第06章放大电路中的反馈.ppt

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1、第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈模拟电子技术基础模拟电子技术基础第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈 6.1 反馈的基本概念反馈的基本概念6.2 负反馈的四种组态和反馈的一般表达式负反馈的四种组态和反馈的一般表达式6.2 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响6.3 负反馈放大电路分析计算负反馈放大电路分析计算6.4 负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振荡6.1 反馈的基本概念反馈的基本概念6.1.1 反馈概念的建立反馈概念的建立RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuoui+-+-静态工作点稳定的放大器静态工作点稳定的放大器TICIEUE

2、UBECCBBBBVRRRU212IBIC该电路的输出量是该电路的输出量是IC，利用，利用IE(IC)在在RE上的压降上的压降把输出量返送到输入回路，改变了把输出量返送到输入回路，改变了UBE，使，使IC 基本基本稳定。稳定。凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为就称为反馈反馈。6.1.2 反馈的分类反馈的分类一、正反馈和负反馈一、正反馈和负反馈若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为

3、若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是位关系，同相是正反馈正反馈，反相是，反相是负反馈负反馈。用用瞬时极性法瞬时极性法判断正负反馈。判断正负反馈。反馈框图：反馈框图：放大器放大器输出输出输入输入开环开环反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号闭环闭环取取+加强输入信号加强输入信号 正反馈正反馈 用于振荡器用于振荡器取取-削弱输入信号削弱输入信号 负反馈负反馈 用于放大器用于放大器负反馈

4、的作用：负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；改稳定静态工作点；稳定放大倍数；改变输入电阻和输出电阻；扩展通频带。变输入电阻和输出电阻；扩展通频带。AuiuFuoR1R2R3+-反馈电压增强了输入电反馈电压增强了输入电压的作用压的作用正反馈正反馈+AuiuFuoR2R3R3R1+反馈电压削弱了输入电反馈电压削弱了输入电压的作用压的作用负反馈负反馈瞬时极性法：瞬时极性法：二、直流反馈和交流反馈二、直流反馈和交流反馈直流反馈：反馈信号中只包含直流成分。直流反馈：反馈信号中只包含直流成分。交流反馈：反馈信号中只包含交流成分。交流反馈：反馈信号中只包含交流成分。RC1RC2RFRE1RE2CEC

5、1C2+VCCuiuo直流反馈直流反馈RC1RC2RFRE1RE2CF+VCCuiuoRB交流反馈交流反馈直流负反馈：稳定静态工作点；直流负反馈：稳定静态工作点；交流负反馈：改善放大器性能指标。交流负反馈：改善放大器性能指标。若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断直，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。流，此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可以，可以使其只对直流起作用。使其只对直流起作用。有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号

6、均直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。起作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1C增加隔直电容增加隔直电容C 后，后，Rf 只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。注：本电路中注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1C增加旁路电容增加旁路电容C 后，后，Rf 只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。三、电压反馈和电流反馈三、电压反馈和电流反馈根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同，根据反馈信号在放大电路输出端采样

7、方式的不同，可以分为电压反馈和电流反馈。可以分为电压反馈和电流反馈。电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。反馈信号取自输出电压信号。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取自输出电流信号。电压负反馈：电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈：电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。可以稳定输出电流、增大输出电阻。RLuoRLuo电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：采样电阻很大采样电阻很大电流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：RLioiE采样电阻很小采样电阻很小RLioiERf电压反馈和电流反馈的判断

8、方法：电压反馈和电流反馈的判断方法：假设将输出端交流短路（即令输出电压等于零），假设将输出端交流短路（即令输出电压等于零），如仍有反馈信号，则为电流反馈；如无反馈信号，如仍有反馈信号，则为电流反馈；如无反馈信号，则为电压反馈。则为电压反馈。RC1RC2RFRE1RE2CEC1C2+VCCuiuoiiiF电流反馈电流反馈RC1RC2RFRE1RE2CF+VCCuiuoRBuF+-uBE+-电压反馈电压反馈四、串联反馈和并联反馈四、串联反馈和并联反馈根据反馈信号在输入端与输入信号求和形式的根据反馈信号在输入端与输入信号求和形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。不同，可以分为串联反馈和并联反馈。串

9、联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号在输入回路中以电信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和。压形式求和。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号在输入回路中以电信号与输入信号在输入回路中以电流形式求和。流形式求和。串联反馈使电路的输入电阻增大；串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。iifib并联反馈并联反馈ufuiubeib=i-if串联反馈串联反馈ube=ui-uf6.2.1 负反馈的四种组态负反馈的四种组态负负反反馈馈交流负反馈

