1、電工學第七章反饋放大電路第1頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.1 反饋的概念與分類凡是將放大電路輸出端的信號（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號迭加，就稱為反饋。若引回的信號削弱了輸入信號，就稱為負反饋。若引回的信號增強了輸入信號，就稱為正反饋。這里所說的信號一般是指交流信號，所以判斷正負反饋，就要判斷反饋信號與輸入信號的相位關系，同相是正反饋(positive feedback )，反相是負反饋(negative feedback )。7.1 .1 什么是反饋第2頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五放大器輸出輸入取+ 加強輸入信號

2、 正反饋 用于振蕩器取 - 削弱輸入信號 負反饋 用于放大器開環(huán)閉環(huán)負反饋的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；穩(wěn)定放大倍數；提高輸入電阻；降低輸出電阻；擴展通頻帶。反饋網絡疊加反饋信號實際被放大信號反饋框圖：第3頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.1.2 交流反饋與直流反饋交流反饋：反饋只對交流信號起作用。直流反饋：反饋只對直流起作用。若在反饋網絡中串接隔直電容，則可以隔斷直流，此時反饋只對交流起作用。在起反饋作用的電阻兩端并聯旁路電容，可以使其只對直流起作用。有的反饋只對交流信號起作用；有的反饋只對直流信號起作用；有的反饋對交、直流信號均起作用。第4頁，共70頁，2022年，5月

3、20日，4點56分，星期五增加隔直電容C后，Rf只對交流起反饋作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCvovi+T1T2RfRE1C第5頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五增加旁路電容C后，RE1只對直流起反饋作用。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCvovi+T1T2RfRE1第6頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五判斷負反饋的方法瞬時極性法假設輸入端信號有一定極性的瞬時變化，依次經過放大、比較、反饋后，再回到輸入端，若反饋信號削弱了輸入信號的變化，則為負反饋。反之為正反饋。也可以從輸出端

4、開始。如果是電壓反饋，則要從輸出電壓的微小變化開始。如果是電流反饋，則要從輸出電流的微小變化開始。判斷時在輸入端也要反映出反饋信號與輸入信號的比較關系。7.1.3 正反饋與負反饋第7頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例R2引回負反饋反饋通路+凈輸入量減小+凈輸入量增大R2引回正反饋第8頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五級間負反饋+凈輸入量減小級間反饋通路本級反饋通路第9頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五+VCCRSR1R3R2RLRE2RC2T1RE1CET2RC1Rf引回正反饋反饋信號與輸入信號極性相同第10頁，共70頁，20

5、22年，5月20日，4點56分，星期五 由集成運放（差動放大電路）組成的反饋電路，可通過分析運放的凈輸入信號“vid”或“iid”因反饋的引入是大了還是小了來判斷反饋的極性； 由分立元件組成的反饋電路，可通過分析輸入級放大管的凈輸入信號“vbe”或“ib”因反饋的引入是大了還是小了來判斷反饋的極性；兩種放大電路判斷的方法：總結第11頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五特別注意應當特別指出，反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量，而與輸入量無關。+例反饋電壓vf不表示R1上的實際電壓，而只表示輸出電壓vo作用的結果。因此在分析反饋極性或計算反饋量時，可將輸出量視為作用于反饋網絡的獨

6、立源。第12頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五根據反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯反饋和并聯反饋。串聯反饋：反饋信號與輸入信號串聯，即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較。并聯反饋：反饋信號與輸入信號并聯，即反饋信號電流與輸入信號電流比較。7.1.4串聯反饋和并聯反饋串聯反饋和并聯反饋是看電路的輸入端第13頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五iifibib=i-if并聯反饋vfvivbevbe=vi-vf串聯反饋并聯反饋：反饋端與輸入端在同一電極。串聯反饋：反饋端與輸入端不在同一電極。第14頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56

7、分，星期五7.1.5 電壓反饋和電流反饋電壓反饋：反饋信號取自輸出電壓信號。電流反饋：反饋信號取自輸出電流信號。根據反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。電壓反饋和電流反饋是看電路的輸出端第15頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五RLvoRLvo電壓反饋采樣的兩種形式（分立元件） ：第16頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五電壓反饋采樣的兩種形式（集成運放） ：+電壓反饋取自于輸出電壓， 并接在輸出回路，因此反饋端與輸出端接在同一電極上。電壓反饋：將負載短路，反饋量為零。第17頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五電流反饋采

