第六章 放大电路中的反馈
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一、电压串联负反馈
9
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
二、电流串联负反馈
10
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
三、电压并联负反馈
11
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
四、电流并联负反馈
12
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
一、负反馈放大电路的方块图表示法
定义:开环放大倍数
一、什么是反馈 在电子电路中,将输出量的一部分或全部通过一定的电路形
式作用到输入回路,用来影响其输入量的措施称为反馈。
2
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
判断有无反馈:
3
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
二、正反馈与负反馈 根据反馈极性的不同,可以分为正反馈和负反馈。 正反馈:净输入量增大;输出量的变化增大。 负反馈:净输入量减小;输出量的变化减小。 判断:
反馈系数
A
Xo Xi
F
Xf Xo
闭环放大倍数
Af
Xo Xi
Xi
输入量 Xi
净输入量
Xf
反馈量 Xo
输出量
13
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
二、 四 种 组 态 电 路 的 方 框 图
14
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
15
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
Ui AFUi Ii
Rif (1 AF)Ri
若存在偏置电阻Rb
23
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
若存在偏置电阻Rb 则反馈环路内输入电阻
Rif (1 AF)Ri 整个电路的输入电阻
Rif Rif Rb
24
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
2)并联负反馈减小输入电阻 基本放大电路的输入电阻 整个电路的输入电阻
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,可以分为串联反馈和并联反馈。
串联反馈:反馈量与输入量以电压方式相叠加 并联反馈:反馈量与输入量以电流方式相叠加 判断方法: 若输入量与反馈量加在同一点,则为并联反馈; 若输入量与反馈量加在不同点,则为串联反馈。
串联反馈
8
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
2. 自激振荡的平衡条件
Af
1
A AF
当AF 1时 Af
AF 1 即
平衡条件
A F (2n 1) (n为整数)
起振条件
AF 1
32
§6-6.负反馈放大电路的稳定性
二、负反馈放大电路稳定性的判断
1. 判断方法 2. 稳定裕量
33
26
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
三、展宽频带
可以证明:
fHf (1 AmF)fH fbwf (1 AmF)fbf
27
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
四、减小非线性失真
28
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
五、放大电路中引入负反馈的一般原则 1.稳定Q—直流负反馈,改善性能—交流负反馈 2.信号源→并联或串联…… 3.负载→电压或电
流…… 4.级联时注意配合
29
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
举例:P281
30
§6-6.负反馈放大电路的稳定性
自激振荡现象:输入为零时,输出产生一定频率和一定幅度的信号。 一、负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件 1. 自激振荡产生的原因
AF 附加相移 负反馈→正反馈
31
§6-6.负反馈放大电路的稳定性
三、负反馈放大电路的一般表达式
Xi Xi Xf
Af
Xo Xi
Xo Xi Xf
Xi
AXi AFXi
一般表达式
Af
1
A AF
中频
Af
A 1 AF
A
Xo Xio Xi
当1+AF >>1, 则
1 Af F
称深度负反馈
16
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
一、深度负反馈的实质
Af
1
A AF
深度负反馈
Af
Xo Xi
Xi Xf 即Xi 0
Af
1 F
F
Xf Xo
17
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
二、分析步骤
Af
1 F
Xi Xf
Avvsf
Avvsf
Vo Vs
18
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
三、分析实例 1.电压并联
2.电压串联
19
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
第六章 放大电路中的反馈
主要内容: §6-1.反馈的基本概念及判断方法 §6-2.负反馈放大电路的四中基本组态 §6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式 §6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析 §6-5.负反馈对放大电路性能的影响 *§6-6.负反馈放大电路的稳定性
1
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
3.电流并联
20
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
4.电流串联
21
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
一、稳定放大倍数
在中频
Af
A 1 AF
对上式求全微分
dAf
(1 AF)dA AFdA (1 AF)2
dA (1 AF)2
将上式等号两边都除以Af ,则
dAf 1 dA Af 1 AF A
Af 的相对变化量等于A的相对变化量的(1+AF)分之一。 即闭环放大倍数的稳定性提高了(1+AF)倍。
22
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
二、改变输入电阻和输出电阻 1)串联负反馈增大输入电阻
1.对输入电阻的影响
基本放大电路的输入电阻 整个电路的输入电阻
Ri
Ui Ii
Rif
Ui Ii
Ui Uf Ii
4
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
三、直流反馈与交流反馈 根据反馈信号本身的交、直流性质,可以分为直流反馈和交流反馈。 直流反馈:反馈量只含直流成分。 交流反馈:反馈量只含交流成分。 在很多情况下,交、直流两种反馈兼而有之。 判断:
5
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
6
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
负反馈放大电路:常指引入了交流负反馈的放大电路。
根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同, 可以分为电压反馈和电流反馈。
电压反馈:反馈信号取自输出电压 电流反馈:反馈信号取自输出电流
判断方法: 若Vo=0, 反馈不存在,则为电压反馈;
若Io=0, 反馈不存在,则为电流反馈。
电压反馈
7
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
Ri
Ui Ii
Rif
Ui Ii
Ui Ii If
Ui Ii AFIi
Rif
Ri 1 AF
25
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
2.对输出电阻的影响 电压负反馈减小输出电阻
Rof
Ro 1 AF
负载开路时的源增益
电流负反馈增大输出电阻
