第4章_负反馈放大电路

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放大电路中的负反馈

放大电路中的负反馈

第4章放大电路中的负反馈许多电子设备对放大电路除了要求具有较高的增益外,对其他方面的性能要求也很高。

例如高保真音响放大器要求失真度要很低,精密测量仪器要求增益的稳定性和准确度要很高。

因此,在实用放大电路中,总是要引入不同形式的反馈以改善各方面的性能。

在放大电路中,将输出量(电压或电流)的一部分或全部,经过一定的电路(反馈网络)反过来送回到输入回路,并与原来的输入量(电压或电流)共同控制该电路,这种连接形式称为反馈。

在电子电路中,反馈现象是普遍存在的。

反馈有正负之分。

在放大电路中,通常引入负反馈以改善放大电路的性能,如在分压式偏置电路中利用负反馈稳定放大电路的工作点。

此外,负反馈还可以提高增益的稳定性、减少非线性失真、扩展频带以及控制输入和输出阻抗等。

当然,所有这些性能的改善是以牺牲放大电路的增益为代价的。

至于正反馈,在放大电路中很少采用,常用于振荡电路中。

本章从反馈的基本概念和分类入手,抽象出反馈放大器的方框图,分析负反馈对放大器性能的影响,介绍负反馈放大器的分析计算方法,总结出引入负反馈的一般原则,最后讨论负反馈放大器的自激振荡及其稳定的措施。

4.1 反馈的基本概念及判断方法4.1.1 反馈的基本概念1.反馈放大器的原理框图含有反馈电路的放大器称为反馈放大器。

根据反馈放大器各部分电路的主要功能,可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分,如图4-1所示。

整个反馈放大电路的输入信号称为输入量,其输出信号称为输出量;反馈网络的输入信号就是放大电路的输出量,其输出信号称为反馈量;基本放大器的输入信号称为净输入量,它是输入量和反馈量叠加的结果。

图4-1反馈放大器的原理框图由图4-1可见,基本放大电路放大输入信号产生输出信号,而输出信号又经反馈网络反向传输到输入端,形成闭合环路,这种情况称为闭环,所以反馈放大器又称为闭环放大器。

如果一个放大器不存在反馈,即只存在放大器放大输入信号的传输途径,则不会形成闭合环路,这种情况称为开环。

负反馈积分放大电路

负反馈积分放大电路

负反馈积分放大电路摘要:一、负反馈积分放大电路的概念二、负反馈积分放大电路的特点三、负反馈积分放大电路的应用四、负反馈积分放大电路的注意事项正文:负反馈积分放大电路是一种将输入信号积分并输出,同时通过负反馈机制对电路增益进行调整的电路。

