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1、一、放大的概念一、放大的概念u放大的对象:变化量u放大的本质:能量的控制u放大的特征:功率放大u放大的基本要求:不失真放大的前提判断电路能否放大的基本出发点VCC至少一路直流电源供电电子技术2.1. 2.1. 放大电路基础知识第1页/共108页模电二、性能指标二、性能指标ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu1. 1. 放大倍数:放大倍数:输出量与输入量之比输出量与输入量之比电压放大倍数是最常被研究和测试的参数信号源信号源内阻输入电压输入电流输出电压输出电流对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。电子技术2.1. 2.1. 放大电路基础知识第2页/共108页2.2
2、.输入电阻R Ri i从输入端看进去的等效电阻。iiiIUR 输入电阻的定义:信号源电压 与输入电压 的关系:SUiUSiSiiURRRU 输入电阻越大,信号电压损失越小。+-SUSRiU+-iI放大电路iR2.1. 2.1. 放大电路基础知识第3页/共108页3. 3. 输出电阻R Ro o 任何放大电路的输出对于负载都可以等效成一个有内阻的电压源,电压源的内阻称为输出电阻RO。 LS0oooRUIUR定义:-SUSRiU+-iI+-oUoIoRoU +-输出电阻越小,负载电阻变化时,输出电压信号的变化越小,输出越稳定,称放大电路带负载能力越强。2.1. 2.1. 放大电路基础知识第4页/共
3、108页4 .非线性失真6 .最大不失真输出电压在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供给负载的最大输出电压(或最大输出电流)可用峰-峰值表示,或有效值表示。 由于三极管的非线性而造成放大电路的输出信号失真称为非线性失真。2.1. 2.1. 放大电路基础知识第5页/共108页ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2.1. 2.1. 放大电路基础知识电子技术1. 1. 电路和组成第6页/共108页1. 共发射极放大电路各元件作用 晶体管T-放大元件, , iC= iB。要保证发射结正偏, ,集电结反偏, , 使晶体管工作在放大区 。基极电源EB与基极电
4、阻RB-使发射结 处于正偏,并提供大小适当的基极电流。ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE电子技术2.1. 2.1. 放大电路基础知识第7页/共108页集电极电源EC -保证集电结反偏,并为电路提供能量。集电极电阻RC-将变化的电流转换为变化的电压。耦合电容C1 、C2 -隔离输入、输出与放大电路直流的联系,同时使信号顺利输入、输出。ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2. 共发射极放大电路各元件作用 电子技术2.1. 2.1. 放大电路基础知识第8页/共108页+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+u
5、o+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE电子技术2.1. 2.1. 放大电路基础知识第9页/共108页uA小写字母、大写下标,表示全量。ua小写字母、小写下标,表示交流分量。大写字母、大写下标,表示直流量。UAua交流分量UA直流分量 uA全量aAAuUu 电压三. .符号的规定第10页/共108页电子技术2.2 2.2 晶体管共射极放大电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE共发射极放大电路第11页/共108页共发射极放大电路的电压放大作共发射极放大电路的电压放大作用用UBEIBICUC
6、E无输入信号(ui = 0)时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO电子技术第12页/共108页ICUCEOIBUBEO结结论:论:(1) 无输入信号电压时,三极管各电极上都是恒定的 ( (IB、UBE) ) 和( (IC、UCE) )分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点,称为静态工作点。QIBUBEQUCEIC电子技术共发射极放大电路的电压放大作用第13页/共108页UBEIB无输入信号(ui = 0)时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE? uCE = UCC
7、 iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO共发射极放大电路的电压放大作用电子技术第14页/共108页(2) 加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大小均 发生了变化,都在直流量的基础上叠加了一个交流量, 但方向始终不变。+集电极电流直流分量交流分量动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析电子技术共发射极放大电路的电压放大作用第15页/共108页(3) 若参数选取得当,输出电压可比输入电压大, 即电路具有电压 放大作用。(4) 输出
8、电压与输入电压在相位上相差180, 即共发射极电路具有反 相作用。uitOuotO电子技术共发射极放大电路的电压放大作用第16页/共108页1. 实现放大的条件 (1) (1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集电结反偏。(2) (2) 正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大区。(3) (3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4) (4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。放大电路的静态分析电子技术第17页/共108页2. 2. 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如果电容的容量足够大,可以认为
