第5章 放大电路中的反馈
第5章_放大器中的负反馈
电流反馈。
假设输入端交流短路, RE 上的反馈依然存在
假设 vi 瞬时极性为 ○ + →则 ve(即 vf )极性为 ○ + 负反馈。 因净输入电压 vbe = vi - vf < vi 结论: RE 引入电流串联负反馈。
串联反馈。
14
例3
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
RB RC1 RC2 VCC RB RC1 RC2 VCC
+ vo -
7
电流串联负反馈
开环互导增益 互阻反馈系数 闭环互导增益
Ag io / v i
RS
+ vs -
v+ + i Ag i v - v+ f kfr
io R L
k fr v f / i o
Agf Ag /(1 Ag kfr )
电流并联负反馈
开环电流增益
Ai io / ii
○ +
+
vi
○ ○ vo Rf R E2 + +
vi
○ +
-
○ ○ ○ vo Rf RE2 +
-
RE1
RE1
电流并联负反馈
Rf
电流串联正反馈
Rf R1
R1
vs+ -
○ +
+
A
○ vo v+ s
○+
○+ +
A
○ vo +
电压并联负反馈
电压串联负反馈
15
例4
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
VCC RC1 Rs RC2 RC3 vo
若 xf 与 xi 反相,使 xi 增大的,为正反馈。
负反馈
+
+ ui
– ube uf RE1
C2
uo
CE –
此电路是电压串联负反馈, 对直流不起作用。
Rf
uo uo
uf
ube=ui-uf uc2
uc1
ub2
方框图法的三个假设
(1) 信号从输入端传送到输出端只通过 基本放大器,不通过反馈网络。 (2)反馈信号从输出端传送到输入端 只通过反馈网络,不通过基本放大器, 即反馈网络无负载效应。 ⑶反馈系数与放大器负载和信号源 内阻无关。
电压负反馈:可以稳定输出电压、减小输出电阻。
电流负反馈:可以稳定输出电流、增大输出电阻。
电压取样
电流取样
电压反馈采样的两种形式:
uo
uo
RL
RL
采样电阻很大
电流反馈采样的两种形式:
io
io
RL
iE
RL
iE
Rf
采样电阻很小
二、串联反馈和并联反馈
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式 的不同,可以分为串联反馈和并联反馈。
第五章 放大电路中的负反馈
§5.1 负反馈的概念
§5.2 负反馈的类型及分析方法
§5.3 负反馈对放大电路的影响 §5.4 负反馈放大电路的自激振荡
§5.1 负反馈的概念
凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流) 的一部分或全部引回到输入端,与输入信号 迭加,就称为反馈。 若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈。
反馈系数
反馈信号 X f 被取样的 X o
反馈放大电路
将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部 通过反馈网络引回到输入端,与输入信号迭加的过程称为反馈。
具有反馈的放大电路称为反馈放大电路(闭环放大电路)。判 断是否存在反馈,就是要分析电路是否存在反馈通路.
5.1.1 反馈的基本概念和分类
直流反馈和交流反馈 直流反馈
1 F
在深度负反馈情况下,闭环 增益几乎只取决于反馈系数,若
反馈网络是纯阻性网络,F是一 个稳定的常数,Af 将十分稳定。
增益稳定性: 开环增益相对变化量与闭环
增益相对变化量的比值.