8、樣的兩種形式（分立元件）：RLioie電流反饋：將負載短路，反饋量仍然存在。RLioieR+第18頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五電流反饋采樣的形式（集成運放）：電流反饋取自于輸出電流， 串接在輸出回路，因此反饋端與輸出端不在同一電極上。RLioifR+第19頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五負反饋電壓串聯負反饋電壓并聯負反饋電流串聯負反饋電流并聯負反饋7.2 負反饋放大電路的四種組態(tài)(feedback configuration) 第20頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五反饋網絡7.2.1 電壓串聯(voltage-seri

9、es )負反饋是電壓負反饋，它穩(wěn)定了輸出電壓vO串聯負反饋電路中，信號源內阻RS越小反饋效果越好第21頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.2.2 電壓并聯(voltage-parallel )負反饋第22頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.2.3 電流串聯(current-series )負反饋是電流負反饋，它穩(wěn)定了輸出電流io電流并聯負反饋電路中，信號源內阻RS越大反饋效果越好第23頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.2.4 電流并聯(current-parallel )負反饋第24頁，共70頁，2022年，5月20日，

10、4點56分，星期五 這里分析的是交流信號，不要與直流信號混淆。分析中用到的電壓、電流要在電路中標出。并且注意符號的使用規(guī)則。如果反饋對交直流均起作用，可以用全量。 當為交流反饋時，瞬時極性法所判斷的也是相位的關系。中頻放大電路中兩個信號的相位不是同相就是反相，因此若兩個信號都上升，它們一定同相；若另一個信號下降而另一個上升，它們一定反相。第25頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例1：判斷Rf是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。vfvbevc1vb2vc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCvovi+T1T2Rf此電路是電壓串聯負反饋凈輸入

11、量vbe減小第26頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例2：判斷Rf是否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電壓反饋并聯反饋凈輸入量ib減小此電路是電壓并聯負反饋+VCCRCC2C1RfvsvoiibifRS第27頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五問題：三極管的靜態(tài)工作點如何提供？能否在反饋回路加隔直電容？不能！Rf為三極管提供靜態(tài)電流！Rf 的作用：1. 提供靜態(tài)工作點2. 直流負反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。3. 交流負反饋，穩(wěn)定放大倍數。+VCCRCC2C1RfvsvoiibifRS第28頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例3：判斷Rf是

12、否負反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流反饋并聯反饋凈輸入量ib減小此電路是電流并聯負反饋vovsiibifvfRE2RfRE1RC1RC2+VCCie2RS第29頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例4：判斷如圖電路中RE3的反饋作用。凈輸入量vbe減小電流串聯負反饋電流反饋串聯反饋+VCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3vivbe1vfie3第30頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五反饋電路的三個環(huán)節(jié)：放大：反饋：疊加：負反饋框圖：輸出信號輸入信號反饋信號差值信號7.3 負反饋放大電路增益的一般表達式基本放大電路A反饋回路F+第31

13、頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五開環(huán)放大倍數閉環(huán)放大倍數反饋系數基本放大電路A反饋回路F+第32頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五負反饋放大器的一般關系：反饋深度定義：基本放大電路A反饋回路F+第33頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五負反饋放大器的閉環(huán)放大倍數若 ，引入反饋后，增益減小了，這種反饋稱為負反饋。若 ，引入反饋后，增益增大了，這種反饋稱為正反饋。若 ，則 ，這就是說放大電路在沒有輸入信號時也有輸出信號，叫做放大電路的自激。第34頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五1.電壓串聯負反饋開環(huán)放大倍數反

14、饋系數閉環(huán)電壓放大倍數不同反饋組態(tài)放大倍數和反饋系數的含義第35頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五2.電流串聯負反饋開環(huán)放大倍數（互導放大倍數，電導量綱）反饋系數（電阻量綱）閉環(huán)互導放大倍數第36頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五3.并聯電壓負反饋開環(huán)放大倍數反饋系數（互阻放大倍數，電阻量綱）（電導量綱）閉環(huán)互阻放大倍數第37頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五4. 并聯電流負反饋開環(huán)放大倍數反饋系數閉環(huán)電流放大倍數第38頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.4 負反饋對放大電路性能的影響反饋電路的基本方程基

15、本放大電路A反饋回路F+第39頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五在深度負反饋的情況下，放大倍數只與反饋網絡有關。引入負反饋使電路的穩(wěn)定性提高。(2) 定量分析7.4.1 提高放大倍數的穩(wěn)定性(1)定性分析稱為深度負反饋，此時若第40頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五即A變化了10% 情況下，AF只變化了0.1%例1 某反饋放大電路 A=104， F=0.01。由于某些原因，使A變化了10%，求AF的相對變化量。解：第41頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五得而Av=（1+AvFv）AvF=20100=2000Fv=19/Av=19

