经济学模拟电子技术第7章放大电路中的反馈

输出端看：电压负反馈 输入端看：串联负反馈
图6.2.9 例6.2.2电路图
电路引入交、直流电压串联负反馈
第七章 反馈放大电路
7.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式
7.3.1 负反馈放大电路的方框图表示法
.
.
.
Xi ，Xo ，Xf
分别
为输入信号、输出信
号和反馈信号；
.
开环放大倍数 A :
无反馈时放大网络的放大倍数； 反馈放大电路方框图
（2）从输入端看，反馈量与输入量是以电压方 式相叠加，还是以电流方式相叠加。
反馈信号取自输出电压，则为电压反馈 反馈信号取自输出电流，则为电流反馈 反馈量与输入量以电压形式求和，为串联反馈
反馈量与输入量以电流形式求和，为并联反馈
第七章 反馈放大电路
7.2.2 四种负反馈组态
电压串联、电压并联、电流串联、电流并联负反馈
令输出电压为零，反馈电流仍存在，所以是 电流负反馈
第七章 反馈放大电路
二、串联反馈与并联反馈的判断（略）
[例7.2.1] 判断反馈的组态。 反馈通路：T、 R2与R1 交、直流反馈
瞬时极性法判断：负反馈 输出端看：电流负反馈 输入端看：串联负反馈 电路引入交、直流电流串联负反馈
第七章 反馈放大电路 [例7.2.2] 判断反馈的组态。 反馈通路： T3 、 R4与R2 交、直流反馈 瞬时极性法判断：负反馈
反馈信号削弱了外加输入信号，使放大电路的放 大倍数降低 —— 负反馈
负反馈 稳定静态工作点
第七章 反馈放大电路
三、直流反馈和交流反馈
(a)直流负反馈
(b)交流负反馈
直流负反馈：反馈量只含有直流量。可稳定静态工作点。
交流负反馈：反馈量只含有交流量。
用以改善放大电路的性能。
第七章 反馈放大电路
7.1.2 反馈的判断
.
因为：
.
A
XX oi
.
.
F
Xf X o
X i
.
Xi
.
Xf
第七章 反馈放大电路
所以：
.
Xo
.
A
X
i
..
A( Xi
.
Xf
)
..
A( Xi
.
F
.
Xo)
.
闭环放大倍数：Af :
.
.
.
Af
Xo X i
A 1 A F
1 A F 的大小称为反馈深度
..
A F 称为闭路增益
F为反馈系数，A为开环放大倍数
第七章 反馈放大电路
R3 U i
RF
例 7.4.4 电路图
闭环电压放大倍数为：
•
I
R 2
R R
1
2
0
图7.4.1 反馈网络的分析
第七章 反馈放大电路
7.4.3 放大倍数的分析
一、电压串联负反馈
放大倍数则为 电压放大倍数
二、电流串联负反馈
放大倍数为 转移电导
•
•
•
• UU 1
A A 0
0
uuf
uf
•
•
•
UU F
i
f
uu
•
•
•
I0
A iuf
•
I 0 •
1
•
UU F
i
f
•
•
U I R
R 3
•
•I R
f R1 1 R R R 0 1
1
2
3
•
•
U
F f
ui
•
I
RR 13
R R R
1
2
3
0
图7.2.8
•
•
Auf
U 0 •
U
R L
•
F
(R 1
R 2
R )R
3
L
RR
13
30
i
ui
第七章 反馈放大电路 [例7.4.2] 在图7.2.9所示电路中，已知R2＝10KΩ， R4＝100 KΩ，求解在深度负反馈条件下的AUF
（2）反馈量实质上是对输出量的取样，其数值与输出 量成正比。
（3）负反馈的基本作用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和输出量。
第七章 反馈放大电路 对于具体的负反馈放大电路，首先应研究下列问题， 进而进行定量分析。
（1）从输出端看，反馈量是取自于输出电压， 还是取自于输出电流。
放大电路的实际情况，列出关系式后，直接估算闭环电
压放大倍数。
第七章 反馈放大电路
7.4.2 反馈网络的分析
(a)电压串联
•
•U
F f
uu
•
U
R 1
R R
1
2
0
(b)电流串联
•
•
•U
F f
ui
•
I
IR 0 R
R
0
(c)电压并联
•
•
•
I
F f
iu
•
U
U0
R
•
U
1 R
0
0
(d)电流并联
•
•I
F f
ii
反馈通路： T3 、 R4与R2
电路引入电压串联负反馈
•
•U
F f
uu
•
U
R 2
R R
2
4
0
电压放大倍数
•
图7.2.9
•
U0
A uuf
•
1
•
UF
1
R 4
11
R
2
i
uu
例7.4.2电路图
第七章 反馈放大电路
[例7.4.3a] 估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。
解：该电路为电压并联
负反馈，在深度负反馈条件
A, f
A uf
或A uSf
第七章 反馈放大电路
[例7.4.1] 如图7.2.8，已知R1＝10KΩ，R2＝100 KΩ，R3＝2 KΩ， RL＝5 KΩ。求解在深度负反馈条件下的AUf.
