廣東外語外貿(mào)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》第二篇模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)主講教師：李心廣電話：36207429(O)第一頁，共六十二頁。第八章負(fù)反饋放大器8.1負(fù)反饋的概念8.2負(fù)反饋的類型及分析方法8.3負(fù)反饋對放大電路的影響第二頁，共六十二頁。8.1負(fù)反饋的概念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(fù)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(fù)反饋，就要判斷反饋信號與輸入信號的相位關(guān)系，同相是正反饋，反相是負(fù)反饋。第三頁，共六十二頁。放大器輸出輸入取+加強輸入信號正反饋用于振蕩器取-削弱輸入信號負(fù)反饋用于放大器開環(huán)閉環(huán)負(fù)反饋的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；穩(wěn)定放大倍數(shù)；提高輸入電阻；降低輸出電阻；擴展通頻帶。反饋網(wǎng)絡(luò)±疊加反饋信號實際被放大信號反饋框圖：第四頁，共六十二頁。反饋電路的三個環(huán)節(jié)：放大：反饋：疊加：負(fù)反饋框圖：基本放大電路Ao反饋回路F+–輸出信號輸入信號反饋信號差值信號第五頁，共六十二頁。基本放大電路Ao反饋回路F+–——開環(huán)放大倍數(shù)——閉環(huán)放大倍數(shù)——反饋系數(shù)第六頁，共六十二頁。負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系：基本放大電路Ao反饋回路F+–反饋深度定義：第七頁，共六十二頁。負(fù)反饋放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)當(dāng)AoF>>1時，結(jié)論：當(dāng)AoF>>1

很大時，負(fù)反饋放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān)，只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。即負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù)。第八頁，共六十二頁。ufud例：Rf、RE1組成反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)：+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf第九頁，共六十二頁。8.2負(fù)反饋的類型及分析方法8.2.1負(fù)反饋的類型一、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。電壓負(fù)反饋：可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負(fù)反饋：可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。假設(shè)輸出端短路，即Uo=0，若反饋仍存在，說明反饋與Uo不是成正比關(guān)系，故應(yīng)為電流反饋；若Uo=0，反饋也不存在了，則為電壓反饋。第十頁，共六十二頁。RLuoRLuo電壓反饋采樣的兩種形式：采樣電阻很大第十一頁，共六十二頁。電流反饋采樣的兩種形式：RLioiERLioiERf采樣電阻很小第十二頁，共六十二頁。根據(jù)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(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較。并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號電流與輸入信號電流比較。串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大；并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋第十三頁，共六十二頁。iifibib=i-if并聯(lián)反饋ufuiubeube=ui-uf串聯(lián)反饋第十四頁，共六十二頁。三、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(wǎng)絡(luò)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(lián)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。第十五頁，共六十二頁。增加隔直電容C后，Rf只對交流起反饋作用。注：本電路中C1、C2也起到隔直作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C第十六頁，共六十二頁。增加旁路電容C后，Rf只對直流起反饋作用。C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1第十七頁，共六十二頁。負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點負(fù)反饋的分類小結(jié)第十八頁，共六十二頁。8.1.2反饋的分類和判斷一、按反饋的極性分類第十九頁，共六十二頁。第二十頁，共六十二頁。二、按交直流性質(zhì)分類直流反饋。若反饋到輸入回路的信息是直流成分，則稱為直流反饋。直流負(fù)反饋主要用于穩(wěn)定直流工作點。交流反饋。反饋到輸入回路的信號是交流成分，則稱為交流反饋。交流負(fù)反饋主要用于放大電路的性能改善。三、按輸出端取樣對象分類電壓反饋。在反饋電路中，反饋信號的取樣對象是輸出電壓，通稱為電壓反饋。其特點是反饋信號與輸出電壓成正比關(guān)系，也可以說電壓反饋是將輸出電壓的一部分或全部按一定方式反饋回輸入端。電流反饋。反饋信號取樣對象為輸出電流，其特點是反饋信號與輸出電流成正比，也可以說電流反饋是輸出電流的一部分或全部，按一定方式反饋到輸入回路。第二十一頁，共六十二頁。第二十二頁，共六十二頁。四、按接入端連接方式分類串聯(lián)反饋。反饋信號以電壓形式串接在輸入回路中，以電壓形式疊加決定凈輸入電壓信號，即U'i=Ui-Uf。從電路結(jié)構(gòu)上看，反饋電路與輸入端串接在輸入回路，換句話，反饋端與輸入端不在三極管同一極。并聯(lián)反饋。反饋信號是并接在輸入回路中，以電流形式在輸入端疊加決定凈輸入電流信號，即I'i=Ii-If。從電路結(jié)構(gòu)上看，反饋電路與輸入端在三極管同一極。第二十三頁，共六十二頁。第二十四頁，共六十二頁。8.2負(fù)反饋的四種組態(tài)8.2.2串聯(lián)電壓負(fù)反饋第二十五頁，共六十二頁。第二十六頁，共六十二頁。8.2.3串聯(lián)電流負(fù)反饋第二十七頁，共六十二頁。第二十八頁，共六十二頁。8.2.4并聯(lián)電壓負(fù)反饋第二十九頁，共六十二頁。第三十頁，共六十二頁。8.2.5并聯(lián)電流負(fù)反饋第三十一頁，共六十二頁。第三十二頁，共六十二頁。8.2.2負(fù)反饋的分析方法分析步驟：3.是否負(fù)反饋？4.是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？（判斷反饋的組態(tài)）1.找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）。2.是交流反饋還是直流反饋？一、反饋類型的判斷第三十三頁，共六十二頁。電壓反饋與電流反饋判別方法：電壓反饋一般從后級放大器的集電極采樣。電流反饋一般從后級放大器的發(fā)射極采樣。并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法：并聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管基極。串聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管發(fā)射極。注意：直流反饋中，輸出電壓指UCE，輸出電流指IE或IC。第三十四頁，共六十二頁。判斷負(fù)反饋的方法——瞬時極性法假設(shè)輸出端信號有一定極性的瞬時變化，依次經(jīng)過反饋、比較、放大后，再回到輸出端，若輸出信號與原輸出信號的變化極性相反，則為負(fù)反饋。反之為正反饋。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(guān)系。第三十五頁，共六十二頁。例1：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，對直流不起作用。第三十六頁，共六十二頁。分析中用到了三極管的集電極與基極相位相反這一性質(zhì)。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rfubeube第三十七頁，共六十二頁。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(biāo)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(dāng)為交流反饋時，瞬時極性法所判斷的也是相位的關(guān)系。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。第三十八頁，共六十二頁。例2：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋并聯(lián)反饋uoifib=i+ifuo此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，對直流也起作用。第三十九頁，共六十二頁。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif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(fù)反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。3.交流負(fù)反饋，穩(wěn)定放大倍數(shù)。第四十頁，共六十二頁。例3：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流反饋并聯(lián)反饋iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2第四十一頁，共六十二頁。例4：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流并聯(lián)負(fù)反饋。對直流也起作用，可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB2第四十二頁，共六十二頁。例5：判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie電流串聯(lián)反饋RE2對交流反饋不起作用1.對交流信號：ieueube=ui-ueibieRE1：電流串聯(lián)負(fù)反饋。第四十三頁，共六十二頁。2.對直流信號：RE1、RE2對直流均起作用，通過反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。反饋過程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UB–UEIBIE第四十四頁，共六十二頁。例6：判斷如圖電路中RE3的負(fù)反饋作用。+UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=ui–ufuc1uc2ib3ie3電流串聯(lián)負(fù)反饋。第四十五頁，共六十二頁。二、負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)方法一：當(dāng)電路比較簡單時，可直接用微變等效電路分析。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例：第四十六頁，共六十二頁。放大倍數(shù)穩(wěn)定性的比較：=60時,

