负反馈放大电路

1、第6章负反馈放大器电路，6.1概述6.2负反馈放大器电路的框图和一般关系6.3负反馈对放大器电路性能的影响6.4负反馈放大器电路的稳定性6.1.1反馈的基本概念6.1.2反馈的分类6.1.3负反馈的四种配置，6.1概述、6.1.1反馈的基本概念，什么是反馈？首先，看右边的图：在图中，re两端的电压反映了输出环路中电流的大小和变化。由此得出反馈的概念：放大电路中的信号传输是从输入端到输出端，这个方向称为前向传输。反馈是取出部分或全部输出信号，将其送回放大电路的输入电路，然后在作用于放大电路的输入端之前，将其与原始输入信号相加或相减。6.1.2反馈的分类和判断，增加正反馈：的反馈后，净输入信号增加

2、，输出幅度增加，等效增益增加。在添加来自负反馈：的反馈后，净输入信号降低，输出幅度降低，等效增益降低。根据反馈极性的不同，判断方法：首先假设输入信号是某一瞬时极性，然后逐步推导出该瞬时信号在电路其他相关点的相位。正反馈和负反馈，例如，判断什么是正反馈在下图(a)和(b)什么是负反馈？输入电压vI被施加到集成运算放大器的反相端(-)并且瞬时极性被设置为正(这意味着瞬时信号在该点的变化增加)；那么输出电压的瞬时极性是负的(瞬时信号在该点的变化正在减小)；反馈电压vF通过将输出端除以电阻R1和R3获得。因此，反馈电压提高了输入电压并增加了放大系数。输入电压vI施加到集成运算放大器的同相端()，瞬时极

3、性设置为正(这意味着瞬时信号在此点的变化增加)；那么输出电压的瞬时极性也是正的(瞬时信号在这一点上的变化正在增加)；反馈电压vF通过将输出端除以电阻R3和R4获得。因此，反馈电压削弱了输入电压的效果，并增大和减小了放大系数。正反馈可以增加输出幅度，而负反馈可以降低输出幅度。在定义了串联反馈和并联反馈后，正反馈和负反馈可以通过以下规则来判断：当反馈信号和输入信号加到输入回路(并联反馈)的一点时，瞬时极性与正反馈相同，而瞬时极性与负反馈相反；正反馈和负反馈的第二种判断方法：当正反馈、负反馈、反馈信号和输入信号作用于输入回路的两个不同点(串联反馈)时，瞬时极性相同的负反馈和瞬时极性相反的正反馈。对于

4、三极管，这两点是基极和发射极，对于运算放大器，它们是同相输入和反相输入。上述输入信号和反馈信号的瞬时极性是指地，以便进行比较。判断方法：根据反馈量本身的交流和DC性质。DC反馈：反馈量仅包括直接流量；交换反馈：反馈金额中只有交换；交流/DC反馈：如果反馈量既有直流又有交流。2。例如，DC反馈和交流反馈：下图(a)和(b)中的DC反馈是什么？什么是沟通反馈？在图中所示的运算放大器电路中，Rf和Cf网络通过高频，阻断低频，而网络中的R2只有DC分量，因此它是DC反馈。在图中所示的运算放大器电路中，只有Rf和Cf的交流分量通过，因此这种反馈是交流反馈。DC反馈功能可以稳定静态工作点，但对放大电路的动

5、态参数(如放大系数、通带、输入输出电阻)没有影响示例：确定下图(a)和(b)中显示的是什么电压反馈？什么是当前反馈？R1上的反馈电压vF是运算放大器的输出电压vo，通过将电压除以R1、Rf和Cf网络获得，表明反馈量和输出电压vo是电压反馈。或者，如果输出端短路，vF=0，这意味着反馈量不存在。Rf和Cf网络中的电流，iF=io，是电流反馈。或者，短路输出端，反馈量仍然存在，这就是电流反馈。一般来说，反馈元件直接连接到电压反馈的输出端。反馈元件是电流反馈，只要它们不直接连接到输出。(特别说明：负载不是放大器，因此不能算作反馈元件。)，电压和电流反馈的简单判断方法，4。串联反馈和并联反馈，并联反馈

