反馈放大器增益
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第8章
反馈
模拟电子电路及技术基础
孙 肖 子
西安电子科技大学
第8章
反馈
《模拟电子电路与技术基础》课程的特点是
“概念性、工程性、实践性“强！
“注重物理概念，采用工程观点； 重视实验技术，善于总结对比； 理论联系实际，注意应用背景； 寻求内在规律，增强抽象能力。”
8.1
反馈的基本概念及基本方程
第8章
反馈
Uo Ro (1 AF ) Uo I of
X of 0
Rof
Ro (1 AF )
8.3.6 串联负反馈和并联负反馈对放大器输入电阻的影响 第8章 反馈
串联负反馈
. Ii . Ui ＋ － Ri f － . Uf ＋ . Ui′ － ＋ F Rf A
Rif
第8章
反馈
负反馈稳定放大器增益的原理是因为负反馈有自动调节
作用。工作环境变化(如温度、湿度)、器件更换或老化、电源电
压不稳等诸因素会导致基本放大器的放大倍数不稳定。 • Xi一定，温度等变化
•
XO A Af 1 AF 1 A 1 dA 1 dA dAf dA Af 2 (1 AF ) 1 AF 1 AF A 1 AF A A f 1 A 相对稳定度提高了 (1 AF ) 倍 Af 1 AF A
Ui Ii
U i U i U f U i F U o U i F AU i Ui Ui U i , Ii 1 AF Ri (1 AF ) Rif Ui Ii
Ri (1 AF )
第8章 并联负反馈
. Ii . Ii′ . If Rf A
1. 基本放大器传输增益 (开环增益或开环放大倍数) ： 2. 反馈网络的传输系数 (也称反馈系数) ： 3.反馈放大器的传输增益 (也称 闭环增益) ：
A
Xo X Xf
i
F
Af
X o Xo
Xi
.
第8章
反馈
4. 环路增益(回归比)
T AF
Xo X
f
其幅度可以增大，输出信号分量保持不变，那么放大
器的信噪比将提高(1+AF)倍。
第8章
反馈
结论： 负反馈使 (1) 放大倍数减小 ， 放大倍数相对 稳定度提高, BW ，THD ，内部噪声干扰得到抑制。 (2)被改善的对象就是被取样的对象。 (被取样信号被稳定) 。 (3)负反馈只能改善包含在负反馈环节以内的放大器 性能，对反馈环以外的，与输入信号一起进来的失真、干 扰、噪声及其它不稳定因素是无能为力的。
8.3.4 电压反馈和电流反馈对输出电阻的影响 第8章 反馈 电压负反馈
Rof
Uo I of
X i 0
U o Ao X i I of Ro
X i X i X f X f F U o
U o Ao F U o Uo Uo I of Ro Ro ROf 1 Ao F
AIf 1 j f f Hf
AI 1 FAI A f ( jf ) f 1 j (1 FAI ) f H
AI AIf 1 FAI
f Hf (1 FAI ) f H
f Lf fL 1 FAI
AIf f Hf AI f H
第8章
反馈
第8章 [例8.3.2]
A 1 Af 1 AF F
XO X f Xi' ( Xi X f )
第8章 8.3.2
A ( jf ) AI f 1 j fH
反馈
负反馈使放大器通频带展宽，线性失真ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小
A( jf ) Af ( jf ) 1 FA( jf )
A f ( jf )
2 2 2 X2 X X h 3h nh X 1o
THD
THD THD f 1 AF
第8章
反馈
8.3.4 负反馈可以减小放大器内部产生的噪 声与干扰的影响
利用负反馈抑制放大器内部噪声及干扰的机理 与减小非线性失真是一样的。负反馈输出噪声下降
(1+AF)倍。如果输入信号本身不携带噪声和干扰，且
5. 定义:反馈深度D
第8章
反馈
(负反馈使放大倍数减小)
D 1 AF 1
6.在深度负反馈条件下
X0 X
.
f
X i' X X i'
f
Xi X i'
.