它广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、通信放大器等。

一、负反馈积分放大电路的概念负反馈积分放大电路是一种模拟电子电路,它利用负反馈机制对电路增益进行调整,从而使输出信号更稳定。

它主要由输入电阻、运算放大器、积分器、反馈电阻等组成。

二、负反馈积分放大电路的特点1.稳定性好:由于采用了负反馈机制,电路的增益稳定,输出信号波动小。

2.线性度好:电路的线性度较高,能够满足大多数应用场景的需求。

3.噪声抑制能力强:负反馈积分放大电路能够有效地抑制噪声,提高输出信号的质量。

4.输入阻抗高:电路的输入阻抗较高,对输入信号的影响较小。

三、负反馈积分放大电路的应用1.音频放大器:负反馈积分放大电路常用于音频放大器中,对音频信号进行放大,从而提高音频信号的响度。

2.通信放大器:在通信系统中,负反馈积分放大电路用于放大微弱信号,从而延长传输距离。

3.传感器信号处理:在各种传感器信号处理电路中,负反馈积分放大电路用于对传感器信号进行放大、积分处理,提高传感器的灵敏度。

四、负反馈积分放大电路的注意事项1.电路设计时,应选择合适的运算放大器和反馈电阻,以保证电路的稳定性和线性度。

2.在使用过程中,要注意电路的输入和输出阻抗,避免因阻抗不匹配导致的信号损失或反射。

3.为了提高电路的稳定性,可以采用多重反馈结构或添加稳定器等方法。

综上所述,负反馈积分放大电路具有稳定性好、线性度好、噪声抑制能力强等优点,广泛应用于音频放大器、通信放大器等电子设备中。

负反馈放大电路原理

负反馈放大电路原理

负反馈放大电路原理负反馈放大电路是一种常见的电子电路,它通过引入反馈回路来减小电路的增益,以达到稳定和控制电路性能的目的。

在负反馈放大电路中,输出信号的一部分被送回到输入端,与输入信号相减,从而实现对电路性能的调节。

本文将介绍负反馈放大电路的原理及其应用。

首先,我们来了解负反馈放大电路的基本原理。

在负反馈放大电路中,输出信号与输入信号之间存在一个负反馈回路。

当输出信号增大时,通过负反馈回路将一部分输出信号送回到输入端,与输入信号相减,从而抑制输出信号的增长,实现对电路增益的控制。

这种负反馈的作用类似于一个自动调节器,可以使电路的输出稳定在一个较小的范围内。

负反馈放大电路有着许多优点。

首先,它可以提高电路的稳定性和线性度,减小电路的非线性失真,提高电路的动态范围。

其次,负反馈放大电路可以减小电路的输出阻抗,提高电路的输入阻抗,使电路更容易与外部设备连接。

此外,负反馈还可以提高电路的带宽和频率响应,使电路在更广泛的频率范围内工作。

负反馈放大电路在实际应用中有着广泛的用途。

例如,在放大器电路中,负反馈可以减小放大器的失真,提高音频放大器的音质;在电源电路中,负反馈可以提高电源的稳定性和可靠性;在控制系统中,负反馈可以实现对系统性能的精确控制。

因此,负反馈放大电路在电子工程领域具有重要的地位。

总之,负反馈放大电路通过引入反馈回路,可以实现对电路性能的稳定和控制。

它具有提高电路稳定性和线性度、减小失真、提高频率响应等优点,在各种电子电路中有着广泛的应用。

通过深入理解负反馈放大电路的原理和特点,我们可以更好地应用它来设计和优化电子电路,提高电路的性能和可靠性。

第四章放大电路中的负反馈

第四章放大电路中的负反馈
m
结论:引入负反馈后,放大电路的上限频率 提高,下限频率降低,因而通频带展宽。
ɺ ɺ BWf ≈ (1 + Am F ) BW
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
§4.2.4 改变输入电阻和输出电阻
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
ɺ U i′ Ri = ɺ Ii
.
ɺ ɺ 若 1 + AF > 1 ɺ ɺ 若 1 + AF < 1
这种反馈为负反馈 这种反馈为正反馈 电路自激振荡
.
ɺ ɺ ɺ 若 1 + AF = 0 ,则 Af = ∞
ɺ ɺ 若 1 + A F >> 1 Af =
.
A A 1 ɺ F ≈ AF = F ɺ ɺ ɺ 1+ A ɺ
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
2、正反馈 和负反馈 正反馈:反馈信号增强了外加输入信号, 使放大电路的放大倍数提高。 负反馈:反馈信号削弱了外加输入信号, 使放大电路的放大倍数减小。 反馈极性的判断方法:瞬时极性法。 在放大电路的输入端,假设一个输入信 号对地的极性,可用“+”、“-” 表示。 按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性, 直至判断出反馈信号的瞬时极性。
§4.2.1提高放大倍数的稳定性 4.2.1提高放大倍数的稳定性
ɺ A 根据反馈的一般表达式ɺ f = A ɺ ɺ 1 + AF
在中频范围内, Af =
A 1 + AF
求出放大倍数的相对变化量: dAf =
Af
1 dA × 1 + AF A
由于 1+AF >1,可见引入负反馈后,放大倍 数的稳定性提高了(1+AF) 倍

负反馈放大电路

负反馈放大电路

Xo
uf
反馈信号与输入信号电压叠加 R1 b. 并联反馈 + ui 放大电路 ii iid – if 反馈网络并联于 输入回路 反馈网络 特 反馈信号为电流 点 反馈信号与输入信号电流叠加
Xo
并、串联反馈的两种形式:
i
if ib
ib=i-if ui ube uf
串联反馈
ube=ui-uf
求和点
求和点
+EC
角度: 目的:
+ ui
RB1 C1
RC1 C2
RB21
RC2
C3
+ uo

ui uf C2 R
T1
T2 RB22 RE2 CE
E1

Rf 、RE1组成反馈网络 Rf
C1
减小非线性失真 xi
xid=xi
xid=xi- xf
xo
xi
+
xid xf
A
xo
B
直流通路 交流通路
输 入 回 路
反馈网络
简单判断:采样点是输出端的话,一定是电压反馈 电压反馈采样的两种形式: 取样点 uo RL 取样点
uo
RL
电流反馈采样的形式: io 取样点 RL Rf
取样点
io RL
iE
iE
取样点 io
iE
RL
2、串联反馈和并联反馈
a. 串联反馈
特 点 反馈网络串联于 ui 输入回路 反馈信号为电压
uid
放大电路 反馈网络
放大电路
反馈网络
c. 判断电压和电流反馈的方法 Xi
+
Xid
A 基本放大电路
B 反馈网络