10、交流负反馈直流负反馈直流负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点6.2 负反馈的四种组态和反馈的一般表达式负反馈的四种组态和反馈的一般表达式一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈uoAR2R1RF-uf+ui-ui=ui-uf 电压串联负反馈：电压采样，电压求和，反馈电电压串联负反馈：电压采样，电压求和，反馈电压削弱输入电压的作用，使放大倍数降低。压削弱输入电压的作用，使放大倍数降低。Auu Fuu+ui-+uo-+-uf反馈系数反馈系数FofuuRRRUUF11iouuUUA电压放大倍数电

11、压放大倍数oFfURRRU11+ui-+-ui二、电压并联负反馈二、电压并联负反馈AR1R2RF+-iUoUiIiIfIfiiIII电压并联负反馈：电压采样，电流求和，反馈电电压并联负反馈：电压采样，电流求和，反馈电流削弱输入电流的作用，使净输入电流减小。流削弱输入电流的作用，使净输入电流减小。Aui Fiu+-+-iUoUR1iIfIiI反馈系数反馈系数FofiuRUIF1转移电阻：，反馈电流：转移电阻：，反馈电流：iouiIUAFofRUI三、电流串联负反馈三、电流串联负反馈oI A-RLRF+-iUoU+-+-fU+-iUoIFofRIUfiiUUU电流串联负反馈：电流采样，电压求和，反

12、馈电流串联负反馈：电流采样，电压求和，反馈电压削弱输入电压的作用，使放大倍数降低。电压削弱输入电压的作用，使放大倍数降低。+-iU+-fUAiuFui+-iU+-oURL反馈系数反馈系数FofuiRIUFioiuUIA转移电导转移电导四、电流并联负反馈四、电流并联负反馈ARLRF+-iUoU+-R3R1R2iIoIfIiIfiiIIIoIAi iFi i+-iU+-oURLR1电流并联负反馈：电流采样，电流求和，反馈电电流并联负反馈：电流采样，电流求和，反馈电流削弱输入电流的作用，使净输入电流减小。流削弱输入电流的作用，使净输入电流减小。iIiIfIioiiIIA电流放大倍数电流放大倍数反馈电

13、流反馈电流oFfIRRRI33反馈系数反馈系数)(33FofiiRRRIIF四种负反馈组态的比较四种负反馈组态的比较FA、电压串联电压串联oUfUiouuUUA电压放大倍数电压放大倍数ofuuUUFF输出输出信号信号反馈反馈信号信号放大网络的放大倍数放大网络的放大倍数A反馈系数反馈系数电压并联电压并联oUfI)(iouiIUA转移电阻转移电阻)(SUIFofiu电流串联电流串联oIfU)(SUIAioiu转移电导转移电导)(ofuiIUF电流并联电流并联oIfIioiiIIA电流放大倍数电流放大倍数ofiiIIF6.2.2 反馈组态的判断反馈组态的判断分析步骤：分析步骤：3.是否负反馈？是否负

14、反馈？4.是负反馈！那么是何种类型的负反馈？是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）（判断反馈的组态）1.找出反馈网络（电阻）。找出反馈网络（电阻）。2.是交流反馈还是直流反馈？是交流反馈还是直流反馈？反馈类型的判断反馈类型的判断电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。一般从后级放大器的集电极采样。电流反馈电流反馈一般从后级放大器的发射极采样。一般从后级放大器的发射极采样。并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。的反馈信号接于晶体管基极。串联反馈串联反馈的反馈信号

15、接于晶体管发射极。的反馈信号接于晶体管发射极。注意：注意：直流反馈中，输出电压指直流反馈中，输出电压指UCE，输，输出电流指出电流指IC 或或IE。判断负反馈的方法判断负反馈的方法瞬时极性法瞬时极性法假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。馈。反之为正反馈。如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始。如果是电流反馈，则要从输出电流

16、的微小变开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化开始。化开始。判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。号的比较关系。例例6.2.1判断判断Rf 是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。uoufube=ui-ufuc1uc2uoub2ufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+T1T2Rf此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。分析中用到了三极管的集电极与基极相位相分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。反这一性质。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+T1T2Rfubeube 这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并且注意符号的使用规则。且注意符号的使用规则。如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。如果反馈对交直流均起作用