dAf Af
11AF
dA A
该式表明,引入负反馈后闭 环增益的相对变化量是开环增益 相对变化量的 1/(1 AF)。
可见,闭环电压增益变化很小,引入负反馈增加了增益的稳定性。
Xid
AXid FAXid
Af
A 1 AF
反馈放大电路的源增益:
Asf
Xo Xs
KAf
5.1.4 反馈放大电路的基本方程式
反馈深度
Af
A 1 AF
反馈放大电路的基本方程式
负反馈放大电路的 1 AF愈大,闭环增益 Af 下降的愈多, 因此 1 AF是衡量电路反馈程度的重要指标,令
D 1 AF
则 D 1 AF 称为反馈深度。
电子电路基础
Electronic Circuit Foundation
第五章 反馈放大电路
第五章 反馈放大电路
反馈在电子技术领域中应用非常广泛。电子设备中经常采用反 馈改善电路的性能。
无反馈的放大电路称为开环放大电路,有反馈的放大电路称为
闭环放大电路。
实际被放大信号 开环
迭加
放大电路中的负反馈
把电子系统输出信号(电流或电压)的一部分或全部,经过一定的电路 (称为反馈网络),回送到放大电路的输入端,和输入信号叠加的连接方式称 为反馈。若反馈信号削弱输入信号而使放大倍数降低,则为负反馈;若反馈信 号增强输入信号,则为正反馈。
负反馈主要用于改善放大电路的性能,正反馈主要应用于振荡电路、电压 比较器等方面。不含反馈支路的放大电路称为开环电路,引入反馈支路的放大 电路称为闭环电路。
AF
|
1,则有
Af
≈
1 F
。
说明:深度负反馈时,闭环放大倍数与电路的开环放大倍数无关,只与反
馈电路的参数有关,基本不受外界影响。反馈深度越深,放大电路越稳定。
5)放大倍数的相对变化量。
dAf dA 1
Af A 1 AF
dAf
dA
式中: Af 为有反馈时的放大倍数相对变化量; A 为无反馈时的放大倍数相对
1)直流反馈:反馈信号只有直流成分。 作用:能够稳定静态工作点。 2)交流反馈:反馈信号只有交流成分。 作用:从不同方面改善动态技术指标,对Au 、Ri 、 Ro 有影响。 3)交直流反馈:反馈信号既有交流成分又有直流成分。
从放大器输出端的取样物理量看,判断反馈量是取自电压还是电流。 1)电压反馈:反馈信号采样输出电压,大小与输出电压成比例。 作用:能够稳定放大电路的输出电压,减小电路的输出电阻。 2)电流反馈:反馈信号采样输出电流,大小与输出电流成比例。 作用:能够稳定放大电路的输出电流,增大电路的输出电阻。
1)开环放大倍数——未引入反馈的放大倍数。
A Xo Xo Xo Xi Xi Xf Xi F X o
2)反馈系数——反馈信号与输出信号之比
F Xf Xo
3)闭环放大倍数——包括反馈在内的整个放大电路的放大倍数。
第5章放大器中的负反馈
画反馈网络,求反馈系数
负反馈的分析,一定要满足单向化条件,画反馈网络时,要 消除输入信号通过反馈网络的直通效应。 画法: 将反馈放大器的输入端短接(对并联反馈)或开路(对串联 反馈)。
反馈系数的求法:
输出信号通过反馈网络产生的反馈信号,它们的比值就 是反馈系数。
A 1 1 k f A k f
串联反馈 Rif 并联反馈 Rif 0
电压反馈 电流反馈
Rof 0 Rof
vO 1 Avf vi k fv vO 1 Arf ii k fg
iO 1 Aif ii k f i
iO 1 Agf vi k f r
电流反馈: 输出端串联连接
电压取样 . Vo 电流取样 . Vo A . Xf . Io RL
A . Xf
RL
kf (a) VCC 反馈支路 Rf vi RE (c) RC
kf (b) VCC RC vi vo . Ie Rf RE (d)
vo
反馈支路
串联反馈
. Ii + . Vi - Rif - . Vf + kf (a) + . V′i - Rf A + . Vi - Rif
VCC
电压并联负反馈
VCC R2 R1 C1 + + b1 + T1 . e1 v′i + . R3 vf c1 R5 c2 + T2 RL R4 R6 + C2 反馈网络 vo + C3 +
. vi
电压串联负反馈
VCC R2 c1 R1 + b1 . . ii i′i . if + T1 e1 + R3 CE e2 R4 + + CC c2 T2 RL R5 Rof R6 反馈网络 . vo +
模拟电子技术课后习题答案第五章负反馈放大电路答案
习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能? 解:提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈: (1)反馈元件是什么? (2)正反馈还是负反馈? (3)直流、交流还是交直流反馈? (4)本级反馈还是极间反馈? 解:a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。
5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。