第4章负反馈放大电路

第4章负反馈放大电路

Ec.
1. 找反馈网络:
Rf - Rc
If
+
Ui
Uo
存在反向传输渠道(Rf)。 2. 电压与电流反馈:
用前述的方法判断(电压反馈)。
3. 串联与并联反馈:
用前述的方法判断(并联反馈)。
4. 反馈极性:用瞬时极性法判断
电压并联负反馈电路图
Idi(=Ii-If)减小,故为负反馈.
结论:此电路为电压并联负反馈。
一 电流串联负反馈
(一)判断反馈类型: (步骤)
Rb +
Ui Uf
Ucc Rc
+
Uo
Re
1. 找反馈网络: 存在反向传输渠道(Re)。 2. 电压与电流反馈: 令u0=0时,Uf0,故为电流反馈 3. 串联与并联反馈: Uf串入输入回路,故为串联反馈。 4. 反馈极性:(瞬时极性法)
Udi(=Ui-Uf)减小,故为负反馈
Af=A/(1+AB)A/AB=1/B
第二节 负反馈的分类
负反馈类型有四种: 一 电流串联负反馈 二 电压串联负反馈 三 电流并联负反馈 四 电压并联负反馈 •分析反馈的属性、求电压增益等动态参数。
判断反馈类型(或组态)的方法
1.判断是电流反馈还是电压反馈—用输出电压短路法:
输出电压短路法:令输出电压u0=0,若Xf=0,则为电压反馈;否 则为电流反馈。
第六章 负反馈放大器
第一节 负反馈的基本概念 第二节 负反馈放大器的分类及判断方法 第三节 负反馈对放大电路性能的影响 第四节 负反馈放大器的分析法
第一节 反馈的基本概念
一 反馈的基本概念:
(一 ) 反馈的定义:
反馈——是将输出信号的一部分或全部通过一定的电路 馈送回到放大电路的输入端,并对输入信号产生影响。

负反馈放大电路

负反馈放大电路

A
Af
1 AF
由上式可以看出:
① 放大电路采用负反馈,即|1+AF|>1时,|Af|<|A|,这表明引入负 反馈后,放大倍数下降。当|1+AF|>>1时称为深度负反馈,此时, |Af|≈1/|F|,反馈放大电路的闭环放大倍数几乎与基本放大电路的A无关, 仅与反馈网络的F有关。而反馈网络一般由无源线性元件构成,性能稳定, 故Af也比较稳定。


负馈
反放
馈大
放 大 电
电 路 的 一
路般



1.2
第 11 页
由图11-4所示反馈放大电路的方框图可知,基本放大电路的放大 A X o
倍数A(也称为开环放大倍数)为输出信号与净输入信号之比,即
Xd
上式中,X d Xi X f
反馈网络的反馈系数F为反馈信号与基本放大电路输出信号 之比,即
(a)
(b) 图11-5 例11-1图
(c)
第9页

反反
馈馈
放 大 电
的 类 型 及
路判



1.1
【解】放大器输出电流原来的意义是指流过负载的电流。但在如图11-5(a) 所示从晶体管集电极输出的电路中,由于负载上的电流和晶体管集电极电流同
步变化,所以,为了不造成混乱,可把晶体管的集电极电流作为输出电流。
根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端的连接方式不同,反馈可分 为串联反馈和并联反馈。如果反馈信号与输入信号在输入端串联连接,即反 馈信号与输入信号以电压比较的方式出现在输入端,则称为串联反馈;如果 反馈信号与输入信号在输入端并联连接,即反馈信号与输入信号以电流比较 的方式出现在输入端,则称为并联反馈。

放大电路的负反馈

放大电路的负反馈

1
第四章 放大电路负反馈
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan
中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
第一节 反馈的基本概念
反馈是指将放大电路的输出信号的一部分或全部返回到输入端,并与输入信号 叠加的过程。在放大电路中引入负反馈可以大大改善放大器的性能,因此得到广泛 的应用。
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第四章 放大电路负反馈
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan
中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
第四章 放大电路的负反馈
反馈的基本概念
反负馈对放大电路性能的影响
负反馈放大电路分析 本章小结
场效晶体管是一种电压控制型器件, 是利用输入电压产生电场效应来控制输出 电流,它具有输入阻抗高、噪声低、热稳 定性好、耗电省等优点,目前已广泛应用 于各种电子电路中。本章将介绍场效晶体 管的结构、基本特性和放大电路的基本工 作原理。
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《电子技术基础》教学演示文稿
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3.电流串联负反馈放大电路
4.电流并联负反馈放大电路
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第四章 放大电路负反馈
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二、反馈的分类 1.按反馈极性分类
正反馈:反馈信号使净输入信号得到增强,常应用于各种振荡电路。
负反馈:反馈信号使净输入信号得到削弱 ,多应用于以改善放大电路特性为 目的场合。