解：
反馈通路： T、 R3、 R2与R1 电路引入电流串联负反馈
•
I R1
R3 R1 R2 R3
•
• I0
对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同。 对集成运放而言， uO与uN极性相反， uO与uP极性相同。
第七章 反馈放大电路
例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。
因为差模输入电压等
于输入电压与反馈电压之
-
差，反馈增强了输入电压，
所以为正反馈。
-
-
(a)正反馈
(b)负反馈
图 6.1.3
反馈信号削弱了输入 信号，因此为负反馈。
接于同一输入端。
X f
串联：反馈量 X f 和 输入量 X i
接于不同的输入端。 X i
X f
电压：将负载短路，反馈量为零。
电流：将负载短路，反馈量仍然存在。
X i X f
X i X f
第七章 反馈放大电路
一、电压负反馈与电流负反馈的判断
令输出电压为零，反馈电流不存在，所以是 电压负反馈
第七章 反馈放大电路
四种负反馈组态的放大倍数
电压串联负反馈电路
.
电压放 大倍数
.
Auuf
U
.
o
Ui
电压并联负反馈电路
电流串联负反馈电路
转移 电导
.
.
Aiuf
Io
.
(S)
Ui
电流并联负反馈电路
.
转移 电阻
.
Auif
U I
o
()
i
电流放 大倍数
.
.
Aiif
Io Ii
第七章 反馈放大电路
7.2.3反馈组态的判断
并联：反馈量 X f 和 输入量 X i X i
一、有无反馈的判断
是否有联系输入、输出回路的反馈通路； 是否影响放大电路的净输入。
(a)没引入反馈的放大电路 (b)引入反馈的放大电路 (c) R的接入没引入反馈
第七章 反馈放大电路
二、反馈极性的判断
反馈极性的判断方法：瞬时极性法。
先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号 的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后 根据反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判 断出反馈的极性。
(b)直流通路
(c)交流通路
第七章 反馈放大电路
7.2 负反馈放大电路的四种基本组态
7.2.1 负反馈放大电路分析要点
（1）交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有 稳定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均得 到抑制。由于输入量的变化也同样会受到抑制，因此 交流负反馈使电路的放大能力下降。
下：
Ii If
Ii
U i R1
，
If
U o RF
得 U o U i RF R1
例 7.4.3a电路图
则闭环电压放大倍数为：
A uuf
U o U i
RF R1
2.2 20
0.11
第七章 反馈放大电路
[例7.4.3b]： 该电路为电压串联负反馈
U f
R3 R2 R3
U o
故 Fuu
.
..
Ii Ii If
.
.
If
Uo
RF
图 7.2.4 电压并联负反馈电路
第七章 反馈放大电路
四、电流并联负反馈
反馈信号与输出电 流成正比，净输入电流 等于外加输入信号与反 馈信号之差：
Ii
.
Ii
.
If
.
.
