第3章 负反馈(2)

电压负反馈使输出电阻减小
Uo R 输出电阻为： o Io
当 Xi 0 时
X i 0 , RL
X i X i X f X f FU o
U o I o R Ao X i I o Ro Ao FU o
得： Rof
Uo Ro Io 1 AF
Rof
Ro 1 AF
对输出电阻的影响 引入电流负反馈时 电流负反馈稳定输出电流，使输出具有恒流特 性，因而输出电阻增大。
Rof (1 AF ) Ro
电流负反馈使输出电阻增大
X i X i X f X f FI o
讨论一：
• 为减小放大电路从信号源索取的电流，增强带负载能力， 应引入什么反馈？ • 为了得到稳定的电流放大倍数，应引入什么反馈？ • 为了稳定放大电路的静态工作点，应引入什么反馈？ • 为了使电流信号转换成与之成稳定关系的电压信号，应引 入什么反馈？ • 为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电流信号，应引 入什么反馈？
B B
，则说明引入的反
D C C
• 为了实现下列目的，应引入 • A．直流负反馈 B．交流负反馈
• • • • • 为了稳定静态工作点，应引入 ； 为了稳定放大倍数，应引入 ； 为了改变输入电阻和输出电阻，应引入 为了抑制温漂，应引入 ； 为了展宽频带，应引入 。
；
A B B A B
• 选择合适答案填入空内。 • A．电压 B．电流 C．串联 D．并联
' 引入串联负反馈 Rif (或Rif ) ，
引入并联负反馈 Rif 0。
2、对输出电阻的影响
对输出电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输出 端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。
引入电压负反馈时
电压负反馈稳定输出电压，使输出具有恒压特性，因而 输出电阻减小。
Rof
来自百度文库
Ro 1 AF
Uo Uo Io Ao X i Ao FI o Ro Ro
U0 Rof (1 AF ) Ro I0
Rof (1 AF ) Ro
电流负反馈对输出电阻影响的讨论
Rc2支路在引入反馈前后对输出电阻的影响有无变化？ 引入电流负反馈，使引出反馈的支路的等效电阻增大到原 来的（1＋AF）倍。
' Rif (1 AF ) Ri'
Rif Rb // Ri'
引入并联负反馈时
Ui Ri ' Ii Ui Ui Ui Rif ' ' I i I i I f I i AFI i'
Ri Rif 1 AF
串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。
在(1 AF ) 时
• 二、已知交流负反馈有四种组态： • A．电压串联负反馈 B．电压并联负反馈 • C．电流串联负反馈 D．电流并联负反馈 • 选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C或D。 • （1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引 入 ； • （2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应 在放大电路中引入 ； • （3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能 力，应在放大电路中引入 ； • （4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流， 应在放大电路中引入 。
解：（1）A （2）B （3）C （4）D （5）B （6）A
三、判断图中所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正
反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，
电流串联 负反馈 电压并联负反馈
正反馈
电压串联负反馈
解：（a）直流负反馈。 （b）交、直流正反馈。 （c）直流负反馈。 （d）直流负反馈及电流并联 负反馈 （e）直流负反馈及电压串联 负反馈 （f）直流负反馈及电压串联 负反馈 （g）直流负反馈及电压串联 负反馈
引入负反馈后的幅频特性
20 lg 1 AF
O
fLf fL fH fHf
f
f Hf (1 AF ) f H
可推导出引入负 反馈后的截止频 率、通频带
fL f Lf 1 AF f bwf (1 AF ) f bw
A Af 1 AF Am AL fL 1 jf Am AH f 1 j fH
引入串联负反馈时
U i' Ri Ii
U i U i' U f U i' AFU i' Rif Ii Ii Ii
Rif (1 AF ) Ri
串联负反馈对输入电阻影响的讨论
uF