模电第4讲 负反馈放大电路

模电第4讲 负反馈放大电路

小结
反馈分析的一般步骤如下:
(1)判断电路中有关反馈。若放大电路输出回路与输入回路 之间存在起联系作用的反馈元件(或网络),则电路中 存在反馈。必要时判断反馈元件有哪些。 (2)根据输入、输出端的结构特点判断反馈类型,然后根据输 入端反馈类型标出反馈信号,若是串联反馈应标出电压uf; 若是并联反馈,则标出if 。 (3)采用瞬时极性法判断反馈的正、负极性。对于串联反馈应 确定反馈电压 uf 与输入电压 ui 的瞬时极性;对于并联反馈, 则确定反馈电流 if 与输入电流 ii 的瞬时极性。若反馈信号 削弱净输入信号,则为负反馈;若加强,则为正反馈。
Rif R i /(1 AF ) 深度负反馈时 Rif 0
深度负反馈时 Rof
并联负反馈使放大电路输入电阻减小
电流负反馈使放大电路输出电阻增大 Rof (1 AF ) R o 电压负反馈使放大电路输出电阻减小 Rof R o /(1 AF )
A是输出端短路时基本放大电路的源增益 A是输出端开路时基本放大电路的源增益
例 4.1.2分析方法二:
RF
解: RF 跨接于输出和输入之间,为反馈元件。R1也是反馈元件, 它们共同构成反馈网络。 反馈信号加至运放反相输入端, 输入信号加至同相输入端, 故为串联反馈, 反馈信号为 uf 。 uf = uo R1 / (R1+RF) , uf 直接取样于uo ,故为电压反馈。 采用瞬时极性法,可得有关点的瞬时极性如图所示, uid = ui-uf ,故uf 削弱uid ,为负反馈。 因此该电路引入的是电压串联负反馈。
因此引入的是电流串联负反馈。
例 4.1.4 分析图示反馈放大电路
_ + RF

解: RF 跨接在输入和输出之间,为反馈元件。 故为并联反馈, 反馈信号和输入信号均加至运放反相输入端, 标出反馈信号if 和相关信号如图所示。

第4章 放大电路中的负反馈

第4章 放大电路中的负反馈

第4章 放大电路中的负反馈
图4-4 交流反馈和直流反馈 (a) 交流反馈;(b) 直流反馈; (c) 交、 直流反馈
第4章 放大电路中的负反馈
3.电压反馈和电流反馈 由于基本放大电路和反馈网络均是四端双口, 因
此基本放大电路 A 与反馈网络 F 的端口连接方式就
有串联和并联的区别。
基本放大电路 A 与反馈网络 F 在反馈放大电路
路。 假设输入信号瞬时极性为⊕, 则V1的集电极电位
, V2
, 因为电阻不改变信号的极
性, 所以通过Rf送回原输入端反馈信号的瞬时极性为
。 根据图中标出的各点瞬时极性, 反馈信号回到V1
的基极, 与原输入信号在同一点并且极性相反, 因此,
净输入信号减小, 为负反馈。
第4章 放大电路中的负反馈
图4-9 电流并联负反馈
阻Rf上的电流就是反馈电流, 方向按照瞬时极性从⊕ 。
第4章 放大电路中的负反馈
图4-10 电压并联负反馈
第4章 放大电路中的负反馈
4) 电流串联负反馈 图4-11为分压式偏置共发射极放大电路。 反馈元 件为Re1 、 Re2和Ce, 由于旁路电容的存在, Re1 和Re2 构成直流反馈, 交流反馈仅由Re1构成。 由瞬时极性看 出, 净输入信号减小, 为负反馈。
输入端的连接方式, 叫做比较方式, 根据比较方式的 不同, 分为串联反馈和并联反馈, 如图4-6所示。
第4章 放大电路中的负反馈
图4-6 串联反馈和并联反馈(比较方式) (a) 串联反馈; (b) 并联反馈
第4章 放大电路中的负反馈
4.1.3 负反馈的四种基本类型与判别方法 因为不同的反馈类型对放大电路性能的影响大不
第4章 放大电路中的负反馈

负反馈放大电路

负反馈放大电路
负反馈放大电路
本章基本要求
❖ 会判:判断电路中有无反馈及反馈的性质 ❖ 会算:估算深度负反馈条件下的放大倍数 ❖ 会引:根据需求引入合适的反馈 ❖ 会判振消振:判断电路是否能稳定工作,会消除自激振荡。
模拟电子技术基础
反馈的基本概念
1. 什么是反馈
反馈放大电路可用 方框图表示。
要研究哪些问题?
放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式
Ri
Ui I i'
Rif
Ui Ii
Ui
I
' i
If
I
' i
Ui AFIi'
Rif
Ri 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
引入串联负反馈Rif (或Ri'f ) , 引入并联负反馈Rif 0。
模拟电子技术基础
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。
三、展宽频带:设反馈网络是纯电阻网络
20lg A
O
fLf fL
可推导出引入负 反馈后的截止频 率、通频带
引入负反馈后的幅频特性
20lg 1 AF
f
fH fHf
fHf (1 AF) fH
fLf
fL 1 AF
fbwf (1 AF) fbw
Af
1
A AF
AL
Am 1 fL
jf
AH
Am 1 j
f
fH
Af
AXi' Xi' Xf
AXi' Xi' FXo
AXi' Xi' AFXi'

