模电课件23第六章负反馈技术.ppt
2023/6/27,模电课件,(1)电压串联负反馈,6.3 负反馈对放大器性能的影响,1对电压增益的影响,(2)电压并联负反馈,(3)电流串联负反馈,(4)电流并联负反馈,2023/6/27,模电课件,结论：无论是哪一种形式的负反馈电路其电压放大倍数vf 均比无反馈时的电压放大倍数Av减少1/（1+AB）倍,但注意对不同的反馈形式，、的定义不同.同理可以推出对电流放大倍数Aif有类似的结论,2023/6/27,模电课件,2 提高闭环增益的稳定性,对上式的变量求微分,两边同时除以Af，得,对于深负反馈放大电路,电路的放大倍数只与反馈系数B有关，由于反馈网络的反馈系数B与放大电路的器件参数、电源电压或负载等外界因素的变化无关，所以，深度负反馈放大电路的放大倍数稳定,2023/6/27,模电课件,3 扩展闭环增益的通频带,设无反馈时高频段的放大倍数为,上限频率则由fH变为,2023/6/27,模电课件,3 扩展闭环增益的通频带,设无反馈时低频段的放大倍数为,上限频率则由fL变为,2023/6/27,模电课件,下限频率则由fL变为,上限频率则由fH变为,无反馈时的通频带表示为,可见，总的通频带得到了展宽,引入负反馈后的通频带为,2023/6/27,模电课件,4减少非线性失真,晶体管器件的非线性失真,无反馈时产生的线性失真现象,2023/6/27,模电课件,5改变放大器的输入电阻,(1)(电压或电流)串联负反馈,无反馈时的输入电阻为,引入串联负反馈后,引入串联负反馈后，输入电阻将增大,2023/6/27,模电课件,5改变放大器的输入电阻,(2)(电压或电流)并联负反馈,无反馈时的输入电阻为,引入并联负反馈后,引入并联负反馈后，输入电阻将减小,2023/6/27,模电课件,Ro是无反馈时放大电路的输出电阻，Ao(s)是当负载电阻RL开路时放大电路的放大倍数,6改变放大器的输出电阻,(1)电压(并联、串联)负反馈,引入电压负反馈后,只要引入电压负反馈，放大电路的输出电阻都将减小，成为无反馈时的 倍,电压负反馈能稳定输出电压,2023/6/27,模电课件,Ro是无反馈时放大电路的输出电阻，Ao(s)是当负载电阻RL开路时放大电路的放大倍数,6改变放大器的输出电阻,(2)电流(并联、串联)负反馈,引入电流负反馈后,只要引入电流负反馈，放大电路的输出电阻都将增加，成为无反馈时的 倍,电流负反馈能稳定输出电流,2023/6/27,模电课件,7为改善性能而引入负反馈的一般原则,（1）需要稳定如静态工作点等直流量，应该在放大电路中引入直流负反馈,（2）同理，如果需要稳定放大电路的交流性能，应该引入交流负反馈,（3）需要稳定输出电压，应该在放大电路中引入电压负反馈；需要稳定输出电流，应该引入电流负反馈。,（4）如果需要提高输入电阻，应该引入串联负反馈；而需要减小输入电阻，应该引入并联负反馈,负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。,2023/6/27,模电课件,深度负反馈时,6.4.1 具有深度负反馈放大电路的参数估算,2023/6/27,模电课件,(1)电压串联负反馈,(2)电压并联负反馈,(3)电流串联负反馈,(4)电流并联负反馈,6.4.1 具有深度负反馈放大电路的参数估算,在深度负反馈的条件下,2023/6/27,模电课件,深度负反馈时,并联负反馈,串联负反馈,电流负反馈,电压负反馈,反馈环内深度负反馈,并联型反馈，将（输入）反馈端短路（接地）,串联型反馈，将（输入）反馈端短路断开,电流型反馈，将（放大器）三极管输出端开路,电压型反馈，将（放大器）三极管输出端短路（接地）,2023/6/27,模电课件,Rf,例：电路如图所示,1)为引入串联负反馈，M，N中哪一点和P点相连，K点接到何处？,1)K点接到T2的基极b2,M点接到P点,2)设为深度负反馈，求Auf,电压串联负反馈,3)设功率管的UCES=1V，求最大输出功率POMAX,令输入端口断开,串联型反馈，将（输入）反馈端短路断开,电压型反馈，将（放大器）三极管输出端短路（接地）,2023/6/27,模电课件,【例2】电路的级间反馈满足深度负反馈条件，试估算电路的闭环电压增益。