第17章--电子电路中的反馈.ppt

1、能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型；了解负反馈对放大电路工作性能的影响。,教学要求,重点,反馈的概念，负反馈对放大电路性能的影响。,难点,无难点。,学时数,讲课4学时，习题1学时。,17.1 反馈的基本概念,17.1.1 负反馈与正反馈,反馈：将电子电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过反馈电路引回到输入端。,xi ：输入信号,xd ：净输入信号,xf ：反馈信号,xo ：输出信号,负反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号减小、因而输出信号也减小； 正反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号增大、因而输出信号也增大。,17.1

2、反馈的基本概念,带反馈的电路，闭环,不带反馈的电路，开环,17.1.2 负反馈与正反馈的判别方法,瞬时极性法：,17.1 反馈的基本概念,正反馈,负反馈,在分立元件的电子电路中，设基极瞬时极性为正，则发射极(接有发射极电阻而无旁路电容)与基极瞬时极性相同，而集电极与基极瞬时极性相反。,17.1 反馈的基本概念,发射极电阻无旁路电容的分压式偏置放大电路,电流通过RE产生交、直流负反馈,直流反馈：直流分量引起的反馈，其目的是稳定静态工作点。,交流反馈：交流分量引起的反馈，其目的是改善放大电路的性能。,对NPN型晶体管而言：设基极交流电位的瞬时极性为正，若反馈降低了基极或提高了发射极的交流电位(即减

3、小Ube)，则为负反馈；反之为正反馈。,放大电路中，通常交、直流反馈同时存在。,17.1 反馈的基本概念,负反馈,交流负反馈,串联电压负反馈,并联电压负反馈,串联电流负反馈,并联电流负反馈,17.2.1 负反馈的类型,17.2 放大电路中的负反馈,直流负反馈,净输入电压ud= ui uf,uf 削弱了净输入电压ud，故为负反馈。,反馈电压 取自输出电压 uo，并与uo成正比，故为电压反馈。,反馈信号uf与输入信号ui在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为串联反馈。, 串联电压负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,串联电压负反馈,净输入电流id = ii if,if 削弱了净输入电流id，故为

4、负反馈。,反馈电流 取自输出电压 uo，并与uo成正比，故为电压反馈。,反馈信号if 与输入信号ii 在输入端以电流的形式比较，if 和id“并联”由ii 供电，故为并联反馈。, 并联电压负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,并联电压负反馈,反馈信号uf 与输入信号ui 在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为串联反馈。,反馈电压(uf =Rio)取自输出电流io ，并与io 成正比，故为电流反馈。,净输入电压ud = ui uf,uf 削弱了净输入电压ud ，故为负反馈。, 串联电流负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,串联电流负反馈,反馈电流 取自输出电流 io ，并与io 成正比，故为电

5、流反馈。,反馈信号if 与输入信号ii 在输入端以电流的形式比较，if 和id“并联”由ii 供电，故为并联反馈。,净输入电流id = i1 if,if 削弱了净输入电流 id ，故为负反馈。, 并联电流负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,并联电流负反馈,运算放大器电路反馈类型的判别方法,反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈。 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈； 加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈。 对串联反馈而言，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；极性相反时，是正反馈。 对并联反馈而言

6、，输入信号和反馈信号的方向相同时，是负反馈；反向相反时，是正反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,例1：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。,反馈电路从A2的输出端引出，故为电压反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,解：,uf 削弱了净输入电压ud ，故为负反馈。,反馈电压uf和输入电压ui分别加在A1的同相和反相两个输入端，故为串联反馈。,串联电压负反馈,反馈电路从RL靠近“地”端引出，故为电流反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,例2：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。,解：,if 削弱了净输入电流i

7、d ，故为负反馈。,反馈电流if 和输入电流ii 加在A1的同一个输入端，故为并联反馈。,并联电流负反馈,例3：在图示电路中哪些是直流负反馈？,RE1上有两种直流负反馈：由本级电流IE1 产生的；由后级集电极直流电压UC2 经RF 和RE1 分压而产生的。,17.2 放大电路中的负反馈,解：,RE2 上有本级电流IE2 产生的直流负反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,例4：在图示电路中哪些是交流负反馈？说明其类型？,解：,RE1 上有两种交流负反馈：由本级交流分量ie1 产生的串联电流负反馈； 由后级集电极交流电压uo 经RF 和RE1 分压而产生的串联电压负反馈。,17.2 放大电路中的负