第4章 负反馈放大电路

第4章 负反馈放大电路

模拟电子线路
• 直流负反馈对放大电路性能的影响
稳定静态工作点
模拟电子线路
• 交流负反馈:是改善放大电路性能的重要技 术措施。
1 交流负反馈对增益的影响 2 交流负反馈对输入电阻的影响 3 交流负反馈对输出电阻的影响 4 交流负反馈对通频带的影响 5 交流负反馈对非线性失真的影响
模拟电子线路
1 负反馈对增益的影响
即:if∝uo
为电压反馈
组态的判断
模拟电子线路
串联反馈:反馈信号没有直接引回输入端
• 输入端
的反馈
并联反馈:反馈信号直接引回输入端的反馈
电压反馈:输出短路(uo=0)反馈元件上无 • 输出端 反馈信号的反馈
电流反馈:输出短路(uo=0)反馈元件上
仍有反馈信号的反馈
模拟电子线路
例:判断下列反馈的极性和组态
• 使放大倍数降低:
A
Af

A
1AF
•提高放大倍数的相对稳定性
dAf
(1AF)dAAFdA dA
(1AF)2
(1AF)2
dAf 1 dA Af (1AF) A
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
模拟电子线路
模拟电子线路
2 负反馈对输入电阻的影响
负反馈对输入电阻的影响与串联或并联反馈 有关,而与电压或电流反馈无关。
Af

xo xi
A fx x o i x iA d ix d fxx iA d iF dx o xx id A F idx iA d 1 x A AF
•反馈深度
模拟电子线路
1+AF称为反馈深度
当AF>>1时,称为深度负反馈

第四章负反馈放大电路

第四章负反馈放大电路
(3)uf与uid正极不共节点——串联反馈
例题4.分析如下图所示的反馈放大电路。
电压并联 负反馈
()ui uo " " i f iid ( ii i f ) 负反馈。 1
开路法:R L , uo " " iid 存在变化 (2) 电压反馈。 短路法:RL 0, uo =0不变 i f 不变,消失,i f uo
(一)减小非线性失真 预失真 - 净输入信号预先产生相反的失真,抵消管子内部的失真。 一些有源器件的伏安特性的非线性会造成输出信号的非线性失 真,加入负反馈可以减小这种失真,但不能消除非线性失真。
(二)扩展通频带BW 原理:当输入等幅不同频率的信号时,高频段和低频段的输出信号 比中频段的小,因此反馈信号也小,对净输入信号的削弱作用小, 所以高、低频段的放大倍数减小程度比中频段的小,从而扩展了通 频带。图中Am、fL、fH、BW和Amf、fLf、fHf、BWf分别为基本放大电 路、负反馈放大电路的中频放大倍数、下限频率、上限频率和通频 带宽度。中频段放大倍数下降多,高、低频段下降少,通频带展宽。
(3)uf 、uid正极不共节点——串联反馈
例题3.分析如下图所示的反馈放大电路。
电流串联 负反馈
(1)ui uo u f (uid ui u f ) uid 负反馈。
开路法:RL , io 0, u f 0消失(不变) u f io (2) 电流反馈。 短路法:RL 0, io 0,u f R f io 存在(变化) u f io
例题6.试分析下列电路的组态。
分析:分析过程同上,(a)为电流串联负反馈;(b)为电压 串联负反馈;(c)电阻RE引入本级和极间两个反馈,本级为电流 串联负反馈;级间为电流并联负反馈。 归纳: 反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈,在同一个节点为并联 反馈; 反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈,反馈取自非输出端为电 流反馈。

四节负反馈放大电路的计算

四节负反馈放大电路的计算

1
• u

u
i
Rb +

Ui

I id
• ••
U A U id
od id
rid
R’=R1//Rf -

Au

Rf U 'o

Uf
R1
A r R R r R R r R A R r 1 R r R R R R R

od id
'
b id
1
1
f
'
b id
b id

'
od 1 id

Ud
•+
U
-

U

Rf
Uf
R1

Uf
R1

U o
R1 Rf
所以



U U R R R Auf
•o
• o
1
f 1 f
Ui Uf
R1
R1



因为 Ui Uf 所以 Ud 0
集成电路输入电阻rid很大, 所以,Iid ≈ 0


U U-
第四节

U RL
o
第四节

••
••

X i Ii , X f If , X O U O
Rb
+
••

Ui

U id
A U od id
- rid

Uo
Rf R1
例8-3
1.首先画开环放大器
根据上述原则1,画输出回路:

模拟电子技术_第四章 负反馈放大电路与基本运算电路

模拟电子技术_第四章 负反馈放大电路与基本运算电路

负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.1 判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反 馈?直反馈还是交流反馈?
C1
RS + us
– –
RB + + uid RE

