反馈放大电路书第七章.ppt

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1、2023/5/31,1,7.1 反馈的基本概念与分类,7.3 负反馈放大电路的计算,7.5 负反馈对放大电路性能的影响,7.4 深度负反馈的实质和计算,7.2 负反馈放大电路的四种组态,7.6 负反馈放大电路设计,第七章 反馈放大电路,2023/5/31,2,7.1.2 直流反馈与交流反馈,7.1.3 正反馈与负反馈,7.1.4 串联反馈与并联反馈,7.1.1 什么是反馈,7.1.5 电压反馈与电流反馈,7.1 反馈的基本概念与分类,2023/5/31,3,将电子系统输出回路的电量（电压或电流）送回到输入回路的过程。,内部反馈,外部反馈,将电子系统的输出量（输出电压或输出电流），通过一定的电路

2、形式，部分或全部作用到输入回路，以影响其输入量（输入电压或输入电流）的过程，称之为反馈。,本课程研究外反馈,7.1.1 什么是反馈,2023/5/31,4,输出信号,反馈放大电路的输入信号,反馈信号,基本放大电路的输入信号（净输入信号）,框图,反馈通路 信号反向传输的渠道,开环 无反馈通路,闭环 有反馈通路（引入反馈后，整个系统构成了一个闭环系统）,7.1.1 什么是反馈,2023/5/31,5,引入反馈后，放大器的输入端同时受输入信号和反馈信号的作用。引入反馈后，电路中增加了反馈网络。为了区别，把未接反馈网络的放大器叫基本放大器(也称开环电路)，而把包括反馈网络在内的整个系统称为反馈放大器(

3、也称闭环电路)。,反馈的概述,2023/5/31,6,反馈的基本类型,正反馈与负反馈,交流反馈与直流反馈,反馈分外部反馈与内部反馈，本课讲述外部反馈,反馈的分类,串联反馈与并联反馈,电压反馈与电流反馈,如果是多级放大器，反馈有时也分级间反馈和本级反馈，级与级间的反馈称做级间反馈，只在一级放大器内部的反馈叫本级反馈。,2023/5/31,7,为什么要引入反馈,因为，没有反馈的放大器的性能往往不理想，在许多情况下不能满足需要。引入反馈后，电路可根据输出信号的变化控制基本放大器的净输入信号的大小，从而自动调节放大器的放大过程，以改善放大器的性能。例如，当反馈放大器的输出电压 偏离正常值而增大时，反馈

4、网络能自动减小放大器的净输入信号，抑制 的增大。所以，反馈能稳定输出电压。根据同样的道理，负反馈也能稳定输出电流。这是负反馈的作用之一,同时负反馈还能使干扰降低(如干扰使信号增加，因为对于大的信号，负反馈也大，所以净输入相对减少）。,2023/5/31,8,判断电路是否存在反馈通路,7.1.1 什么是反馈,反馈通路（本级）,反馈通路（本级）,反馈通路（级间）,无反馈通路,2023/5/31,9,根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。,直流反馈,交、直流反馈,见下页图,7.1.2 直流反馈与交流反馈,2023/5/31,10,7.1.2 直流反馈与交流反馈,(a)直流通

5、路(b)交流通路,注意：Rf在交流等效电路中不再存在,2023/5/31,11,（1）直流反馈与交流反馈以及有无反馈的判别,看电路中是否存在反馈通路,没有反馈通路则无反馈.如果反馈网络存在于放大电路的交流通路（等效电路）中，影响放大电路交流性能的称为交流反馈；如果反馈网络存在于放大电路的直流通路（等效电路）中，对放大电路的静态产生影响的称为直流反馈。,反馈的判别-直流反馈与交流反馈,2023/5/31,12,解：交流通路中不存在反馈通路，所以不存在交流反馈。,直流通路中存在反馈通路（反馈电阻R），所以存在直流反馈；VR 使VD 减小，所以为负反馈。,例,5/31/2023,12,2023/5/