解:a 电流并联负反馈。
b 电流串联正反馈。
au iR 1u oCb +V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示,试判断反馈类型和极性。
解:图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC+ -u o cCC+ -u u o d+V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o+ -图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。
5-5 图5-17中,要达到以下效果,反馈电阻R f 在电路中应如何连接? (1)希望稳定输出电压; (2)希望稳定输出电流; (3)希望增大输入电阻; (4)希望减小输出电阻。
解:(1)如图,引入R f1。
(2)如图,引入R f2。
(3)如图,引入R f1。
(4)如图,引入R f1。
5-6 如图5-18中,希望稳定输出电流、减小输入电阻,试在图中接入相应的反馈。
解: 如图。
图5-17 习题5-5图RL + -u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL + -u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路,放大倍数A =1000,反馈系数F =0.1,求闭环放大倍数,如果放大倍数A 下降了20%,则此时的闭环放大倍数又为多少?解:9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时,闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路,其开环增益A =100,反馈系数F =0.01,求反馈深度和闭环增益各为多少?解: D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路,当输入电压为0.01V 时,输出电压为2V ,而在开环时,输入电压为0.01V ,输出为4V 。
童诗白《模拟电子技术基础》笔记和课后习题详解(放大电路中的反馈)
第5章放大电路中的反馈5.1 复习笔记本章主要讲述了反馈的基本概念、负反馈放大电路的方块图、负反馈对电路性能的影响以及放大电路的稳定性等问题,阐明了反馈的判断方法、深度负反馈条件下放大倍数的估算、负反馈放大电路的稳定性判断方法和自激振荡的消除方法等。
通过本章的学习,读者应能做到会判,即能正确判断电路中是否引入反馈及反馈的性质;会算,即理解负反馈放大倍数A•的物理意义,并能够在深度负反馈条件下估算其值;会用,即掌握负反馈四种组态对电路f的影响,并能根据实际要求为放大电路选择组态类型;会判振、消振,即掌握自激振荡产生原因,并能根据环路增益波特图判断稳定性,同时了解消除自激振荡的方式。
一、反馈的基本概念及判断方法1.反馈的基本概念(见表5-1-1)表5-1-1 反馈的基本概念2.反馈的判断方法(见表5-1-2)表5-1-2 反馈的判断方法二、负反馈放大电路的方框图及四种基本组态1.负反馈放大电路的方框图任何反馈放大电路均可用图5-1-1所示方框图描述。
图5-1-1 负反馈放大电路方框图基本放大电路放大倍数A•、反馈系数F•和反馈放大电路的放大倍数A•f表达式为:其中,A•F•称为环路放大倍数。
2.负反馈中四种基本组态的比较反馈的组态不同,X•i、X•f、X•i′、X•o的量纲也就不同,因而A•、F•、A•f的物理意义也不同,四种反馈组态电路的方框图、它们的A•、F•、A•f及其量纲见表5-1-3。
表5-1-3 四种反馈组态电路三、放大电路在深度负反馈条件下的放大倍数1.深度负反馈的实质(见表5-1-4)表5-1-4 深度负反馈的实质2.深度负反馈条件下的近似计算若求出四种组态负反馈放大电路的反馈系数F•,则A•f≈1/F•,可求出电压放大倍数。
表5-1-3所示方框图中并联负反馈电路所加信号源为U s,且其内阻为R s,总负载电阻为R L′,则四种组态负反馈放大电路的反馈系数F•和电压放大倍数如表5-1-5所示。
5-负反馈放大电路
|| ||
A |,负 反 馈 A |,正 反 馈
=0,| Af |,自 激 振 荡
深度负反馈条件下闭环放大倍数的表达式
1A F 1时
A f
1 F
1)如果
1AF 1
,则 A A 。这就是负 f
反馈的情况,因为它表示反馈的引入削弱了
输入量的作用,使闭环增益下降。
因为
Xid =1XAi F
可见负反馈的作用是使真正加到放大电路输 入端的净输入量减小到无反馈时的
5.3 深度负反馈放大电路 放大倍数的估算
5.3.1 深度负反馈的实质
5.3.2 四种组态负反馈放大电路放大倍数分析
5.3.1 深度负反馈的实质
xi
x id
A
xf
F
xo
深度负反馈时, 输入信号与反馈信号的关系?
