电路第八章放大电路中的负反馈
放大电路中的负反馈
放大电路中的负反馈把握放大电路中负反馈的四种组态及其判别方法,熟识负反馈对放大电路性能的影响。
1、负反馈的类型依据反馈电路与放大电路在输入端和输出端的连接方式,负反馈分为四种方式:串联电压负反馈、并联电压负反馈、串联电流负反馈和并联电流负反馈2、负反馈类型的判别方法(1)首先,以瞬时极性法确定反馈属于正反馈还是负反馈。
(2)其次,判别区分电压反馈或电流反馈:a)电压反馈:反馈信号取自输出电压,并与之成比例;b)电压反馈:反馈信号取自输流电压,并与之成比例;c)判别方法:输出电压短路法:将输出电压“短路”,若反馈信号消逝,为电压反馈,否则为电流反馈;观看法:除公共地线,若反馈线与输出线接在同一点上,为电压反馈,否则为电流反馈。
(3)然后,判别区分串联反馈或并联反馈:a)串联反馈:反馈信号输入信号在电路输入端以电压形式作比较,两者串联;b)并联反馈:反馈信号输入信号在电路输入端以电流形式作比较,两者并联;c)判别方法:输入短路法:将输入信号“短路”,若反馈信号消逝,为并联反馈,否则为串联反馈;观看法:若反馈信号与输入信号接到放大电路的同一输入端,为并联反馈,否则为串联反馈。
3、负反馈对放大电路工作性能的影响(1)降低放大倍数基本放大电路的增益(开环增益)为(1)反馈信号与输出信号之比称为反馈系数,以F表示(2)引入负反馈后,整个放大器的增益(闭环增益)为(3)可见,引入负反馈后,电路增益为原来的1/(1+AF)。
(1+AF)称为反馈深度,其值越大,负反馈作用越强,|Af|越小。
|1+AF|1,称为深度负反馈,有(4)表明在深度负反馈状况下,闭环增益取决于反馈元件,而与开环增益无关。
(2)提高增益的稳定性对式(3)求导,得(5)电压负反馈稳定输出电压,电流负反馈稳定输出电流。
(3)减小输出波形的非线性失真(4)展宽通频带(5)影响电路输入、输出电阻串联负反馈增大输入电阻,并联负反馈减小输入电阻;电压负反馈减小输出电阻,电流负反馈增大输出电阻。
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。
负反馈放大电路-负反馈放大电路
,要求该电路的,
(10分)10.由集成运放A和复合管VT1、VT2组成的反馈放大电路如右上图所示。试回答下列各问题:
1.为使A工作在负反馈状态,请在图中分别用“+”、“-”号标出运放的同相输入端和反相输入端;
2.设A为理想运放,已知电阻试确定电阻R3的阻值。
二、减小非线性失真和抑制噪声
由于电路中存在非线性器件,会导致输出波形产生一定的非线性失真。如果在放大电路中引入负反馈后,其非线性失真就可以减小。
需要指出的是:负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真,负反馈是无能为力的。
放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。而干扰来自于外界因素的影响,如高压电网、雷电等的影响。负反馈的引入可以减小噪声和干扰,但输出端的信号也将按同样规律减小,结果输出端的信号与噪声的比值并没有提高。
并联负反馈的闭环输入电阻减小,在深度负反馈条件下: ui ≈0七、深度负反馈放大倍数的估算
例1估算图2所示反馈放大电路的电压放大倍数Auf。
图2电压串联负反馈电路和电流串联负反馈电路
解:在图2所示放大电路中,可以判断Rf构成越级电压串联负反馈,因而可认为是深度
负反馈,即有ui≈uf。。因而其反馈系数为:
负反馈放大电路
第8章负反馈放大电路 一、选择题
(04分)1.选择正确答案填空。
1.所谓放大电路的开环是指________________.。
A.无负载,B.无信号源,C.无反馈通路,D.无电源。2.所谓放大电路的闭环是指________________。
A.有负载B.有反馈通路C.有电源D.考虑信号源内阻3.直流负反馈是指________________。A.只存在于直接耦合电路中的负反馈,
放大电路中的负反馈资料
Udi Uf
Uo
4、电流串联负反馈
+ vI vID + vF
+
vS
+
vID=vI-vF
反馈信号与输出电流成正比,净输入电压等 于外加输入信号与反馈信号之差
5. 电压和电流负反馈的特点
A. 电压串联负反馈
RL vO vO vF vID
电压负反馈:稳定输出电压 B. 电流并联负反馈
RL iO iF iID