+VCC
+ 输入 ui 回路
+
C2
输出 回路
+ RL uo

RE 介于输入输出回路,有反馈。 反馈使 uid 减小,为负反馈。 既有直流反馈,又有交流反馈。
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1.2 负反馈放大电路的基本类型 一、电压反馈和电流反馈 电压反馈 — 反馈信号取自输出电压的部分或全部。 判别法:使 uo = 0 (RL 短路), 若反馈消失则为电压反馈。 io A RL uo RL uo A
F
电压 反馈
F
io
电流 反馈
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法:使 io = 0(RL 开路), 若反馈消失则为电流反馈。
第4 章
负反馈放大电路与 基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型 4.2 负反馈对放大电路性能的影响 4.3 负反馈放大电路应用中的几个问题 4.4 基本运算电路 4.5 集成运放应用电路的测试 第4章 小 结
第 4 章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.6
例 4.1.7


电流串联负反馈

RE — 引入本级电流串联负反馈; 引入级间电流并联负反馈。 规 律:
反馈信号与输入信号在不同节点为串 联反馈,在同一个节点为并联反馈。

数字电路 第四章 负反馈放大器

数字电路 第四章 负反馈放大器
1、直流负反馈能稳定静态工作点 2、串联负反馈使得输入电阻升高
并联负反馈使得输入电阻减小 3、电压负反馈能够稳定输出电压,
使得输出电阻减小 电流负反馈能够稳定输出电流, 使得输出电阻增大 4、负反馈均能展宽通频带, 且减小非线性失真
例:判断反馈类型,若为负反馈说明反馈 对放大器性能的影响
vbe = vi − v f R1 负反馈 C1
Xo
无反馈:Ri =
加入反馈后:
Vi′ Ii
Rif
= Vi Ii
= Vi′+ V f
=
Vi′ I1i Ii
+
Vf Vi′

Xo Xo
= Ri (1+ AF)
串联负反馈使输入电阻增加(1+AF)倍
2 并联反馈
Ii
I
' i
RS V i I f Ri
Is
X o 无反馈:
Ri
=
Vi
I
' i
加入反馈后:
产生了输出信号,电路 已失去正常放大功能, 处于
“自激”状态。
(3) 环路增益
AF
当AF >> 1时
=
xf x′i
Af
=A 1+ AF

A AF
=
1 F
此时,闭环增益只取决于反馈系数F ,不受晶体管 参数以及其它干扰的影响,放大性能比较稳定。 这种情况称为“深度负反馈”
4.4 负反馈对放大器性能的影响
Vo Io
Vof
=
Vo
+
AX
' i
= Vo + A( X i
−Xf)
= Vo − AX f = Vo − AFVof

第四章 放大电路中的负反馈

第四章 放大电路中的负反馈

(+)
+
u + (-)
o
R2
解:(a)图所示的电路中,设输入电压瞬时极性 为(+),从反相端输入,所以输出端为(-), 可画出各电流的瞬时流向如图中所示,净输入电 流比没有反馈的时候小,故为负反馈。
if
Rf
ui ii
(+) R1
iid
-∞
(+)
+
u + (-)
o
R2
在输出端判断反馈的取样方式,将输出端短接, 输压出反电馈压。在uo =输0入,端反,馈反电馈流信i号f 和输Ruof入信0 号,连所接以在为同电一 节点,二者是以电流的方式求和,故为并联反馈。
电压 U f Rf Io 为反馈信号。
(+)
+
+∞ (+)
+
+
Rs
-
+
ui
(+)
us
+
io RL u o
-
-
uf
Rf
-
根据瞬时极性法判断为负反馈。
(+)
+
+∞ (+)
+
+
Rs
-
+
ui
(+)
us
+
io RL u o
-
-
uf
Rf
-
-
采用输出短路法判断取样方式,令RL为零,输出 电压 U o =0,而输出电流 Io 还在,因此反馈信号仍然 存在,所以为电流反馈。在放大电路的输入端,反馈 信号与输入信号接于不同节点,反馈信号与输入信号 是以电压的形式求和,因此是串联反馈。

