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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1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26.1 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TICIE
2、UEUBEIBIC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上的上的压降压降把把输出量返送到输入回路，改变了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。3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，就称为若引回的信号增强了输入信
3、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。4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的作用：负反馈的作用：
4、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。5AuiuFuoR1R2R3+-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：6二、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。RC1RC2RFRE1RE2CEC1C2+VCCui
5、uo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。7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、直流信号均直流信号起作用
6、；有的反馈对交、直流信号均起作用。起作用。8+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。9+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。10三、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方式的不
7、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。11RLuoRLuo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12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RLioiERf13电压反馈和电流反馈的
8、判断方法：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14四、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
9、反馈。串联反馈：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。15iifib并联反馈并联反馈ufuiubeib=i-if串联反馈串联反馈ube=ui-uf166.2.1 负反馈的四种组态负反馈的四种组态负负反
10、反馈馈交流负反馈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17一、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反馈系数反馈系数电压放大倍数电压放大倍数+ui-+
11、-ui18二、电压并联负反馈二、电压并联负反馈AR1R2RF+-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+-+-R1反馈系数反馈系数转移电阻：，反馈电流：转移电阻：，反馈电流：19三、电流串联负反馈三、电流串联负反馈+A-RLRF+-+-+-+-电流串联负反馈：电流采样，电压求和，反馈电流串联负反馈：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。+-+-AiuFui+-+-RL反馈系数反馈系数转移电导
12、转移电导20四、电流并联负反馈四、电流并联负反馈ARLRF+-+-R3R1R2Ai iFi i+-+-RLR1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。电流放大倍数电流放大倍数反馈电流反馈电流反馈系数反馈系数21四种负反馈组态的比较四种负反馈组态的比较电压串联电压串联电压放大倍数电压放大倍数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反馈系数反馈系数电压并联电压并联转移电阻转移电阻电流串联电流串联转移电导转移电导电流并联电流并联电流放大倍数电流放大倍
13、数226.2.2 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23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
