定裕度,稳定裕度：放大器远离自激的程度。 衡量指标：增益裕度(也称幅度裕度)或相位裕度。,增益裕度,相位裕度,Gm10dB,m 45,稳定性分析,环路