X i' X 0
D
1 AF
1
Af
1 F
A Af 1 AF
如果引入正反馈,则
X 'i X i X f
Rof
Uo I of
Ro X i 0 1 A F o
Rof
电流负反馈对输出电阻的影响 Uo
I of
X i 0
第8章
反馈
I of
Uo A X i Ro
X i X i X f F I of I of I of
Uo AF I of Ro
第8章 8.2 反馈放大器分类 8.2.1电压反馈与电流反馈
反馈
X f UO 一一电压反馈
X f IO
一一电流反馈
8.2.2 串联反馈与并联反馈
第8章
反馈
U i' U i U f 一一串联反馈
I i' I i I f
一一并联反馈
第8章
反馈
8.3
• •
负反馈对放大器性能的影响 8.3.1 负反馈使放大倍数稳定度提高
X
f
Xi Xo
Xi
X o A X i
X f F Xo
X i X i X f (负反馈）
Xo XiX
' f
5.闭环增益 Xo (反馈放大器增益) A f
Xo
Xo F Xo A
Xi
A 1 AF
A Af 1 AF
反馈
R1 F UO R1 R f
Uf
Rf A 1 Auf 1 1 AF F R1
f H f (1 AF ) f H
•
8.3.3
负反馈使非线性失真减小，输入动态范围展宽 第8章 反馈
X nhf X nh AFXnhf X nhf X nh 1 AF
反馈
模拟电子电路及技术基础
孙 肖 子
西安电子科技大学
第8章
反馈
《模拟电子电路与技术基础》课程的特点是
“概念性、工程性、实践性“强！
“注重物理概念，采用工程观点； 重视实验技术，善于总结对比； 理论联系实际，注意应用背景； 寻求内在规律，增强抽象能力。”
8.1
反馈的基本概念及基本方程
第8章
反馈
Uo Ro (1 AF ) Uo I of
X of 0
Rof
Ro (1 AF )
8.3.6 串联负反馈和并联负反馈对放大器输入电阻的影响 第8章 反馈
串联负反馈
. Ii . Ui ＋ － Ri f － . Uf ＋ . Ui′ － ＋ F Rf A
Rif
第8章
反馈
负反馈稳定放大器增益的原理是因为负反馈有自动调节
作用。工作环境变化(如温度、湿度)、器件更换或老化、电源电
压不稳等诸因素会导致基本放大器的放大倍数不稳定。 • Xi一定，温度等变化
•
XO A Af 1 AF 1 A 1 dA 1 dA dAf dA Af 2 (1 AF ) 1 AF 1 AF A 1 AF A A f 1 A 相对稳定度提高了 (1 AF ) 倍 Af 1 AF A
Ui Ii
U i U i U f U i F U o U i F AU i Ui Ui U i , Ii 1 AF Ri (1 AF ) Rif Ui Ii
Ri (1 AF )
第8章 并联负反馈
. Ii . Ii′ . If Rf A
1. 基本放大器传输增益 (开环增益或开环放大倍数) ： 2. 反馈网络的传输系数 (也称反馈系数) ： 3.反馈放大器的传输增益 (也称 闭环增益) ：
A
Xo X Xf
i
F
Af
X o Xo
Xi
.
第8章
反馈
4. 环路增益(回归比)
T AF
Xo X
f
其幅度可以增大，输出信号分量保持不变，那么放大
器的信噪比将提高(1+AF)倍。
第8章
反馈
结论： 负反馈使 (1) 放大倍数减小 ， 放大倍数相对 稳定度提高, BW ，THD ，内部噪声干扰得到抑制。 (2)被改善的对象就是被取样的对象。 (被取样信号被稳定) 。 (3)负反馈只能改善包含在负反馈环节以内的放大器 性能，对反馈环以外的，与输入信号一起进来的失真、干 扰、噪声及其它不稳定因素是无能为力的。
8.3.4 电压反馈和电流反馈对输出电阻的影响 第8章 反馈 电压负反馈
Rof
Uo I of
X i 0
U o Ao X i I of Ro
X i X i X f X f F U o
U o Ao F U o Uo Uo I of Ro Ro ROf 1 Ao F
AIf 1 j f f Hf
AI 1 FAI A f ( jf ) f 1 j (1 FAI ) f H
AI AIf 1 FAI
f Hf (1 FAI ) f H
f Lf fL 1 FAI
AIf f Hf AI f H
第8章
反馈
第8章 [例8.3.2]
A 1 Af 1 AF F
XO X f Xi' ( Xi X f )
第8章 8.3.2
A ( jf ) AI f 1 j fH
反馈
负反馈使放大器通频带展宽，线性失真ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小
A( jf ) Af ( jf ) 1 FA( jf )
A f ( jf )
2 2 2 X2 X X h 3h nh X 1o
THD
THD THD f 1 AF
第8章
反馈
8.3.4 负反馈可以减小放大器内部产生的噪 声与干扰的影响
利用负反馈抑制放大器内部噪声及干扰的机理 与减小非线性失真是一样的。负反馈输出噪声下降
(1+AF)倍。如果输入信号本身不携带噪声和干扰，且
5. 定义:反馈深度D
第8章
反馈
(负反馈使放大倍数减小)
D 1 AF 1
6.在深度负反馈条件下
X0 X
.
f
X i' X X i'
f
Xi X i'
.
X i' X 0
D
1 AF
1
Af
1 F
A Af 1 AF
如果引入正反馈,则
X 'i X i X f
Rof
Uo I of
Ro X i 0 1 A F o
Rof
电流负反馈对输出电阻的影响 Uo
I of
X i 0
第8章
反馈
I of
Uo A X i Ro
X i X i X f F I of I of I of
Uo AF I of Ro
第8章 8.2 反馈放大器分类 8.2.1电压反馈与电流反馈
反馈
X f UO 一一电压反馈
X f IO
一一电流反馈
8.2.2 串联反馈与并联反馈
第8章
反馈
U i' U i U f 一一串联反馈
I i' I i I f
一一并联反馈
第8章
反馈
8.3
• •
负反馈对放大器性能的影响 8.3.1 负反馈使放大倍数稳定度提高
X
f
Xi Xo
Xi
X o A X i
X f F Xo
X i X i X f (负反馈）
Xo XiX
' f
5.闭环增益 Xo (反馈放大器增益) A f
Xo
Xo F Xo A
Xi
A 1 AF
A Af 1 AF
反馈
R1 F UO R1 R f
Uf
Rf A 1 Auf 1 1 AF F R1
f H f (1 AF ) f H
•
8.3.3
负反馈使非线性失真减小，输入动态范围展宽 第8章 反馈
X nhf X nh AFXnhf X nhf X nh 1 AF