If
I o R3
R3 RF
图 6.2.5 电流并联负反馈电路
第七章 反馈放大电路
U U
f o
R3 R2 R3
例 7.4.3 (b)电路图
在深度负反馈条件下
A uuf
1 Fuu
1
R2 R3
1
3 2
2.5
[例7.4.4]
第七章 反馈放大电路
该电路为电流并联负反馈，
在深度负反馈条件下：
Ii If
If
Io R3 R3 RF
故： U o
Ii
U i UR o1
R3
R3
RL
ui
电压放大倍数
•
•
•
•
Auf
U0
•
Ui
I0 RL
•
Uf
I0 RL
•
I0 R
RL R
第七章 反馈放大电路
三、电压并联负反馈
放大倍数为转移电阻
•
•
•
Auif
U
•
0
U
•
0
1
•
IIF
i
f
iu
源电压放大倍数
•
•
•UU
11
A 0
usf
•
•
UI
0
R
• F
• R
S
S
fS
iu
对于并联负反馈电路，信 号源内阻是必不可少的。
a负反馈
例
vI(+)
R1 (-) (+)
反馈通路
净输入量增加
R2
(-)
R1
b正反馈
+
(-)
vI (+) vO
(+) +
(-)
vO
(-)
R2
RL
RL
净输入量减小
反馈通路
净输入量减小
本级反反馈馈通通路路
R3 (+)
R5 -
R1
-
vI (+)
ห้องสมุดไป่ตู้
(+)
+
(-)
级间负反馈
+ (+)
R4 R2
(-) vO
级间反馈通路
.
.
小结
U f I o RF
图 7.2.3 电流串联负反馈电路
（1）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反馈能够稳定 输出电流。
（2）串联负反馈电路的输入电流很小，适用于输入信号为 恒压源或近似恒压源的情况。
第七章 反馈放大电路
三、电压并联负反馈
反馈信号与输出电压成正比，净输入电流等于外加 输入电流与反馈电流之差
Auu
Uo
U
' i
.
.
F uu
UF U o
.
If
.
.
互阻 增益
.
Aui
Uo Ii'
()
.
F
iu
If U o
(S )
.
Uf
.
互导 增益
.
Aiu
Io
U
' i
(S)
.
.
F ui
UF Io
()
.
.
.
If
电流放 大倍数
.
Aii
Io Ii'
.
F ii
If Io
第七章 反馈放大电路
7.3.3
负反馈放大电路的一般表达式
一、什么是反馈
在电子设备中经常采用反馈的
-
方法来改善电路的性能，以达
到预定的指标。
放大电路中的反馈，是指将放大 电路输出电量(输出电压或输出电 流)的一部分或全部，通过一定的 方式，反送回输入回路中。
图7.1.1反馈放大电路的 方框图
第七章 反馈放大电路
二、正反馈和负反馈
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 —— 正反馈
图7.4.2并联负反馈电路的信号源
第七章 反馈放大电路
四、电流并联负反馈
放大倍数为 电流放大倍数
•
•
•
Aiif
I 0 •
I 0 •
1
•
II F
i
f
ii
电压放大倍数
小结：
•
•
•
Ausf
U
•
0
U
IR 0L
•
IR
1
•
F
•
R L
R
S
S
fS
ii
（1）正确判断反馈组态；
（2）求解反馈系数；
.
.
.
（3）利用F求解
第七章 放大电路中的反馈
7.1 反馈的基本概念及判断方法
7.2 负反馈放大电路的四种基本组态
7.3 负反馈对放大电路的方框图
童 诗
7.4
深度负反馈放大电路放大倍数分析
白 第
7.5
负反馈对放大电路性能的影响
三
版 7.6 负反馈放大电路的稳定性
第七章 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念及判断方法
7.1.1 反馈的基本概念
7.3.2 四种组态电路的方块图
电压串联负反馈
电流串联负反馈
电压并联负反馈
电流并联负反馈
第七章 反馈放大电路
表7.3.1 四种组态负反馈放大电路的比较
输出信号 反馈信号 组态电路的放大倍数 反馈系数
.
电压串联式 U o
.
电压并联式 U o
.
电流串联式 I o
电流并联式
.
Io
.
UF
.