电子技术基础第六章 负反馈放大电路
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 负反馈放大电路
6.1 反馈的基本概念及判断方法
6.1.1 反馈的基本概念
一、什么是反馈
将放大电路的输出量（电压或电流） 的一部分或全部，通过一定的方式引回到 输入回路来影响输入量（电压或电流）的 连接方式。
图6.1.1
二、正反馈和负反馈
使放大电路净输入量增加的反馈称为 正反馈；使放大电路净输入量减少的反馈 称为负反馈 。 工作点稳定电路就是引入了负反馈， 当输出电流IC因为温度变化而变化时，通 过电阻RE引起射极电位变化，由于基极 电位固定，因而使三极管的输入量UBE产 生相反的变化，导致IB`IC也作相反的变化， 最后使得|△IC|减少，这就是负反馈，它 稳定了IC。
图6.1.3
分立元件放大电路反馈极性的判断
图6.1.4
三、判断是直流反馈还是交流反馈
如果在放大电路的直流通路中存在反馈则为 直流反馈，在放大电路的交流通路中存在反馈则 为交流反馈。请看图6.1.5和图6.1.6所示。
图6 . 1 . 5
图6 . 1 . 6
例6.1.1判断图6.1.7所示电路中是否引入了反 馈？若引入了反馈，是直流还是交流反馈，是正 还是负反馈？
解：电阻R4引入了反馈。既有直流又有交流反 馈。用瞬时极性法判断引入的是负反馈。
图6.1.7
6.2 负反馈放大电路的四种组态
6.2.1 负反馈放大电路分析要点 对于图6.2.1所示电路引入的 交流负反馈，其反馈过程为：
uO↑—uN↑—uD (uI﹣uN) ↓ uO↓
图6.2.1
1、交流负反馈抑制任何因素引起的输出量的变 化，因而使输出稳定。由于输入量的变化也 同样受到抑制，所以负反馈放大电路的放大 能力要下降。
当1+AF>>1,即为深度负反馈情况，则有 ﹥﹥﹥﹥
此式说明，深度负反馈放大电路的放大倍数几 乎仅取决于反馈网络，而与基本放大电路无关.
若 若Βιβλιοθήκη Baidu
<0 即 –1，使1+
<1，则电路引入了正反馈； ∣ ∣∣ 0 ，则产生了自激振荡。
注意，这里所说的负反馈是指放大电路在中频 段的极性；而在低频段或高频段，由于附加相移的 产生，同一个电路对某一个特定频率将产生正反馈 过程，甚至产生自激振荡。
图6.2.4
四、电流并联负反馈 uN≈uP＝0 iI≈iF＝﹣
(
图6.2.5
此式表明，当R1和R2取值确定时，iO仅取决 于iI，而与RL无关。此电路可看作为电流iI控制 的电流源iO。
小结：放大电路中应该引入电压负反馈 还是电流负反馈，取决于负载欲 得到稳定的输出电压还是稳定的 输 出电流； 应该引入串联负反馈还是并联负 反馈，取决于输入信号是恒压源 （或近视恒压源），还是恒流源 （或近视恒流源）。
图6.1.2
二、判断反馈的极性
用瞬时极性法判断反馈的极性：规定输 入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依 据，逐级判断电路中各相关点电位的极性， 从而得到输出信号的极性；根据输出信号的 极性判断出反馈信号的极性；若反馈信号使 净输入信号增大，则说明引入了正反馈；若 使净输入信号减小，则说明引入了负反馈。
2、反馈量是对输出量的采样，其数值与输出量 成正比。
3、负反馈的作用是将输入量与引回的反馈量 相减，从而调整电路的净输入量和输出量。
对于具体的负反馈放大电路，如果： 1、在输出端，如果反馈量是取自输出电压 则称为电压反馈；如果反馈量是取自输 出电流则称为电流反馈。
2、在输入端，反馈量与输入量以电压方式迭 加则称为串联反馈；以电流方式迭加则称 为并联反馈。
6.2.3 反馈组态的判断
一、电压负反馈和电流负反馈
令输出电压为零，若反馈量随之为零，则是 电压负反馈；若反馈量依然存在，则引入的是 电流负反馈。
图6.2.6
图6.2.7 图6.2.6引入的是电压负反馈； 图6.2.7引入的是电流负反馈。
二、串联反馈和并联反馈 主要看基本放大电路的输入电路和反馈网 络的连接方式。 在图6.2.2和图6.2.3（b)电路中，有uD=uI－ ﹣uF，则引入的是串联反馈；
