电压串联负反馈.ppt

1、第6章负反馈放大器电路，6.2.4电流并联负反馈，目录，6.1反馈的基本概念，6.1.1反馈和反馈框图，6.1.2负反馈放大器的两个基本关系，6.1.3反馈和反馈模式，6.2负反馈放大器的配置，6.2.1电压串联负反馈，6.6第6章负反馈放大器电路，6.5.3消除自激振荡的常用方法，6.3负反馈对放大器性能的影响，6.3.1提高放大稳定性6.3.3减少非线性失真，6.3.4改变输入电阻和输出电阻，6.4估计深度负反馈放大电路，*6.5负反馈放大电路6.5.1关于应用负反馈扩大信号通带的大小，6.5.2自激振荡、第6章负反馈放大电路，本章要点：1。 反馈概念和判断。负反馈放大器配置，3。负反馈放

2、大器放大系数的计算，4。负反馈对放大器性能的影响。负反馈放大器引起的正反馈分析本章困难：1。负反馈放大器的稳定性。负反馈放大器的结构分析和计算第六章负反馈放大器是一个闭环放大器和一个完整的信息反馈系统。负反馈放大器应完成信息(电压或电流)采集、传输、比较和调整(或控制)等多项任务。闭环放大器的工作状态通常稳定。无负反馈放大器是开环放大器，其工作状态不稳定。第三章讨论放大器的静态工作点时，温度引起的Q点漂移是因为电路是一个没有负反馈的开环系统，导致系统不稳定。本章主要讨论负反馈放大器。第六章负反馈放大电路，1。反馈，3。正反馈和负反馈，6.1.1反馈和反馈框图，6.1反馈的基本概念，2。反馈网络

3、，负反馈：输入信号不变，反馈信号与输入信号叠加后，净输入信号减少，从而降低输出。将电子系统输出电路的电量(电压或电流)以某种方式送回输入电路的过程。反馈极性判断法：瞬时极性法，网络连接输出回路和输入回路，可以是无源网络，也可以是有源网络。正反馈：输入信号不变，反馈信号与输入信号叠加，增加净输入信号，从而增加输出。第6章负反馈放大器，第6章负反馈放大器电路，反馈网络，图6-1负反馈原理和框图，6.1反馈的基本概念，反馈网络，反馈网络，第6章负反馈放大器电路，首先假设输入信号的极性，然后根据基本放大器电路和反馈网络判断反馈信号的极性，看反馈信号是增加还是减少净输入信号。如果增加是正反馈，否则就是负

4、反馈。从图6-1(a)标记的瞬时电位极性可以看出，放大器的部分输入电流被分流，这使得放大器的净输入电流明显弱于无反馈的情况，因此放大器为负反馈。4。反馈框图，6.1反馈的基本概念，瞬时极性法：第6章负反馈放大器电路，负反馈框图：a称为开环放大器，AF称为闭环放大器，输出信号，输入信号，反馈信号，净输入信号，负反馈放大器，f称为反馈系数，6.1反馈的基本概念。6.1.2负反馈放大器的两个基本关系，闭环放大倍数：6.1反馈的基本概念，(6-5)，第6章负反馈放大电路，关于反馈深度的讨论称为反馈深度，深度负反馈，正反馈，自激振荡，负反馈，负反馈。6.1.3反馈和反馈模式，1。DC反馈和交流反馈，图6

5、-2反馈原理图，6.1反馈的基本概念，第6章负反馈放大电路，在放大电路中，一般有DC元件和交流元件。通过DC很容易区分这两个信号分量交流/DC反馈：反馈信号包含DC分量和交流分量。图6-2(a)和(b)显示了DC、交流和交流/DC反馈的三种情况。6.1反馈的基本概念、第6章负反馈放大电路，2。电压反馈和电流反馈根据反馈网络输入端放大电路输出端的采样对象进行分类，反馈可分为电压反馈和电流反馈。判断是电压反馈还是电流反馈，可以根据反馈从输出端采样的对象来判断。假设输出端的负载电阻R1短路，如果反馈量消失，则为电压反馈。如果反馈量仍然存在并且不为零，则是当前反馈。通常，电压反馈直接连接到输出负载R1

6、的上端用于采样。电流反馈通常在负载的低端进行采样。3。该级反馈和级间反馈，在该级放大器输出端采样的反馈称为该级反馈。反馈从后置放大器的输出采样，这称为级间反馈。级间反馈一般不超过三级，否则会引起自激。6.1反馈的基本概念，第6章负反馈放大电路，4。根据基本放大器输入端与反馈网络输出端之间的连接方式，分为串联反馈和并联反馈，反馈可分为串联反馈和并联反馈。它们仅与输入网络中的比较链路相关，与放大器输出端的采样模式无关。如果反馈信号以电压的形式传输到放大器输入网络，这就是串联反馈。如果反馈信号以电流的形式出现在输入环路中，这就是并联反馈。反馈网络的输出端与放大器的输入端(源端)连接在与并联反馈相同的