净输入量=?
1. 深度负反馈的实质
当
1AF 1 时,
A f
A 1 =1A F F
而
A f
用输出开路法:io=0时if=0 故为电流反馈 用输出短路法:uo=0时if存在 故为电流反馈
例5-5 判断下列电路引入的是电压反馈还是电流反馈?
io
+ uf
if
io
RL
-
负载电阻RL 不出现在反馈回路中: 为电压反馈
负载电阻RL 出现在反馈回路中: 为电流反馈
6. 串联反馈和并联反馈的判断
串联反馈:反馈信号与输入信号以 RS
1. 反馈 — 将电路的输出量(电压或电流)的部分或全部, 通过一定的元件,以一定的方式回送到输入回路并影 响输入量(电压或电流)和输出量的过程。
2. 信号的两种流向
正向传输:输入 输出 — 开环 反向传输:输出 输入
第章放大电路中的反馈
解2:
Fiu
If U 0
U0 / R2 U 0
1 R2
Auif
1 Fiu
R2
Ii
Ui U R1
Ui R1
Auuf
U 0 U i
U 0 Ii R1
Auif R1
R2 R1 28
例:求图示电路的闭环放大倍数。
io
i2
i2 R1
R3
R2
R1
R2 R3
R3
i2
iO
i2
R1
R3 R2
R3
io
1+AF≫1的条件,因而,在近似分析中均可认为Af≈1/F,而
不必求出基本放大电路的A。
24
6.4.1. 深度负反馈的实质
当1 A F
F
X f X o
1时,称之为深度负反馈,此时,A f
故
X i
X o F
X o
X f X o
X f
X O X i
1 F
而 X iX d X f
X d 0
所以深度负反馈的实质 是忽略了净输入量 X d
3、负反馈是将引回的反馈量与输入量相减,从而调整电路的净 输入量,进而调整输出量。
要想对负反馈放大电路进行定量分析,首先应研究下列问题:
1、从输出端看,反馈量是取自输出电压,还是取自输出电流;
2、从输入端看,反馈量与输入量是以电压方式相叠加(串联) 还是以电流方式相叠加(并联)。
综合考虑输入端和输出端,可把负反馈分为四种:
12
uF
R1 R1 R2
uO
uO 0,uF 0 为电压反馈 uD (uI uF ) 为串联负反馈
所以,为电压串联负反馈。
第 5 章 负反馈放大电路
教学难点:
负反馈对放大电路性能的影响
第一节 反馈的基本概念
一、反馈与反馈支路
反馈:就是将放大电路输出信号(电压或电 流信号)的全部或一部分,通过反馈支路形成反馈 信号引回到输入端,和输入信号作比较(相加或相 减),再由比较所得的信号去控制输出。这样一来, 输出不但取决于输入,也取决于输出本身。
二、反馈放大电路的组成
ui
解: 因反馈信号取自输出电流,所以是电流反馈;
因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上,所
以是并联反馈;
作业:P106 17.1.2 , P106 17.2.1
第三节 负反馈对放大电路性能的影响
一、提高放大倍数的稳定性
A Af 1 AF
将Af对A求导,得到
dAf 1 1 ,即dAf dA 2 2 dA (1 AF ) (1 AF )
第 5 章 负反馈放大电路
第一节 反馈的基本概念
第二节 反馈电路的类型与判别
第三节 负反馈对放大电路性能的影响
第 5 章 负反馈放大电路
教学目的及要求:
1.掌握负反馈的概念及含义 。 2.理解负反馈放大电路。 3.理解负反馈对放大电路性能的影响。
教学重点:
负反馈的概念及含义、负反馈对放大电路性能 的影响
负反馈信号取自输出电压,反馈信号与输入信号相并联。
(3)电流串联负反馈:
负反馈信号取自输出电流,反馈信号与输入信号相串联。
(4)电流并联负反馈: 负反馈信号取自输出电流,反馈信号与输入信号相并联。
二、反馈极性的判别(瞬时极性法)
利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤 1.设接“地”参考点的电位为零。
图 (a) 直流反馈
第5章 反馈放大电路 习题解答
第五章习题参考答案5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。
a) b)图5-22题5-1的图答 (a )F R 、1R :引入串联电压负反馈。
(b )F R 、1R :引入了正反馈。
5-2 电路如图5-23所示,解答下列为题: 1)1F R 引入了何种反馈,其作用如何? 2)2F R 引入了何种反馈,其作用如何?图5-23 题5-2图解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。
其作用是稳定静态电流2E I 。
其稳定过程如下:↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。
其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能,如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。
由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低)1(AF +倍。
