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1、第七章 反馈放大电路第1页，共82页，编辑于2022年，星期一本章知识结构图本章知识结构图第2页，共82页，编辑于2022年，星期一本章教学要求本章教学要求 掌掌握握反反馈馈的的基基本本概概念念和和类类型型，会会判判断断放放大大电电路路中中是是否否存存在在反反馈馈以以及及反反馈馈的的类类型型，正正确确理理解解反反馈馈一一般般表表达达式式的的含含义义。掌掌握握负负反反馈馈对对放放大大电电路路性性能能的的影影响响，正正确确理理解解如如何何根根据据实实际际要要求求在在电电路路中中引引入入适适当当的的反反馈馈。掌掌握握深深负负反反馈馈条条件件下下闭环电压增益的估算方法，正确理解负反馈放大电路产生自激振
2、荡的条件。闭环电压增益的估算方法，正确理解负反馈放大电路产生自激振荡的条件。第3页，共82页，编辑于2022年，星期一本章重点难点本章重点难点1放大电路中反馈类型的判别方法放大电路中反馈类型的判别方法判断放大电路中反馈类型的方法主要包括五个步骤：判断放大电路中反馈类型的方法主要包括五个步骤：（1）通过分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电路元件来判断是否存）通过分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电路元件来判断是否存在反馈支路；在反馈支路；（2）通过瞬时极性法判断反馈的极性。具体为设定输入信号的瞬时极性，通过分析）通过瞬时极性法判断反馈的极性。具体为设定输入
3、信号的瞬时极性，通过分析电路中各点对电路中各点对“地地”交流电位的瞬时极性来判别正、负反馈，若反馈信号增强外交流电位的瞬时极性来判别正、负反馈，若反馈信号增强外加激励信号，使有效输入信号增强则为正反馈，若使有效信号削弱的则为负反馈；加激励信号，使有效输入信号增强则为正反馈，若使有效信号削弱的则为负反馈；（3）根据反馈信号的成分判断反馈是直流反馈还是交流反馈，一般放大电路中直流负反馈和交）根据反馈信号的成分判断反馈是直流反馈还是交流反馈，一般放大电路中直流负反馈和交流负反馈往往同时存在；流负反馈往往同时存在；（4）通过输出假想短路法来判断反馈是电压反馈还是电流反馈。将反馈放大电路的输出）通过输出
4、假想短路法来判断反馈是电压反馈还是电流反馈。将反馈放大电路的输出端短路，即端短路，即vo=0，若反馈信号不存在，说明反馈信号与输出电压成比例，则为电压反，若反馈信号不存在，说明反馈信号与输出电压成比例，则为电压反馈，若反馈信号仍存在，说明反馈信号与输出电压无关，而与输出电流成比例，则为馈，若反馈信号仍存在，说明反馈信号与输出电压无关，而与输出电流成比例，则为电流反馈。电压反馈或电流反馈也可通过直观法判断，具体表现为：反馈放大电路的电流反馈。电压反馈或电流反馈也可通过直观法判断，具体表现为：反馈放大电路的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大电路的同一个电极上输出端和反馈网络的取样端处在同一个放
5、大电路的同一个电极上,则为电压反馈，否则为电压反馈，否则为电流反馈；则为电流反馈；（5）根据反馈信号和输入信号在输入端的求和形式不同，判断反馈是属于串联反馈还是并联反）根据反馈信号和输入信号在输入端的求和形式不同，判断反馈是属于串联反馈还是并联反馈。具体表现为：对于分立元件构成的放大电路，当反馈信号与输入信号同加在三极管的基馈。具体表现为：对于分立元件构成的放大电路，当反馈信号与输入信号同加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈；若一个信号加在基极，另一个加在发射极，则为串联反馈。对极或发射极，则为并联反馈；若一个信号加在基极，另一个加在发射极，则为串联反馈。对于运放构成的放大电路，反馈信号与输
6、入信号加在同一输入端，则为并联反馈；两信号加在于运放构成的放大电路，反馈信号与输入信号加在同一输入端，则为并联反馈；两信号加在不同输入端，则为串联反馈。不同输入端，则为串联反馈。第4页，共82页，编辑于2022年，星期一2负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响 在放大电路中引入负反馈的目的在于改善放大电路的工作性能，具体表现为：在放大电路中引入负反馈的目的在于改善放大电路的工作性能，具体表现为：（1）负反馈使电路的放大倍数降低，但能提高电压放大倍数的稳定性，深度负反馈时，最为稳定；）负反馈使电路的放大倍数降低，但能提高电压放大倍数的稳定性，深度负反馈时，最为稳定；（2）改