6、31,13,正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。,负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。,从输出端看,从输入端看,正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。,负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。,净输入量可以是电压，也可以是电流。,7.1.3 正反馈与负反馈,2023/5/31,14,正负反馈极性的判别：,瞬时极性法，就是假定反馈环路中的某一点一般选放大器输入端(起点)，对地电位瞬时上升(+)或下降(-)，然后沿着闭环回路逐点分析电位的变化。返回起点时，若反馈信号加强了起始信号，则为正反馈，否则为负反馈。,使，则为正反馈；使，则为负反馈。,反馈的具体判别-正负反馈,如输入不变：

7、,2023/5/31,15,器件的正负反馈判断分有源器件和无源器件,晶体管、集成运算放大器等有源器件的瞬时极性如图所示。晶体管的基极和发射极瞬时极性相同，而与集电极瞬时极性相反。集成运算放大器的同相输入端与输出端瞬时极性相同，而反相输入端与输出端瞬时极性相反。,电阻，电容等无源器件的左右瞬时极性相同,RL为负反馈,注意是回到起点，不直接回起点的要等效回到起点。例图c中反馈回到b点，则到b点的正极性等效为负反馈。例：甲和乙二人的身高差X，当乙身高增加，对于身高差X，等于甲变矮了,（c）图,b,2023/5/31,16,例：在下列电路中，是否存在反馈？若存在，是正反馈还是负反馈？是交流反馈还是直流

8、反馈？,解：存在反馈通路（由于电阻Re），所以存在反馈；Re 既存在于交流通路，也存在于直流通路，所以既有交流反馈，也有直流反馈；从图示瞬时极性可以看出，vRe 使vBE 减小，所以为负反馈。,例,16,2023/5/31,17,7.1.4 串联反馈与并联反馈,由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定,串联：输入以电压形式求和（KVL）-vi+vid+vf=0 即 vid=vi-vf,并联：输入以电流形式求和（KCL）ii-iid-if=0 即 iid=ii-if,串联,并联,从输入端看：串联、并联反馈,分析两个电源的不同和对Ri的不同要求,2023/5/31,18,从输入端看：串联、并联反馈

9、,串联反馈的反馈信号和输入信号以电压串联方式叠加，并联反馈的反馈信号和输入信号以电流并联方式叠加。,判断：当反馈信号和输入信号接在放大电路的同一输入点时，可判定为并联反馈；而未接在放大电路的同一输入点时，可判定为串联反馈。,2023/5/31,19,判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈,并联反馈,级间反馈通路,xf(if),7.1.4 并联反馈例子,2023/5/31,20,判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈,串联反馈,级间反馈通路,xf(vf),7.1.4 串联反馈例子,2023/5/31,21,电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定,电压反馈：反馈

10、信号xf和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即xf=Fio,并联结构,串联结构,7.1.5 电压反馈与电流反馈,2023/5/31,22,7.1.5 电压反馈与电流反馈,电压负反馈,RL,电压负反馈稳定输出电压,xf=Fvo，xid=xixf,2023/5/31,23,7.1.5 电压反馈与电流反馈,电流负反馈,RL,电流负反馈稳定输出电流,xf=Fio，xid=xixf,2023/5/31,24,7.1.5 电压反馈与电流反馈,判断方法1：负载短路法,将负载短路，反馈量仍然存在电流反馈。,将负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零电压反馈。,电压反馈

11、,电流反馈,反馈通路,反馈通路,2023/5/31,25,可以按照反馈网络的接入点判断：电压反馈时，反馈网络直接从输出电压端接出，此时，反馈网络并接在输出电压两端。反之，反馈网络未直接从输出电压端接出的为电流反馈。,判别方法2：电压、电流反馈,2023/5/31,26,7.1.5 电压反馈与电流反馈,反馈通路,电压反馈举例,2023/5/31,27,电流反馈举例,反馈通路,2023/5/31,28,7.1四种反馈类型判断小结,正反馈与负反馈：看使信号加强还是减弱，用瞬时极性法判断,交流反馈与直流反馈：看反馈信号成分，画交流和直流等效电路,串联反馈与并联反馈：看输入端，反馈直接回输入端为并联，反

