第六章放大电路中的反馈

+ up +
uI uN
R1
uD
A
+
uO
第6章 6.1
+
uI
uN+
up
R1
+ Rf uF –
uD
A
–
uO
– – Rf uF +
(a)通过净输入电压的变化 判断反馈的极性 Rf
(b)电路引入了正反馈
+
uI
iI
+ iN uN
iF A
–
uo
图6.1.3 反馈极性的判断 结论：(a)负反馈(b)正反馈
(c)负反馈
开环放大倍数
. . 环路增益 AF =x / x' f . i
.
xi
.
+
—
x'i
.
A
. F
.
xo
.
xf
.
6.3.1负反馈放大电路的方块图 .
.
A= xo / x'i
. . .
.
.
反馈系数 F= xf / xo
.
.
.
闭环放大倍数
xo = ——– A. . . Af = — x
i
1+ AF
第6章 6.3

(a) 电压串联负反馈
+ +


Ui
U 'i
—
Aiu
. Fui
.
Io
+
Aiu




Io

Fui

Uf

RL U o
—
U 'i

Io
Ui
—
+

Aiuf
Io

Uf
—
Ui
(b) 电流串联负反馈
6.3.2 四种组态电路的方块图

Ii

I 'i

第6章 6.3
Au i
. Fi u
.
+
RL U o
第6章 6.1
uI
A iO R1 iR1 RL
u’O
uI
+ uD R1 + uF -
A
iO
+
RL uO (b)习惯画法
(a)基本电路 图6.2.3 电流串联负反馈电路 iI
结论：串联反馈 uP
iD
iF
A R
uO RL
i1
iD
A iF
RL L
+
uN
R1 R2 2
iO uO -
图6.2.4 电压并联负反馈 结论：并联反馈
xo = ——– A. . . Af = — x
.
i
.
.
1+ AF

1 AF


称为反馈深度

若：（1） 1 A F 1
，则
A f A ，负反馈；


（2） 1 A F 1
（3）
1 AF 0



，则 A f A ，正反馈； ，则
A f ，自激振荡；
第6章 6.2
例6.2.2 试分析图示电路中引入那种组态的交流负反馈。 +VCC 在假设输入电压uI对地 为“+”的情况下,电路中 R1 各点上得电位如图中所 标注，在电阻R2上获得 + T1 反馈电压uF 。 uF使差分 uI 放大电路的净输入电压 I （即T1管和T2管的基极 电位之差）变小，故电 路中引入了串联负反馈。
(c)通过净输入电流的变化 判断反馈的极性
+VCC
R1 R2 R4 T1 R3
+
T2
C2
+
+
uI
C1
+
-
+R6 uF –
R5
uO
C3
-
图6.1.4 分立元件放大电路反馈极性的判断
结论：负反馈
二、直流反馈与交流反馈：
第6章 6.1
反馈量只含有直流量称为直流反馈；反馈量只含有交流量称为流反
馈。许多情况下，交直流两种反馈均有。通过反馈交直流通路判断。
串联：u id=ui –uf
电压与电流 ： uo=0时
有，电流反馈
无，电压反馈
uI
+
uD
–
A
uO RL
R1
+ uF –
R2
图6.2.2 电压串联负反馈
二. 电流串联负反馈
输出端:反馈量取自输出电流， 电流反馈；uo=0,有反馈。
第6章 6.2
输入端:信号以电压形式相加减,uF与uI 相串联, 为串联反馈。 净输入电压 uI uF R1
A uf
.
UO
.

UO
.
Ui
Uf
RL . R Io R
I o RL
稳定输出电流）
第6章 6.4
三、电压并联负反馈
. .


方法一： iu F
.
U o If 1 . .R R Uo Uo
.