7、善波形失真；）改善波形失真；（3）串联负反馈使放大电路的输入电阻增高，并联负反馈则使输入电阻减低；）串联负反馈使放大电路的输入电阻增高，并联负反馈则使输入电阻减低；（4）电电压压负负反反馈馈使使放放大大电电路路的的输输出出电电阻阻减减小小，具具有有稳稳定定出出电电压压的的作作用用；而而电电流流负负反反馈馈使使输输出出电电阻增大（如有阻增大（如有RC，则两者并联后，近似等于，则两者并联后，近似等于RC），具有稳定输出电流的作用；），具有稳定输出电流的作用；（5）展宽通频带。）展宽通频带。3深度负反馈下闭环增益和闭环电压增益的计算深度负反馈下闭环增益和闭环电压增益的计算 深深度度负负反反馈馈的的特
8、特点点是是反反馈馈信信号号和和输输入入信信号号近近似似相相等等，闭闭环环增增益益近近似似等等于于反反馈馈系系数的倒数。数的倒数。深度负反馈放大电路中其闭环增益的求解步骤为：深度负反馈放大电路中其闭环增益的求解步骤为：（1）根根据据闭闭环环增增益益近近似似等等于于反反馈馈系系数数的的倒倒数数来来直直接接求求取取闭闭环环增增益益，并并根根据据反反馈馈组态确定闭环增益的量纲；组态确定闭环增益的量纲；（2）判判断断电电路路中中的的负负反反馈馈是是串串联联负负反反馈馈还还是是并并联联负负反反馈馈（注注意意：不不需需要要判判断断反反馈馈是是电电压压负负反反馈馈还是电流负反馈）；还是电流负反馈）；（3）若若
9、为为串串联联负负反反馈馈，则则得得出出，列列出出关关于于的的表表达达式式，若若为为并并联联负负反反馈馈，则则得得出出，列出关于的表达式；列出关于的表达式；（4）估算闭环电压增益。）估算闭环电压增益。第5页，共82页，编辑于2022年，星期一4负反馈放大电路中的自激振荡负反馈放大电路中的自激振荡 负负反反馈馈放放大大电电路路中中的的负负反反馈馈是是在在中中频频范范围围的的情情况况下下定定义义的的，在在高高频频段段或或低低频频段段，放放大大电电路路和和反反馈馈网网络络将将会会产产生生附附加加相相位位移移，附附加加相相位位移移是是负负反反馈馈放放大大电路产生自激振荡的根本原因，但同时必须满足幅值条件
10、。电路产生自激振荡的根本原因，但同时必须满足幅值条件。负负反反馈馈放放大大电电路路产产生生自自激激振振荡荡的的条条件件是是，具具体体表表现现为为幅幅值值条条件件和和相相位位条条件件，其其中中 A、F分别是放大电路和反馈电路产生的附加相位移。分别是放大电路和反馈电路产生的附加相位移。第6页，共82页，编辑于2022年，星期一第七章第七章 反馈放大电路反馈放大电路7.1 反馈的基本概念、反馈的基本概念、类型与判别类型与判别7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能
11、的影响7.5 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算7.6 负反馈放大电路的设计负反馈放大电路的设计7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性第7页，共82页，编辑于2022年，星期一 V或或I 输出输出 输入输入 反馈反馈 净输入净输入闭环闭环(closed-loop)(closed-loop)7.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念开环开环(open-loop)(open-loop)反馈反馈-将放大电路输出回路中某将放大电路输出回路中某个电量（电压或电流）的一部分或个电量（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的
12、电路形式（反馈全部，通过一定的电路形式（反馈网络）送回到放大电路的输入回路，网络）送回到放大电路的输入回路，并同输入信号一起参与控制作用，并同输入信号一起参与控制作用，以使放大电路某些性能获得改善的以使放大电路某些性能获得改善的过程。过程。7.1 反馈的基本概念、类型与判别反馈的基本概念、类型与判别第8页，共82页，编辑于2022年，星期一如何判断放大电路是否存在反馈？如何判断放大电路是否存在反馈？输出回路和输入回路之间是否存在反馈通路输出回路和输入回路之间是否存在反馈通路第9页，共82页，编辑于2022年，星期一第10页，共82页，编辑于2022年，星期一级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈开环
13、状态开环状态第11页，共82页，编辑于2022年，星期一7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈只有交流成分只有交流成分只有直流成分只有直流成分交流反馈交流反馈：直流反馈直流反馈：交直流反馈交直流反馈：按反馈信号的类型分类：按反馈信号的类型分类：既有交流成分又有直流成分既有交流成分又有直流成分影响交流性能影响直流性能第12页，共82页，编辑于2022年，星期一判断图中哪些元件引入了级间直流反馈，哪些引入级间判断图中哪些元件引入了级间直流反馈，哪些引入级间交流反馈？交流反馈？第13页，共82页，编辑于2022年，星期一直流通路直流通路Rf1Rf2引入级间直流反馈引入级间直流反馈第14页，