04负反馈放大电路

04负反馈放大电路
信号波形得以改善。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.2.3 展宽频带
放大器引入负反馈后,在中频区,放大器的放大倍数下 降多,在高、低频区,放大倍数下降得少,结果是放大器的 幅频特性变得平坦,上限频率由 fH 移至 fHf,下限频率由 fL 移至 fLf 。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.3 振荡的基本概念与原理
[例 4-5] 分析图示各电路能否构成正弦波振荡器?试 说明原因。图中,Cb 、 Ce、 Cc 均为隔直电容或旁路电容, 它们在振荡频率上的容抗很小,近似短路。
4.3 振荡的基本概念与原理
解 (a)图中,没有基极偏置电路,无基极偏流,故三 极管不能进行放大,因此无法产生振荡。
故为负反馈。
4.1 反馈的基本概念
2.电压反馈与电流反馈
电压反馈:反馈信号取自输出电压,并与输出电压成正 比。
4.1 反馈的基本概念
电流反馈:反馈网络的输出信号与输出电流成正比。
判断方法:设想把输出端短路,如果反馈信号消失,则为 电压反馈。如反馈信号依然存在,则为电流反馈。
4.1 反馈的基本概念
④ 从输入回路分析反馈信号与原输入信号是串联还是并 联,以判断它是串联反馈还是并联反馈。
4.1 反馈的基本概念
具体分析: ① 通过 Re 的不仅有输出信号,而且也有输入信号。因而 它能将输出信号的一部分取出来馈送给输入回路,从而影响原输 入信号。由此,Re 是该电路的反馈元件,电路存在着反馈。 ② 设信号源瞬时极性为上正下负,加到三极管发射极电压 亦为上正下负,三极管的射极电压就是反馈信号电压,它使加到 发射结的纯输入信号电压比原输入信号电压小,故是负反馈。
4.3 振荡的基本概念与原理
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理想模型的假定:
Xi Xdi -Xf
正向传输 XO 基本放大器
A
(1).正向传输:
信号只经过基本放大器, 而不经过反馈网络。
反馈网络 B
反向传输
(2).反向传输:
信号只经过反馈网络,而不经过基本放大器。
(三)输出取样方式
电压反馈:
反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈——称为电压
反馈; 电流反馈: 反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈——称为电流 反馈。
A If = Io/I i
= A I / (1+ B I A I )
5.反馈深度:
•转换成电压增益:
F = 1 + B I A I;
无量纲 引入反馈后的
输入电阻
Auf=Uo/Ui=-IoRL’/IiRif=-AIfRL’/Rif
四 电压并联负反馈
(一)判断反馈类型:(步骤)
Ec. Rf
If
1. 找反馈网络: 存在反向传输渠道(Rf)。 2. 电压与电流反馈:
-
Rc
+ Ui
用前述的方法判断(电压反馈)。
Uo 3. 串联与并联反馈: 用前述的方法判断(并联反馈)。 4. 反馈极性:用瞬时极性法判断
电压并联负反馈电路图
Idi(=Ii-If)减小,故为负反馈.
结论:此电路为电压并联负反馈。
(二)可将电压并联负反馈电路写成一般形式:
Ii Ui Idi
+
A AR U R
判断反馈类型(或组态)的方法
1.判断是电流反馈还是电压反馈—用输出电压短路法: 输出电压短路法:令输出电压u0=0,若Xf=0,则为电压反馈;否 则为电流反馈。
2.判断是串联反馈还是并联反馈—用馈入信号连接方式法:
馈入信号连接方式法:若反馈信号Xf串.判断是正反馈还是负反馈—用瞬时极性法
A
反馈网络
B
所以 Af=Xo/Xi =AXdi / (1 +AB) Xdi =A/(1+AB)=A/F
三 、基本反馈方程式
4.反馈深度:
由于:Af=A/(1+AB)=1/F
索引
•因为F=1+AB反映了反馈对放大电路影响的程度,所以F称 为反馈深度。
其中,AB称为环路增益。
•F越大,反馈深度越深; •当 F>1时.使Af<A,为负反馈;
(四) 与输入连接方式
反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一 个电极,则为并联反馈; 否则,为串联反馈。 例如,对CE组态放大器来说:
•反馈信号Xf和Xi加到同一个电 极(基极),则为并联反馈。 •反馈信号Xf和Xi未加到同一个 电极,则为串联反馈
Rb
并 联 反 X f 馈 Re
RC
UCC X0
5.反馈深度: F = 1 + A UB U 6.闭环电压增益: A Uf = U o/U i
无量纲
三 电流并联负反馈
(一)判断反馈类型:(步骤)
+Ucc Rb Ii+ Idi Io Rf Re2 电流并联负反馈放大电路 Uo Rc1 Rc2 1. 找反馈网络: 存在反向传输渠道(Re2 、Rf)。 + 2. 电压与电流反馈: 令u0=0时,If0,故为电流反馈 3. 串联与并联反馈: 反馈信号以If出现,为并联反馈。 4. 反馈极性:(用瞬时极性法) Idi(=Ii-If)减小故为负反馈
Xi
串联反馈
Xf
(五) 反馈极性