R3
T3
T2
R2
R4
+
+ uF R5 -
+ uO -
-VCC
图6.2.9 例6.2.2电路图 令输出电压uO=0， 即将T3管的集电极接地， 将使uF为0，故电路中引入了电压负反馈。 可见，该电路中引入了电压串联负反馈。
第6章 6.3
6.3负反馈放大电路的方块图及一般表达式
6.3.1 一般表达式
xi — 输入量 . xf — 反馈量 . x‘i — 净输入量 . xo — 输出量 . . . 负反馈 x'i= xi – xf
第6章 6.1
6. 1 反馈的基本概念及判断方法
6.1.1 反馈的基本概念
输入量 净输入量 输出量
一、什么是反馈
反馈量
基本放大电路
反馈：将输出量的一部分
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 的措施。
反馈网络
图6.1.1反馈放大电路的方框图
二、如何判断有无反馈 通过寻找电路中有无反馈通路可判断出电路是否引了反馈。
图6.2.5 电流并联负反馈
第6章 6.1
xi 与 xf 分别接在两个输入端为串联反馈 xi 与 xf 接在同一个输入端为并联反馈
例1：射极输出器
uf = uo ，输出电压
全部反馈到输入端。
+VCC
ube = ui – uf，
是串联比较， 且三者同相，
C1
+
RB
+
T
+
C2
+
RS
uS
ui
uf
+
uo
RE RL
方法二：串联负反馈

U i U f ,U 'i 0
（与负载电阻无关
R1 Ui U f Uo R1 R2
. .
A uf
.
UO
.

UO
.
Ui
Uf
R2 1 R1
稳定输出电压）
第6章 6.4
二、电流串联负反馈
.
方法一：F ui
Aiuf
. .
.
.
Uf
.
.

Io R
Af


（4） 1 A F 1 ，则


1

F
，深度负反馈。
注：只考虑放大倍数的幅值时，取模。
第6章 6.3
6.3.2 四种组态电路的方块图
+ +


U 'i
—
Auu
. Fuu
.
+
RL U o
—
Auu




Uo

Fuu

Uf

Ui
—
U 'i

Uo
+

Uf
—
Auuf

Uo
第6章 目录
第六章 放大电路中的反馈
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 反馈的基本概念及判断方法 负反馈放大电路的四种基本组态 负反馈放大电路的方框图及一般表达式 负反馈放大电路放大倍数的分析 负反馈对放大电路性能的影响 负反馈放大电路的稳定性
6.7 放大电路中其它形式的反馈
作业：4、5、9、12、19、自测四 思考题：1、2
R2
图6.2.5 电流并联负反馈
第6章 6.2
例6.2.1 试分析图示电路有无反馈，若有反馈，则说明引入的是直 流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈；若为交流负反馈， 则说明反馈的组态。 +V
CC
(1) R2将输出回路与输入回路相连接， RL + uO 因而电路引入了反馈；又因为反馈 – uI + 通路在交、直流通路中都存在，因 iO uD A 此电路引入了直流和交流反馈。 (2) 设输入电压uI对地为“+”，集成运 – R2 放的输入端电位为“+”，集电极电流 + 如图所示。iO通过R3和R2所在支路分 R1 uF R3 – 流，在R1上获得反馈电压uF， uF的极 性为上“+”下“-”，使集成运放的净输 图6.2.8 例6.2.1电路图 入电压uD减少，故电路中引入的是负反馈。 (3) 根据uI、 uF和uD的关系，说明电路引入的是串联反馈。令输 入电压uO=0，因iO仅受iB控制而依然存在， uF和uD的关系不 变，故电路中引入的是电流反馈。 电流串联负反馈。
—
Aui




Uo

Fiu


If

If
I 'i
Auif

Uo

Uo Ii


(c) 电压并联负反馈

Ii
I 'i

Ai i
. Fi i
.
Io
+
RL U o
—
Aii



Io

Fii


来自百度文库
If

I 'i
Aiif Io

Io
If
Ii
(d) 电流并联负反馈
图6.3.2 四种组态电路的方块图
无反馈
有反馈 图6.1.2 有无反馈的判断
无反馈
第6章 6.1
6.1.2 反馈的分类及判别
一、正反馈与负反馈：
使放大电路净输入量增大的反馈称为正反馈；
使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈。
瞬时极性法： 假设某一时刻输入信号对地的极性，以此为依据，逐级判断 从而得到输出信号的极性；再根据输入、输出的连接方式进 一步判断出反馈信号的极性。若反馈信号使基本放大电路的 净输入信号增大，则引入了正反馈；若反馈信号使基本放大 电路的净输入信号减小，则引入了负反馈。
i1
A iF Rf （a）电路
RL
uO
i1 Rf
A
uO
（b）令输出电压为零
图6.2.6 电压反馈与电流反馈的判断（一）
结论：电压反馈
第6章 6.1
i1
A iF
RL
i O uO
i1
A iF R 1 R2 iO
R 1 R2
（a）电路
（b）令输出电压为零
图6.2.7 电压反馈与电流反馈的判断（二）
结论：电流反馈
负反馈放大电路的放大倍数具有广泛的含义， .. 且环路放大倍数AF无量纲。
第6章 6.4
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的估算
6.4.1 深度负反馈的实质
Af