14、共82页，编辑于2022年，星期一交流通路交流通路Re1引入级间交直流反馈引入级间交直流反馈第15页，共82页，编辑于2022年，星期一1.正反馈2.负反馈 反馈信号削弱外加激励信号，使放大电路的净输入信号减小，反馈信号削弱外加激励信号，使放大电路的净输入信号减小，负反负反馈馈以牺牲放大倍数来改善放大电路的性能。以牺牲放大倍数来改善放大电路的性能。+-7.1.3 正反馈与负反馈（按反馈信号的极性分）正反馈与负反馈（按反馈信号的极性分）反馈信号增强外加激励信号，使放大电路的净输入信号增大，放大倍数得以提高，反馈信号增强外加激励信号，使放大电路的净输入信号增大，放大倍数得以提高，但加剧了放大电路性
15、能的不稳定。在某些振荡电路中，有意引入但加剧了放大电路性能的不稳定。在某些振荡电路中，有意引入正反馈正反馈构成自激振荡。构成自激振荡。第16页，共82页，编辑于2022年，星期一判断反馈极性的方法判断反馈极性的方法瞬时极性法瞬时极性法 在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，用在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，用“+”、“-”表表示。按信号传输方向依次判断相关点的对地示。按信号传输方向依次判断相关点的对地瞬时极性瞬时极性或支路电流的或支路电流的瞬时流向瞬时流向，直至，直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信
16、号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈负反馈；反之为反之为正反馈正反馈。反馈信号和输入信号加于输入回路反馈信号和输入信号加于输入回路一点一点时，时，瞬时极性相同的为瞬时极性相同的为正反馈正反馈，瞬时极性相，瞬时极性相反的是反的是负反馈负反馈。反馈信号和输入信号加于输入回路反馈信号和输入信号加于输入回路两点两点时，瞬时极性相同的为时，瞬时极性相同的为负反馈负反馈，瞬时极，瞬时极性相反的是性相反的是正反馈正反馈。对对三极管三极管来说这两点是基极和发射极，来说这两点是基极和发射极，对对运算放大器运算放大器来说是同相输入端和反相来说是同相输入端和反相 输入端。输入端。第17页，共82页，编辑于2022年
17、，星期一第18页，共82页，编辑于2022年，星期一串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈1.并联反馈并联反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流形式比较求代数和。反馈信号与输入信号在输入端以电流形式比较求代数和。2.串联反馈串联反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压形式比较求代数和。反馈信号与输入信号在输入端以电压形式比较求代数和。（按反馈在输（按反馈在输入端的连接方入端的连接方式分）式分）第19页，共82页，编辑于2022年，星期一并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈第20页，共82页，编辑于2022年，星期一并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈第21页，共
18、82页，编辑于2022年，星期一3.判断方法判断方法 根据三类电路（根据三类电路（BJT或或FET、运算放大器、差分放大电路）中输入信号和反馈信号加、运算放大器、差分放大电路）中输入信号和反馈信号加到两个输入端的方式判别具体反馈类型。到两个输入端的方式判别具体反馈类型。运放运放差放差放BJT和和FET第22页，共82页，编辑于2022年，星期一电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈7.1.5 电压反馈与电流反馈（按输出连接方式分）电压反馈与电流反馈（按输出连接方式分）3.3.判断方法判断方法输出短路法输出短路法若负载若负载短路短路，反馈信号为零，则为，反馈信号为零，则为电压反馈电压反馈；若负载若负载