12、之为串联,电压反馈与电流反馈：看输入端，反馈直接从输出端引出为电压，反之为电流,2023/5/31,29,7.2.2 电压并联负反馈放大电路,7.2.3 电流串联负反馈放大电路,7.2.4 电流并联负反馈放大电路,7.2.1 电压串联负反馈放大电路,反馈组态判断举例（交流）,7.2 负反馈放大电路的四种组态,说明：四种组态主要指负反馈和交流反馈，所以，只判断串并联和电压电流,2023/5/31,30,1.负反馈放大电路的四种组态,从输出端看，反馈量若取自于输出电压，则为电压反馈；反馈量若取自于输出电流，则为电流反馈。,从输入端看，反馈量与输入量以电压形式叠加，则为串联反馈；反馈量与输入量以电流

13、形式叠加，则为并联反馈。,负反馈放大电路的四种基本组态,30,2023/5/31,31,从输入端看：串联、并联反馈,串联反馈的反馈信号和输入信号以电压串联方式叠加，并联反馈的反馈信号和输入信号以电流并联方式叠加。,判断：当反馈信号和输入信号接在放大电路的同一输入点时，可判定为并联反馈；而未接在放大电路的同一输入点时，可判定为串联反馈。,2023/5/31,32,若将输出电压 短路，反馈量若取自于输出电压，则反馈量必为0，故可以判断为电压反馈；反馈量若取自于输出电流，则反馈量不为0，故可以判断为电流反馈。也可以按照反馈网络的接入点判断：电压反馈时，反馈网络直接从输出电压端接出，此时，反馈网络并接

14、在输出电压两端。反之，反馈网络未直接从输出电压端接出的为电流反馈。,从输出端看：电压、电流反馈,2023/5/31,33,输入以电压形式求和（KVL）：vid=vi-vf,稳定输出电压,特点：,电压控制的电压源,7.2.1 电压串联负反馈放大电路,因为反馈以电压形式叠加-所以叫电压控制因为稳定电压-所以叫电压源,2023/5/31,34,输入以电流形式求和（KCL）：iid=ii-if,稳定输出电压,电流控制的电压源,特点：,因为反馈以电流形式叠加-所以叫电压控制因为稳定电压-所以叫电压源,7.2.2 电压并联负反馈放大电路,2023/5/31,35,输入以电压形式求和（KVL）：vid=vi

15、-vf,稳定输出电流,电压控制的电流源,特点：,因为反馈以电压形式叠加-所以叫电压控制，因为稳定电流-所以叫电流源,7.2.3 电流串联负反馈放大电路,2023/5/31,36,输入以电流形式求和（KCL）：iid=ii-if,稳定输出电流,电流控制的电流源,特点：,7.2.4 电流并联负反馈放大电路,因为反馈以电流形式叠加-所以叫电流控制，因为稳定电流-所以叫电流源,2023/5/31,37,电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性,串联反馈：输入端电压求和（KVL）,电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性,并联反馈：输入端电流求和（KCL）,四种组态特点小结：,说明：四种组态主要指负反馈和交

16、流反馈，所以，只判断串并联和电压电流,2023/5/31,38,负反馈放大电路组态的判别,解：据图示瞬时极性：,所以，为串联负反馈。,若将 短路，同时断开输入信号的影响，则：,所以，为电压反馈。,综上所述，该电路为电压串联负反馈。,举例1：,2023/5/31,39,解：据图示瞬时极性：,所以，为并联负反馈。,若将 短路，同时将输入信号接地，使输入量对反馈网络的影响，则：,所以，为电压反馈。,综上所述，该电路为电压并联负反馈。,举例2,2023/5/31,40,解：画出交流通路，据图示瞬时极性：,所以，为串联负反馈。,若将 短路，同时断开输入信号的影响，则：,所以，为电流反馈。,综上所述，该电

17、路为电流串联负反馈。,举例3,2023/5/31,41,解：据图示瞬时极性：,所以，为并联负反馈。,所以，为电流反馈。,综上所述，该电路为电流并联负反馈。,若将 短路，同时将输入信号接地，使输入量对反馈网络的影响，则：,举例4,2023/5/31,42,电压串联负反馈,例5 判断如图所示电路的反馈类型和性质。解 要确定一个放大器中有没有反馈，就要观察有没有能把输出端和输入端连接起来的网络。在本电路中，电阻R4和Rf能把输出端交流信号返回到输入端，故本电路中存在交流信号的反馈。C4是隔直电容，对交流可看作短路。将负载RL假想短路，Rf右端接地，就不能把输出信号反馈到输入端去，所以反馈作用消失，故