9、它对交流分量不起作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样,交直流所走的通路是不同的。直流通路:无信号时电流(直流电流)的通路,用来计算静 态工作点。交流通路:有信号时交流分量(变化量)的通路,用来计算 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。电子技术放大电路的静态分析第18页/共108页直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE第19页/共108页RBRCuiuORLRSes+对交流信号( (有输入信号u
10、i时的交流分量) ) XC 0,C 可看作短路。忽略电源的内阻,电源的端电压恒定,直流电源对交流可看作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE第20页/共108页放大电路的静态分析静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。3.3.放大电路的静态分析静态分析:确定放大电路的静态值。静态工作点Q:IB、IC、UCE 。分析方法:估算法、图解法。所用电路:放大电路的直流通路。设置Q点的目的: (1)第21页/共108页 用估算法确定静态值用估算法确定静态值BBECCB RUUI 所所以以BCCBRUI 根据电流放大
11、作用CEOBC III BB II 当当UBE UCC时,时,+UCCRBRCT+UBEUCEICIB电子技术第22页/共108页例1:用估算法计算静态工作点。已知:UCC=12V,RC=4k ,RB=300k , =37.5。解:mAmABCCB04030012. RUImAmABC51040537. II VV CCCCCE645112 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第23页/共108页例2:用估算法计算图示电路的静态工作点。EECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由KV
12、L可得:由KVL可得:IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第24页/共108页放大电路的动态分析动态:动态分析: : 分析方法:所用电路:目的:第25页/共108页 微变等效电路法放大电路的动态分析微变等效电路: 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化,等效为线性元件。线性化的条件: 晶体管在小信号(微变量)情况下工作。因此,在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。微变等效电路法: 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。第26页/共108页放大电路的动态分析1. 晶体管的微变等效电路
13、晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。(1) 输入回路当信号很小时,在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。O晶体管的输入电阻CEBBEbeUIUr CEbbeUiu 晶体管的输入回路(B(B、E E之间) )可用r rbebe等效代替,即由r rbebe来确定u ubebe和 i ib b之间的关系。对于小功率三极管:)mA()mV(26)1()(200EbeIr 第27页/共108页(2) 输出回路CEBCUII 愈大,恒流特性愈好,因阻值很高,一般忽略不计。晶体管的输出电阻 输出特性在线性工作区是一组近似等距的平行直线。CEbcUii 晶体管的电流放大系数晶体管的输出回路
14、(C、E之间)可用一受控电流源 ic = ib等效代替,即由来确定ic和 ib之间的关系。 一般在20200之间,在手册中常用hfe表示。BCCEceIIUr BcceIiu O放大电路的动态分析第28页/共108页ibicicBCEib ib晶体三极管微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -1. 晶体管的微变等效电路rbeBEC 晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。 晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic= ib等效代替。第29页/共108页2. 放大电路的微变等效电路将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代替即可得放大电路的微变等效电路。ib
15、iceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii放大电路的动态分析第30页/共108页3.电压放大倍数的计算bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定定义义当放大电路输出端开路(未接RL)时,Lb RI 因rbe与有关,故放大倍数与静有关。负载电阻愈小,放大倍数愈小。beCrRAu 式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS放大电路的动态分析第3
16、1页/共108页4.4.放大电路输入电阻的计算放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说,是一个负载,可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。定义:输入电阻是对交流信号而言的,是动态电阻。iii IUr 输输入入电电阻阻Au 放大电路SESRiIiU输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻愈大,从信号源取得的电流愈小,因此一般总是希望得到较大的输入电阻。放大电路irSESRiIiU放大电路的动态分析第32页/共108页iiIUribeB/rRrURUUbeiBii时,当beBrR bRiBIIU beirr iUiIbIcIoUbIS
17、ErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRI放大电路的动态分析4.4.放大电路输入电阻的计算第33页/共108页5. 放大电路输出电阻的计算放大电路对负载(或对后级放大电路)来说,是一个信号源,可以将它进行戴维宁等效,等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。oUoE定义:oooIUr 输输出出电电阻阻:输出电阻是动态电阻,与负载无关。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小,负载变化时输出电压的变化愈小,因此一般总是希望得到较小的输出电阻。oUSE放大电路的动态分析第34页/共108页iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +-