19、短路短路，反馈信号不为零，则为，反馈信号不为零，则为电流反馈电流反馈。1.1.电压反馈电压反馈反馈信号取自输出电压，与输出电压成比例。反馈信号取自输出电压，与输出电压成比例。2.2.电流反馈电流反馈反馈信号取自输出电流，与输出电流成比例。反馈信号取自输出电流，与输出电流成比例。第23页，共82页，编辑于2022年，星期一电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈第24页，共82页，编辑于2022年，星期一电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈第25页，共82页，编辑于2022年，星期一电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈第26页，共82页，编辑于2022年，星期一总结：反馈放大器类型描述总结：反馈放大器类型描述类
20、型类型=（交、直流）（交、直流）+输输 出出 +输入输入 +极性极性交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈负反馈负反馈正反馈正反馈例如：例如：交流交流电压电压串联串联负反馈负反馈四种交流负反馈放大器：四种交流负反馈放大器：电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈有有反反馈馈？abcda 串联电压串联电压series-shuntb 并联电压并联电压shunt-shuntc 串联电流串联电流series-seriesd 并联电流并联电流shunt-series第27页，共82页，编辑于2022年，星期一例题例题:试判
21、断图示电路试判断图示电路 R1、Rf各引入何种反馈？各引入何种反馈？引入引入交流交流电压串联负反馈电压串联负反馈引入引入交直流交直流电流并联负反馈电流并联负反馈1、R1 加在加在B1上：上：2、Rf 加在加在E1上：上：第28页，共82页，编辑于2022年，星期一例题例题：试判断图示电路的反馈组态。试判断图示电路的反馈组态。交直流交直流电压电压串联串联负反馈负反馈第29页，共82页，编辑于2022年，星期一电电压压串串联联负负反反馈馈电电压压并并联联负负反反馈馈电电流流串串联联负负反反馈馈电电流流并并联联负负反反馈馈7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态第30页，共82页，编
22、辑于2022年，星期一7.2.17.2.1电压串联负反馈电压串联负反馈基本放大器基本放大器Av反馈网络反馈网络Fv.并联连接并联连接串联连接串联连接第31页，共82页，编辑于2022年，星期一瞬时极性法瞬时极性法 反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈负反馈。当当vi一定时：一定时：若若 vovfvidvo 输出输出回路回路 反馈信号与反馈信号与电压成比例，是电压成比例，是电压反馈。电压反馈。输入输入回路回路 反馈电压反馈电压Vf与与输入电压输入电压Vid是串是串联关系，联关系，故为故为串串联负反馈联负反馈。AFAF vi
23、vidvfvo结论：结论：电压负反馈放大电路能稳定输出电压，电压负反馈放大电路能稳定输出电压，是一个电压控制电压源。是一个电压控制电压源。反馈系数：反馈系数：第32页，共82页，编辑于2022年，星期一例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。+vf-1.1.根据瞬时极性法判断根据瞬时极性法判断该电路为该电路为负反馈负反馈；2.反馈信号与电压成比例，是反馈信号与电压成比例，是电压反馈电压反馈；3.经经Rf加在发射极加在发射极E1 1上的反馈电压上的反馈电压V Vf f与输入电压与输入电压V Vi i是串联关系，是串联关系，故为故为串联负反馈
24、串联负反馈。第33页，共82页，编辑于2022年，星期一例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。解解:根据瞬时极性法该电路根据瞬时极性法该电路是负反馈。是负反馈。反馈信号反馈信号vf和输入信和输入信号号vi加在运放加在运放A1的两个输的两个输入端，故为串联反馈。入端，故为串联反馈。反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。交直流串联电压负反馈交直流串联电压负反馈 第34页，共82页，编辑于2022年，星期一AF.7.2.2 7.2.2 电压并联负反馈电压并联负反馈AF voIiIidIf电压负反馈电压
25、负反馈输出输出端的取样是电压端的取样是电压并联负反馈并联负反馈输入端输入端Ii和和If以并联的方式进行比较以并联的方式进行比较第35页，共82页，编辑于2022年，星期一7.2.3 7.2.3 电流串联负反馈电流串联负反馈AFAF vividvf io输出输出端的取样是电流端的取样是电流电流负反馈电流负反馈。输入端输入端Vid和和Vf以串联的方式进行比较以串联的方式进行比较串联负反馈串联负反馈。第36页，共82页，编辑于2022年，星期一电流串联负反馈电流串联负反馈例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。第37页，共82页，编辑于2022