,反馈组态：电流并联负反馈,令输入端口短路标出if,电压型反馈，将（放大器）三极管输出端短路（接地）,2023/6/27,模电课件,作业：P2356.5，6.6，6.7，6.8，6.9，,2023/6/27,模电课件,6.4.2 利用方框图法进行分析计算,方块图法就是首先把一个实际的负反馈放大电路分解成基本放大器A和反馈网络B两部分,(1)分离基本放大电路A的方法,如果是电压型反馈，令输出端口短路,此时反馈放大器的输入回路即为基本放大器的输入回路,如果是电流型反馈，令输出端口开路，反馈放大器的输入回路即为基本放大器的输入回路,如果是串联型反馈，将输入端A、B两网络断开，反馈放大器的输出回路即为基本放大器的输出回路,如果是并联型反馈，令输入端口短路,反馈放大器的输出回路即为输入端口短路,2023/6/27,模电课件,(2)利用方框图法求出反馈系数B，具体方法如下,如果是串联型反馈，将输入端A、B两网络断开，反馈放大器的输出回路即为基本放大器的输出回路,如果是并联型反馈，令输入端口短路,反馈放大器的输出回路即为输入端口短路,2023/6/27,模电课件,令输出端口短路,解：是电压串联负反馈电路,Xf=uf,6.4.3 利用方块图法进行分析计算实例,例2：如图所示放大电路的交流通道，计算其闭环电压增益Auf、输入电阻Rif和输出电阻Rof,将输入端A、B两网络断开,令输出端口短路,将输入端A、B两网络断开,根据基本放大器的交流等效电路可画出其微变等效电路,反馈系数,2023/6/27,模电课件,开环增益,基本放大电路的输入、输出电阻分别为,kk,2023/6/27,模电课件,开环源增益,闭环电压增益为,在深度反馈时,闭环输入、输出电阻,Auso为负载开路时的计及源内阻的开环增益,As源开环增益,A开环增益,Rs0,电压源0,电流源,Aso为负载开路时的源开环增益,RL,As源开环增益,2023/6/27,模电课件,例3：已知放大电路如图所示，试计算电路的闭环增益、输入电阻Rif和输出电阻Rof。,解：是电压并联负反馈电路,令输出端口短路,将输入端口短路,根据基本放大器的交流等效电路可画出其微变等效电路,反馈系数,2023/6/27,模电课件,开环源增益,2023/6/27,模电课件,基本放大电路的输入、输出电阻分别为,闭环源增益,用闭环源电压增益表示为,分别求出闭环输入、输出电阻为,2023/6/27,模电课件,解：是电流并联负反馈电路,令输出端口开路,将输入端口短路,例4：如图所示的两级负反馈放大电路的交流通道，计算其闭环电压增益Auf、输入电阻Rif和输出电阻Rof,根据基本放大器的交流等效电路可画出其微变等效电路,反馈系数,2023/6/27,模电课件,由于计及源内阻的开环增益可以表示为,2023/6/27,模电课件,2023/6/27,模电课件,基本放大电路的输入、输出电阻分别为,闭环源增益,故闭环电压增益为,其中：RL=Rc2/RL,2023/6/27,模电课件,分别求出闭环输入、输出电阻为,在深度负反馈时,2023/6/27,模电课件,6.4.4 反馈放大器AB网络分析法小结,（1）首先要正确判断反馈类型,（2）将负反馈放大电路分解成A和B网络，电压求和时，信号源为戴维南电路形式，电流求和时，信号源为诺顿电路表示。,（3）原则为：“串联开路、并联短路”“电压短路，电流开路”,（4）由基本反馈方程求Af(s)，并根据闭环输入、输出电阻公式计算Rif、Rof,2023/6/27,模电课件,作业P2346.10 6.11,kk,2023/6/27,模电课件,6.5 负反馈对放大器频域和时域特性的影响,一、负反馈对放大器传输函数极零点的影响,如果反馈网络B为纯电阻性网,B(s)=B,纯电阻负反馈,极点与零点的数目不会改变,零点值不变,闭环极点的值随反馈系数B的大小变化而变化,2023/6/27,模电课件,下限频率则由fL变为,上限频率则由fH变为,无反馈时的通频带表示为,可见，总的通频带得到了展宽,引入负反馈后的通频带为,2单极点闭环系统的响应特性,kk,2023/6/27,模电课件,2单极点闭环系统的响应特性,对时域的影响,设负反馈系统输入信号为阶跃信号,输出信号,上式求反拉氏变换,可得:,上升时间:,无反馈时:,上升时间:,结论:单极点低通负反馈系统上升时间和通频带的乘积=常数负反馈使频带展宽(1+AB)倍,上升时间下降到(1+AB)分之一.,
