1、,主要內(nèi)容： 一、 負(fù)反饋的概念 二、 負(fù)反饋的類(lèi)型及分析方法 三、 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響,難點(diǎn),第四章 負(fù)反饋放大電路,在所有實(shí)用的放大電路之中，幾乎都引入負(fù)反饋技術(shù)。因?yàn)樗梢苑€(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)、可以穩(wěn)定放大倍數(shù)、可以改善波形、可以增加通頻帶寬度，還可以改變輸入、輸出阻抗。一句話(huà)，就是可以多方面改善放大電路的性能指標(biāo)。,4.1 負(fù)反饋及其基本類(lèi)型,1、反饋： 將電路中的輸出量（電壓或電流）一部分（或全部）通過(guò)一定的電路，以一定方式回送到輸入端。這種回送過(guò)程稱(chēng)為反饋?；厮碗娐贩Q(chēng)反饋網(wǎng)絡(luò)。,一、 反饋的概念,2、正反饋、負(fù)反饋：,正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后，使放大器中凈輸入信號(hào)（xid）

2、增大(大于Xi) 。,負(fù)反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋之后，使放大器中凈輸入信號(hào)（xid）變小（小于Xi) 。,3、直流反饋和交流反饋,根據(jù)反饋信號(hào)本身的交、直流性質(zhì)，可以分為直流反饋和交流反饋,直流反饋：若反饋信號(hào)中只包含直流成分，則稱(chēng)直流反饋。 交流反饋：若反饋信號(hào)中只包含交流成分，則稱(chēng)交流反饋。,4、本級(jí)反饋和級(jí)間反饋 本級(jí)反饋反饋只存在于某一級(jí)放大器中 級(jí)間反饋反饋存在于兩級(jí)以上的放大器中,本章重點(diǎn)分析交流負(fù)反饋,5、反饋系數(shù)F,6、開(kāi)環(huán)放大倍數(shù) 閉環(huán)放大倍數(shù),開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)：（基本放大器的放大倍數(shù)）,用來(lái)反映反饋程度,閉環(huán)放大倍數(shù)（有反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)的放大倍數(shù)）,討論 當(dāng)正反饋時(shí),XidXi

3、AAf (提高),當(dāng)負(fù)反饋時(shí),XidAf (降低),A 、Af與F三者的關(guān)系：,稱(chēng)(1+AF) 為反饋深度,若 (1+AF) 1 則AfA為負(fù)反饋情況,若 (1+AF) 1則AfA為正反饋情況,電壓串聯(lián)負(fù)反饋（即取的是電壓信號(hào)，與輸入信號(hào)相串聯(lián)） 電壓并聯(lián)負(fù)反饋（即取的是電壓信號(hào)，并聯(lián)在輸入回路中） 電流串聯(lián)負(fù)反饋（即取的是電流信號(hào)，串聯(lián)在輸入回路中） 電流并聯(lián)負(fù)反饋（即取的是電流信號(hào)，并聯(lián)在輸入回路中）,四種形式,二、負(fù)反饋的類(lèi)型,明顯特點(diǎn)： 是電壓反饋，還是電流反饋要看輸出端。 與負(fù)載并聯(lián)是電壓反饋，串聯(lián)的是電流反饋。 是并聯(lián)，還是串聯(lián)要看輸入端。 若是串聯(lián)，只能以電壓的方式求和，故圈中畫(huà)

4、了us 若是并聯(lián)，只能以電流的方式求和，故圈中畫(huà)了Is,找一找輸入回路與輸出回路之間有無(wú)聯(lián)系的元件。若有，則存在反饋；若無(wú)，則不存在反饋。該聯(lián)系元件通常稱(chēng)為反饋元件。,三、負(fù)反饋類(lèi)型的判斷 1、判斷有無(wú)反饋:,RE就是輸入、輸出回路的聯(lián)系元件，故存在反饋。 RE就是反饋元件,往往采用瞬時(shí)極性法以確定凈輸入變化 具體為，先假定輸入信號(hào)處于某一瞬時(shí)極性（比如為正）然后順著信號(hào)的傳輸方向逐級(jí)推出輸出信號(hào)和反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。（即入點(diǎn)、出點(diǎn)、反饋點(diǎn)極性），然后再確定是增強(qiáng)還是削弱了原來(lái)的輸入信號(hào)。,2、判斷正負(fù)反饋,按極性法又知uf大于零負(fù)反饋,若無(wú)反饋ube=ui，有反饋 ube = ui uf,注