6.2.2 交流负反馈的四种组态 一、电压串联负反馈
uF=
uR1≈uF uI=uD+uR1≈uD+uF≈uF ∴uO≈(1+ )· uI .uO
图6.2.2
二、电流串联负反馈
图6.2.3
在图6.2.2中，有
则 uF=iO· R1
,图 ﹔ 6.2.3中则有iR2≈iO
∵uF≈uI
∴iO≈
· uI
三、电压并联负反馈 uN≈uP＝0 iF＝ -﹣ iI≈iF 所以， uO≈-iI· R
而在图6.2.4和图6.2.5电路中，有iD=iI－iF， 则引入的是并联反馈。 例6.2.1 图6.2.8所示电路有无引入反馈？是直 流还 是交流反馈？是正还是负反馈？ 若为 交流反馈，则是何种组态？
图6.2.8
此电路引入了交、直流负反馈，交流负反馈 的组态是电流串联负反馈。
例6.2.2 分析图6.2.9电路引入了哪种组态的交 流负反馈？
三、直流反馈和交流反馈
反馈量只含直流量的称为直流反馈； 反馈量只含交流量的称为交流反馈。在 许多放大电路中，常常是交、直流反馈 并存。直流负反馈稳定静态工作点，交 流负反馈改善放大电路的许多性能。 6.1.2 反馈的判断
一、判断有无反馈
看放大电路中是否存在输出回路与输入回路 相连接的通路，并由此影响了放大电路的净输入。
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
6.4.1 深度负反馈的实质
这时，净输入电压
和净输入电流 近似为零。
6.4.2 反馈网络的分析
图6.4.1
在图6.4.1（a)所示电压串联负反馈电路中，有：
在图6.4.1（b)所示电流串联负反馈电路中，有：
在图6.4.1（c)所示电压并联负反馈电路中，有：
图6.2.9
此电路引入的是电压串联负反馈。
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式
6.3.1 负反馈放大电路的方块图表示法
基本放大电路放大倍数
图6.3.1 闭环放大倍数 反馈系数
环路放大倍数
6.3.2 四种组态电路的方块图
图6.3.2
6.3.3 负反馈放大电路的一般表达式
∴
在中频时，则有
引入负反馈时，AF＞0，则放大倍数减小 到基本放大电路放大倍数A的（1+AF)分之一， 且A、F同号。
6.1 反馈的基本概念及判断方法
6.1.1 反馈的基本概念
一、什么是反馈
将放大电路的输出量（电压或电流） 的一部分或全部，通过一定的方式引回到 输入回路来影响输入量（电压或电流）的 连接方式。
图6.1.1
二、正反馈和负反馈
使放大电路净输入量增加的反馈称为 正反馈；使放大电路净输入量减少的反馈 称为负反馈 。 工作点稳定电路就是引入了负反馈， 当输出电流IC因为温度变化而变化时，通 过电阻RE引起射极电位变化，由于基极 电位固定，因而使三极管的输入量UBE产 生相反的变化，导致IB`IC也作相反的变化， 最后使得|△IC|减少，这就是负反馈，它 稳定了IC。
图6.1.3
分立元件放大电路反馈极性的判断
图6.1.4
三、判断是直流反馈还是交流反馈
如果在放大电路的直流通路中存在反馈则为 直流反馈，在放大电路的交流通路中存在反馈则 为交流反馈。请看图6.1.5和图6.1.6所示。
图6 . 1 . 5
图6 . 1 . 6
例6.1.1判断图6.1.7所示电路中是否引入了反 馈？若引入了反馈，是直流还是交流反馈，是正 还是负反馈？
解：电阻R4引入了反馈。既有直流又有交流反 馈。用瞬时极性法判断引入的是负反馈。
图6.1.7
6.2 负反馈放大电路的四种组态
6.2.1 负反馈放大电路分析要点 对于图6.2.1所示电路引入的 交流负反馈，其反馈过程为：
uO↑—uN↑—uD (uI﹣uN) ↓ uO↓
图6.2.1
1、交流负反馈抑制任何因素引起的输出量的变 化，因而使输出稳定。由于输入量的变化也 同样受到抑制，所以负反馈放大电路的放大 能力要下降。
当1+AF>>1,即为深度负反馈情况，则有 ﹥﹥﹥﹥
此式说明，深度负反馈放大电路的放大倍数几 乎仅取决于反馈网络，而与基本放大电路无关.
