15.2負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響基本放大電路Ao反饋回電路F

+–Ao開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)AF閉環(huán)放大倍數(shù)反饋深度25.2.1使放大器的放大倍數(shù)下降負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。閉環(huán)放大倍數(shù)Af是開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A的(1+FA)分之一負(fù)反饋FAAAooF+=135.2.2穩(wěn)定被取樣的輸出信號(hào)1.電壓負(fù)反饋

對(duì)下圖所示的串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路,當(dāng)某一因素使Uo增大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生如下反饋過(guò)程：從而使Uo的變化量大大減小,

Uo的穩(wěn)定性大大提高。

Uo↑→UE1↑→UBE1↓→UC1↑→UB2↑Uo↓UC2↓←4

對(duì)于圖5-9所示的并聯(lián)電壓負(fù)反饋電路,當(dāng)某一因素使Uo增大時(shí),則Uo↑→If↓→IB↑→IC↑Uo↓UC↓結(jié)果使Uo的變化量減小,Uo的穩(wěn)定性提高。

圖5–9并聯(lián)電壓負(fù)反饋放大器52.電流負(fù)反饋

下圖所示的并聯(lián)電流負(fù)反饋電路,當(dāng)某一因素使Ie2增大時(shí),則：Ie2↑→If↓→Ib1↑→Ic1↑→Uc1↓→Ub2↓Ie2↓Ib2↓結(jié)果使得Ie2的增量減小,穩(wěn)定性提高；6

因?yàn)殡娏髫?fù)反饋,被取樣的輸出信號(hào)是輸出電流,所以,凡是電流負(fù)反饋,必然能穩(wěn)定輸出電流。因?yàn)镮c2≈Ie2,所以Ie2穩(wěn)定,Ic2也穩(wěn)定。值得說(shuō)明的是,該反饋電路所穩(wěn)定的電流是流過(guò)RL′的電流,不是流過(guò)RL的電流。Ie2↑→If↓→Ib1↑→Ic1↑→Uc1↓→Ub2↓Ie2↓Ib2↓7Af的相對(duì)變化量A的相對(duì)變化量5.2.3使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開(kāi)環(huán)減小了1+AF倍，放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高。8另一方面在深度負(fù)反饋條件下

即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。9例5.2.1

A

=

103，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高

100

倍，求F、Af，A變化

10%時(shí)的

Af

，以及dAf/Af。解：

1)1+AF=100，則F=(100–1)/

A=0.0992)=103/

100=103)此時(shí)的Af=負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。10無(wú)反饋時(shí)：BW=fH

fL

fH引入反饋后，fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可證明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)=(1+AF)fH

fHf

=(1+AF)BW

BWf=fHf

fLf5.2.4擴(kuò)展放大器的通頻帶

放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了?？梢宰C明：fbwf=(1+AF)fbw放大器的一個(gè)重要特性：增益與通頻帶之積為常數(shù)。即：Amf×fbwf=Am×fbw115.2.5

改變放大電路的輸入和輸出電阻一、對(duì)輸入電阻的影響1.串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大Rif深度負(fù)反饋：ii

A

FuiuidufRiAFuid理解：串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個(gè)電阻，故輸入電阻增加。

負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響，只與比較方式有關(guān)，而與取樣方式無(wú)關(guān)122.并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小Rif深度負(fù)反饋：ifiidii

A

FuiRiAFiid理解：并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了一條支路，故輸入電阻減小。135.2.6對(duì)輸出電阻的影響1.電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小圖5–13電壓負(fù)反饋方框圖

負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響，只與取樣方式有關(guān)，而與比較方式無(wú)關(guān)14將放大電路輸出端用電壓源等效，ro為無(wú)反饋放大器的輸出電阻。按照求輸出電阻的方法，令輸入信號(hào)為0，在輸出端外加電壓Uo，則無(wú)論是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋，均成立。

可見(jiàn),引入電壓負(fù)反饋后可使輸出電阻減小到ro／(1+AoF)。不同的反饋形式,其A、F的含義不同。串聯(lián)電壓負(fù)反饋F=Fu=Uf/Uo,A=Au=Uo/Ui′;并聯(lián)電壓負(fù)反饋F=Fg=If/Uo,A=Ar=Uo/Ii′。15理解：電壓負(fù)反饋目的是阻止

uo的變化，穩(wěn)定輸出電壓。放大電路空載時(shí)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。roesouoRL深度負(fù)反饋：16(A為RL=0時(shí)的短路開(kāi)環(huán)放大倍數(shù))2.電流負(fù)反饋使輸出電阻增大將放大器輸出端用電流源等效，令輸入信號(hào)為0，在輸出端外加電壓，則，于是有：深度負(fù)反饋：17理解：電流負(fù)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(shí)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。roisoioRL18由于電路中存在非線性器件，所以即使輸入信號(hào)Xi為正弦波，輸出也不是正弦波，而會(huì)產(chǎn)生一定的非線性失真。引入負(fù)反饋后，非線性失真將會(huì)減小。負(fù)反饋只能減小放大器自身產(chǎn)生的非線性失真。可證明，引入負(fù)反饋后，放大電路的非線性失真減小到r/(1+FA)。r為無(wú)反饋時(shí)的非線性失真系數(shù)。同樣的道理，采用負(fù)反饋也可以抑制放大電路自身產(chǎn)生的噪聲，其關(guān)系為N/(1+AF)，N為無(wú)反反饋時(shí)的噪聲系數(shù)。采負(fù)反饋，也可抑制干擾信號(hào)。綜上所述，在放大器中，引入負(fù)反饋后，雖然會(huì)使放大倍數(shù)降低，但是可以在很多方面改善放大器的性能。所以在實(shí)際放大器中，幾乎無(wú)一例外地都引入不同程度的負(fù)反饋。5.2.7減小非線性失真和抑制干擾、噪聲19一、減少非線性失真uf加入負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋FufAuiuo+–uiduo大小略大略小略小略大uiA接近正弦波20二、改善波形的失真Aouiuo加反饋前加反饋后ufuiudAoF+–

改善uouo21【例1】某放大器的Au=1000,ri=10kΩ,ro=10kΩ,

在該電路中引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋后,當(dāng)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)變化±10%時(shí),閉環(huán)放大倍數(shù)變化不超過(guò)±1%,求Auf,rif,rof。解：22小結(jié)：

1、直流負(fù)反饋可以穩(wěn)定直流工作點(diǎn)；交流負(fù)反饋可以改善放大電路的性能。

2、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)反饋可穩(wěn)定輸出電流，增大輸出電阻。

3、串聯(lián)負(fù)反饋可增大輸入電阻，要求信號(hào)源為恒壓源；并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻，要求信號(hào)源為恒流源。

4、負(fù)反饋只能減小自身產(chǎn)生的波形失真和噪聲。

5、負(fù)反饋雖然降低了放大倍數(shù)，但使放大倍數(shù)更穩(wěn)定，且通頻帶展寬了。23為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則

要穩(wěn)定直流量——引入直流負(fù)反饋

要穩(wěn)定交流量——引入交流負(fù)反饋

要穩(wěn)定輸出電壓——引入電壓負(fù)反饋

要穩(wěn)定輸出電流——引入電流負(fù)反饋24根據(jù)對(duì)輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型欲提高輸入電阻，采用串聯(lián)反饋；欲降低輸入電阻，采用并聯(lián)反饋；要求高內(nèi)阻輸出，采用電流反饋；要求低內(nèi)阻輸出，采用電壓反饋。25為