Ao

=-93=50時,Ao=-77=60時,AF=-19.4=50時,AF

=-18.6無負(fù)反饋時：有負(fù)反饋時：RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k第四十七頁，共六十二頁。性能比較：結(jié)論:(1)輸入電阻提高了。

(2)放大倍數(shù)減小了，但穩(wěn)定了，即受晶體管的影響減小。無RF有RF放大倍數(shù)-93-19.4輸入電阻1.52k5.9k

輸出電阻5k5k

RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k第四十八頁，共六十二頁。方法二：從負(fù)反饋電路的閉環(huán)放大倍數(shù)的公式出發(fā)。先計算Ao和F。計算AF。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例：第四十九頁，共六十二頁。F-0.1/(5//5)=-0.04RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k與方法一的計算結(jié)果基本相同。第五十頁，共六十二頁。方法三：放大倍數(shù)的近似計算。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例1：若（1+

）RF>>rbe,則與方法一比較：在深度負(fù)反饋下，兩種方法結(jié)果一致。第五十一頁，共六十二頁。RB+ECC1C2RERLuiuo例2：射極跟隨器性能：（1）放大倍數(shù)

1（2）輸入電阻大（3）輸出電阻小反饋形式：電壓串聯(lián)負(fù)反饋第五十二頁，共六十二頁。放大倍數(shù)的近似計算：若（1+

）R′L>>rbe

,則AF

1因為uf=uo，所以F=uf/uo=1（1）用公式：（2）用反饋放大器進行計算：AF=

1/F

1第五十三頁，共六十二頁。8.3負(fù)反饋對放大電路的影響基本放大電路Ao反饋回電路F+–反饋電路的基本方程第五十四頁，共六十二頁。一、對放大倍數(shù)的影響Ao開環(huán)放大倍數(shù)AF閉環(huán)放大倍數(shù)反饋深度定義：第五十五頁，共六十二頁。同相，所以則有：負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。引入負(fù)反饋使電路的穩(wěn)定性提高。(2)中，(1)(3)若稱為深度負(fù)反饋，此時在深度負(fù)反饋的情況下，放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。第五十六頁，共六十二頁。二、改善波形的失真Aouiuo加反饋前加反饋后ufuiudAoF+–改善uouo第五十七頁，共六十二頁。三、對輸入、輸出電阻的影響1.串聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻增加：2.并聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻減?。?/p>