18、-+ +- -+ +- -RS共射极放大电路特点:1. 放大倍数高; ;2. 输入电阻低; ;3. 输出电阻高. .CoooRRUUIIUIUrCoocRoc求ro的步骤:1) 断开负载RLoU3) 外加电压or外加外加oICRcoIII bcII 0 0 cb II所所以以2) 令 或0i U0S EoooIUr4)第35页/共108页6. 6. 静态工作点的位置与非线性失真的关系静态工作点的位置与非线性失真的关系如果Q设置不合适,晶体管进入截止区或饱和区工作,将造成非线性失真。晶体管进入饱和区工作,造成饱和失真。Q2uo适当减小基极电流可消除失真。UCEQuCE/VttiC C/mAICi
19、C C/mAuCE/VOOOQ1电子技术放大电路的动态分析第36页/共108页若Q设置过低晶体管进入截止区工作,造成截止失真。 适当增加基极电流可消除失真。uiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE如果Q设置合适,信号幅值过大也可产生失真,减小信号幅值可消除失真。电子技术放大电路的动态分析第37页/共108页 影响放大电路静态工作点稳定的因素影响放大电路静态工作点稳定的因素 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件,但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。前述的固定偏置放大电路,简单、容易调
20、整,但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下,将引起静态工作点的变动,严重时将使放大电路不能正常工作,其中影响最大的是温度的变化。电子技术第38页/共108页一、温度变化对静态工作点的影响一、温度变化对静态工作点的影响 在固定偏置放大电路中,当温度升高时,UBE 、 、 ICBO 。 上式表明,当UCC和 RB一定时, IC与 UBE、 以及 ICBO 有关,而这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 温度升高时, IC将增加,使Q点沿负载线上移。电子技术IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第39页/共108页 影响放大电路静态工作点稳定
21、的因素二 分压式偏置电路RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+1. 1. 稳定Q Q点的原理B2II 若若满满足足:2B1BCC21RRUII 2B2BRIV CC2B1B2BBURRRV 基极电位基本恒定,不随温度变化。第40页/共108页 影响放大电路静态工作点稳定的因素RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足:EBEBEBEC RVRUVII 集电极电流基本恒定,不随温度变化。第41页/共108页从Q点稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。但 I2 越大,RB
22、1、RB2必须取得较小,将增加损耗,降低输入电阻。而VB过高必使VE也增高,在UCC一定时,势必使UCE减小,从而减小放大电路输出电压的动态范围。在估算时一般选取:I2= (5 10) IB,VB= (5 10) UBE, RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。参数的选择VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+ 影响放大电路静态工作点稳定的因素电子技术第42页/共108页Q点稳定的过程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定RE:温度补偿电阻 对直流:RE越大,稳
23、定Q点效果越好; 对交流:RE越大,交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容CE。电子技术 影响放大电路静态工作点稳定的因素第43页/共108页2. 2. 静态工作点的计算静态工作点的计算CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII CBII EECCCCCERIRIUU 估算法: :VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+电子技术二 分压式偏置电路第44页/共108页3. 动态分析 对交流:旁路电容 CE 将R 短路, R 不起作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。如果去掉CE ,Au,ri,ro ?旁路电容RB1RCC1C2RB2CE
24、RERL+UCCuiuo+RSeS+二 分压式偏置电路电子技术第45页/共108页RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRI电子技术第46页/共108页iUiIbIcIoUbISEeIBRIEbeL) 1 (RrRAueEbbeiIRIrUbEbbeIRIr)1 (bEbeIRr)1 (bLOIRU EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr LCL/RRR 电子技术二 分压式偏置电路第47页/共108页EbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr beBir
25、/Rr CoRr 分压式偏置电路第48页/共108页例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300, RE2= 2.7k, RB1= 60k, RB2= 20k, RL= 6k ,晶体管=50, UBE=0.6V, 试求:(1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE;(2) 画出微变等效电路;(3) 输入电阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2电子技术二 分压式偏置电路第49页/共108页V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 03EBEBEC RUVII A16 A500.