反馈系数 反馈放大电路的放大倍数 (闭环放大倍数)
X o A f X i
X f F X o
X X X ' ' ' A A A A i i i A f ' ' ' ' F X F X AF X X X X 1 A i f i o i i
-
+
(4)输入信号和反馈信号分别加在三极管的b、e,为串联反馈。
1、电压串联负反馈
反馈信号与输出电压成正比,集成运放的净输 入电压等于输入电压与反馈电压之差,
+
负反馈
+ +
+
2、电流并联负反馈
1. 找出反馈网络 —Rf 和Re2 2. 判断反馈的类型 (1)电路中无电容,因此是 交直流反馈。 (2) 由瞬时极性法可判断:If 的方向由输入流入Rf,Idi=IiIf<Ii,因此是负反馈。
电流串联负反馈
电流并联负反馈
稳定静态工作点
1.串联反馈和并联反馈
描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式, 即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。
+ _
负反馈
放大电路中的负反馈教案
放大电路中的负反馈教案一、教学目标1. 让学生了解负反馈的概念及其在放大电路中的应用。
2. 使学生掌握负反馈的类型、特点和作用。
3. 培养学生分析、解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 负反馈的概念及其分类2. 负反馈在放大电路中的作用3. 负反馈的判断方法4. 负反馈的应用实例5. 负反馈的调试与维护三、教学重点与难点1. 负反馈的概念及其分类2. 负反馈在放大电路中的作用3. 负反馈的判断方法四、教学方法1. 采用讲解、演示、实验相结合的方式进行教学。
2. 通过分析实际电路,使学生掌握负反馈的应用。
3. 引导学生进行讨论,培养学生的思维能力。
五、教学准备1. 教材、教案、课件等教学资料。
2. 放大电路实验器材。
3. 负反馈电路图及实物展示。
4. 相关问题讨论稿。
一、教学目标1. 让学生了解负反馈的概念及其在放大电路中的应用。
2. 使学生掌握负反馈的类型、特点和作用。
3. 培养学生分析、解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 负反馈的概念及其分类负反馈是指将放大电路的输出信号的一部分反馈到输入端,与输入信号相减,从而影响放大电路的放大倍数的一种现象。
负反馈分为电压反馈和电流反馈,根据反馈信号的相位关系,又可分为正反馈和负反馈。
2. 负反馈在放大电路中的作用负反馈在放大电路中的作用主要有:稳定放大倍数、减小失真、扩展频带、提高线性范围等。
3. 负反馈的判断方法判断负反馈的方法主要有:观察反馈信号的相位关系、分析反馈电路的组成部分、利用反馈方程进行计算等。
4. 负反馈的应用实例负反馈在放大电路中的应用实例有:电压放大器、功率放大器、运算放大器等。
5. 负反馈的调试与维护负反馈的调试与维护主要包括:调整反馈电阻、检查反馈电路的连接、检测反馈信号等。
三、教学重点与难点1. 负反馈的概念及其分类2. 负反馈在放大电路中的作用3. 负反馈的判断方法四、教学方法1. 采用讲解、演示、实验相结合的方式进行教学。
负反馈放大器电路详解
负反馈放大器电路详解负反馈放大器在放大器中采用负反馈电路,其目的是为了改善放大器的工作性能,提高放大器的输出信号质量。
在引入负反馈电路之后,放大器的增益要比没有负反馈时的增益小,但是可以改善放大器的许多性能,主要有四项:减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。
正反馈和负反馈概念放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端,但是反馈过程则不同,它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号,再加到放大器的输入端,与原放大器输入信号进行混合,这一过程称为反馈。
1.反馈方框图如图4-1所示是反馈方框图。
从图中可以看出,输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大,放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中,另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF,与输入信号Ui合并,作为净输入信号VI加到放大器中。