18、本电路是电压反馈。若去掉C5，将C4右端改接到V2发射极，则成为电流串联正反馈。请自己判断一下。,举例5,2023/5/31,43,图 反馈实例5(a)电路图(b)反馈网络,实例5图,2023/5/31,44,判断图所示电路的反馈类型和性质。,图 反馈实例6(a)电路图；(b)反馈网络,例6,2023/5/31,45,解,放大器输出电流原来的意义是指流过负载的电流。但像图所示的这种从三极管集电极输出的电路，由于负载上的电流和三极管集电极电流同步变化，所以在不致造成混乱的情况下，把三极管集电极电流作为输出电流。在图所示电路中，输出电流Io的变化，必然造成Re1端电压的变化。而Re1端电压的变化，

19、又肯定对V的BE结上的压降产生作用，即输出信号对输入端产生作用，所以存在着反馈。,2023/5/31,46,解,将负载假想短路，Io仍旧流动，反馈依然存在，故是电流反馈。将放大器输入端对地假想短路，由Io在 Re1上产生的电压仍能作用到三极管BE结上，反馈不消失，故是串联反馈，三极管BE结上电压是Ui。假定Ui下降，则反馈过程如下：UiIfUeUi 所以，这个电路中的反馈是负反馈。整个电路是电流串联负反馈。,2023/5/31,47,其中，Io的正方向为从发射极流进，从集电极流出。,解,对直流来说，Re1和Re2的串联电阻有着与上述交流负反馈过程同样的反馈作用。这个直流反馈抑制三极管静态电流的

20、变化，所以有稳定静态工作点的作用。例4.1中R4和R8也有同样的作用。一般来说，凡串接在三极管发射极的电阻都有直流电流负反馈作用，能够稳定静态工作点。反馈系数,2023/5/31,48,判断图所示电路的反馈类型和性质。,图反馈实例7(a)电路图；(b)反馈网络,例7,2023/5/31,49,解,输出端假想短路，输出电流仍然流动，经R3和R5分流后，R3上的电流对放大器输入端产生作用，故是电流反馈；将输入端假想短路，R3左端接地，反馈作用消失，故是并联反馈。在判断并联反馈的极性时，把输入电流Ii看作常数，If+Ii=Ii。三极管基极电流就是基本放大器输入电流Ii。判断过程如下：UiIiUc1I

21、e2（-Io）IfIi 上述判断过程中，Ie2的正方向为从三极管流出。当Ie2减小时，给R3的分流减小，朝左流的电流减小，朝右流的If增大。所以，电路是负反馈。,2023/5/31,50,还可以这样分析：,Uc1Ue2If。这是因为，R3右端电位下降，所以R3上朝右流的电流If增大。这里，不能因Ui上升，直接得到R3上的电流If上升。因为R3上的电流同时受输入、输出信号的作用，由两部分组成。但这里只考虑“反馈”电流，是指只决定于输出信号的电流。所以，在用瞬时极性法判定正负反馈时，应该沿基本放大器到输出端，再沿反馈网络返回输入端这样的途径来确定反馈极性。,2023/5/31,51,由于,所以反馈

22、系数,其中，Io的正方向是从三极管集电极向外流，而且Io=-Ie2。,2023/5/31,52,例8,判断图所示电路的反馈类型和性质。,图 反馈实例8(a)电路图；(b)反馈网络,2023/5/31,53,解,输出端假想短路，传输反馈信号的R1右端接地，反馈作用消失，故是电压反馈；将输入端对地假想短路，经R1传输过来的反馈信号被短路，反馈作用消失，故是并联反馈。反馈极性的判定：UbIiUcIfIi，故为负反馈。由于If=-Uo/R1，所以反馈系数,2023/5/31,54,例9,图各电路是用集成运放组成的放大器，判断其反馈类型及极性。解 在分立元件电路中，Ui的一端直接接到基本放大器的一个输入

