放大电路中的负反馈 (2)

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
RB2 RE 2
放大 电路
xo
ii' ii' AF 1 AF
反馈
返回
网络
3 负反馈对输出电阻的影响
(1) 电压负反馈使输出电阻减小，并能稳定输出电压
电压负反馈可以使输出 电阻减小，这与电压负 反馈可以使输出电压稳 定是相一致的。输出电 阻小，带负载能力强， 输出电压的降落就小， 稳定性就好。有
图09.11 电压负反馈对输出电阻的影响
负反馈可以改善放大电路的非线性失真，但是只能改善 反馈环内产生的非线性失真。
加入负反馈改善非
线性失真，可通过
图09.15来加以说 因加入负反馈放大电路的输出幅度下降， 明。失真的反馈信 不好比对，因此必须要加大输入信号，使 号，使净输入产生 加入负反馈以后的输出幅度基本达到原来
相反的失真，从而 有失真时的输出幅度才有意义。
无反馈时的通频带f= f H－fL f H
有反馈时的放大电路高频段的增益为
返回
有反馈时的通频带fF = (1+AF) fH
负反馈放大电路扩展通频带有一个重要的特性， 即增益与通频带之积为常数：
AfF = 常数
结论： 负反馈放大电路扩展通频带
9-3负反馈对放大器性能的影响动画
5 负反馈对非线性失真的影响
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。
-
RB2 RE 2
RL uo
Rf
• 输入端
2、组态的判断
串联反馈：反馈信号没有直接引回输入端
的反馈
并联反馈：反馈信号直接引回输入端的反馈
电压反馈：输出短路（uo=0)反馈元件上无 • 输出端 反馈信号的反馈
电流反馈：输出短路（uo=0）反馈元件上
仍有反馈信号的反馈
例：判断下列反馈的极性和组态
+ C1
VCC
RB
RC
C2
C1
RL
RE1
RE 2
CE
VCC
RB
C R f RC
+
+-u i
RL u o -
2 组态
• 输入端：串联反馈和并联反馈
并联反馈——反馈信号与输入信号为电流叠加的反馈
即：ii’=ii±if
串联反馈——反馈信号与输入信号为电压叠加的反馈
即：ui’=ui±uf
例1判断反馈是串联反馈 还是并联反馈
2 反馈的方框图
在放大电路中信号的传输是从输入端到输出端，这个方向称为正 向传输。反馈就是反馈信号从输出端到输入端，是反向传输。 所以放大电路无反馈也称开环，放大电路有反馈也称闭环。
图中：
xi 是输入信号，
xi xi ' 放大电路
xo
xf 是反馈信号，
xf 反馈网络
xi’ 称为净输入信号。
所以有
式中Avo是负载开路时的电压放大倍数。
(2) 电流负反馈使输出电阻增加，并能稳定输出电流
电流负反馈可以使输出电阻增加。
为求输出电阻的等效电路 。将负这载与电电阻流开负路反，馈在可输以使输出 出端加电入流一稳个定等是效相的一电致压的。输出电阻大， V，'o即，V并负输S 令=反 出0输。馈电入可放流信得大的号电稳源路定为接性零近就电好流。源的特性，
-
+
-
+
+
+
+
• 差放的极 性变化
- + RB2 RC 3 uo 4 RC
1+
u o1 u o2
RB1
u i1
RB2 VCC
2 RB1 ui2
• 耦合电容和电阻 不改变极性。
若反馈信号直接引回输入端，反馈信号极性与输
入信号极性相反为负反馈；反馈信号极性与输入信号极性相同为 正反馈 。
若反馈信号没有直接引回输入端，反馈信号极
x'i xi xf
返回
3 反馈的极性——负反馈和正反馈
正反馈—反馈信号于输入信号相加，使净输入信号
增大的反馈。即：xi’=xi+xf
负反馈—反馈信号于输入信号相减，使净输入信号
减小的反馈。即：xi’=xi-xf
xi xi ' 放大电路
xo
x f 反馈网络
例:判断反馈的极性
ube=ui-uf
深负反馈放大电路的特性
AF 1
A xo xi'
F xf xo
即：AF xo x f x f 1 xi' xo xi'
x f xi'
对负反馈，有 xi x f xi'
xi x f xi' 0
xi
xi ' 放大电路
xo
xf 反馈网络
深负反馈放大电路的特性
返回
1 反馈的定义