图1 反馈方框图2.反馈种类反馈电路有两种:正反馈电路和负反馈电路。
这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。
3.正反馈概念正反馈可以举一个例子来说明,吃某种食品,由于它很可可,所以在吃了之后更想吃,这是正反过程。
如图4-2所示正反馈方框图,当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时,•这两个信号混合后是相加的关系,所以净输入放大器的信号UI•比输入信号Ui更大,而放大器的放大倍数没有变化,这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大,这种反馈称为正反馈。
图2 正反馈方框图在加入正反馈之后的放大器,输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大,这一点在后面的振荡器电路中介绍),这是正反馈的特点。
正反馈电路在放大器电路中通常不用,它只是用于振荡器中。
4.负反馈概念负反馈也可以举一例说明,一盆开水,当手指不小心接触到热水时,手指很快缩回,而不是继续向里面伸,手指的回缩过程就是负反馈过程。
如图4-3所示是负反馈方框图,当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时,它们混合的结果是相减,结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小,•使放大器的输出信号Uo减小,引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。
放大电路中的负反馈
ube= ui – uf 反馈到发射极为串联反馈
判断电压、电流反馈
共发射极电路
RL
+ uo
iE
io RL
–
从集电极引出 为电压反馈 从发射极引出 为电流反馈
判断反馈类型的口诀
共发射极电路
集出为压,射出为流
基入为并,射入为串
共集电极电路为典型的电压串联负反馈
例3:判断图示电路中的负反馈类型 RB1 C1
rof (1 A0 F )ro
电流负反馈具有稳定输出电流的作用, 即有恒流输出特性,故输出电阻提高
-
RL
分立元件的放大电路反馈类型的判别 例 1: +UCC RB1 C1 RS + ui RB2
RC
C2 +
净输入信号:
ube = ui - uf ui 与 uf 串联,以电 压形式比较 —串联反馈
+ uS – –
+ + ube – + RL uo RE u f – ie –
反馈电压uf 削弱了净输入电压 —负反馈 uf = ie RE ic RC uf 正比于输出电流—电流反馈
之差时,是负反馈;否则是正反馈
例1: 试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至 A1输入端的是何种类型的反馈电路 串联电压负反馈
+ ui –
- – +u + A1 o1 R –u + f
-
– + + A2
uo
解: 先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号; 因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出,所以 是电压反馈 因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输 入端上,所以是串联反馈 因输入信号和反馈信号极性相同,所以是负反馈
放大电路中的负反馈 (2)
图09.13 电流负反馈对输出电阻的影响
VRAR'ooiosfX'AiViIsF''ooIA'ois(X1If'oAiA(s1FisF)RIA'oiosF )I'o
式中Ais是负载短路时的开环
增益,即将负载短路,把电 压源转换为电流源,再将负 载开路的增益。
返回
4 负反馈对通频带的影响
放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带却加 宽了,如图所示。
ui' ui
放大 电路
xo
(1 A F
) ui' i'i
(1 A F
)R i
uf
反馈 网络
(2)并联负反馈使输入电阻减小