23、端上。区别串并联反馈时，只要把基本放大器接Ui的输入端对地假想短路，也就是把Ui短路即可。在集成运放组成的反馈放大器中，基本放大器是集成运放。但Ui是通过集成运放的偏置电阻以后才加到集成运放的输入端上，所以，这里把基本放大器输入端对地短路就不是把Ui对地短路，而是Ui经偏置电阻加在集成运放的哪个输入端，就把哪个输入端对地短路。,2023/5/31,55,图9 由集成运放组成的反馈放大器,图a b,2023/5/31,56,图4.7 由集成运放组成的反馈放大器,图c d,2023/5/31,57,现以图(d)为例判断电路的反馈类型和性质。图中，将负载RL假想短路，输出电流Io仍然流动，经R3、R

24、4对放大器输入端产生作用，故是电流反馈；集成运放反相输入端假想接地，R3的上端接地，反馈消失 若集成运放反相输入端电，故是并联反馈。位Ui上升，则有以下反馈过程：UiIiUoUaIfIi 故电路是负反馈。,图 d分析,2023/5/31,58,图（a）、(b)、答案,图（a）、(b)、(c)所示三个电路依次是电压串联正反馈、电压并联负反馈和电流串联正反馈。请用上述方法自己判断。,2023/5/31,59,串联负反馈,vid=vi-vf,则vi最好为恒压源，即信号源内阻Rs越小越好。,要想反馈效果明显，就要求vf变化能有效引起vid的变化。,了解：信号源对反馈效果的影响,2023/5/31,60

25、,并联负反馈,iid=ii-if,则ii最好为恒流源，即信号源内阻Rs越大越好。,要想反馈效果明显，就要求if变化能有效引起iid的变化。,end,了解：信号源对反馈效果的影响,2023/5/31,61,1.闭环增益的一般表达式,2.反馈深度讨论,7.3 负反馈放大电路的计算,2023/5/31,62,1.闭环增益的一般表达式,开环增益,反馈系数,闭环增益,因为,所以,已知,闭环增益的一般表达式,即,7.3.1.闭环增益的一般表达式,2023/5/31,63,负反馈放大电路中各种信号量的含义,2023/5/31,64,1.负反馈放大的一般形式,负反馈放大电路的计算,2023/5/31,65,不

26、同量纲的放大倍数-电压和电流,2023/5/31,66,不同量纲的放大倍数-互导和互阻,2023/5/31,67,重点是深度负反馈时的电压放大倍数,2023/5/31,68,一般负反馈,称为反馈深度,深度负反馈,正反馈,自激振荡,一般情况下，A和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，Af、A和F分别用、和 表示。,即,7.3.2.反馈深度讨论,2023/5/31,69,1.深度负反馈的实质,2.深度负反馈放大电路的计算,7.4深度负反馈的实质和计算,2023/5/31,70,例：深度负反馈时求图示电路的闭环放大倍数。,解：该电路为电压串联负反馈。,断开输入回路与反馈网络的连接，得到反馈网络

27、对输出端的影响。,例,2023/5/31,71,7.5.2 减小非线性失真,7.5.3 抑制反馈环内噪声,7.5.4 对输入电阻和输出电阻的影响,7.5.1 提高增益的稳定性,7.5 负反馈对放大电路性能的影响,7.5.5 展宽通频带,2023/5/31,72,闭环时,对A求导得,只考虑幅值有,另一方面,在深度负反馈条件下,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。,负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Avf、Arf、Agf、Aif）,即闭环增益相对变化量是开环时的,7.5.1 提高增益的稳定性,2023/5/31,73,闭环时增益减小，线性度变好。

28、,只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。,1开环特性2闭环特性,7.5.2 减小非线性失真,2023/5/31,74,比原有的信噪比提高了 倍,电压的信噪比,新的信噪比,7.5.3 抑制反馈环内噪声,2023/5/31,75,串联负反馈,1.对输入电阻的影响,开环输入电阻 Ri=vid/ii,因为 vf=Fxo xo=Avid,闭环输入电阻 Rif=vi/ii,所以 vi=vid+vf=(1+AF)vid,闭环输入电阻 Rif=vi/ii,引入串联负反馈后，输入电阻增加了。,7.5.4 对输入电阻和输出电阻的影响,2023/5/31,76,并联