由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。
2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ,其稳定过程如下:↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U5-3 在图5-24所示的两级放大电路中,(1)那些是直流负反馈;(2)哪些是交流负反馈,并说明其类型;(3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,两者有何不同?(4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,有何不同,是否会变为正反馈?5-24 题5-3图解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈,F R 、1E R 直流电压串联负反馈。
2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。
3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,则F R 、1E R 只有交流电压串联负反馈,没有直流反馈。
4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,则变为正反馈。
5-反馈和负反馈放大电路---模拟电子技术基础汇总全
R1
+
•
方
Ui –
•
Ii
•
Iid
放大电路
•
Xo
框 图
•
If
反馈网络
特点
反馈网络并联于输入回路 反馈信号为电流
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模拟电子技术基础
3. 负反馈放大电路的四种基本类型 a. 电压串联负反馈 方框图
+
•
+
•
A
U_i
•
U_id
+
•
U_f
•
F
+
•
U_o
RL
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模拟电子技术基础
b. 电压并联负反馈
中频时
1 Af= 1+AF
即 电路的闭环放大倍数是开环放大倍数的1/(1+AF)倍。 D=1+AF 称为反馈深度
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模拟电子技术基础
a. 放大倍数下降的原因
由于
X·id=X·i–X·f
X·f=F·X·o= F·A·X·id
故
X·id=
X·i 1+A·F·
即引入负反馈之后,电路的净输入信号降为原输 入信号的1/(1+AF) 。
R1
+
+
稳定输出电流
uI
_
_
_
iO
A
+
+
u_O
R2 R3
稳定输出电流的机理
Io
If
Iid
Io
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模拟电子技术基础
5.1.4 负反馈放大电路的一般表达式
.
.
第5章《自测题、习题》参考答案
40第5章自测题与习题参考答案第5章放大电路中的反馈自测题5.1填空题1.一放大电路的电压放大倍数为40dB,而加入负反馈后变为6dB,它的反馈深度为dB。
2.已知放大电路的输入电压为1mV,输出电压为1V。
当引入电压串联负反馈以后,若要求输出电压维持不变,则输入电压必须增大到10mV,此时的反馈深度为,反馈系数为。
3.在电压串联负反馈放大电路中,已知A u80,负反馈系数F u1%,U o15V,则U id,U f,U i。
4.有一负反馈放大电路的开环放大倍数|A|为100,若|A|变化10%,则闭环放大倍数|A|变化1%,这个放大电路的闭环放大倍数f |A|为,反馈系数F f为。
5.某电压串联负反馈放大电路,开环放大倍数4|A|10,反馈系数u|F|0.001。
u则闭环放大倍数|A|为,若因温度降低,静态点Q下降,使|Au|下降10%,uf此时的闭环放大倍数|A|为。
uf6.欲通过交流负反馈的方法将某放大电路的上限频率由f H0.5MHz提高到不低于5MHz,则引入的反馈深度|1AF|至少为;若要求引入上述反馈后,闭环增益不低于60dB,则基本放大电路的开环放大倍数至少为。
7.已知某直接耦合放大电路的中频放大倍数为100,上限截止频率f H4kHz处的放大倍数为;若给该放大电路引入负反馈后的上限截止频率变为f Hf5kHz,则此放大电路的中频放大倍数变为;引入的反馈系数F为。
8.某电压串联负反馈电路,当中频输入信号U i3mV时,U o150mV。
而在无反馈的情况下,U i3mV时,U o3V,则该负反馈电路的反馈系数为,反馈深度为;若无反馈时的通频带为5kHz,则引入反馈后的通频带变为。
模拟电子技术基础419.在负反馈放大电路中,当环路放大倍数20lg|AF|0dB时,相移oAF245。
由此可知,该电路可能处于状态。
答案:1.34dB。
2.10,0.009。
3.0.1875V,0.15V,0.3375V。
第五章 反馈和负反馈放大电路典型例题