并联负反馈输入端的电路结构形式如图所示
有反馈的输入电阻为
R if
Ri
R if
ui ii
ui ii' if
ui ii' Fuo
ii
ui
ui
R id
ii ' if ui'
ui
VCC
Rb1
+ +C2
Rb 2
Re
RL uo
Rb1
C1
ui
Rb 2
VCC
C2
Re
RL uo
RE没有直接引回输入端,为串联反馈 uO=0时,u=0,为电压反 馈 由瞬时极性法 判断为负反馈
为串联电压负反馈
Rb1
C1
ui
Rb 2
VCC
uo
RB
+
-RC1
vi
+ C2
RE1
VCC
+ RB1 RC2
放大器中的负反馈
+ vi Ri -
A
xo
引入串联负反馈,使输入电阻增大,深度串联 负反馈的输入电阻→∞。信号源最好采用电压 源。
输入电阻(主要与输入端的反馈方式有关)
并联负反馈
基放输入电阻 R i
环路增益
T if i i
ii
vi i i
f
i i A xo
+ if R i
i s R vi s vi i i i i Ak
一、负反馈放大器的类型
从 输 出 端 看 1、若反馈网络与基本放大器并接,反馈信号取自负载上 输出电压的反馈称为电压反馈。输出量 xo = vo 2、若反馈网络与基本放大器串接,反馈信号取自负载中
输出电流的反馈称为电流反馈。输出量 xo = io
xi xf kf A
RL
xi
+ vo -
xi xf
xi
5.1 5.2
反馈放大器的基本概念 负反馈对放大器性能的影响
主要内容
5.3
5.4 5.5
负反馈放大器的性能分析
深度负反馈 负反馈放大器的稳定性
返回
一、反馈的概念
5.1 负反馈放大器的基本概念
(一)日常生活中的反馈 (二)电路中的反馈
在前一章放大器基础中讨论静态工作点稳定问题时已接触过反馈现象。
直流通路
串联负反馈
基放输入电阻 R v / i i i i Rs
i
+
+ vi vs 环路增益 T v f / v i Ak f + vf kf - 反馈电路输入电阻: v i vi v i v i Ak f v i v f (1 Ak f ) R i F R if ii ii ii ii
负反馈放大电路原理
放大电路负反馈的原理特点一、提高放大倍数的稳定性引入负反馈以后,放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。
因为:所以求导得:即:二、减小非线性失真和抑制噪声由于电路中存在非线性器件,会导致输出波形产生一定的非线性失真。
如果在放大电路中引入负反馈后,其非线性失真就可以减小。
需要指出的是:负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真,负反馈是无能为力的。
放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。
而干扰来自于外界因素的影响,如高压电网、雷电等的影响。
负反馈的引入可以减小噪声和干扰,但输出端的信号也将按同样规律减小,结果输出端的信号与噪声的比值(称为信噪比)并没有提高。
三、负反馈对输入电阻的影响由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性,所以引入负反馈后,在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小,从而使通频带展宽。
引入负反馈后,可使通频带展宽约(1+AF)倍。
四、负反馈对输入电阻的影响(a)串联反馈(b)并联反馈图1 求输入电阻1、串联负反馈使输入电阻提高引入串联负反馈后,输入电阻可以提高(1+AF)倍。
即:式中:ri为开环输入电阻rif为闭环输入电阻2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后,输入电阻减小为开环输入电阻的1/(1+AF )倍。
即:五、负反馈对输出电阻的影响1、电压负反馈使输出电阻减小放大电路引入电压负反馈后,输出电压的稳定性提高了,即电路具有恒压特性。
引入电压负反馈后,输出电阻rof减小到原来的1/(1+AF)倍。
2、电流负反馈使输出电阻增大放大电路引入电流负反馈后,输出电流的稳定性提高了,即电路具有恒流特性。
引入电流负反馈后,使输出电阻rof增大到原来的(1+AF)倍。
3、负反馈选取的原则(1)要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。