6、：的反馈信号和输入信号被施加到放大器电路的输入电路的相同电极；反馈信号和串联反馈：的输入信号被施加到放大电路的输入环路的两个电极。对于三极管，反馈信号和输入信号同时加到输入三极管的基极或发射极，这就是并联反馈；一个在基极，一个在发射极是串联反馈。对于运算放大器，如果反馈信号和输入信号同时加到同相输入端或反相输入端，则是并联反馈；一个加到同相输入端，另一个加到反相输入端，用于串联反馈。6 . 1 . 3负反馈的四种配置，对于负反馈，根据输出端反馈信号的不同采样方法和输入回路中的求和形式，有四种配置，分别是：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。让我们用例子来说明如何判断。1。

7、电压串联负反馈，R1上的电压降为零，电阻射频引入反馈，反馈电压vF由R2和射频上的输出电压vo分压得到，属于电压反馈；集成运算放大器的差模输入电压(净输入电压)VID为VI-VF，反馈电压削弱了外部输入电压的影响，降低了放大倍数，为负反馈；Vi和vf连接在输入环路的不同端，它们是串联反馈。因此，配置为电压串联负反馈。2。电流串联负反馈，反馈电压vf=ioRf取自输出电流，即电流反馈。集成运算放大器的差模输入电压(净输入电压)为vid=vi-vf，为串联反馈。反馈是瞬时极性法的负反馈。因此，这种配置是电流串联负反馈。3。电压并联负反馈，反馈电流if取自输出电压v0，即电压反馈。净输入电流为iid

8、=ii-if，即并联反馈。反馈是瞬时极性法的负反馈。可以看出，这种配置是电压并联负反馈。4。电流并联负反馈，反馈电流if取自输出电流i0，即电流反馈。净输入电流为iid=ii-if，即并联反馈。反馈是瞬时极性法的负反馈。因此，这种配置是电流并联的负反馈。例6.1:判断Rf是否为负反馈，如果是，判断反馈的配置。uo，if，ib=i if，uo，这个电路是电压并联负反馈，它在DC也起作用。问：如何提供三极管的静态工作点？可以在反馈回路中增加一个DC阻断电容吗？不能！射频为三极管提供静态电流！Rf功能：1。提供静态工作点。2.DC负反馈稳定静态工作点。3.交流负反馈稳定放大倍数。在例6.2中，判断R

9、f是否为负反馈，如果是，则判断反馈的配置。例6.2:判断Rf是否为负反馈，如果是，判断反馈的配置。电流分流负反馈。它也适用于DC，可以稳定静态工作点。例6.3尝试判断图6.3所示电路的反馈配置。根据瞬时极性法，见图中的红色 和-符号，它可以是因为反馈信号和输入信号被施加到运算放大器A1的两个输入端，所以它是串联反馈。示例6。4、因为反馈信号与输出电压成正比，所以是电压反馈。结论：交流/DC串联电压负反馈。动画9-1、动画9-2和示例6.5:判断所示电路中RE1和RE2的负反馈效果。对于交流电，RE2不起作用，对于交流电和DC，RE1起作用，电流被串联反馈。另外，看几个例子：思考，例6.6判断R

10、f是否是负反馈，如果是，判断反馈的类型。电压串联负反馈(交流反馈)，C1，Rb1，RC1，RB21，RB22，RC2，T1，电流串联正反馈，例6.7判断图中所示电路Rf的反馈类型。电流并联负反馈(交流和DC反馈)，例6.8:判断电路中RE1和RE2的负反馈效果，如图所示。1。交流信号负反馈：RE1:串联电流。2。对于DC信号，RE1和RE2都在DC起作用，静态工作点通过反馈稳定。反馈过程：例6.9:判断RE3在电路中的负反馈效果，如图所示。电流的串联负反馈对DC没有影响。示例6.10:回答以下问题。例6.10电路图，计算静态下运算放大器的共模输入电压；要实现串联电压反馈，Rf应该连接在哪里？为