26、8CB IIV8 . 4V38 . 068 . 012)(2E1EECCCCCERRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB第50页/共108页(2) (2) 由微变等效电路求由微变等效电路求A Au u、 r ri i 、 r ro o。k6Co Rrk86.18 .02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其其中中 EbeBi) 1(/RrRr k03.8 EbeL) 1 (RrRAu 69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRI第51页/共108页因对交流信号而言,集电极是输入与输出回路的公共端,所以是共集电极放大电路。
27、 因从发射极输出,所以称射极输出器。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路电子技术一、共集电极放大电路和组成与分析第52页/共108页EBBECCB)1(RRUUI BE)1(II 1. 静态分析EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路第53页/共108页2、 动态分析LEL/ RRR LeoRIU Lb1RI )( LebebiRIrIU Lbbeb)1(RIrI LbbebLb)1()1(RIrIRIAu LbeL)1(1RrR )(1
28、) 电压放大倍数电压放大倍数Au 1 1且输入输出同相,输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。微变等效电路rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路第54页/共108页rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIiBi/ rRr 2)输入电阻 LbeBi)1(/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr)(LEL/ RRR 射极输出器的射极输出器的输入电阻高,对输入电阻高,对前级有利。前级有利。irir 2.3 2.3 晶体管
29、共集电极放大电路第55页/共108页3) 输出电阻sbeoRrrSBS/ RRR sbeE) 1 ( RRr通常:射极输出器的输出电阻很小,射极输出器的输出电阻很小,带负载能力强。带负载能力强。+ +- -SERLrbeRBEBC+ +- -RSiUbIcIbIERIREiIERbbOIIII)11(SbeSbeEOEOSbeOSbeORrRrRURURrURrUSbeSbeEOOORrRrRIUr111()(1)()EbeSEbeSRrRRrR其中:1 + +- -oUoroI2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路第56页/共108页共集电极放大电路共集电极放大电路(射极输出器射极输出器)的
30、特点:的特点:LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeo电子技术2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路第57页/共108页二、共集电极放大电路的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 1. 因输入电阻高,它常被用在多级放大电路的第一级,可以提高输入电阻,减轻信号源负担。 2. 因输出电阻低,它常被用在多级放大电路的末级,可以降低输出电阻,提高带负载能力。 3. 利用 ri 大、 ro小以及 Au 1 1 的特点,也可将射极输出器放在放大电路的两级之间,起到阻抗匹配作用,这一级称为中间隔离级或缓冲级。2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路第
31、58页/共108页例1:. 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k, RL= 2k ,晶体管=60, UBE=0.6V, 信号源内阻RS= 100,试求:(1) 静态工作点 IB、IE 及 UCE; 画出微变等效电路;(3) Au、ri 和 ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS2.3 2.3 晶体管共集电极放大电路电子技术第59页/共108页mA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCR
32、BR+UCE+UBEIIBIC第60页/共108页3 .1760100940SbeoRrrk94. 014. 2266120026) (1200EbeIr LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE第61页/共108页一一. .反馈的基本概念反馈的基本概念1.1. 反馈定义 在电子电路中,将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其输入量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施(或过程)称为反馈反馈。电子技术2.6
33、 2.6 放大电路中的负反馈第62页/共108页对对“反馈反馈”概念的理解关键要注意两概念的理解关键要注意两点:点:(1)在输出端与输入端之间必须建立起通路;(2 2)输出量作用回输入端后,必须对输入量产生一定的影响。把输出端与输入端相连,并有输出量对输入信号产生影响的一定电路形式,常被称为。2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第63页/共108页基本放大器基本放大器输出输出输入输入取取+ + 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开环闭环反馈网络反馈网络叠加叠加反馈信反馈信号号实际被放大信号