29、负反馈,闭环输入电阻,引入并联负反馈后，输入电阻减小了。,注意:反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。,1.对输入电阻的影响,2023/5/31,77,7.5.4 对输入电阻和输出电阻的影响,电压负反馈,2对输出电阻的影响,2023/5/31,78,闭环输出电阻,电压负反馈,而 Xid=-Xf=-Fvt,忽略反馈网络对it的分流,所以,引入电压负反馈后，输出电阻减小了。,2.对输出电阻的影响,2023/5/31,79,电流负反馈,闭环输出电阻,引入电流负反馈后，输出电阻增大了。,注意:反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。,2.对输出电阻的影响,2023/5/31,80

30、,负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。,串联负反馈,并联负反馈,电压负反馈,电流负反馈,增大输入电阻,减小输入电阻,减小输出电阻，稳定输出电压,增大输出电阻，稳定输出电流,对输入电阻和输出电阻的影响小结,2023/5/31,81,反馈小结1,反馈类型共有四种，即电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈。若反馈信号削弱原来的输入信号，使净输入信号减小，则为负反馈；反之为正反馈（所谓瞬时极性法，就是假定反馈环路中的某一点 一般选放大器输入端，对地电位瞬时上升或下降，然后沿着闭环逐点分析电位的变化。返回起点时，若反馈信号加强了起始信号，则为正反馈

31、，否则为)引入负反馈以后，放大倍数的稳定性大大提高，非线性失真得到减小。注意，负反馈只能减小放大器自身的非线性失真，对输入信号本身的失真，负反馈放大器无法克服。,2023/5/31,82,反馈小结2对R0和Ri的影响,其他的如影响输入、输出电阻。输入电阻：由输入端判断并联反馈和串联反馈串联负反馈使输入电阻增大，由于负反馈网络与基本放大器串联并联负反馈使输入电阻减小，由于负反馈网络与基本放大器并联，输出电阻：由输出端判断电压反馈和电流反馈电压负反馈使输出电压稳定-输出电阻减小 由于负反馈网络与基本放大器并联，使得放大器的输出电阻减小电流负反馈使输出电流稳定-输出电阻增大 由于负反馈网络与基本放大

32、器串联，使得放大器的输出电阻增大。,2023/5/31,83,展宽频带,在放大器的低频端，由于耦合电容阻抗增大等原因，使放大器放大倍数下降；在高频端，由于分布电容、三极管极间电容的容抗减小等原因，使放大器放大倍数下降。引入负反馈以后，当高、低频端的放大倍数下降时，反馈信号跟着减小，对输入信号的削弱作用减弱，使放大倍数的下降变得缓慢，因而通频带展宽，如图所示。图中A和Af分别表示负反馈引入前后的放大倍数，Af和fH分别表示负反馈引入前的下限频率和上限频率，fLF和fHF分别表示引入负反馈后的下限频率和上限频率。,2023/5/31,84,图 负反馈展宽频带,展宽频带分析,2023/5/31,85

33、,根据分析，引入负反馈后，放大器下限频率由无负反馈时的fL下降为fL/（1+AF），而上限频率由没有负反馈时的fH上升到（1+AF）fH。放大器的通频带得到展宽，展宽后的频带约是未引入负反馈时的（1+AF）倍。,展宽频带分析,2023/5/31,86,7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤,7.6.2 设计举例,7.6 负反馈放大电路设计,2023/5/31,87,1.选定需要的反馈类型,2.确定反馈系数的大小,3.适当选择反馈网络中的电阻阻值,4.通过仿真分析，检验设计是否满足要求,信号源性质,对输出信号的要求,对输入、输出电阻的要求,对信号变换的要求（V-V、V-I、I-V、I-I）,深