26、年，星期一7.2.4 7.2.4 电流并联负反馈电流并联负反馈AF.iiiidifAFio当当ii一定时：一定时：RL ioifiidio 通过R、Rf电流负反馈稳定输出电流电流负反馈稳定输出电流输出输出端的取样是端的取样是电流，电流，电流负反电流负反馈馈。输入端输入端Ii和和If以电以电流的方式进行流的方式进行比较，比较，并联负反并联负反馈馈。第38页，共82页，编辑于2022年，星期一例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。电流并联负反馈电流并联负反馈 输入信号与反馈信号是并联的形式，所以是并联负反馈。输入信号与反馈信号是并联的形式，
27、所以是并联负反馈。反馈信号取自与输出电流，所以是电流负反馈。反馈信号取自与输出电流，所以是电流负反馈。第39页，共82页，编辑于2022年，星期一例题：例题：试判断电路的反馈组态。试判断电路的反馈组态。经经Rf 加在加在E1上是上是交流负反馈交流负反馈，反馈信号和输入信号加在，反馈信号和输入信号加在T1两两个输入电极，故为个输入电极，故为串联反馈串联反馈。经电阻经电阻R1加在基极加在基极B1上的是上的是直流电流并联负反馈直流电流并联负反馈。第40页，共82页，编辑于2022年，星期一电压串联负反馈电压串联负反馈第41页，共82页，编辑于2022年，星期一电压并联负反馈电压并联负反馈第42页，共
28、82页，编辑于2022年，星期一电流并联负反馈电流并联负反馈第43页，共82页，编辑于2022年，星期一电压串联负反馈电压串联负反馈第44页，共82页，编辑于2022年，星期一电流并联负反馈电流并联负反馈第45页，共82页，编辑于2022年，星期一电压并联负反馈电压并联负反馈第46页，共82页，编辑于2022年，星期一7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式注意：注意：信号的传输具有单向性。信号从输入端到输出端的信号的传输具有单向性。信号从输入端到输出端的传输只通过基本放大电路；信号从输出端到输入端的反传输只通过基本放大电路；信号从输出端到输入端的反馈只通过反馈网络。馈只通过反馈网络。开环放大电
29、路：开环放大电路：未未引入反馈的基本放大电引入反馈的基本放大电路。路。反馈放大电路：反馈放大电路：由由基本放大电路和反馈网基本放大电路和反馈网络构成的一个闭环系统。络构成的一个闭环系统。第47页，共82页，编辑于2022年，星期一一一.负反馈放大电路的一般方框图负反馈放大电路的一般方框图 :输入信号输入信号 :反馈信号反馈信号 :净输入信号净输入信号 1.1.放大放大2.2.反馈反馈3.3.叠加叠加 第48页，共82页，编辑于2022年，星期一二二.负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式第49页，共82页，编辑于2022年，星期一三三.反馈深度和环路增益反馈深度和环路增益
30、1.-1.-环路增益环路增益2.-2.-反馈深度反馈深度 ,一般负反馈一般负反馈；,深度负反馈深度负反馈，闭环放大倍数仅与反馈，闭环放大倍数仅与反馈系数有关；系数有关；，正反馈正反馈；,自激振荡自激振荡。放大电路和反馈放大电路和反馈网络所形成环路网络所形成环路的增益。的增益。第50页，共82页，编辑于2022年，星期一注意注意:、和和 可以是电压信号可以是电压信号，也可以是电流信号。，也可以是电流信号。1、三者都是电压信号时，、三者都是电压信号时，、无量纲，无量纲，和和 是电压是电压增益；增益；2、三者都是电流信号时，、三者都是电流信号时，、无量纲，无量纲，和和 是电流是电流放大倍数。放大倍数
31、。在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反馈系数的倒在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反馈系数的倒数，与有源器件的参数基本无关。一般反馈网络是无源元件构成数，与有源器件的参数基本无关。一般反馈网络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因此深度负反馈时的放大倍数比较的，其稳定性优于有源器件，因此深度负反馈时的放大倍数比较稳定。稳定。3、三者既有电压信号又有电流信号时，、三者既有电压信号又有电流信号时，、有量纲，有量纲，和和 也有专门的放大倍数称谓也有专门的放大倍数称谓 、。第51页，共82页，编辑于2022年，星期一【例例题题】某某电电压压串串联联负负反反馈馈放放大大电电路路在在中中频