负反馈: 加入反馈后,净输入信号| Xdi | < | Xi | ,输出幅度下降。 正反馈: 加入反馈后,净输入信号| Xdi | > | Xi |,输出幅度 增加 。
二 、基本反馈方程式
•基本反馈方程式:为分析反馈放大器的基本公式 1.放大电路的开环增益:
XO
A=Xo/Xdi
Rc
令u0=0时,Uf0,故为电流反馈
3. 串联与并联反馈: Uf串入输入回路,故为串联反馈。 4. 反馈极性:(瞬时极性法) Udi(=Ui-Uf)减小,故为负反馈
结论:此电路为电流串联负反馈。
(二)可将电流串联负反馈电路写成一般形式:
+ Udi + Uf 电流串联负反馈的一般形式 BR Re
2.反馈网络的反馈系数:
Xi
Xdi -Xf
基本放大器 A
B=Xf/Xo
•根据信号的不同物理意义不同。
反馈网络 B
3.基本反馈方程式:
Af=A/(1+AB)=A/F
推导过程
推导过程
因为 A=X0/Xdi ; X0 = AXdi
Xi
Xdi -Xf
基本放大器
XO
Xf=BX0=ABXdi
Xi = Xdi + Xf = Xdi+ABXd i =(1+AB) Xdi
Rb
+ Udi + Uf
AG
Io Rc
A Gf = I o / U i;
3.反馈系数: B R = Uf / I o;
BR
Re
-
本例中: B R = Uf/I o = I o Re /I o = Re ;
4.基本反馈方程式:
A Gf = I o/U i
= A G / (1+ B R A G )
5.反馈深度:
•当 F 1时,使Af A,为正反馈;
当 F=0时.使Af=,为临界自激。
•深负反馈下,F1(或AB 1),此时反馈方程式可简化为:
Af=A/(1+AB)A/AB=1/B
第二节 负反馈的分类
负反馈类型有四种:
一 电流串联负反馈
二 电压串联负反馈
三 电流并联负反馈
四 电压并联负反馈
•分析反馈的属性、求电压增益等动态参数。
Auf=Uo/Ui=U0/IiRif=Arf/Rif
注意重点例题1:试判断图所示电路的反馈
组态。
索引
解: 据瞬时极性法,见图中的 红色“+”、“-” 号,可知: 1. 经电阻R1加在基极B1上的 是直流并联负反馈。 因反馈信号与输出电流成比 例,故又为电流反馈。 例题1图
结论:是直流电流并联 负反馈。
If
Uo -
Rc
BR
Rf
电压并联负反馈的一般形式
(三)增益和反馈系数的表示方法:
•对于电压并联负反馈:
•Xo Uo ; Xi I i ;Xdi Idi。 A R = 输出电压/输入电流;量纲(v/mA),故称为互阻增益。
1.开环电压增益: 2.闭环电压增益:
A R = Uo/I di; 电阻量纲 A Rf = U o/I i; 电阻量纲 B G = If/U o; 无量纲
无量纲 无量纲
无量纲 无量纲
1.开环电流增益:
2.闭环电流增益: 3.反馈系数:
A I = I o/I di
A If = I o/I i B I = I f/ I o
本例中:
+Ucc Rb Ii Idi Ui If Rf Rc1 Rc2 + Io Uo Re2 -
B I = If/I o = Re2 / (Re2 +Rf ); 4.基本反馈方程式:
dA dAf 2 (1 AB)
•等式两边同时除以Af ,得到:
dAf
1 dA A f 1 AB A
•有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AB)倍。
二 负反馈对通频带的影响
•通频带 : f= f H-fL f H •无反馈时,增益为80dB,频带宽度为f (如图) •加负反馈后,增益降到60dB,频带宽度变为为ff (如图)
2. 经Rf 加在E1上的是交流负反馈。反馈信号和输入 信号加在T1两个输入电极,故为串联反馈。 结论:交流电压串联负反馈。
第三节 负反馈对放大电路性能的影响
一、负反馈对增益的影响
二、负反馈对输入电阻的影响
三、负反馈对输出电阻的影响
四、负反馈对通频带的影响
五、负反馈对非线性失真的影响
六、信号源内阻对反馈放大器的影响
+ Udi +
Ui
AU
Uo -
Rc
Rb + Uf Re
Rf BU
电压串联负反馈放大电路的一般形式
(三)增益和反馈系数的表示方法:
•对于电压串联负反馈:Xo Uo ; Xf U f ;XdiUdi。 A U = 输出电压/输入电压; 1.开环电压增益: 无量纲 Ui + Udi + +
AU
负反馈可以改善放大电路的非线性失真,但是只能 改善反馈环内产生的非线性失真。
Ui Rb
+ Udi +
AG
Io Rc
F = 1+ B R A G ;无量纲
•转换为电压增益为:
Uf
-
BR
Re
A Uf = U o/U i = I o R’ L / U i = A Gf R’L
二 电压串联负反馈
(一)判断反馈类型:(步骤)
Rb + Rc1 -
Rc2
+
+Ucc
1. 找反馈网络: 存在反向传输渠道(Re 、Rf)。 + 2. 电压与电流反馈:
Ui
+ Uf
Uo Re Rf
令Uo=0时,Uf=0,故为电压反馈。 3. 串联与并联反馈: Uf串入输入回路,故为串联反馈。 4. 反馈极性:(用瞬时极性法) Udi(=Ui-Uf)减小,故为负反馈
Re -
电压串联负反馈放大电路
结论:此电路为电压串联负反馈。
(二)可将电压串联负反馈电路写成一般形式:
Ui
If
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