14、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。24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
15、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。25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
16、馈，对直流不起作用。26 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+T1T2Rfubeube27 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，可以用全量。当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是相
17、位相位的关系的关系。电路中两个信号的相位。电路中两个信号的相位不是同相就是反不是同相就是反相相，因此若两个信号都上升，它们一定同相；若，因此若两个信号都上升，它们一定同相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。28例例6.2.2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。+VCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈电压反馈并联反馈并联反馈uoifib=i+ifuo此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。29问题：问题：三极管的静态工作点如何提供？能否在三极管的静态
18、工作点如何提供？能否在反馈回路加隔直电容？反馈回路加隔直电容？不能！不能！Rf 为为三极管提供静态电流！三极管提供静态电流！Rf 的作用：的作用：1.提供静态工作点。提供静态工作点。2.直流负反馈，稳定直流负反馈，稳定静态工作点。静态工作点。3.交流负反馈，稳定交流负反馈，稳定放大倍数。放大倍数。+VCCRCC2C1Rfuiuoiibif30例例6.2.3 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。电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈iE2uFiFiBuC1uB2iB2iE2uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2电流并联
19、负反馈。对直流也起作用，可以稳定电流并联负反馈。对直流也起作用，可以稳定静态工作点。静态工作点。31例例6.2.4 判断如图电路中判断如图电路中RE1、RE2 的负反馈作用。的负反馈作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCuouiubeie电流串联反馈电流串联反馈RE2 对交流反对交流反馈不起作用馈不起作用ieueube=ui-ueibie1.对交流信号：对交流信号：RE1：电流串联负反馈。电流串联负反馈。322.对直流信号：对直流信号：RE1、RE2对对直流均起作直流均起作用，通过反用，通过反馈稳定静态馈稳定静态工作点。工作点。反馈过程：反馈过程：IERCRB1RB2RE1RE
20、2CEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE33例例6.2.5 判断如图电路中判断如图电路中RE3 的负反馈作用。的负反馈作用。+VCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=ui ufuc1ib3ie3uc2电流串联负反馈，对直流不起作用。电流串联负反馈，对直流不起作用。346.2.3 反馈的方块图和一般表达式反馈的方块图和一般表达式反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：负反馈框图：负反馈框图：输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号差值信号差值信号基本放大基本放大电路电
21、路反馈回路反馈回路+放大：放大：反馈：反馈：叠加：叠加：35基本放大基本放大电路电路反馈回路反馈回路+开环放大倍数开环放大倍数反馈系数反馈系数闭环放大倍数闭环放大倍数36基本放大基本放大电路电路反馈回路反馈回路+负反馈放大器的一般关系：负反馈放大器的一般关系：定义：定义：反馈深度反馈深度回路增益回路增益37讨论：讨论：(1)若，则若，则 负反馈负反馈 若，则若，则 正反馈正反馈(2)若若 深度负反馈深度负反馈38(3)若若 ，即，即 ，则，则 此时此时 时，时，自激振荡自激振荡结论：结论：当当 A 很大时，很大时，Af 与晶体管无关，只与反馈网与晶体管无关，只与反馈网络有关。即深度负反馈可以稳