第五章反馈和负反馈放大电路反馈的基本概念例5-1例5-2例5-3例5-4例5-5例5-6负反馈对电路性能的影响例5-7负反馈方框图及一般表示式例5-8例5-9负反馈的引入例5-10例5-11例5-12负反馈电路的自激振荡例5-13例5-14正反馈例5-15【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。
(1)判断图示电路的反馈极性及类型;(2)求出反馈电路的反馈系数。
图(a) 图(b) 【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。
【解题思路】(1)根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。
(2)根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】(1)判断电路反馈极性及类型。
在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压,输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0时,=0,即正比与;当输入信号对地极性为♁时,从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁,故本电路是电压串联负反馈电路。
在图(b)电路中,反馈网络的结构与图(a)相同,反馈信号与输入信号也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(集电极电流),反馈极性与图(a)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。
(2)为了分析问题方便,画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图(c)、(d)所示。
图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈,能稳定输出电压,即输出电压信号近似恒压源,内阻很小,计算反馈系数时,不起作用。
由图(c)可知,反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。
即故图(a)电路的反馈系数由图(d)可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。
故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。
(1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。
(2)若放大电路的放大倍数为“+”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为“−”,则引入的反馈一定是负反馈。
模电第五章 放大电路中的反馈题解
放大电路中的反馈自测题一、判断下列说法的正误,在括号内填入“√”或“×”来表明判断结果。
(1)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。
()(4)既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。
()解:(1)×(4)×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)B (2)C (3)D三、判断图T6.3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,设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T6.3解:图(a)所示电路中引入了电流串联负反馈。
图(b)所示电路中引入了电压并联负反馈。
图(c)所示电路中引入了电压串联负反馈。
习题6.1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,则说明引入的反馈是负反馈。
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(5)为了实现下列目的,应引入A.直流负反馈B.交流负反馈①为了稳定静态工作点,应引入;②为了稳定放大倍数,应引入;③为了改变输入电阻和输出电阻,应引入;解:(1)B B (2)D(5)A B B6.2 选择合适答案填入空内。
A.电压B.电流C.串联D.并联(1)为了稳定放大电路的输出电压,应引入负反馈;(2)为了稳定放大电路的输出电流,应引入负反馈;(3)为了增大放大电路的输入电阻,应引入负反馈;(4)为了减小放大电路的输入电阻,应引入负反馈;(5)为了增大放大电路的输出电阻,应引入负反馈;(6)为了减小放大电路的输出电阻,应引入负反馈。
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通过R3引入的是局部反馈
通过R4引入的是级间反馈
5.1.2 反馈的判断
1. 有无反馈的判断 “找联系”:找输出回路与输入回路的联系,若有则有反馈,否则无反馈。
有反馈吗?