(2)要改善交流性能,应引入交流负反馈。
(3)要稳定输出电压,应引入电压负反馈;要稳定输出电流,应引入电流负反馈。
第8章 放大电路中的负反馈
8.1 负反馈的概念凡是将放大电路输出端的信号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的一部分或全部引回到输入端,,与输入信号迭加信号迭加,,就称为反馈。
若引回的信号削弱了输入信号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若引回的信号增强了输入信号,,就称为正反馈。
这里所说的信号一般是指交流信号这里所说的信号一般是指交流信号,,所以判断正负反馈判断正负反馈,,就要判断反馈信号与输入信号的相位关系的相位关系,,同相是正反馈,反相是负反馈。
第八章放大电路中的负反馈基本放大电路A odX •oX •do o X X A ••=反馈电路FfX •oX •of X X F •••=反馈框图基本放大电路A od X •oX •反馈回电路FfX •×i X •+–反馈电路的三个环节反馈电路的三个环节::放大放大::do o X X A ••=反馈反馈::of X X F •••=迭加迭加::fi d X X X •••−=反馈框图u fu d例:R f 、R E1组成反馈网络,反馈系数反馈系数::f1E 1E of R R R U U F +≈=•••+–C 1R B1R C1R B21R B22R C2R E2R E1C EC 3C 2Cu ou i+–T 1T 2f8.2 负反馈的类型及分析方法8.2.1 负反馈的类型(1)根据反馈所采样的信号不同根据反馈所采样的信号不同,,可以分为电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈。
如果反馈信号取自电压信号如果反馈信号取自电压信号,,叫电压反馈。
如果反馈信号取自电流信号如果反馈信号取自电流信号,,叫电流反馈。
电压负反馈具有稳定输出电压电压负反馈具有稳定输出电压、、减小输出电阻的作用阻的作用。
电流负反馈具有稳定输出电流电流负反馈具有稳定输出电流、、增大输出电阻的作用增大输出电阻的作用。
R Lu oR Lu o电压反馈采样的两种形式电压反馈采样的两种形式::电流反馈采样的两种形式电流反馈采样的两种形式::R Li oi ER Li oi ER f(2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同的不同,,可以分为串联反馈和并联反馈。
负反馈对放大电路性能的影响
1 AM F
j
f fH
结论
fH
fHf fH (1 AMF )
8.3.2 扩展放大器的通频带
按着类似的方法可求得:
fLf
1
fL AM
F
放大器的通频带:
fHf fLf fH fL
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声的影响
• 放大器的非线性,就是放大倍数随信号 的大小而变化。所以,一个非线性电路 将会把输入的正弦信号变成一个非正弦 的输出信号,即产生非线性失真。
8.3.1 提高放大倍数的稳定性
•即应用反馈放大器的基本关系式来决定 反馈深度:
10 10000 1 AF 10000 1000
1 AF
10
dAf 20% 0.02% 0.1% Af 1000
F 10001 0.1 10000
8.3.2 扩展放大器的通频带
• 负反馈扩展放大器的通频带过程和负反 馈提高放大倍数的稳定性的过程在本质 上是相同的。
1
Ri A
F
8.11 并联负反馈方块图
| 1 A F | 1 Rif Ri
开路放大倍
1.对输入电阻的影响
• ⑵并联负反馈
Rif
U i Ii
Us
Ii If Id Id (1 A F )
Ii Id Ui
开环放大器 的输入电阻
Ri A
Ri
U i Id
Xo
Rif
U i Ii
U i Id
1
1 A F
1
Ri A F
If
F
Rif
运算放大器电路中的负反馈
反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较——串联 反馈
特点:输入电阻高、输出电阻低
3. 串联电流负反馈
–
u+i
uf
R1 R2
+ u+–d
– +
–
io +
RL
uo
R