5、：出點(diǎn)、反饋點(diǎn)重合,當(dāng)有RF時(shí)，T1發(fā)射極變負(fù)，凈輸入變大是交流正反饋放大器,為負(fù)反饋,vid = vi vf 符合公式： Xid=(Xi-Xf)Xi,i,id = ii if 凈輸入信號(hào)變小 負(fù)反饋,判斷交、直流反饋時(shí)主要是觀察反饋網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)，如果反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻、電容串聯(lián)組成的，則是交流反饋；如果反饋網(wǎng)絡(luò)除了電阻外還并聯(lián)有電容，則是直流反饋；如果反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻組成的，則是交直流反饋。,3、判斷是直流還是交流反饋,電壓反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電壓成比例。,電流反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電流成比例。,判斷方法可用上述定義判斷，也可用輸出端短路法：,輸出負(fù)載短路，若反饋量消失，則為電壓反

6、饋，否則為電流反饋。,4、判斷電壓反饋還是電流反饋,凈信號(hào)ib=ii-if變小。 為負(fù)反饋，而if=(ui-uo)/Rf-uo/Rf即比例于電壓信號(hào)，故為電壓負(fù)反饋,當(dāng)輸出端短路接地后，反饋量就消失 所以為電壓反饋,短路后RL就無(wú)反饋量，故為電壓反饋,短路負(fù)載后也有反饋量，故為電流反饋,同上例，也為電流負(fù)反饋,5. 判斷串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的不同電極。有：,uid=ui-uf,并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極（成為節(jié)點(diǎn)）。有：,iid=ii-if,對(duì)于三極管來(lái)說(shuō)，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反

7、饋；一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。,對(duì)于運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在同相輸入端一個(gè)加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。,一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極,屬串聯(lián)負(fù)反饋,同加在一端，屬并聯(lián)。,加在不同端，屬串聯(lián)。,同時(shí)加在三極管的基極或發(fā)射極,屬電壓并聯(lián)負(fù)反饋,1、判斷有無(wú)反饋: 找一找輸入回路與輸出回路之間有無(wú)聯(lián)系的元件。若有，則存在反饋；若無(wú)，則不存在反饋。該聯(lián)系元件通常稱(chēng)為反饋元件。,2、判斷正負(fù)反饋 往往采用瞬時(shí)極性法以確定凈輸入變化 具體為:先假定輸入信號(hào)處于某一瞬時(shí)極性（比如為正）然后順著信號(hào)的傳 輸方向逐級(jí)推出輸出信號(hào)和反饋信

8、號(hào)的瞬時(shí)極性。（即入點(diǎn)、出點(diǎn)、反饋點(diǎn)極性）， 然后確定是增強(qiáng)還是削弱了原來(lái)的輸入信號(hào)。,負(fù)反饋判斷總結(jié)：,4、判斷電壓反饋還是電流反饋 電壓反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電壓成比 例。 電流反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電流成比 例。 判斷方法：可用上述定義判斷，也可用輸出端短路法,3、判斷是直流還是交流反饋 判斷交、直流反饋時(shí)主要是觀察反饋網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)，如果反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻、電容串聯(lián)組成的，則是交流反饋；如果反饋網(wǎng)絡(luò)除了電阻外還并聯(lián)有電容，則是直流反饋；如果反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻組成的，則是交直流反饋。,5. 判斷串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋 串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的不同電極 并聯(lián)反饋：

9、反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極（成為節(jié)點(diǎn)）。,一、提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,由于環(huán)境溫度的變化，電源的電壓波動(dòng)，以及元器件的老化等因素，將導(dǎo)致放大器的放大倍數(shù)在使用過(guò)程中也會(huì)隨之波動(dòng)，當(dāng)引入負(fù)反饋后，可以使這種影響降低。,4.2 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響, 負(fù)反饋 1+AF 1,相對(duì)誤差變小了，故提高了增益的穩(wěn)定性。,討論：,當(dāng) （1+AF）1時(shí)，稱(chēng)為深度負(fù)反饋 。,顯然放大倍數(shù)基本上由反饋網(wǎng)絡(luò)決定 。,例：某一負(fù)反饋放大電路，其中A=104，反饋系數(shù)為F=0.01，如果由于參數(shù)變化使A變化了10%（即A:900011000）求Af的相對(duì)變化是多少?,解：,例：已知RB1=