16、/2000=0.0095例2： 對一串聯電壓負反饋放大電路，AvF=100，若要求當Av變化10%時，閉環(huán)增益AvF變化0.5%，求Av及反饋系數F解：AvFv=19第42頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.4.2 減小非線性失真Avivo加反饋前加反饋后vfvivdAF+改善vovo第43頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.4.3 對輸入、輸出電阻的影響1. 串聯負反饋使電路的輸入電阻增加：2. 并聯負反饋使電路的輸入電阻減?。豪斫猓捍撠摲答佅喈斢谠谳斎牖芈分写摿艘粋€電阻，故輸入電阻增加。理解：并聯負反饋相當于在輸入回路中并聯了一條支路，故

17、輸入電阻減小。第44頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五3. 電壓負反饋使電路的輸出電阻減?。豪斫猓弘妷贺摲答伳康氖亲柚箆o的變化，穩(wěn)定輸出電壓。放大電路空載時可等效右圖框中為電壓源：輸出電阻越小，輸出電壓越穩(wěn)定，反之亦然。roVsoVoRL第45頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五理解：電流負反饋目的是阻止io的變化，穩(wěn)定輸出電流。放大電路空載時可等效為右圖框中電流源：輸出電阻越大，輸出電流越穩(wěn)定，反之亦然。4. 電流負反饋使電路的輸出電阻增加：roisoioRL第46頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.4.4 擴展通頻帶引入負

18、反饋使電路的通頻帶寬度增加：fABoAAFBF第47頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五思考題為穩(wěn)定輸出電流，應引入_；為穩(wěn)定輸出電壓，應引入_；為穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應引入_；為擴展放大電路通頻帶，應引入_；電流負反饋電壓負反饋直流負反饋交流負反饋能提高放大倍數的是_反饋；能穩(wěn)定放大倍數的是_反饋；正負第48頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五思考題要求輸入電阻ri大，輸出電流穩(wěn)定，應選用_負反饋；某傳感器產生的是電壓信號（幾乎不提供電流），經放大后要求輸出電壓與信號電壓成正比，該放大電路應選用_負反饋；需要一個阻抗變換電路，要求ri小，ro大，應選用_負

19、反饋電流串聯電壓串聯電流并聯第49頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五引入深度負反饋后AF僅與F有關，而與基本放大電路的開環(huán)放大倍數A無關。7.5 深度負反饋條件下的近似計算第50頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五對于并聯負反饋深負反饋時，其基本放大電路的Av均很大，所以 Vid 0在并聯負反饋時也滿足。從此找出Vo與 Vi的關系，從而估算出AvF。下面討論四種組態(tài)反饋的近似估算法。對于串聯負反饋，從此找出Vo與 Vi的關系，從而估算出AvF。虛短虛斷第51頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五近似計算下面深度負反饋電路的增益1.電壓

20、串聯負反饋第52頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五+例：判斷下面電路的反饋組態(tài)，并求放大倍數第53頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五2.電流并聯負反饋+若求電壓放大倍數該如何求？第54頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五3.電壓并聯負反饋若求電壓放大倍數該如何求？第55頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五4.電流串聯負反饋若求電壓放大倍數該如何求？+第56頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例1判斷電路中Rf構成的反饋組態(tài)，計算電路的電壓增益，定性分析電路的輸入輸出電阻。電壓并聯負反饋第57

21、頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五求電壓增益并聯負反饋：輸入電阻Rif很小， Rif=0電壓負反饋：輸出電阻Rof很小， Rof=0第58頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五求下面電路的電壓放大倍數VfRe3RfRe1Io+-If例2+Rb11Rb12Re1Rb21Rc2Re2Rc3Rb32Rc1Re3Rb31RLRfRb22V1V3V2Vo+ VccVi-第59頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五vfRe3RfRe1io+-If反饋網絡第60頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五例3判斷電路的反饋組態(tài)，計算電路的電壓增益vid減小電壓串聯負反饋第61頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五7.8 負反饋放大電路的自激振蕩輸入端不加信號，輸出端也會有一定頻率和幅度的信號輸出，這種現象叫自激振蕩。一、產生自激振蕩的原因及條件當 時，即 在高頻區(qū)或低頻區(qū)產生的附加相移達到180，使中頻區(qū)的負反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當滿足了一定的幅值條件時，便產生自激振蕩。self excited oscillation第62頁，共70頁，2022年，5月20日，4點56分，星期五-20dB/十倍頻程單級共射放大電路在整個頻段范圍