8、反馈,解：,反馈提高了e1的电位，使ube1减小，故为负反馈。,反馈从T2的集电极引出，故为电压反馈。,反馈电压引入到T1的发射极，故为串联反馈。,串联电压负反馈,例5：如图，如果RF不接在T2的集电极，而是接在C2与RL之间，两者有何不同？如果RF的一端不是接在T1的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？,RE1上无RF、RE1反馈电路产生的直流负反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,解：,if 增强了净输入电流ib ，故为正反馈。,判断反馈类型的口诀,针对共发射极电路,集出为压，射出为流， 基入为并，射入为串。,17.2 放大电路中的负反馈,17.2.2 负反馈对放大电路工

9、作性能的影响,17.2 放大电路中的负反馈,开环放大倍数, 降低放大倍数,反馈系数,净输入信号,闭环放大倍数,引入负反馈后使放大倍数下降,由于负反馈时，xf与xd同相，故AF是正实数。,|1+AF|称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，|Af|也就愈小。,例：射极跟随器和同相比例运算跟随器引入负反馈，其输出信号全部反馈到输入端，反馈系数为1，反馈极深，故 Auf1，无电压放大作用。,17.2 放大电路中的负反馈,根据 ，可知 。,在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数（如电阻、电容）有关，基本上不受外界因素变化的影响，此时放大电路的工作非常稳定。,若AF 1，称为深度负反馈，有

10、 。, 提高放大倍数的稳定性,17.2 放大电路中的负反馈,显然 ，故引入负反馈使放大倍数的稳定性提高了。,负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。,接近正弦波, 改善波形失真,17.2 放大电路中的负反馈,大,小,略大,略小,略小,略大,略大,略小, 展宽通频带,17.2 放大电路中的负反馈,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,5. 对输入电阻和输出电阻的影响,1. 对输入电阻的影响,负反馈对输入电阻的影响取决于反馈网络与基本放大电路在输入回路的连接方式，即取决于是串联还是并联负反馈，与输出回路中反馈的取样方式无直接关系。,Ri：基本放大电路的输入电阻（

11、开环输入电阻）,Rif：负反馈放大电路的输入电阻（闭环输入电阻）,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,串联负反馈对输入电阻的影响,开环输入电阻,闭环输入电阻,显然，引入串联负反馈后，输入电阻增加了。,当引入电压串联负反馈时，,当引入电流串联负反馈时，,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,在某些放大电路中，有些电阻并不在反馈环内。,如图，共射电路中的基极偏置电阻Rb，负反馈对它并不产生影响。,如图,整个电路的输入电阻,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,并联负反馈对输入电阻的影响,开环输入电阻,闭环输入电阻,显然，引入并联负反馈后，输入电阻减小了。,当引入电压并联负反馈时，,当引入电流并联负反馈

12、时，,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,6. 对输出电阻的影响,电压负反馈对输出电阻的影响,负反馈对输出电阻的影响取决于反馈网络在放大电路输出回路的取样方式，即是电压还是电流负反馈，与反馈网络在输入回路的连接方式无直接关系。,Ro：基本放大电路的输出电阻(即开环输出电阻),Ao：基本放大电路在负载RL开路时的放大倍数,Rof：闭环输出电阻,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,显然，引入电压负反馈后，输出电阻减小了。,当引入电压串联负反馈时，,当引入电压并联负反馈时，,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,电流负反馈对输出电阻的影响,Ro：基本放大电路的输出电阻(即开环输出电阻),As：基本放大

13、电路在负载RL短路时的放大倍数,Rof: 闭环输出电阻,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,当引入电流串联负反馈时，,当引入电压并联负反馈时，,显然，引入电流负反馈后，输出电阻增加了。,指的是反馈环内的输出电阻,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,负反馈之所以能改善放大电路的多方面的性能，归根到底是由于将电路的输出量引回到输入端与输入量进行比较，从而随时对输出量进行调整。,反馈愈深，调整作用愈强，对放大电路性能的影响愈大，但闭环放大倍数下降愈多。负反馈对放大电路性能的影响，是以牺牲增益为代价的。,反馈深度（1+AF）或环路放大倍数AF 的值不能无限增加，否则放大电路将容易产生不稳定现象（自激）。,17.3 振荡电路中的正反馈,17.3.1 自激振荡,自激振荡：