RB
+u -
i
C1
VCC RC
+ u C2
RL o
-
RB
+ u-i
C1
VCC RC
C2
+
RL uo
RE
-
反馈元件：既属于输入回路，又属于输出回路的元件。或跨接 在输入和输出回路之间的元件。
反馈：反馈元件将输出信号的一部分或全部送回到输入回路， 与原输入信号相加或相减的过程。
反馈信号：送回到输入回路的那部分输出信号。 返回
返回
1 负反馈对增益的影响
• 使放大倍数降低：
A
Af
1 A• F
A
•提高放大倍数的相对稳定性
dAf
(1
AF) dA AF dA (1 AF)2
dA (1 AF)2
dAf 1 dA Af (1 AF) A
返回
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
例：1+AF=100,若由于温度变化A变化了10%，Af 的变化为0.1%
稳定静态工作点
返回
• 交流负反馈：是改善放大电路性能的重要技术措施， 广泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。
1 交流负反馈对增益的影响 2 交流负反馈对输入电阻的影响 3 交流负反馈对输出电阻的影响 4 交流负反馈对通频带的影响 5 交流负反馈对非线性失真的影响 6 交流负反馈对噪声、干扰和温漂的影响
即：ui’=ui-uf
VCC
RB
RC
C2
ui
C1 u f RE
RL uo
RE所引的反馈为负反馈：
例:判断反馈的极性
返回
RB ii ii ' ui if
VCC
RC1
RB1 RC 2
C2
RB2 RE
RL uo
ii ' ii i f
Rf RF所引的反馈为正反馈
4 反馈的基本方程
• 闭环放大倍数的一般表达式 • 反馈深度
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'
I'o
V'o Avo X联'i 负 V反此 '馈处o 时用Av，Xo图SX=信0f 号9是.1源V2因电内'o为压阻考A负不v虑o反F能到V馈为电'o对零压输，V并出否'o电(1阻负 的载Avo影开F响路)
阻入Rof开端图路接RVIo0'， 地'oo9.在 。1则说12输 于反明为 R出 是馈信A求ov信 号o端有输FR号源加出o将内入电被阻一阻信还个号存的等源在等旁。效效R路o电电。压路XVS，=o’0将，，负并载将Ro电输
•反馈深度
返回
1+AF称为反馈深度 当AF>>1时,称为深度负反馈
深度负反馈放大电路的闭环放大倍数为
Af
A 1 AF
1 F
深度负反馈放大倍数与三级管 参数无关，故非常稳定
6.2 反馈的类型
1 直流反馈和交流反馈 2 组态
返回
1 直流反馈和交流反馈
返回
直流反馈——反馈信号为直流信号的反馈。
交流反馈——反馈信号为交流信号的反馈。
RL vo
Rf
反馈没有直接引回输入端， 为串联反馈
vO=0时 ， 无反馈信号，为电 压反馈 由瞬时极性法
VCC
RB
RC1
RB1 RC 2
vi
C2 RE1
RB2 RE 2
RL vo
Rf
VCC
RB
RC1
RB1 RC 2
C2
vi
RE1
Rf
RB2 RE 2
RL vo
没有直接引回输入端，反馈极性 与输入极性相同，为负反馈
2 负反馈对输入电阻的影响
负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关，
即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。
(1) 串联负反馈使输入电阻增加
串联负反馈输入端的电路
R if
Ri
结构形式如图所示
ii '
有反馈的输入电阻
R if
ui i'i
ui uf i'i
ui ui A F i'i
为串联电压负反馈
RB
+ - ui
-RC1
C2
VCC
-RB1
RC 2
- RL
RB2 RE
uo
Rf
反馈信号直接引回输入端， 为并联反馈
uO=0时，仍有反馈信号，为 电流反馈
由瞬时极性法
直接引回输入端，反馈极性 与输入极性相反，为负反馈
RB ui
RB ui
VCC
RC1
RB1 RC 2
C2
RB2 RE
ube=ui-uf