10、100k ，RB2=33k，RE=2.4k，RF=100， RC=5k，RL=5k，=60，EC=15V，rbe=1.62 k。求Af。,放大倍數(shù)的傳統(tǒng)近似計(jì)算（微變等效法）,若（1+ ）RF rbe Af =-25,uf = RF ie uo= -RL ic,反饋系數(shù) F=(uf/u0)=-RF/RL,所以 AF1/F=-25,用深度反饋放大器公式,Af 1/F 再求結(jié)果,1、減小非線性失真原理：,二、減小非線性失真和擴(kuò)展了通頻帶,因?yàn)槿龢O管的輸入特性曲線不是線性的，而是非線性的，這將造成輸入的ib信號(hào)不是真正的正弦信號(hào) 。,這樣標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號(hào)經(jīng)放大器放大后輸出的信號(hào)也就不是準(zhǔn)正弦信號(hào)了 。

11、,xi,xo,準(zhǔn)正弦,A,（無(wú)反饋時(shí)）,（有負(fù)反饋后） 送入的不是準(zhǔn)正弦，結(jié)果為近似正弦信號(hào)。,2、擴(kuò)展了通頻帶,經(jīng)理論分析如下圖示：,可以證明：BWf=（1+AF）BW,放大器的一個(gè)重要特性：增益與通頻帶之積為常數(shù)。,A,Af,1、對(duì)輸入電阻的影響:,當(dāng)串聯(lián)時(shí)，增大了輸入的電阻值,當(dāng)并聯(lián)時(shí)，降低了輸入的電阻值,三、改變了放大電路的輸入和輸出電阻,2、對(duì)輸出電阻的影響,若是電壓負(fù)反饋，則使輸出電阻變小,若是電流負(fù)反饋，則使輸出電阻變大,對(duì)電流負(fù)反饋，是與輸出端串聯(lián)，輸出電阻變大了。,對(duì)電壓負(fù)反饋，是與輸出端并聯(lián)，輸出電阻變小了。,如何根據(jù)使用要求選擇合適的負(fù)反饋類(lèi)型？ 如何從理論上估算深度負(fù)反

12、饋放大電路的性能？ 如何防止負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生的自激振蕩？ 下面就幾個(gè)問(wèn)題分別進(jìn)行分析討論。,4.3負(fù)反饋放大電路應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題,要穩(wěn)定放大電路的某一個(gè)量，就采用這個(gè)量的負(fù)反饋。具體如： 穩(wěn)定直流量，就引入直流反饋；穩(wěn)定交流量，就引入交流反饋。 穩(wěn)定輸出電壓，就引入電壓負(fù)反饋。 穩(wěn)定輸出電流，就引入電流負(fù)反饋。,一、負(fù)反饋類(lèi)型的選取原則：,根據(jù)對(duì)輸入電阻、輸出電阻的要求來(lái)定反饋類(lèi)型。具體如： 若要提高輸入電阻值，用串聯(lián)負(fù)反饋。 若要降低輸入電阻值，用并聯(lián)負(fù)反饋。 若要提高輸出電阻值，用電流負(fù)反饋。 若要降低輸出電阻值，用電壓負(fù)反饋。,根據(jù)信號(hào)源及負(fù)載來(lái)確定反饋類(lèi)型。 具體如： 當(dāng)輸入信號(hào)源為

13、恒壓源時(shí)，應(yīng)采用串聯(lián)負(fù)反饋。 當(dāng)輸入信號(hào)源為恒流源時(shí)，應(yīng)采用并聯(lián)負(fù)反饋。 當(dāng)要求帶載能力強(qiáng)時(shí)，應(yīng)采用電壓負(fù)反饋。 當(dāng)要求恒流源方式輸出時(shí)，應(yīng)采用電流負(fù)反饋。,1、深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)：,當(dāng)（1+AF）1時(shí)，稱(chēng)深度負(fù)反饋,此時(shí)有,很重要,二、深度負(fù)反饋放大器的特性分析：,即反饋信號(hào)近似等于輸入信號(hào),即凈輸入信號(hào)近似為零 以上三點(diǎn)結(jié)論是深度負(fù)反饋放大電路的重要特點(diǎn)，請(qǐng)大家一定記熟，以后要用。,由于,2、深度負(fù)反饋放大電路性能的估算 例1：,試估算負(fù)反饋電壓放大倍數(shù),解:,由于集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的值相當(dāng)大。 為深度負(fù)反饋情況,由于,利用集成運(yùn)放的理想化條件 ：,例2、估算負(fù)反饋電壓放大倍數(shù),解：,由于集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A很大，所以屬于深度負(fù)反饋。 利用理想化條件：,而,再由圖可知,由于,例3,例4,虛斷,虛地,虛斷,虛地,例5,例6,虛短,虛斷,虛短