34、实际被放大信号2. 反馈框图:功能:放大输入信号功能:传输反馈信号2.6 2.6 放大电路中的负反馈第64页/共108页3、负反馈放大电路的一般表达式、负反馈放大电路的一般表达式 反馈放大电路的方框图fiiXXX ioXAX ofXFX oioXFXAX FAAXXA 1iof2.6 2.6 放大电路中的负反馈第65页/共108页4. 4. 反馈深度一般负反馈称为反馈深度FA 1FAAA 1F时,时, 11 )1( FA, FAA 时时, 11 )2( FA深度负反馈正反馈时,时, 11 )3( FA, FAA 自激振荡时时, 01 )4( FA, F A2.6 2.6 放大电路中的负反馈第6
35、6页/共108页二、反馈的分类二、反馈的分类(1 1)根据反馈极性的不同,分为:T正反馈:正反馈:T负反馈:负反馈:反馈信号增强了外加输入信号的作用,使得净输入量增加,最终使AF。反馈信号削弱了外加输入信号的作用,使得净输入量减小,最终使AF。2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第67页/共108页(2 2)根据反馈信号本身的交直流性质,分为:T直流反馈:直流反馈:T交流反馈:交流反馈:反馈量中只含有直流量,或者说,只在直流通路中存在的反馈。反馈量中只含有交流量,或者说,只在交流通路中存在的反馈。在很多放大电路中,常常是交、直流反馈都有。在很多放大电路中,常常是交、直流反馈都有。2.6
36、2.6 放大电路中的负反馈电子技术第68页/共108页(3 3)根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同,可分为:T电压反馈:电压反馈:T电流反馈:电流反馈:反馈信号取自输出电压。反馈信号取自输出电流。2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第69页/共108页(4 4)根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式的不同,可分为:T串联反馈:串联反馈:T 并联反馈:并联反馈:反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和(即反馈信号与输入信号串联)。反馈信号与输入信号在输入回路中以电流形式求和(即反馈信号与输入信号并联)。思考题:思考题:为什么输入回路中以电压形式求和时为串联反馈,以电
37、流形式求和时为并联反馈?串联时电流相等,是电压串联时电流相等,是电压相加;并联时电压相等,是相加;并联时电压相等,是电流相加。电流相加。2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第70页/共108页(1 1)有无反馈的判)有无反馈的判断断3. 反馈的判断反馈的判断原则:是否有反馈通路影响净输入量Y:有反馈N:无反馈例如:判断下面各电路图中有无反馈?无反馈有反馈无反馈2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第71页/共108页(2 2)反馈极性(即正、负反馈)的判)反馈极性(即正、负反馈)的判断断 采用采用瞬时极性法瞬时极性法来判断。来判断。判断原则:判断原则:(a a)反馈量与输入量在不同输
38、入端,极性相同为负反馈;反之,为正反馈。(b b)反馈量与输入量在同一输入端,极性相反为负反馈;反之,为正反馈。2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第72页/共108页例1:表示瞬时极性的正,该点瞬时信号的变化为增大。表示瞬时极性的负,该点瞬时信号的变化为减小。2.6 2.6 放大电路中的负反馈第73页/共108页例2:负反馈2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第74页/共108页(3 3)交流反馈和直流反馈的判断)交流反馈和直流反馈的判断 采用采用电容观察法电容观察法。 反馈通路如果存在隔直电容,就是交流反馈;反馈通路存在旁路电容,则是直流反馈;如果不存在电容,就是交直流反馈。2
39、.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第75页/共108页直流反馈: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。2.6 2.6 放大电路中的负反馈第76页/共108页交流负反馈:对放大电路的各项动态性能产生不同的影响,是用以改善电路技术指标的主要手段。2.6 2.6 放大电路中的负反馈第77页/共108页(4 4)电压反馈与电流反馈的判)电压反馈与电流反馈的判断断 方法一:假设把输出端交流短路(即令输出电假设把输出端交流短路(即令输出电压等于压等于0 0),观察是否仍有反馈信号。如果反馈信),观察是否仍有反馈信号。如果反馈信号不存在了,即反馈量为号不存在了,即反馈量为0 0
40、,则说明是电压反馈;,则说明是电压反馈;若反馈量不等于若反馈量不等于0 0,则说明是电流反馈。,则说明是电流反馈。将负载RL开路(即RL=),致使i0=0,从而使iF=0,即由输出引起的反馈信号消失了,可以确定为电流反馈。2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第78页/共108页2.6 2.6 放大电路中的负反馈第79页/共108页2.6 2.6 放大电路中的负反馈第80页/共108页(5 5)串联反馈与并联反馈的判)串联反馈与并联反馈的判断断 判断方法:判断方法:(a a)反馈量与输入量在不同输入端,对应的是电压求和,说明是串联反馈;(b b)反馈量与输入量在同一输入端,对应的是电流求和
41、,说明是并联反馈;2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第81页/共108页2.6 2.6 放大电路中的负反馈第82页/共108页2.6 2.6 放大电路中的负反馈第83页/共108页本级反馈反馈只存在于某一级放大器中 级间反馈反馈存在于两级以上的放大器中例(6 6)本级反馈与级间反馈)本级反馈与级间反馈VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1级间反馈本级反馈本级反馈2.6 2.6 放大电路中的负反馈第84页/共108页三、负反馈的四种组态三、负反馈的四种组态1. 电压串联负反馈iouuUUA F11ofuuRRRUUF 方框
42、图2.6 2.6 放大电路中的负反馈第85页/共108页2. 电压并联负反馈iouiIUA Fofiu1RUIF 转移电阻反馈系数2.6 2.6 放大电路中的负反馈第86页/共108页3. 电流串联负反馈ioiuUIA FofuiRIUF 转移电导反馈系数方框图2.6 2.6 放大电路中的负反馈第87页/共108页4. 电流并联负反馈ioiiIIA F33ofiiRRRIIF 电流放大倍数反馈系数方框图2.6 2.6 放大电路中的负反馈第88页/共108页oUoUfUfUoIfI iouuUUA iouiIUA ioiuUIA ioiiIIA ofuiIUF ofuuUUF ofiuUIF o