22、定放大倍数。络有关。即深度负反馈可以稳定放大倍数。39ufud例例6.2.6Rf、RE1组成反馈组成反馈网络，反馈系数：网络，反馈系数：+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+T1T2Rf406.3 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基本放大基本放大电路电路反馈回路反馈回路+反馈电路的反馈电路的基本方程基本方程416.3.1 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性开环放大倍数开环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数定义：定义：反馈深度反馈深度42(1)对于负反馈，对于负反馈，(2)若若 深度负反馈，此时深度负反馈，此时在深度负反馈的情况
23、下，放大倍数只与在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。反馈网络有关。负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。讨论：讨论：43(3)若放大电路工作在中频，且反馈网络为纯电阻若放大电路工作在中频，且反馈网络为纯电阻 性，则性，则 或或负反馈使电路的稳定性提高，提高了负反馈使电路的稳定性提高，提高了 1+AF 倍。倍。讨论：讨论：44例例6.3.1 如图电压串联负反馈电路中，设如图电压串联负反馈电路中，设A=105，R1=2 k，RF=18 k。(1)估算估算F 和和(1+AF)；(2)估算估算Af;(3)若若A的相对变化量为的相对变化量为 10%，此时，此时Af 的的相对相对 变化量
24、等于多少？变化量等于多少？AR2R1RF-+-+-解解：(1)(2)(3)456.3.2 减小非线性失真和抑制干扰减小非线性失真和抑制干扰非线性失真的实质是在放大电路的输出波形中产生非线性失真的实质是在放大电路的输出波形中产生了新的谐波成分。了新的谐波成分。uiuo加反馈前加反馈前ufuiuiuouo+-加反馈后加反馈后改善波形改善波形46引入负反馈后，在保持基波成分不变的情况下，引入负反馈后，在保持基波成分不变的情况下，降低了谐波成分，从而减小了非线性失真。降低了谐波成分，从而减小了非线性失真。在非线性失真不太严重时，输出波形中的非线在非线性失真不太严重时，输出波形中的非线性失真近似减小为原
25、来的性失真近似减小为原来的 1/(1+AF)。采用负反馈也可以抑制由载流子热运动所产生采用负反馈也可以抑制由载流子热运动所产生的噪声，大致被抑制为原来的的噪声，大致被抑制为原来的 1/(1+AF)。当放大电路受到干扰时，也可以利用负反馈进当放大电路受到干扰时，也可以利用负反馈进行抑制，但如干扰是与输入信号同时混入的，则引行抑制，但如干扰是与输入信号同时混入的，则引入负反馈将无济于事。入负反馈将无济于事。476.3.3 展宽频带展宽频带频率不同，放大倍数不同；引入负反馈使放频率不同，放大倍数不同；引入负反馈使放大倍数的相对变化量减小，提高放大倍数的稳定大倍数的相对变化量减小，提高放大倍数的稳定性
26、。性。引入负反馈可以展宽频带。引入负反馈可以展宽频带。无反馈时无反馈时引入负反馈后引入负反馈后48同理同理其中其中49对于一般阻容耦合放大器，有对于一般阻容耦合放大器，有fH fL，对于直接偶合对于直接偶合放大器，有放大器，有 fL=0，因此因此开环通频带：开环通频带：闭环通频带：闭环通频带：中频放大倍数与通频中频放大倍数与通频带的乘积基本不变。带的乘积基本不变。fABWAmBWfAmf506.3.4 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻一、负反馈对输入电阻的影响一、负反馈对输入电阻的影响1.串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大+-+-+-+-RLRiRi无反馈时的输入电阻
27、无反馈时的输入电阻引入串联负反馈后引入串联负反馈后Rif51注意：注意：串联负反馈只能将反馈环路内的输入电阻增大串联负反馈只能将反馈环路内的输入电阻增大 倍，而环路倍，而环路以外电阻则不受影响。以外电阻则不受影响。理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。电阻，故输入电阻增加。RB1+VCCRCRB2REuoui+-+-Rif与与Rif的区别的区别RifRif如图电路，总输入电阻为如图电路，总输入电阻为522.并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小RiRif+-+-+-RL Ri净输入电流：净输入电流：则则在相同的输
28、入电压下，在相同的输入电压下，输入电流比开环时大，输入电流比开环时大，因此输入电阻减小。因此输入电阻减小。开环时：开环时：闭环时：闭环时：理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了并联负反馈相当于在输入回路中并联了 一条支路，故输入电阻减小。一条支路，故输入电阻减小。+-+-+-RL Ri53二、负反馈对输出电阻的影响二、负反馈对输出电阻的影响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+-+-RLRo输出电阻输出电阻Ro越小，负载电阻越小，负载电阻RL变化时，输出电压越稳定。变化时，输出电压越稳定。加压求流法加压求流法求输出电阻：求输出电阻：令（电压源短路，令（电压源短路，电流源