若 若Βιβλιοθήκη Baidu
<0 即 –1，使1+
<1，则电路引入了正反馈； ∣ ∣∣ 0 ，则产生了自激振荡。
注意，这里所说的负反馈是指放大电路在中频 段的极性；而在低频段或高频段，由于附加相移的 产生，同一个电路对某一个特定频率将产生正反馈 过程，甚至产生自激振荡。
图6.2.4
四、电流并联负反馈 uN≈uP＝0 iI≈iF＝﹣
(
图6.2.5
此式表明，当R1和R2取值确定时，iO仅取决 于iI，而与RL无关。此电路可看作为电流iI控制 的电流源iO。
小结：放大电路中应该引入电压负反馈 还是电流负反馈，取决于负载欲 得到稳定的输出电压还是稳定的 输 出电流； 应该引入串联负反馈还是并联负 反馈，取决于输入信号是恒压源 （或近视恒压源），还是恒流源 （或近视恒流源）。
图6.1.2
二、判断反馈的极性
用瞬时极性法判断反馈的极性：规定输 入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依 据，逐级判断电路中各相关点电位的极性， 从而得到输出信号的极性；根据输出信号的 极性判断出反馈信号的极性；若反馈信号使 净输入信号增大，则说明引入了正反馈；若 使净输入信号减小，则说明引入了负反馈。
2、反馈量是对输出量的采样，其数值与输出量 成正比。
3、负反馈的作用是将输入量与引回的反馈量 相减，从而调整电路的净输入量和输出量。
对于具体的负反馈放大电路，如果： 1、在输出端，如果反馈量是取自输出电压 则称为电压反馈；如果反馈量是取自输 出电流则称为电流反馈。
2、在输入端，反馈量与输入量以电压方式迭 加则称为串联反馈；以电流方式迭加则称 为并联反馈。
6.2.3 反馈组态的判断
一、电压负反馈和电流负反馈
令输出电压为零，若反馈量随之为零，则是 电压负反馈；若反馈量依然存在，则引入的是 电流负反馈。
图6.2.6
图6.2.7 图6.2.6引入的是电压负反馈； 图6.2.7引入的是电流负反馈。
二、串联反馈和并联反馈 主要看基本放大电路的输入电路和反馈网 络的连接方式。 在图6.2.2和图6.2.3（b)电路中，有uD=uI－ ﹣uF，则引入的是串联反馈；
6.2.2 交流负反馈的四种组态 一、电压串联负反馈
uF=
uR1≈uF uI=uD+uR1≈uD+uF≈uF ∴uO≈(1+ )· uI .uO
图6.2.2
二、电流串联负反馈
图6.2.3
在图6.2.2中，有
则 uF=iO· R1
,图 ﹔ 6.2.3中则有iR2≈iO
∵uF≈uI
∴iO≈
· uI
三、电压并联负反馈 uN≈uP＝0 iF＝ -﹣ iI≈iF 所以， uO≈-iI· R
而在图6.2.4和图6.2.5电路中，有iD=iI－iF， 则引入的是并联反馈。 例6.2.1 图6.2.8所示电路有无引入反馈？是直 流还 是交流反馈？是正还是负反馈？ 若为 交流反馈，则是何种组态？
图6.2.8
此电路引入了交、直流负反馈，交流负反馈 的组态是电流串联负反馈。
例6.2.2 分析图6.2.9电路引入了哪种组态的交 流负反馈？
三、直流反馈和交流反馈
反馈量只含直流量的称为直流反馈； 反馈量只含交流量的称为交流反馈。在 许多放大电路中，常常是交、直流反馈 并存。直流负反馈稳定静态工作点，交 流负反馈改善放大电路的许多性能。 6.1.2 反馈的判断
一、判断有无反馈
看放大电路中是否存在输出回路与输入回路 相连接的通路，并由此影响了放大电路的净输入。
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
6.4.1 深度负反馈的实质
这时，净输入电压
和净输入电流 近似为零。
6.4.2 反馈网络的分析
图6.4.1
在图6.4.1（a)所示电压串联负反馈电路中，有：
在图6.4.1（b)所示电流串联负反馈电路中，有：
在图6.4.1（c)所示电压并联负反馈电路中，有：
图6.2.9
此电路引入的是电压串联负反馈。
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式
6.3.1 负反馈放大电路的方块图表示法
基本放大电路放大倍数
图6.3.1 闭环放大倍数 反馈系数
环路放大倍数
6.3.2 四种组态电路的方块图
图6.3.2
6.3.3 负反馈放大电路的一般表达式
∴
在中频时，则有
引入负反馈时，AF＞0，则放大倍数减小 到基本放大电路放大倍数A的（1+AF)分之一， 且A、F同号。