43、fiiIIF 四种反馈类型的比较四种反馈类型的比较oIfI第89页/共108页例1 判断各电路中反馈的极性和组态。ufubefibeUUU 1ofuu uuF2.6 2.6 放大电路中的负反馈第90页/共108页iiifiifibiii e2Fe2ofiiRRRiiF io2.6 2.6 放大电路中的负反馈第91页/共108页fibiii FofiuRuiF 2.6 2.6 放大电路中的负反馈第92页/共108页ufifiofibeUUU 电流串联负反馈第93页/共108页1: 1: 试判断下图电路中有哪些反馈支路,各是直流反馈还是交流反馈?+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R
44、3CC1C2C42.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第94页/共108页2:2:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C42.6 2.6 放大电路中的负反馈第95页/共108页3:3:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-f+R1bCCTCRVRu+-Lo-+uieC2Su+-RSf-u+2.6 2.6 放大电路中的负反馈第96页/共108页T输入量反馈量输入量反馈量T 若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极,则为并联反馈。 若反馈信
45、号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。T输入量反馈量T输入量反馈量2.6 2.6 放大电路中的负反馈第97页/共108页四、负反馈对放大电路性能的影响提高放大倍数的稳定性减小非线性失真和抑制干扰展宽频带改变输入电阻和输出电阻2.6 2.6 放大电路中的负反馈第98页/共108页 提高增益的稳定性提高增益的稳定性 减少非线性失真减少非线性失真 扩展频带扩展频带 改变输入电阻改变输入电阻在放大器中引入负反馈 降低了放大倍数使放大器的某些性能得以改善:使放大器的某些性能得以改善: 改变输出电阻改变输出电阻四、负反馈对放大电路性能的影响2.6 2.6 放大电路中的负反馈第99页/共108
46、页1. 1. 提高放大倍数的稳定性闭环时FAAA 1F则2F)1(1AFdAdA 只考虑幅值有AFAA 1FAdAAFAdA 11FF即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍另一方面:在深度负反馈条件下FA1F 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。2.6 2.6 放大电路中的负反馈第100页/共108页2. 2. 改善放大电路的非线性失真Auiufuiuoud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后AF+ 失真改善uouo2.6 2.6 放大电路中的负反馈第101页/共108页3.3.扩展放大器的通频带扩展放大器的通频带 放大电路加入负反馈后,增益
47、下降,但通频带却加宽放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带却加宽了了。020lg|A|(dB)F(Hz) Am fL fH fLf fHf AmfHLBWff引入负反馈后通频带BWFABW)1(f 2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第102页/共108页4.4.负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响(1) (1) 串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加 无反馈时:反馈时: 有反馈时:反馈时:idiii=iuiuR )(1iAFR iiif=iuRifd=iuu iod=iFuu idd=iAFuu id)1(=iAFu +RiuooR-Riu+-+duii+o-uLR
48、Ai+Ro+oLiuiA+ouRu-dRiu+-RRfu-f+R1ifi2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第103页/共108页(2)(2)并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小 无反馈时:反馈时: 有反馈时:反馈时:diiii=iuiuR iiif=iuRfdi=iiu Fuiuodi= AFiiuddi= )1(=diAFiu AFR 1=i+ARu-Li+uoRiR-Rd+-+diuoifouiRffii+uoLiRu-uiuAo+Rid-R+-oi+Rdii2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第104页/共108页5.5.负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的
49、影响 电压负反馈稳定输出电压(当负载变化时)恒压源输出电阻小。(1) (1) 电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小 电流负反馈电流负反馈稳定输出电流(当负载变化时)稳定输出电流(当负载变化时)恒流恒流源源输出电阻大。输出电阻大。(2) (2) 电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高2.6 2.6 放大电路中的负反馈电子技术第105页/共108页为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量引直流负反馈 要稳定交流量引交流负反馈 要稳定输出电压引电压负反馈 要稳定输出电流引电流负反馈 要增大输入电阻引串联负反馈 要减小输入电阻引并联负反馈2.6 2.6 放大电路中的负反馈第106页/共108页再 见 电子技术第107页/共108页感谢您的观看!第108页/共108页