无反馈
即在输入回路又 在输出回路 将输出电压全部 反馈回去
5.1.2 反馈的判断
2. 直流反馈与交流的判断
“看通路”,即看反馈是存在于直流通路 还是交流通路。 设以下电路中所有电容对交流信号均可 视为短路。 交、直流反馈共存
或者,凡反馈的结果使净输入量减小的称为负反馈,否则称为正反馈。
5.1.1 反馈的基本概念
3. 直流反馈和交流反馈 直流通路中存在的反馈称为直流反馈,交流通路中存在的反 馈称为交流反馈。
引入交流负反馈 引入直流负反馈
5.1.1 反馈的基本概念
4. 局部反馈和级间反馈
只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈,将多级放大电路 的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。
if R1 ui i1 id +
Rf A
∞
+
uo RL
5.2.3 电流串联负反馈放大电路 反馈信号与输出电流成比例,又与输入信号是串联接在放大电路的 两个输入端,这种电路则称之为电流串联负反馈放大电路。
例5-4所示电路,反馈信号:uf=ioRf
因为反馈信号与输出电流成比 例,所以这是电流反馈。 净输入信号:ud = ui -uf
5.2.2 电压并联负反馈放大电路 反馈信号与输出电压成比例,又与输入信号是并联接在放大电路的 一个输入端,这种电路则称之为电压并联负反馈放大电路。 例5-3,如右图所示放大电路。 u uo uo 反馈信号 if Rf Rf 反馈信号与输出电压成比例, 所以是电压反馈。 净输入信号:id = ii -if 反馈信号与输入信号是并联关系,并且净输入信号减小,所以本电 路采用的是电压并联负反馈。
断开反馈,且考虑反馈网 络的负载效应 xi + xf x id 基本放大电路 A xo
反馈网络 F
决定反馈量和输出量关系 的所有元件所组成的网络
其中xi表示输入信号,xf表示反馈信号,xid表示净输入信号,xo 表示输出信号。
5.3.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
xid xi x f (6 1)
R1
uf
ud
+ ui + -
+ + ud A - -
Rf
∞
+
io RL
Rb1
+ uo -
Rc
+
+VCC
Cb1
+
Cb2 T ic Re RL
+
+
uf
ui +
Rb2
u be + uf -
uo -
5.2.4 电流并联负反馈放大电路 反馈信号与输出电流成比例,又与输入信号是并联接在放大电路的 一个输入端,这种电路则称之为电流并联负反馈放大电路。
R Rf R 反馈信号与输出电流成比例,所以是电流反馈。
例5-6所示电路,反馈信号:if io
净输入信号:id = ii -if 反馈信号与输入信号是并联关系, 并且净输入信号减小,所以本电 路采用的是电流并联负反馈。
5.3.1负反馈放大电路的方框图 负反馈放大电路由基本放大电路A和反馈网络F组成。
难点重点 重点:负反馈的判别,
掌握负反馈对放大电 路性能的改善,熟练掌 握深度负反馈电路的 估算。 难点:负反馈的判别, 深度负反馈电路的估 算。
5.1 反馈的概念及判断方法
5.2 负反馈放大电路的四种组态
5.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式 5.4 深度负反馈条件下电压放大倍数的估算 5.5 负反馈对放大电路性能的影响
ui
+ uo -
-
uf
R4 R3
∞ - A1 + +
∞ - A + 2 +
V
uO
R6
R5
5.2.1 电压串联负反馈放大电路 反馈信号与输出电压成比例,又与输入信号是串联接在放大电路的 两个输入端,这种电路则称之为电压串联负反馈放大电路。 例5-1,如右图所示放大电路。
V
R
+
R1 反馈信号: uf uo R1 R f
引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,其组成框图如下图所示。
传输反馈信号
放大信号
基本放大电路的输入信号称为净输入量,它不仅决定于输 入信号(输入量),还与反馈信号(反馈量)度有关。
5.1.1 反馈的基本概念
2. 正反馈和负反馈
引入反馈后其变化是增大?还是减小?
引入反馈后其变化是增大? 还是减小?