29、开路）电流源开路）负载开路，输出端加交流负载开路，输出端加交流电压电压+-求出输出电流求出输出电流则则54对于电压负反馈对于电压负反馈+-+-RoRo为无为无反馈时输出电阻，反馈时输出电阻，为空载放大倍数。为空载放大倍数。理解：理解：电压负反馈目的是阻止电压负反馈目的是阻止 的变化，的变化，稳定输出电压。稳定输出电压。552.电流负反馈使输出电阻增大电流负反馈使输出电阻增大RoRL电路的输出电阻电路的输出电阻Ro 越大，则当越大，则当RL变化时输出电流越稳定。变化时输出电流越稳定。对于电流负反馈：对于电流负反馈：+-Ro如不考虑在反馈网如不考虑在反馈网络输入端的压降，则络输入端的压降，则理解：
30、理解：电流负反馈目的是阻止电流负反馈目的是阻止 的变化，稳定输出电流。的变化，稳定输出电流。56注意：注意：电流负反馈只能将反馈环路内的输出电阻增大电流负反馈只能将反馈环路内的输出电阻增大 倍，而环路以外电阻则不受影响。倍，而环路以外电阻则不受影响。RofRofRCRERof与与Rof 的区别的区别RL如图如图电路，总输出电阻为电路，总输出电阻为小结：小结：(1)串联负反馈使输入电阻增大，串联负反馈使输入电阻增大，并联负反馈使输入电阻减小；并联负反馈使输入电阻减小；(2)电压负反馈使输出电阻减小，电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大；电流负反馈使输出电阻增大；(3)负反馈对输入电
31、阻和输出电阻的影响，负反馈对输入电阻和输出电阻的影响，均与反馈深度均与反馈深度 有关。有关。57方法一：方法一：当电路比较简单当电路比较简单时，可直接用微变等时，可直接用微变等效电路法分析。效电路法分析。RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.1：6.4 负反馈放大电路的分析计算负反馈放大电路的分析计算开环：开环：闭环：闭环：58放大倍数稳定性的比较：放大倍数稳定性的比较：RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=0.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15Vrbe=1.62 k 无负反馈时：无负反馈时：=60 时，时，A=-92
32、.6 =50 时，时，A=-77有负反馈时：有负反馈时：=60 时，时，Af-4.67 =50 时，时，Af-4.6159性能比较：性能比较：结论结论:(1)输入电阻提高了。输入电阻提高了。(2)放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体管的影响减小。管的影响减小。无无RF有有RF 放大倍数放大倍数 -92.6 -4.67输入电阻输入电阻 1.52k 14 k 输出电阻输出电阻 5 k 5 k RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=0.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15Vrbe=1.62k 60方法二：方法二：从负反馈电路的闭环放大倍数
33、的公式出发。从负反馈电路的闭环放大倍数的公式出发。RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.21.先计算先计算A和和F。2.计算计算Af。61RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=0.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15Vrbe=1.62 k 与方法一的计算与方法一的计算结果基本相同。结果基本相同。62方法三：方法三：放大倍数的近似计算。放大倍数的近似计算。RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIEUBUE例例6.4.3深度负反馈深度负反馈63RCRB1RB2RFRECEC2C1+VCCuouiUBEIE
34、UBUE例例6.4.3与方法一比较：与方法一比较：因因(1+)RF=30.5 rbe,则则在深度负反馈下，两种方法结果一致。在深度负反馈下，两种方法结果一致。64例例6.4.4 射极跟随器射极跟随器RB+VCCC1C2RERLuiuoubeui=ube+uf其中其中 uf=uo反馈形式：反馈形式：电压串联负反馈电压串联负反馈性能：性能：（1）放大倍数）放大倍数 1（2）输入电阻大）输入电阻大（3）输出电阻小）输出电阻小65放大倍数的近似计算：放大倍数的近似计算：RB+VCCC1C2RERLuoui（1）用公式：）用公式：若若(1+)(RE/RL)rbe，则则 Af 1（2）用反馈放大器）用反馈
35、放大器进行计算：进行计算：因为因为 uf =uo，所以所以 F=uf/uo=1Af=1/F 166注意：在利用公式估算闭环注意：在利用公式估算闭环电压放大电压放大倍数倍数时，负反馈的组态必须是时，负反馈的组态必须是电压串联式电压串联式，此时，此时该式可表示为该式可表示为方法四：方法四：对于电压串联负反馈以外的其他三种负反对于电压串联负反馈以外的其他三种负反馈组态，可利用关系式估算电压放大倍数馈组态，可利用关系式估算电压放大倍数深度负反馈时，深度负反馈时，由于由于串联负反馈串联负反馈并联负反馈并联负反馈67例例6.4.5 以下各电路均满足深度负反馈条件，集成运放以下各电路均满足深度负反馈条件，集