设输入电压 ui 为正, 各电压的实际方向如图 差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压(差值 电压) ——负反馈
反馈电压 uf =Rio 取自输出电流 ——电流反馈
例如:在图 (a) 所示电路中,
(1) 当无负反馈时, ud≈ ui
Rf
(2) 当增加 Rf 和 R1 后: ud≈ ui-uf
当 uo = 0时: uf = 0
因此 uf∝uo
- uf + - -
R1
ui R2
ud
+
+
Ao +
uo
RL
图 (a) 串联电压负反馈 集成运放电路中的负反馈
◆ 结论: Rf和 R1 :串联电压负反馈。
反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 ——并 联反馈
运算放大器电路反馈类型的判别方法:
1. 反馈电路直接从输出端引出的,是电压反馈; 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的,是电流反馈;
2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和 反相)上的,是串联反馈;加在同一个输入端(同相或反 相)上的,是并联反馈;
联反馈
特点:输入电阻低、输出电阻低
2. 串联电压负反馈
RF
+
ui
–
–
uf + R1 u–+d
– +
放大电路的负反馈
4.放大电路中的负反馈将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其输入量——称为反馈。
反馈可以改善放大电路性能,提高输出信号质量 4.1 反馈的基本概念及判断方法闭环 ——有反馈通路 功能:传输反馈信号 箭头:信号传递方向 功能:放大输入信号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。
可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分开环 有反馈通路,则存在反馈,否则没有反馈“--”----反相输入端,u N “+”-----同相输入端, u P 反相输入端加入输入信号时,输出信号与输入信号反相 同相输入端加入输入信号时,输出信号与输入信号同相 放大器的通用符号4.1.2 反馈的判断方法1.正反馈和负反馈正反馈:如果反馈信号加强输入信号,即在输入信号不变时输出信号比没有反 馈时大,导致放大倍数增大,负反馈:反馈信号削弱输入信号,即在输入信号不变时输出信号比没有反馈时 小,导致放大倍数减小 采用瞬时极性法来判断u B1被削弱,因此是负反馈基本放大器+负反馈网络 = 负反馈放大器 基本放大器:正向传输信号;反馈网络:反向传输信号。
vi 从同相输入端输入时,vo 与vi 同相 vi 从反相输入端输入时,vo 与vi 反相 电压反馈 电流反馈 反馈的分类 串联反馈 并联反馈 直流反馈 交流反馈 正反馈 负反馈 假定输入信号瞬时电位升高(用“↑”表示),相应的瞬时极性用“(+)”表示,然后按照信号先放大后反馈的传输途径,依此得到各级放大器的输入信号与输出信号极性是“(+)”还是“(--)” 最后推出反馈信号的瞬时极性若为加强(即净输入信号增大)则为正反馈 若为削弱(即净输入信号减小)则为负反馈。
(a) 反馈量与输入量在不同电极,极性相同→为负反馈;反之,为正反馈。
(b )反馈量与输入量在同一电极,极性相反→为负反馈;反之,为正反馈。
2.直流反馈和交流反馈直流反馈:反馈到输入端的信号是直流量 交流反馈:反馈到输入端的信号是交流量 判断:通过放大电路的交、直流通路来确定 在直流通路中引入的反馈为直流反馈 在交流通路中引入的反馈为交流反馈。
8-3交流负反馈放大电路的四种基本组态
退出
总结:
判断是串联反馈还是并联反馈,从输入回路分析 并联反馈(输入端以电流形式相叠加)。 如果外接恒压源,电路的净输入电流等于信号源电压 除以集成运放输入电阻,而不受反馈电流的影响。因 此并联反馈适用于恒流源。 串联反馈(输入端以电压形式相叠加) 如果外接恒流源,则电路的净输入电压将等于信号 源电流与集成运放输入电阻之积,而不受反馈电压 的影响。因此串联反馈适用于恒压源。
退出
负反馈放大电路的四种基本组态
.
电压串联负 反馈电路。 放大倍数表 示电压比。 电压并联负 I i 反馈电路。 输入为电流, 输出为电压, 放大倍数表 示转移阻抗。
.
.
.
Io
RL U o
.