34、度负反馈时,尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应,7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤,2023/5/31,88,要稳定直流量 引入直流负反馈,要稳定交流量 引入交流负反馈,要稳定输出电压，降低输出电阻 引入电压负反馈,要稳定输出电流，增加输出电阻 引入电流负反馈,要增大输入电阻，减小信号源内阻上的压降（信号源为电压源）引入串联负反馈,要减小输入电阻，减小信号源内阻上的分流（信号源为电流源）引入并联负反馈,负反馈设计的一般原则,2023/5/31,89,解：1.电压串联负反馈,2.电流串联负反馈（电压控制表示反馈信号以电压和叠加到输入，即输入串联形式）,3.电流并联负反馈（电流控制表示

35、反馈信号以电流和叠加到输入，即输入并联形式）,4.电压并联负反馈,例题,2023/5/31,90,7.1 反馈的基本概念与分类,7.3 负反馈放大电路的计算,7.5 负反馈对放大电路性能的影响,7.4 深度负反馈的实质和计算,7.2 负反馈放大电路的四种组态,7.6 负反馈放大电路设计,本章小结：负反馈放大电路,2023/5/31,91,本章小结,7.1 反馈的基本概念与分类,将电子系统的输出量（输出电压或输出电流），通过一定的电路形式，部分或全部作用到输入回路，以影响其输入量（输入电压或输入电流）的过程，称之为反馈。,2023/5/31,92,输出信号,反馈放大电路的输入信号,反馈信号,基本

36、放大电路的输入信号（净输入信号）,框图,反馈通路 信号反向传输的渠道,开环 无反馈通路,闭环 有反馈通路（引入反馈后，整个系统构成了一个闭环系统）,什么是反馈,2023/5/31,93,反馈的基本类型,正反馈与负反馈,交流反馈与直流反馈,反馈分外部反馈与内部反馈，本课讲述外部反馈,反馈的分类,串联反馈与并联反馈,电压反馈与电流反馈,如果是多级放大器，反馈有时也分级间反馈和本级反馈，级与级间的反馈称做级间反馈，只在一级放大器内部的反馈叫本级反馈。,2023/5/31,94,正负反馈极性的判别：,瞬时极性法，就是假定反馈环路中的某一点一般选放大器输入端(起点)，对地电位瞬时上升(+)或下降(-)，

37、然后沿着闭环回路逐点分析电位的变化。返回起点时，若反馈信号加强了起始信号，则为正反馈，否则为负反馈。,使，则为正反馈；使，则为负反馈。,反馈的具体判别-正负反馈,如输入不变：,2023/5/31,95,器件的正负反馈判断分有源器件和无源器件,晶体管、集成运算放大器等有源器件的瞬时极性如图所示。晶体管的基极和发射极瞬时极性相同，而与集电极瞬时极性相反。集成运算放大器的同相输入端与输出端瞬时极性相同，而反相输入端与输出端瞬时极性相反。,电阻，电容等无源器件的左右瞬时极性相同,RL为负反馈,注意是回到起点，不直接回起点的要等效回到起点。例图c中反馈回到b点，则到b点的正极性等效为负反馈。例：甲和乙二

38、人的身高差X，当乙身高增加，对于身高差X，等于甲变矮了,（c）图,b,2023/5/31,96,7.1四种反馈类型判断小结,正反馈与负反馈：看使信号加强还是减弱，用瞬时极性法判断,交流反馈与直流反馈：看反馈信号成分，画交流和直流等效电路,串联反馈与并联反馈：看输入端，反馈直接回输入端为并联，反之为串联,电压反馈与电流反馈：看输入端，反馈直接从输出端引出为电压，反之为电流,2023/5/31,97,输入以电压形式求和（KVL）：vid=vi-vf,稳定输出电压,特点：,电压控制的电压源,7.2.1 电压串联负反馈放大电路,因为反馈以电压形式叠加-所以叫电压控制因为稳定电压-所以叫电压源,7.2

39、负反馈放大电路的四种组态,2023/5/31,98,输入以电流形式求和（KCL）：iid=ii-if,稳定输出电压,电流控制的电压源,特点：,因为反馈以电流形式叠加-所以叫电压控制因为稳定电压-所以叫电压源,7.2.2 电压并联负反馈放大电路,2023/5/31,99,输入以电压形式求和（KVL）：vid=vi-vf,稳定输出电流,电压控制的电流源,特点：,因为反馈以电压形式叠加-所以叫电压控制，因为稳定电流-所以叫电流源,7.2.3 电流串联负反馈放大电路,2023/5/31,100,输入以电流形式求和（KCL）：iid=ii-if,稳定输出电流,电流控制的电流源,特点：,7.2.4 电流并