图示两电路均引入了串联负反馈，对输入电阻所产生 的影响一样码？ Rb1支路在引入反馈前后对输入电阻的影响有无变化？ 引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大 到原来的（1＋AF）倍。
• • • • • • （1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 （2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 （3）为了增大放大电路的输入电阻，应引入 （4）为了减小放大电路的输入电阻，应引入 （5）为了增大放大电路的输出电阻，应引入 （6）为了减小放大电路的输出电阻，应引入 负反馈； 负反馈； 负反馈； 负反馈； 负反馈； 负反馈。
由于晶体管输入特性的非线性， 当b-e间加正弦波信号电压时，基 极电流的变化不是正弦波。
若加在b-e之间的电压正半周 幅值小于负半周的幅值，则 其电流失真会减小，甚至为 正弦波。
近似 正弦波
非正弦波
设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。
净输入信号的正半周幅值小于 负半周幅值
可以证明，在引入负反馈前 后输出量基波幅值相同的情况 下，非线性失真减小到基本放 大电路的1/(1＋AF )。
dAf 1 dA Af 1 AF A
1 说明放大倍数减小到基本放大电路的 ， 1＋AF
放大倍数的稳定性是基本放大电路的 1 AF） 倍。 （＋
例:当电路闭环增益为40dB时，基本放大电路的A 变化10%，Af相应变化为1%，此电路的开环增益为 多少? 解:由题意得 A f 40 dB
（a）直流负反馈及电 压并联负反馈
（b）直流负反馈及电 压并联负反馈 （c）直流负反馈及电 压串联负反馈 （d）通过R3和R7引 入直流负反馈，通过 R4引入直流负反馈及 电流串联负反馈
根据
dAf 1 dA Af 1 AF A
dAf Af
dA 0.01, 0.1 A
求出 1 AF 10
1 再根据反馈一般表达式 A f 1 AF
求出 A 60dB
二、改变输入电阻和输出电阻
1. 对输入电阻的影响
对输入电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输 入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。
在下图中可以较直观看出负反馈对通频带 和放大倍数的影响
四、减小非线性失真和抑制干扰
1.非线性失真 当输入信号为正弦 波时，输出信号的波 形可能不再是一个真 正的正弦波，而将产 生或多或少的非线性 失真，当信号幅度比 较大时，非线性失真 现象更为明显。
iB
Q
合成波 基波 二次谐波
t
u BE
0
t
2.减小非线性失真
五、引入负反馈的一般原则
• 稳定Q点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负反 馈；
• 根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小输 入电阻应引入并联负反馈；
• 根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应引 入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的应引 入电流负反馈； • 从信号转换关系上看，将输入电压转换为输出电压应引入电 压串联负反馈，将输入电流转换为输出电压引入电压并联负 反馈，将输入电压转换为输出电流应引入电流串联负反馈， 将输入电流转换为输出电流应引入电流并联负反馈；当(1＋ AF)>>1时，它们的转换系数均约为1/F。
讨论二
－
－
＋
＋ ＋ ＋
电流反馈
uF
－
并联反馈 串联反馈
电压反馈
试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈。
讨论三 在图示电路中能够引入哪些组态的交流负反馈？

①

②
④


③

只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈。
• 一、判断下列说法是否正确。 • （1）若放大电路的放大倍数为负，则引入 的反馈一定是负反馈。（ ） • （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）反馈量仅仅决定于输出量。（ ） • 解：（1）× （2）× （3）√
R
' of
(1 AF ) R
' o
在(1 AF ) 时 引入电压负反馈 Rof 0；
' 引入电流负反馈 Rof (或Rof ) 。
• 结论： 采用串联负反馈 ，能增大输入电阻 ； 采用并联负反馈 ，能减小输入电阻；
采用电流负反馈 ，能增大输出电阻 ；
采用电压负反馈 ，能减小输出电阻；
• 思考：
• 如果需要实现下列要求，在交流放大电路中应引入 哪种类型的负反馈?
(1) 要求输出电压uo基本稳定,并能提高输入电阻。
(2) 要求输出电流 io 基本稳定,并能减小输入电阻。 (3) 要求输出电流 io 基本稳定，并能提高输入电阻。
三、展宽频带：设反馈网络是纯电阻网络
20 lg A
• 解：（1）B （2）C （3）A （4）D
• 选择合适的答案填入空内。 • （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 • 而所谓闭环是指 。 • A．考虑信号源内阻 B．存在反馈通路 • C．接入电源 D．接入负载 • （2）在输入量不变的情况下，若引入反馈后 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．只有放大直流信号时才有的负反馈 • C．在直流通路中的负反馈 • （4）交流负反馈是指 。 • A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 • B．只有放大交流信号时才有的负反馈 • C．在交流通路中的负反馈
交流负反馈对放大电路性能的影响
一、提高放大倍数的稳定性 二、改变输入电阻和输出电阻 三、展宽频带 四、减小非线性失真 五、引入负反馈的一般原则
一、提高放大倍数的稳定性
在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。
A 1 AF dAf 1 dA (1 AF ) 2 Af
dA dAf (1 AF ) 2