.
U
' i
Auu
.
.
' i
U
Aiu
.
RL
Ui
.
Ui
.
U f Fuu
.
. .
Uf
Fui
.
I
' i
Ii
.
电流串联负反 U o 馈电路。 输入为电压, 输出为电流, 放大倍数表示 转移导纳。
退出
例2
试判断下图电路是电压反馈还是电流反馈?
uI uD
A
uO RL
R1 u F R2
解:如果将负载短路,可以看出输出端接地,输 出量为零,使得反馈量消失,因此是电压反馈电 路。
退出
二、串联与并联负反馈电路
Ii
U i
'
Ri A F
Xo
U i
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RL
uO
+EC RB1 C1 RC1 RB21 RC2 C3
+
uo
+
ui
ube
T1
C2
RB22 RE2
T2 CE
uf
RE1
–
–
Rf
电压串联负反馈
例:判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。
+UCC
RB1 C1 RC C2
电流串联反馈
ube ui
RB2 RE1
ie
CE
uo
RE2对交流反 馈不起作用
2、并联负反馈使输入电阻减小 R U i if Ii Ui Ri Ui Id Rs I i I d Io Id I f + + + R Uo Ui Ri A Ui Us L - I d FX o Ri Ui Rif
Aiu Fui
RL
Uo
Uf
RF
Uf
电路图
U f I o RF Io Ud U i U f 电流反馈
方框图
电流串联负反馈
串联反馈、负反馈
电流并联负反馈
RF
R1I f
Ii
Ui I i
Id
A
Ui
电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电 阻的作用。电流负反馈具有稳定输出电流、 增大输出电阻的作用。
Rb
Rc1
+VCC Rc2
T2 + uo
+ uI -
+ uBE + uF Re1 -
T1 RF
Re2
-
电压反馈
Rc1 iI
iB
+VCC Rc2 T2 T1 RF Re2 C2 + uo -
Rs C1i F + Re1 us ~ -
uo
CE
RE2
反馈过程: IE
IE
UE=IE(RE1+RE2)
IB
UBE=UB–UE
反馈放大电路的基本方程 Xi + Xd
–
A
Xo
Xf
F
反馈电路的三个环节: Xf X o 反馈系数: F 开环放大倍数: A Xo Xd 净输入信号: X d X i X f X o AX d AX i X f AX i FX o Xo A Af X i 1 AF
在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容,可 以使其只对直流起作用。
直流负反馈有稳定静态工作点的作用。 交流负反馈有稳定放大器交流特性(放大 倍数,输入电阻,输出电阻等)的作用。
Rc1 iI
iB
+VCC Rc2 T2 T1 RF Re2 Ce C2 + uo -
Rs C1i F + Re1 us ~ -
iB
电流并联负反馈
例
C1 + Rs + iF iI iB
+VCC RF Rc
C2 + RL U o
Us ~
I f Uo Ib I i I f
Ui
-
Re
-
电压反馈 并联负反馈
电压并联负反馈
Rc1 Re2 Rb C1 + +
Rc3
+VCC C2 +
Ui
RE2
对交流信号:
ie
ie RE1:电流串联负反馈。
ue ib
ube=ui-ue
判断电路中RE1、RE2的直流反馈作用。
+UCC
UB 恒定 R B2 U CC R B1 R B 2
RB1 C1 UB
RC
C2 RE1、RE2对 直流均起作 用,通过反 馈稳定静态 工作点。
ui
RB2
UBE UE IE RE1
dA f 1 dA Af 1 AF A
dA dA f 1 AF 2
放大倍数下降为原来的(1+AF) 分之一,放大倍数的稳定性提高 了(1+AF)倍。
§8.2.2 减小非线性失真和抑制干扰
加反馈前
xi
A
xo
加反馈后
xi