40、联负反馈放大电路,因为反馈以电流形式叠加-所以叫电流控制，因为稳定电压-所以叫电压源,2023/5/31,101,电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性,串联反馈：输入端电压求和（KVL）,电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性,并联反馈：输入端电流求和（KCL）,四种组态特点小结：,说明：四种组态主要指负反馈和交流反馈，所以，只判断串并联和电压电流,2023/5/31,102,反馈小结1,反馈类型共有四种，即电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈。若反馈信号削弱原来的输入信号，使净输入信号减小，则为负反馈；反之为正反馈（所谓瞬时极性法，就是假定反馈环路中的某一点 一般选放大器

41、输入端，对地电位瞬时上升或下降，然后沿着闭环逐点分析电位的变化。返回起点时，若反馈信号加强了起始信号，则为正反馈，否则为)引入负反馈以后，放大倍数的稳定性大大提高，非线性失真得到减小。注意，负反馈只能减小放大器自身的非线性失真，对输入信号本身的失真，负反馈放大器无法克服。,2023/5/31,103,反馈小结2对R0和Ri的影响,其他的如影响输入、输出电阻。输入电阻：由输入端判断并联反馈和串联反馈串联负反馈使输入电阻增大，由于负反馈网络与基本放大器串联并联负反馈使输入电阻减小，由于负反馈网络与基本放大器并联，输出电阻：由输出端判断电压反馈和电流反馈电压负反馈使输出电压稳定-输出电阻减小 由于负

42、反馈网络与基本放大器并联，使得放大器的输出电阻减小电流负反馈使输出电流稳定-输出电阻增大 由于负反馈网络与基本放大器串联，使得放大器的输出电阻增大。,2023/5/31,104,1.闭环增益的一般表达式,2.反馈深度讨论,7.3 负反馈放大电路的计算,2023/5/31,105,1.闭环增益的一般表达式,开环增益,反馈系数,闭环增益,因为,所以,已知,闭环增益的一般表达式,即,7.3.1.闭环增益的一般表达式,思考：假设为正反馈,2023/5/31,106,一般负反馈,称为反馈深度,深度负反馈,正反馈,自激振荡,一般情况下，A和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，Af、A和F分别用、和

43、表示。,即,7.3.2.反馈深度讨论,2023/5/31,107,1.深度负反馈的实质,2.深度负反馈放大电路的计算,7.4深度负反馈的实质和计算,2023/5/31,108,7.5.2 减小非线性失真,7.5.3 抑制反馈环内噪声,7.5.4 对输入电阻和输出电阻的影响,7.5.1 提高增益的稳定性,7.5 负反馈对放大电路性能的影响,7.5.5 展宽通频带,2023/5/31,109,图 负反馈展宽频带,展宽频带分析,2023/5/31,110,7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤,7.6.2 负反馈设计的一般原则,7.6 负反馈放大电路设计,2023/5/31,111,1.选定需要的

44、反馈类型,2.确定反馈系数的大小,3.适当选择反馈网络中的电阻阻值,4.通过仿真分析，检验设计是否满足要求,信号源性质,对输出信号的要求,对输入、输出电阻的要求,对信号变换的要求（V-V、V-I、I-V、I-I）,深度负反馈时,尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应,7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤,2023/5/31,112,要稳定直流量 引入直流负反馈,要稳定交流量 引入交流负反馈,要稳定输出电压，降低输出电阻 引入电压负反馈,要稳定输出电流，增加输出电阻 引入电流负反馈,要增大输入电阻，减小信号源内阻上的压降（信号源为电压源）引入串联负反馈,要减小输入电阻，减小信号源内阻上的分流（信号源为电流源）引入并联负反馈,负反馈设计的一般原则,2023/5/31,113,本章作业,反馈的分类与判断，什么是瞬时极性法，,基本概念：开环、闭环；,负反馈对放大电路性能的影响,闭环增益的一般表达式,即,负反馈设计的一般原则,书上作业,