A 1 AF

1、深度负反馈时，
1 A F 1


Af

1

F . . . . 即求出F，就可求出Af，但四种量纲需转换成Auf或Ausf
.
R（虚断）
+
+


Io
Io
U 'i
–
+

A
Io
+

1 . Fui R
.
1
Ui
—
RL R
Uo
—
Uf
—
Auf
Uo
.

I o RL
.
Aiuf

.
Ui
Ui
RL RL R

图6.4.1(b) 电流串联负反馈
方法二：串联负反馈
. .
U i U f ,U 'i 0
.
(与负载电阻有关，
uD= uI – u F
A iO u’O RL uI + uD R1 + uF -
A
iO
+ RL uO -
iR1
(a)基本电路
(b)习惯画法
图6.2.3 电流串联负反馈电路
三. 电压并联负反馈
输出端：反馈量取自输出电压，电压反馈；uo=0时，无反馈。 输入端：信号以电流形式相加减, iF与iI相并联,为并联反馈。
2、深度负反馈时，1 A F 1



,即1 A F A F





x i x f , x' i 0
于是我们可得反馈量=输入量，净输入量约为0，但不为0。 对串联反馈： U i U f ,U 'i 0 并联反馈：
I i I f , I 'i 0

uO1 R2 –
R4
R3 A2
+
uO
结论：有直流和 交流的负反馈。
图6.1.7 例6.1.1电路图
三、电压反馈和电流反馈
第6章 6.1
根据反馈采样方式的不同，可以分为电压反馈和电流反馈。
从输出端看，反馈量取自于输出电压为电压反馈；
取自于输出电流为电流反馈。
判断方法：令uO=0，若反馈量也随之为零，则为电压反馈； 若反馈量仍存在，则为电流反馈。
uI
A
Rf
uO
uI
A Rf
uO
（a）电路
（b）直流通路 uO
uI
A Rf
（c）交流通路
图6.1.5 直流反馈与交流反馈的判断（一）
第6章 6.1
UI
A
uO
Rf 图6.1.6 直流反馈与交流反馈的判断（二） 结论：交流负反馈
例6.1.1 判断是否有反馈？若有，是何种反馈？
+
uI
+
R1 uD A1
– uF + –
四、串联反馈和并联反馈
第6章 6.1
根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端连接方式的不同， 可以分为串联反馈和并联反馈。 从输入端看，反馈量与输入量以电压形式相叠加为串联反馈； 以电流形式相叠加为并联反馈。 uI
+
uD
结论：串联反馈
–
A
+
uO
R2
+ uF –
RL R1
图6.2.2 电压串联负反馈电路
净输入电流
i D= iI– iF
iI iD iF
A RL R
uO
图6.2.4 电压并联负反馈
第6章 6.2
四.电流并联负反馈
输出端：反馈量取自输出电流，电流反馈； 输入端：信号以电流形式相加减, iF 与iI相并联,为并联反馈。 净输入电流
iD = iI – i F
i1 iD
A
iF R1
RL
iO
uO
uf 削弱了ube ，
RE 引入了 深度电压串联负反馈
例2：分压式偏置电路中反馈的类型 RE1为电流串联负反馈
第6章 6.1
+VCC
C1
+
RB1 RC
+
+
C2
-
T
RE1
+
RS
+
uS
ui
RL
+
RB2 RE2 CE
uO
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态 一. 电压串联负反馈
第6章 6.2
从输出电压取样，通过反馈网络得到反馈电压，与输入电压比较， 求得净输入电压进行放大。
第6章 6.4
6.4.2 深度负反馈放大电路放大倍数的估算
一、 电压串联负反馈
.
+
+

方法一：A f
.
.
1
.
.
, F uu 1
.
F Auf
R1 . U o R1 R2
Uf
U 'i
–
+

A
+

Ui
—
Fuu
R2 1 R1

Uf
—
R1 R2
RL U o
—
图6.4.1(a) 电压串联负反馈