7、节点上，反馈网络的输出端与输入环路的下端(地端以上)连接作为串联反馈。6.1反馈的基本概念、第6章负反馈放大电路、6.2负反馈放大器的配置根据反馈信号的两种采样方法和两种不同的输入比较方法，可以形成四种负反馈配置，即电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。它们将在下面单独讨论。第6章负反馈放大器电路输入电压方程Ube=Ui UF反馈电压被串联加到输入环路，所以它是串联反馈。如果输出电压短路，此时Uf为零，因此是电压反馈。用瞬时极性法判断反馈的极性：假设输入端输入信号的极性为正，由于图示电路是发射极跟随器，输出信号的极性也为正。很容易看出，反馈电压是交流信号的输出电压(U

8、o=Uf)，因此净输入信号Ube降低，所示电路为负反馈。因此，该电路是电压串联负反馈。应该指出的是，热上也有DC信号，所以也有DC负反馈。图6-3电压串联负反馈电路，6.2负反馈放大器的配置，6.2.1电压串联负反馈，图6-3所示电路的闭环增益(放大倍数)，-，也可以根据等式(6-6)获得，并且附加输入信号近似等于反馈信号，这表明图6-3所示电路是深度负反馈放大器。6.2负反馈放大器的配置，(6-7)，6.2.2电压并联负反馈。从图6-1 (a)可以看出，Rf连接在输入和输出端之间，因此它是一个反馈网络电阻。很容易分析出Rf上既有DC信号又有交流信号，因此有交流和DC反馈。从输出端看，如果输出

9、电压短路，反馈电阻上将没有输出电压分量，因此反馈只能是电流反馈，而不是电压反馈。从输入端看，Rf直接连接到输入端，因此它是并联反馈。当前等式可以在接入点节点获得：ib=iid=ii-if。6.2负反馈放大器的配置，根据瞬时极性法，ii和if具有相同的极性，所以净输入信号ib减小，所以它是负反馈。因此，电路如果Uo也因负载电阻R1的增加而增加，电路的自动调整过程如下：6.2负反馈放大器的配置，6.2.3电流串联负反馈，电路如图6-4所示，反馈电压Uf取自输出负载R1的下端，Uf由输出电流io流动产生。Uf=ioRL，反馈电压与输出电流成正比，因此是电流反馈。即使R1短路，产生反馈电压的io仍然存

10、在，这进一步表明它是电流反馈。反馈电阻R1连接到输入环路的下端，输入环路串联到输入环路，满足关系Uid=Ui-Uf，Uf的存在削弱了净输入Uid。因此，图6-4所示电路为电流串联负反馈放大电路，6.2配置负反馈放大器，6.2.4电流并联负反馈，电路如图6-5所示。反馈网络输入端电阻Rf的反馈量不是从输出端采样，而是从T2发射极采样，它与输出电路电流成比例，属于电流反馈。因为反馈信号和输入信号在输入端的同一个节点引入，所以它们以电流的形式相加和相减，这就是并联反馈。图6-5电流并联负反馈电路，6.2负反馈放大器的配置，根据图中标出的瞬时电位极性，可以看出Rf反馈到T1基极的极性与同节点输入端的极

11、性相反，表明反馈信号减少了净输入信号，因此是负反馈。Rf反馈电路没有直接电容，Rf有交流/DC负反馈。从以上分析可以看出，图6-5是一个电流并联交流/DC级间负反馈放大电路。6.2负反馈放大器的配置、6.3负反馈对放大器性能的影响、提高增益稳定性、降低非线性失真、扩展频带、改变输入电阻和输出电阻、将负反馈引入放大器、降低放大倍数、6.3.1提高放大倍数稳定性。闭环时只考虑幅度，即闭环增益的相对变化比开环增益减少1。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将具有较高的稳定性。(6-6)、(6-6)、均配有开环放大器。由于各种原因，其电压增益已从原来的A=600下降到A=300，比原来的低50%

12、。引入负反馈后，F=0.0475，当A=600时，闭环电压增益为0，而当开环电压增益降至A=300时，闭环电压增益下降，6.3负反馈对放大器性能的影响为0，0。如果想保持600倍的电压增益，可以使用两级放大器进行级联放大。此时，总电压增益分别为20.342=413.7和19.672=386.9，二者之差仅为6.5%。引入负反馈后，放大器增益的稳定性大大提高，但这是以电路增益为代价的。6.3负反馈对放大器性能的影响，u，6.3.2加宽了通带，在放大器电路中加入负反馈后，增益降低，但中频区的通带带宽变宽。无反馈放大器的通带：BW=f HfL f H有反馈放大器的通带：BWf=f HffLf f Hf，这可以证明BWf=(1