即： ui’=ui-uf
反馈信号与输入信号为电 ui 压叠加，故为串联反馈
RB
RC
C2
C1
u be u f RE1
VCC RL
例2 判断反馈是串联反馈还是并联反馈
RB ii ii ' ui if
VCC
RC1
RB1 RC 2
C2
RB2 RE
RL uo
ii’=ii+if
Rf
反馈信号与输入信号为电流叠加， 故为并联反馈
例2 判断级间反馈是电流反馈还是电压反馈
VCC
RB
RC1
RB1 RC 2
ui
if
C2
RB2 RE
RL uo
if=(uo-ui )/RE ≈ uo/RE
Rf
即：if∝uo
为电压反馈 动画
• 问题：根据定义判断下图是电压反馈还 是电流反馈？
VCC
uf=uo
R B1 C1
故：uf∝uo
又有：
C2
ui
• 闭环放大倍数的一般表达式
放大电路的放大倍数
xi
xi ' 放大电路
xo
A xo xi '
x f 反馈网络
反馈网络的反馈系数
放大电路的闭环放大倍数
F xf xo
Af
xo xi
因为是负反馈，有 xi ' xi x f
Af
xo xi
Axi ' xi ' x f
Axi ' xi 'Fxo
Axi ' A xi 'FAxi ' 1 AF
RL uo
Rf
VCC
RC1
RB1 RC 2
C2
RB2 RE
Rf
例:判断反馈的极性和组态
RF
R1
uI
vO
Rp
例 题
若要实现串联电压负反馈, 处?
Rf
应接向何
9-1反馈的判断动画
返回
6.4 负反馈对放大电路性能的影响
• 直流负反馈对放大电路性能的影响 • 交流负反馈对放大电路性能的影响
返回
• 直流负反馈对放大电路性能的影响
•输出端：电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号与输出电压成正比的反馈称为电压反馈；
即：xf∝uo
电流反馈：反馈信号与输出电流成正比的反馈称为电流反馈。
即：xf∝io
VCC
例1 判断反馈是电流反馈还是 电压反馈
RB
RC
C2
C1
Baidu Nhomakorabea
ui
ie
RL
u f RE1
uf=ieRE≈ icRE
即：uf∝ic
为电流反馈。
u RB 2 f
RE
RL u o
uf=ie RE
故：uf∝ie =io
返回
6.3 反馈类型和极性的判断方法
xi
xi ' 放大电路
xo
1 极性的判断：用瞬时极性法
x f 反馈网络
规则：• 瞬时极性法的传递方向为
即：放大器：从输入到输出；反馈网络：从输出到输入
• 三极管和场效应管的极性变化为：
+ - ++
返回目录
• 6.1 反馈的基本概念及反馈的极性 • 6.2 反馈的类型 • 6.3 反馈类型和极性的判断方法 • 6.4 负反馈对放大电路性能的影响 • 6.5 深负反馈放大电路交流参数的估算 • 6.6 负反馈放大电路的稳定问题
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6.1 反馈的概念及反馈的极性
• 1 反馈的定义 • 2 反馈的方框图 • 3 负反馈和正反馈 • 4 反馈的基本方程
性与输入信号极性相反为正反馈；反馈信号极性与输入信号极性 相同为负反馈。
RB
+ C1
ui
RC
C2
+ +ie RE1
VCC RL
RB
++ui
if
-RC1
C2
VCC
+ RB1 RC2
RB2 RE
RL uo
Rf
例2 判断级间反馈的极性
9-2瞬时极性法动画
RB
+
ui
-RC1
- C2
RE1
VCC RB1 RC 2
弥补了放大电路本
身的非线性失真。
图09.15 负反馈对非线性
失真的影响
9-3负反馈对非线性失真的影响动画
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6 负反馈对噪声、干扰和 温漂的影响
原理同负反馈对放大电路非线性失真的改 善。负反馈只对反馈环内的噪声和干扰 有抑制作用，且必须加大输入信号后才 使抑制作用有效。
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2021/1/11
6.5 深负反馈放大电路交流参数的估算