11、了实现串联电压的负反馈，如何确定运算放大器输入端的极性？引入电压串联负反馈后，求出闭环电压放大系数。解决方案：静态时运算放大器的共模输入电压，即静态时T1和T2的集电极电位。示例6.10电路图，Ic1=Ic2=Ic3 /2，解决方案：可以将差分放大器电路作为运算放大器a的输入级。输入信号施加到T1的基极。为了实现串联反馈，反馈信号必须施加到B2。因此，为了实现串联电压反馈，Rf应连接到B2。由于解决方案是串联反馈，反馈和输入信号连接到差分放大器的两个输入端。要实现负反馈，它必须是同极性信号。差分放大器输入的瞬时极性见图中的红色标签。根据串联反馈的要求，可以确定B2的极性，如图中绿色标签所示，从

12、而可以确定运算放大器输入端的极性。6.10电路图，求解：找到闭环电压增益后引入电压串联负反馈可以把差分放大器和运算放大器作为一个整体来对待。为了确保运算放大器绿色标签的极性，B1等效于同相输入端，B2等效于反向输入端。因此，该电路相当于同相输入比例运算电路。因此，电压增益是6.2负反馈放大电路的方框图和一般关系，6.2.1负反馈方框图6.2.2负反馈放大电路增益6.2.3四种负反馈配置的方框图，6.2.4负反馈电路放大倍数的计算，和6.2.1负反馈方框图，所有这些都用复数表示，因为实际电路的相移应该加以考虑。因为，闭环放大系数，净输入，闭环放大系数，反馈系数，6.2.2负反馈放大电路增益，它反

13、映了反馈对放大电路的影响。它可以分为以下三种情况：(1)当1相当于负反馈时；(2)当1相当于正反馈时；(3)当=0时，等于零输入，仍然有输出，所以称为“自激态”。深度负反馈，环路增益是指由放大电路和反馈网络形成的环路增益。当为1时，称为深度负反馈，相当于1 1。因此，闭环放大系数为：也就是说，在深度负反馈条件下，闭环放大系数近似等于反馈系数的倒数，基本上与有源器件的参数无关。一般来说，反馈网络由无源元件组成，其稳定性优于有源元件，因此放大器具有较高的稳定性，(3)当它们既有电压信号又有电流信号时，有尺寸，也有放大倍数的特殊名称。3。应该说明的是：6.2.3四个反馈配置电路的框图。对于不同配置的

14、负反馈放大电路，反馈网络的开环放大系数和反馈系数的物理意义和维数是不同的，因此统称为广义放大系数和广义反馈系数。6.2.4深度负反馈电路的放大计算，1。电压串联负反馈，结论：2。电流系列负反馈，结论：3。电压并联负反馈，结论：4。电流并联负反馈，结论：因为A1和A2以相反的相位输入，所以可以确定输入信号和输出信号之间的极性关系。该电路相当于同相比例运算电路，因此：例6.11，计算图中所示电路的电压放大倍数。实例6.11电路图，6.3负反馈对放大电路性能的影响，6.3.1放大系数稳定性的提高，6.3.2非线性失真的降低和干扰的抑制，6.3.3反馈回路信噪比的提高，6.3.4放大电路频率特性的提高

15、，6.3.1放大系数稳定性的提高，Af的相对变化，A和放大系数的相对变化，6.3.2非线性失真的降低，增加负反馈，F，VF，VO，稍大，稍小接近正弦波，改善波形失真，减少失真动画演示，6.3.3改善放大电路的频率特性，当没有反馈时：BW=fH fL fH，引入反馈，fH，BW，AF (f)，AMF，0.707 AMF，FLF，FHF，BWF，可以证明：FHF=(1 AF) FH，FLF=FL/(1 AF)，FH=(1 AF)，引入负反馈后，闭环电压放大Amf=10。 反馈深度是多少？此时负反馈放大器电路的通带是多少？什么是增益带宽积？解决方案：由于反馈深度为：通带宽度为：带增益积为：6.3.5，这将改变放大器电路的输入和输出电阻。1.对输入电阻的影响。(1)串联负反馈增加了输入电阻。深度负反馈：理解：串联负反馈相当于在输入环路中(2)并联负反馈降低输入电阻，深度负反馈：理解：并联负反馈相当于在输入环路中并联一个支路，因此输入电阻降低。a是负载打开时的电源电压放大倍数。理解：电压负反馈的目的是防止电压变化，稳定输出电压。当放大器电路空载时，它可以是等效的。右图中的电压源是：输出电阻越小，输出电压