R of (1 AF)R o (反馈环路内) 负载短路时的源增益
9
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
二、电流串联负反馈
10
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
三、电压并联负反馈
11
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
四、电流并联负反馈
12
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
一、负反馈放大电路的方块图表示法
定义:开环放大倍数
一、什么是反馈 在电子电路中,将输出量的一部分或全部通过一定的电路形
式作用到输入回路,用来影响其输入量的措施称为反馈。
2
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
判断有无反馈:
3
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
二、正反馈与负反馈 根据反馈极性的不同,可以分为正反馈和负反馈。 正反馈:净输入量增大;输出量的变化增大。 负反馈:净输入量减小;输出量的变化减小。 判断:
反馈系数
A
Xo Xi
F
Xf Xo
闭环放大倍数
Af
Xo Xi
Xi
输入量 Xi
净输入量
Xf
反馈量 Xo
输出量
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§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
二、 四 种 组 态 电 路 的 方 框 图
14
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
15
§6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式
Ui AFUi Ii
Rif (1 AF)Ri
若存在偏置电阻Rb
23
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
若存在偏置电阻Rb 则反馈环路内输入电阻
Rif (1 AF)Ri 整个电路的输入电阻
Rif Rif Rb
24
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
2)并联负反馈减小输入电阻 基本放大电路的输入电阻 整个电路的输入电阻
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,可以分为串联反馈和并联反馈。
串联反馈:反馈量与输入量以电压方式相叠加 并联反馈:反馈量与输入量以电流方式相叠加 判断方法: 若输入量与反馈量加在同一点,则为并联反馈; 若输入量与反馈量加在不同点,则为串联反馈。
串联反馈
8
§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
2. 自激振荡的平衡条件
Af
1
A AF
当AF 1时 Af
AF 1 即
平衡条件
A F (2n 1) (n为整数)
起振条件
AF 1
32
§6-6.负反馈放大电路的稳定性
二、负反馈放大电路稳定性的判断
1. 判断方法 2. 稳定裕量
33
26
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
三、展宽频带
可以证明:
fHf (1 AmF)fH fbwf (1 AmF)fbf
27
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
四、减小非线性失真
28
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
五、放大电路中引入负反馈的一般原则 1.稳定Q—直流负反馈,改善性能—交流负反馈 2.信号源→并联或串联…… 3.负载→电压或电
流…… 4.级联时注意配合
29
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
举例:P281
30
§6-6.负反馈放大电路的稳定性
自激振荡现象:输入为零时,输出产生一定频率和一定幅度的信号。 一、负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件 1. 自激振荡产生的原因
AF 附加相移 负反馈→正反馈
31
§6-6.负反馈放大电路的稳定性
三、负反馈放大电路的一般表达式
Xi Xi Xf
Af
Xo Xi
Xo Xi Xf
Xi
AXi AFXi
一般表达式
Af
1
A AF
中频
Af
A 1 AF
A
Xo Xio Xi
当1+AF >>1, 则
1 Af F
称深度负反馈
16
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
一、深度负反馈的实质
Af
1
A AF
深度负反馈
Af
Xo Xi
Xi Xf 即Xi 0
Af
1 F
F
Xf Xo
17
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
二、分析步骤
Af
1 F
Xi Xf
Avvsf
Avvsf
Vo Vs
18
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
三、分析实例 1.电压并联
2.电压串联
19
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
第六章 放大电路中的反馈
主要内容: §6-1.反馈的基本概念及判断方法 §6-2.负反馈放大电路的四中基本组态 §6-3.负反馈放大电路的方块图及一般表达式 §6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析 §6-5.负反馈对放大电路性能的影响 *§6-6.负反馈放大电路的稳定性
1
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
3.电流并联
20
§6-4.深度负反馈放大电路放大倍数的分析
4.电流串联
21
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
一、稳定放大倍数
在中频
Af
A 1 AF
对上式求全微分
dAf
(1 AF)dA AFdA (1 AF)2
dA (1 AF)2
将上式等号两边都除以Af ,则
dAf 1 dA Af 1 AF A
Af 的相对变化量等于A的相对变化量的(1+AF)分之一。 即闭环放大倍数的稳定性提高了(1+AF)倍。
22
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
二、改变输入电阻和输出电阻 1)串联负反馈增大输入电阻
1.对输入电阻的影响
基本放大电路的输入电阻 整个电路的输入电阻
Ri
Ui Ii
Rif
Ui Ii
Ui Uf Ii
4
§6-1.反馈的基本概念及判断方法
三、直流反馈与交流反馈 根据反馈信号本身的交、直流性质,可以分为直流反馈和交流反馈。 直流反馈:反馈量只含直流成分。 交流反馈:反馈量只含交流成分。 在很多情况下,交、直流两种反馈兼而有之。 判断:
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§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
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§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
负反馈放大电路:常指引入了交流负反馈的放大电路。
根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同, 可以分为电压反馈和电流反馈。
电压反馈:反馈信号取自输出电压 电流反馈:反馈信号取自输出电流
判断方法: 若Vo=0, 反馈不存在,则为电压反馈;
若Io=0, 反馈不存在,则为电流反馈。
电压反馈
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§6-2.负反馈放大电路的四种基本组态
Ri
Ui Ii
Rif
Ui Ii
Ui Ii If
Ui Ii AFIi
Rif
Ri 1 AF
25
§6-5.负反馈对放大电路性能的影响
2.对输出电阻的影响 电压负反馈减小输出电阻
Rof
Ro 1 AF
负载开路时的源增益
电流负反馈增大输出电阻
R of (1 AF)R o (反馈环路内) 负载短路时的源增益