32、频区区的的反反馈馈系系数数F=0.01，输输入入信信号号vi=10mV，开开环环电电压压增增益益Av=104，求求该该电电路路的的闭环增益闭环增益Avf、反馈电压、反馈电压vf和净输入电压和净输入电压vid。第52页，共82页，编辑于2022年，星期一7.4 负反馈对放大电路性能的影响7.4.1 7.4.1 对增益的影响对增益的影响7.4.2 7.4.2 对输入电阻的影响对输入电阻的影响7.4.3 7.4.3 对输出电阻的影响对输出电阻的影响7.4.4 7.4.4 对通频带的影响对通频带的影响7.4.5 7.4.5 对非线性失真的影响对非线性失真的影响7.4.6 7.4.6 对噪声、干扰和温漂
33、的影响对噪声、干扰和温漂的影响第53页，共82页，编辑于2022年，星期一结论：结论：引入负反馈后，增益下降为原来的引入负反馈后，增益下降为原来的1/（1+AF），但其），但其稳定性提高为原来的（稳定性提高为原来的（1+AF）倍。）倍。不同的反馈能稳定不同的增益。不同的反馈能稳定不同的增益。7.4.1 提高增益的稳定性一、一、降低放大倍数降低放大倍数深度负反馈时深度负反馈时二、提高放大倍数的稳定性二、提高放大倍数的稳定性引入深度负反馈后，引入深度负反馈后，放大电路的增益由反放大电路的增益由反馈网络决定，与基本馈网络决定，与基本放大电路无关。放大电路无关。第54页，共82页，编辑于2022年，星
34、期一【例例题题】设设某某放放大大电电路路的的A=1000，由由于于环环境境温温度度变变化化，使使增增益益下下降降为为900，引引入入负负反反馈馈后后，反反馈馈系系数数F=0.099。求求闭闭环环增增益益的的相相对对变化量。变化量。第55页，共82页，编辑于2022年，星期一7.4.2 7.4.2 减小非线性失真和抑制噪声、干扰和温漂减小非线性失真和抑制噪声、干扰和温漂注意：注意：引入负反馈后，虽然增益减小了，但增益随输入信号变化而变化的程度也减引入负反馈后，虽然增益减小了，但增益随输入信号变化而变化的程度也减小了，输入信号与输出信号间呈现线性关系，即减小非线性失真。小了，输入信号与输出信号间呈
35、现线性关系，即减小非线性失真。负反馈对输入信号的固有失真是无能为力的，即只对环内非线性负反馈对输入信号的固有失真是无能为力的，即只对环内非线性失真起作用。失真起作用。ViVo开环开环传输传输特性特性闭环闭环传输传输特性特性一、负反馈对非线性失真的影响一、负反馈对非线性失真的影响第56页，共82页，编辑于2022年，星期一二、负反馈对噪声的影响二、负反馈对噪声的影响 在输入级和噪声级间增加前置级并引入反馈，将噪声或干扰纳入反馈在输入级和噪声级间增加前置级并引入反馈，将噪声或干扰纳入反馈回路，提高信噪比。回路，提高信噪比。负反馈只对反馈环内的噪声和干扰有抑制作用。负反馈只对反馈环内的噪声和干扰有抑
36、制作用。第57页，共82页，编辑于2022年，星期一引入负反馈后的放大倍数引入负反馈后的放大倍数引入负反馈后的上限频率引入负反馈后的上限频率引入负反馈后的下限频率引入负反馈后的下限频率7.4.3 负反馈对通频带的影响第58页，共82页，编辑于2022年，星期一结论：结论：1.1.引入负反馈后的中频增益引入负反馈后的中频增益减小减小为原来的为原来的1/(1+AMF)；2.2.引入负反馈后的下限频率引入负反馈后的下限频率减小减小为原来的为原来的1/(1+AMF)；3.3.引入负反馈后的上限频率引入负反馈后的上限频率增大增大为原来的为原来的(1+AMF)倍；倍；4.4.引入负反馈后的通频带引入负反馈
37、后的通频带展宽展宽为原来的为原来的(1+AMF)倍。倍。因为增益与通频带之积为常数，负反馈深度愈深，则增益愈小因为增益与通频带之积为常数，负反馈深度愈深，则增益愈小，通频带愈宽通频带愈宽。第59页，共82页，编辑于2022年，星期一7.4.4 7.4.4 负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响 负反馈对输入电阻的影响取决于反馈网络与基本放大电路的输入回路的连接方式，负反馈对输入电阻的影响取决于反馈网络与基本放大电路的输入回路的连接方式，即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。一、串联负反馈使输入电阻增加一、串联负反馈使输入电阻增加R
38、i=rid 第60页，共82页，编辑于2022年，星期一2.2.并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小串联或并联负反馈仅使串联或并联负反馈仅使反馈回路内反馈回路内的输入电阻增大或减小。的输入电阻增大或减小。输入电阻增加、减小的程度取决于输入电阻增加、减小的程度取决于反馈深度反馈深度。串联串联负反馈使闭环输入电阻负反馈使闭环输入电阻增加增加到开环输入电阻的（到开环输入电阻的（1 1AFAF）倍。）倍。并联并联负反馈使闭环输入电阻负反馈使闭环输入电阻降低降低到开环输入电阻的到开环输入电阻的 1/（1+AF）。）。第61页，共82页，编辑于2022年，星期一一、电压负反馈使输出电阻减小一、