36、成运放为理想运放，求各电路的闭环电压放大倍数。为理想运放，求各电路的闭环电压放大倍数。AR1R2RF+-+-(a)+A-R2R3+-+-+-+-R1(b)ARLRF+-+-R3R1R2(c)+A-RLRF+-+-+-+-(d)68AR1 20k R2 2k RF 2.2k+-+-(a)解：解：(a)电压并联负反馈电压并联负反馈69(b)电压串联负反馈电压串联负反馈+A-R23k R32k+-+-+-+-R1 1.2k 70(c)电流并联负反馈电流并联负反馈ARL 2k RF 10k+-+-R11k R35.1k R2910 71+-(d)电流串联负反馈电流串联负反馈+A-RL5.1k RF15
37、k+-+-+-72例例6.4.6 设以下电路的级间反馈均满足深度负反馈条件，设以下电路的级间反馈均满足深度负反馈条件，试估算各电路的闭环电压放大倍数。试估算各电路的闭环电压放大倍数。RC1+VCCRE2RC2+-+-RFC2C1RE1RSVT1VT2(a)解：解：(a)电流并联负反馈电流并联负反馈在深度负反馈下在深度负反馈下73RB2+VCCRCRE1-+-C2C1RB1VT(b)+RE2CE(b)电流串联负反馈电流串联负反馈+-74(c)电压并联负反馈电压并联负反馈RC2RC3RE3+-RFVT1VT2(c)R1R1VT3+VCCuIuO75(d)电压串联负反馈电压串联负反馈RC1+VCCR
38、E2RC2+-+-RE1VT1VT2(d)-VEERFR176在深度负反馈条件下，闭环电压放大倍数可利用在深度负反馈条件下，闭环电压放大倍数可利用进行估算，但对闭环输入电阻和输出电进行估算，但对闭环输入电阻和输出电阻，则没有类似的简单估算方法，在理想情况下阻，则没有类似的简单估算方法，在理想情况下可以认为：可以认为：深度串联负反馈：深度串联负反馈：深度并联负反馈：深度并联负反馈：深度电压负反馈：深度电压负反馈：深度电流负反馈：深度电流负反馈：上述上述Rif 和和Rof 是指输入电阻和输出电阻。是指输入电阻和输出电阻。776.5 负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振荡6.5.1 产生自
39、激振荡的原因产生自激振荡的原因一、自激振荡的幅度条件和相位条件一、自激振荡的幅度条件和相位条件若若，则，此时即使，则，此时即使仍有仍有产生自激振荡的条件：或产生自激振荡的条件：或幅度条件：幅度条件：相位条件：相位条件：78对于负反馈放大电路，中频时，当频对于负反馈放大电路，中频时，当频率变化时、的模和相角都要随之变化，在高频率变化时、的模和相角都要随之变化，在高频和低频时可能变为和低频时可能变为 ，甚至，甚至则原来中频时的负反馈此时将变为正反馈，甚至产则原来中频时的负反馈此时将变为正反馈，甚至产生自激振荡。生自激振荡。对于阻容耦合共射电路，级数不同，产生的附加相对于阻容耦合共射电路，级数不同，
40、产生的附加相移不同：移不同：单级：单级：，不会产生自激振荡；，不会产生自激振荡；两级：，但当相移达到两级：，但当相移达到 时，幅值时，幅值，不满足振荡的幅度条件；，不满足振荡的幅度条件；79对三级及三级以上的负反馈放大电路，在深度负反对三级及三级以上的负反馈放大电路，在深度负反馈条件下，必须采取措施来破坏自激条件，才能稳馈条件下，必须采取措施来破坏自激条件，才能稳定地工作。定地工作。三级：，在低频和高频范围很容易满足三级：，在低频和高频范围很容易满足振荡的幅度和相位条件，振荡的幅度和相位条件，容易产生自激振荡容易产生自激振荡。80二、自激振荡的判断方法二、自激振荡的判断方法根据回路增益的波特图
41、判断根据回路增益的波特图判断f/Hzf/HzAF20406000-90-180-270f0f0(a)产生自激产生自激f/HzAF20406000-90-180-270f0(b)不产生自激不产生自激f/Hzfcf0fc81f/HzAF20406000-90-180-270f0f/Hzfcf0fc三、负反馈放大电路的稳定裕度三、负反馈放大电路的稳定裕度1.幅度裕度幅度裕度GmGmAF=-180时时的值。的值。Gm愈负，放大电路愈稳愈负，放大电路愈稳定，一般的负反馈电路定，一般的负反馈电路要求要求822.相位裕度相位裕度 mf/HzAF20406000-90-180-270f0f/Hzfcf0fcG
42、m时，时，相应的相应的定义：定义：m m愈大，放大电路愈稳定，一般的负反馈放大愈大，放大电路愈稳定，一般的负反馈放大电路要求电路要求836.5.2 常用的校正措施常用的校正措施一、电容校正一、电容校正在极点频率最低的一级接入校正电容在极点频率最低的一级接入校正电容主极点校正主极点校正二、二、RC校正校正校正网络应加在时间常数最大，即极点频率最校正网络应加在时间常数最大，即极点频率最低的放大级。通常可接在前级输出电阻和后级低的放大级。通常可接在前级输出电阻和后级输入电阻都比较高的地方。输入电阻都比较高的地方。84本本 章章 要要 求求1.掌握反馈的基本概念和类型，会判断放大电路中掌握反馈的基本概念和类型，会判断放大电路中2.是否存在反馈以及反馈的类型。正确理解反馈是否存在反馈以及反馈的类型。正确理解反馈的的3.一般表达式的含义。一般表达式的含义。4.2掌握负反馈对放大电路性能的影响，正确理解掌握负反馈对放大电路性能的影响，正确理解5.如何根据实际要求在电路中引入适当的反馈。如何根据实际要求在电路中引入适当的反馈。6.3掌握深度负反馈条件下闭环电压放大倍数的估掌握深度负反馈条件下闭环电压放大倍数的估7.算方法。算方法。8.4正确理解负反馈放大电路产生自激振荡的条件。正确理解负反馈放大电路产生自激振荡的条件。85第六章第六章 结束结束模拟电子技术基础模拟电子技术基础86