从反馈的结果来判断,凡反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈, 否则称为正反馈;
主要内容
反馈的基本概念、 负反馈放大电路的 方框图和一般表达 式、负反馈放大电 路的组态及其判别 方法、深度负反馈 放大倍数的估算方 法、负反馈对放大 电路性能的影响等。
教学要求
重点掌握负反馈放大电 路组态的判别方法、正 确理解深度负反馈条件 下放大倍数的含义及估 算方法、掌握各种负反 馈对放大电路性能的影 响,并能根据需要正确 引入合适的交流负反馈; 了解负反馈放大电路产 生自激振荡的原因及消 除自激振荡的方法。
5.1.1 反馈的基本概念
1. 什么是反馈 将放大电路输出量(电压或电流)的一部分或全部,通过某些元件或网络(称 为反馈网络),反向送回到输入端,来影响原输入量(电压或电流)的过程称 VCC 为反馈。 i1 Rc Cb2 Rb1
C b1
ib
i2
ic
T
vi
Rb 2
ie
Re
RL
vo
5.1.1 反馈的基本概念
xo A (6 2) xid
xi + xf x id
基本放大电路 A
xo
xo xo Af ( 6 4) xi 负反馈放大电路的一般增益表达式
Af xo xo A ( 6 5) xid x f xo / A Fxo 1 AF
F
xf
(6 3)
反馈网络 F
其中,(1+AF)称为反馈深度,AF称为环路增益。
2. 电压并联负反馈电路
典型例子
Fg
If Uo
Auf
Uo Uo Uo Ui I i R1 U i I i R1
反馈量 输入量 反馈量
uuu+ -
-
输入量
A +
输入量 反馈量
u+
A +
5.1.4 电压反馈与流反馈
1. 电压反馈与电流反馈的连接形式 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。 如果把输出电压的一部分或全部取出来回送到输入回路,则称为电压反馈。这 时反馈信号xf和输出电压成比例,即xf=Fuo。见图(a)所示。 否则,当反馈信号xf与输出电流成比例,即xf=Fio时,则是电流反馈。见图(b)所 示。
R1
+ ui + -
+ + ud A - -
Rf
∞
+
io RL
+ uo -
反馈信号与输入信号是串联关系, 并且净输入信号减小,所以本电 路采用的是电流串联负反馈。
uf
5.2.3 电流串联负反馈放大电路 电流负反馈的重要特点——稳定输出电流。 稳定过程: RL io io
负载变化时,输出电流稳定,说明电流负反馈放大电路具有近似恒流的输出 特性。 分立电路组成的电流串联负反馈电路
正反馈
+ R2
(-)
vI
+
(-)
vO RL
vO RL
净输入量减小 本级反馈通路 反馈通路 净输入量减小
R1
(+) (+) (-)
反馈通路
R5 R3
(+)
+ R4
(-)
+
vO
vI
(+)
R2
级间负反馈 级间反馈通路
5.1.3 串联反馈与并联反馈
1. 串联反馈与并联反馈的连接形式 是串联反馈还是并联反馈取决于反馈网络在放大电路输入端的连接方式。 若反馈网络与基本放大电路串联连接,以实现电压比较的称为串联反馈。见图 (a)所示。 若反馈网络与基本放大电路并联连接,以实现电流比较的称为并联反馈。见图 (b)所示。 i id ii
(2)根据输入与输出信号的相位关系,确定输出信号和反馈信号的瞬时极性。 (3)再根据反馈信号与输入信号的连接情况,分析净输入量的变化,如果反馈 信号使净输入量增强,即为正反馈,反之为负反馈。
5.1.2 反馈的判断
3. 反馈极性(正、负反馈)的判断
反馈电流
净输入电流增大,引 入了正反馈
xi + -
+
xf
x id
基本放大 电路A
+ uo -
RL
xi + -
+
xf
x id
基本放大 电路A
i
o
RL
反馈网络 F
反馈网络 F
(a)电压反馈
(b)电流反馈
5.1.4 电压反馈与流反馈
2. 判断电压反馈与电流反馈的方法——输出短路法 假设输出端交流短路(RL=0),即uo=0,若反馈信号消失了,则为电压反馈; 若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。 例题:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。
Rb1 Cb1
+