39、电压负反馈使输出电阻减小将负载开路，在输出端加入一个等效电压将负载开路，在输出端加入一个等效电压Vo，并将输入端接地，则，并将输入端接地，则7.4.5 7.4.5 负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响负载开路负载开路时的电压时的电压增益增益 电压负反馈使输出电阻电压负反馈使输出电阻减小与电压负反馈能稳减小与电压负反馈能稳定输出电压是一致的。定输出电压是一致的。输出电阻小，带负载能输出电阻小，带负载能力强，输出电压的降落力强，输出电压的降落就小，稳定性就好。就小，稳定性就好。第62页，共82页，编辑于2022年，星期一二、电流负反馈使输出电阻增加二、电流负反馈使输出电阻增加 将负载电阻开
40、路，在输出端加入一个等效的电压将负载电阻开路，在输出端加入一个等效的电压Vo，并令输入信号源为，并令输入信号源为零，即零，即XS=0。可得。可得负载短路时的开环增益，负载短路时的开环增益，即将负载短路，把电压即将负载短路，把电压源转换为电流源，再将源转换为电流源，再将负载开路的增益。负载开路的增益。电流负反馈使输出电阻增加电流负反馈使输出电阻增加与电流负反馈能稳定输出电与电流负反馈能稳定输出电流是一致的。输出电阻大，流是一致的。输出电阻大，负反馈放大电路接近电流源负反馈放大电路接近电流源的特性，输出电流的稳定性的特性，输出电流的稳定性就好。就好。第63页，共82页，编辑于2022年，星期一 反
41、馈信号在输出端的采样方式决定了输出电阻的改变，改变的程度反馈信号在输出端的采样方式决定了输出电阻的改变，改变的程度决定于决定于反馈深度反馈深度：电压负反馈使输出电阻减小为电压负反馈使输出电阻减小为开环时的开环时的1/（1+AF）；电流负反馈使输出电阻增加为电流负反馈使输出电阻增加为开环时的开环时的（1AF）倍。倍。负反馈通过负反馈通过牺牲牺牲放大倍数来放大倍数来改善改善放大电路的性能，改善的放大电路的性能，改善的程度取决于程度取决于反馈深度反馈深度。负反馈只能改善反馈负反馈只能改善反馈环内环内的性能！的性能！第64页，共82页，编辑于2022年，星期一【例例题题】某某放放大大器器的的AV=10
42、00，ri=10k，ro=10 k，fH=100kHz，fL=10kHz，在在该该电电路路中中引引入入电电压压串串联联负负反反馈馈后后，当当开开环环放放大大倍倍数数变变化化10%时时，闭闭环环放放大大倍倍数数变变化化不不超超过过1%，求求Avf、Rif、Rof、fHf、fLf。解：解：第65页，共82页，编辑于2022年，星期一第66页，共82页，编辑于2022年，星期一7.5 深度负反馈条件下的近似计算“虚短虚短”“虚断虚断”“虚短虚短”+“虚断虚断”1+1时称为时称为深度负反馈深度负反馈第67页，共82页，编辑于2022年，星期一一、电压串联负反馈电压增益的估算一、电压串联负反馈电压增益的
43、估算两种分析方法：两种分析方法：1.深度负反馈深度负反馈2.虚短、虚短概念的运用虚短、虚短概念的运用第68页，共82页，编辑于2022年，星期一第69页，共82页，编辑于2022年，星期一二、其它负反馈电路电压增益的估算二、其它负反馈电路电压增益的估算 深度负反馈时，只需很小的净输入信号，就能得到很大的反馈信号，深度负反馈时，只需很小的净输入信号，就能得到很大的反馈信号，且使输入信号和反馈信号近似相等，负反馈深度愈深，且使输入信号和反馈信号近似相等，负反馈深度愈深，则两者愈近似相则两者愈近似相等，净输入信号愈接近于零。等，净输入信号愈接近于零。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
44、负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈第70页，共82页，编辑于2022年，星期一闭环电压增益的估算步骤：闭环电压增益的估算步骤：1、根据深度根据深度负负反反馈馈条件估算条件估算闭环闭环增益；增益；2、分析负反馈是、分析负反馈是串联负反馈串联负反馈还是还是并联负反馈并联负反馈；3、若是串联负反馈，则得出若是串联负反馈，则得出vfvi，若是并联负反馈，则若是并联负反馈，则 得出得出ifii；4、由、由实际电实际电路列出求解路列出求解vf、vi、if、ii的表达式；的表达式；5、估算、估算闭环电压闭环电压增益。增益。第71页，共82页，编辑于2022年，星期一电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联正反馈