xi’ xf A F
xo
§8.2.3 展宽频带
A Af 0.707Af
Xo A Af X i 1 AF
A f : 闭环放大倍数
AF : 回路增益
1 AF : 反馈深度
1 1 AF 1, f A,负反馈 ) A 1 AF 1, f A,正反馈 A
2 1 AF 1,深度负反馈 ) A A 1 Af 1 AF AF F
(4) 根据反馈所采样的信号不同,可以分为 电压反馈和电流反馈。
如果反馈信号取自电压信号,叫电压反馈。 如果反馈信号取自电流信号,叫电流反馈。
Xi
Xi
Xf Xi
Xf
+ -
Xi
+
Xf
+ -
+
Xf
并联反馈
串联反馈
ui
+ -
+
RL
uO
ui
电流反馈 R + R
+
电压反馈
§8.2 负反馈对放大电路性能的影响
§8.2.1 提高放大倍数的稳定性
A Af 1 AF 如果电路工作在中频范 围,且反馈网络为纯电 阻性,则A和F 均为实数,则 A A f 1 AF
dA f 1 AF 1 2 dA 1 AF 1 AF 1 AF 2
C2
be
+ RL -
+
Re Uf
Uo
-
U f Uo 电压反馈 Ube Ui U f 串联负反馈
电压串联负反馈
例
Rc1 iI Rs C1i F + us ~ I f Io Ib I i I f 电流反馈 并联反馈、负反馈
+VCC Rc2 T2 T1 RF Re2 C2 + uo -
If
F
1 Rif Ri 1 AF
I d FAI d 1 Ui 1 AF I
Id
R1
If
Aii Fii
RL
Io
Uo
R2
Uo Io R L
Uf
R3
电路图
I f Io Id I i I f 电流反馈 并联反馈、负反馈
方框图
电流并联负反馈
例
C1
+VCC Rb
+
Us ~
-
Rs +
Ui
-
+VCC
Rc Rb2 iR C1 iB uB
+ ui Rb1 i2 Re
C2
+
RL uo CE UE IBQ -
本电路稳压 的过程实际 是由于加了 Re形成了负 反馈过程 UBEQ
T
ICQ
ICQ
§8.1反馈的基本概念和分类
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,因而使输入信号发生改变的过程就称为反 馈。
负反馈的分析方法
分析步骤: 1、根据信号流,找出反馈网络。
2、是交流反馈还是直流反馈? 3、是交流反馈,那么是否负反馈 ? 是何种类型的负反馈 ?(判断反 馈的组态)。
电压串联负反馈
+ Ui R Ud 1
U
f
R2
A
Uo
Ui
Ud
Auu Fuu
Uo
-
Uf
RF
电路图
Uf
方框图
R1 Uo Uo 电压反馈 R1 RF 电压串联负反馈 Ud U i U f 串联反馈、负反馈
电压并联负反馈
RF R1
Ui
Ii
If
-
Id
Ui
Id
Ii
A
+
Uo
R1
-
U be
-
RF
U f Re1 Rc2 Re3
+ -
Uo
-
I f Io 电流反馈 Ube Ui U f 串联负反馈 电流串联负反馈
小结
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,因而使输入信号发生改变的过程 就称为反馈。 (1)正反馈和负反馈 若引回的信号削弱了输入信号的作用,使 放大电路的放大倍数降低,就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号的作用,使 放大电路的放大倍数提高,就称为正反馈。
电流反馈
电压反馈采样的两种形式:
Xf= F ( Vo )
VO=0 则 Xf=0
VO
RL
VO
RL
电流反馈采样的两种形式:
Xf= F ( Io )
IO=0 则 Xf=0
io
RL
UO
io
iE
UO
RL
iE
Rf
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。 反馈信号与输入信号串联,即反馈电压信号 与输入信号电压比较的,叫串联反馈。 uBE=uI - uf 反馈信号与输入信号并联,即反馈信号电流 与输入信号电流比较的,叫并联反馈。 iB=iI - iF