45、电流串联正反馈电流串联负反馈电流串联负反馈例题：例题：如图所示反馈放大电路的交流通路中，输出端通过电阻与电路的输入端如图所示反馈放大电路的交流通路中，输出端通过电阻与电路的输入端相连，形成大环反馈，（相连，形成大环反馈，（1）试判断电路中大环反馈的组态；（）试判断电路中大环反馈的组态；（2）判断）判断T2和和T3之间所引入反馈的极性；（之间所引入反馈的极性；（3）求大环反馈的闭环增益的近似表达式；）求大环反馈的闭环增益的近似表达式；（4）定性分析该电路的输入电阻和输出电阻。）定性分析该电路的输入电阻和输出电阻。第72页，共82页，编辑于2022年，星期一第73页，共82页，编辑于2022年，星
46、期一例题例题 试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分析具试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分析具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。第74页，共82页，编辑于2022年，星期一例题例题 试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分析试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分析具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。第75页，共82页，编辑于2022年，星期一7.6 负反馈放大电路的自激振荡一一.产生自激振荡的幅度条件和相位条件产生自激振荡的幅度条件和相
47、位条件1.1.找出相频特性上找出相频特性上 的相位移的相位移 对应的对应的 频率频率 ；2.2.在对数幅频特性上分析在对数幅频特性上分析 对应的对应的 是否是否 大于零，若大于零，则将产生自激震荡，若小于零，大于零，若大于零，则将产生自激震荡，若小于零，则不会产生自激震荡。则不会产生自激震荡。二二.自激振荡的判断方法自激振荡的判断方法第76页，共82页，编辑于2022年，星期一三三.负反馈放大电路中的稳定裕度负反馈放大电路中的稳定裕度1.1.稳定裕度稳定裕度 当环境温度、电路参数等在一定范围内发生变化当环境温度、电路参数等在一定范围内发生变化时，电路所需满足的一定的稳定条件。时，电路所需满足的
48、一定的稳定条件。2.2.幅度裕度幅度裕度3.3.相位裕度相位裕度稳定电路稳定电路的的Gm应应为负值为负值稳定电路稳定电路的的m应应为正值为正值第77页，共82页，编辑于2022年，星期一第78页，共82页，编辑于2022年，星期一一、判断题一、判断题1负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（）2若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。（）3阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（）4只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。（）5放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。（）6反
49、馈量仅仅决定于输出量。（）7既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。（）8电压增益在任何电路中均等同于电路增益。（）9负反馈只能改善反馈环路内的放大性能，对反馈环路之外无效。（）10负反馈放大电路只要在某一频率下变成正反馈，就一定会产生自激振荡。（）第79页，共82页，编辑于2022年，星期一二、选择题二、选择题1对于放大电路，所谓开环是指 。A无信号源 B无反馈通路 C无电源 D无负载 2在输入量不变的情况下，若引入反馈后 ，则说明引入的反馈是负反馈。A输入电阻增大 B输出量增大 C净输入量增大 D净输入量减小 3直流负反馈是指 。A直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B只有放大直流
50、信号时才有的负反馈C在直流通路中的负反馈4若希望提高放大器的带负载能力，可引入 反馈。A串联负反馈 B并联负反馈 C电压负反馈 D电流负反馈5若希望电路负载变化时，输出电流稳定，则可引入 。A串联负反馈 B并联负反馈 C电压负反馈 D电流负反馈第80页，共82页，编辑于2022年，星期一6在放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入 ；若要稳定放大器的增益，应引入 ；某些场合为了提高增益，可是适当引入 ；希望展宽频带，可以引入 ；如果改变输入或输出电阻，可以引入 ；为了抑制温漂，可以引入 。A直流负反馈 B交流负反馈 C交流正反馈 D直流负反馈7某负反馈放大器的开环放大倍数为75，反馈系数为00