第4章 负反馈放大电路
第4章 放大电路中的负反馈
第4章 放大电路中的负反馈
2.反馈判别的一般方法 根据前文所述各种反馈概念的定义, 可以得到简单有效的具体判别方法如下: (1) 有/无反馈: 看电路中是否有反馈支路一端接于 放大电路的输出端、 另一端接于放大电 路的输入端或是否有反馈支路同时处于 放大电路的输入和输出回路中。
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第4章 放大电路中的负反馈
第4章 放大电路中的负反馈
4.1 负反馈的基本概念与分类 4.2 引入负反馈对放大电路性能 的影响 4.3 深度负反馈放大电路的分析 计算方法 习题
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第4章 放大电路中的负反馈
4.1 负反馈的基本概念与分类
4.1.1 反馈的基本概念 1.什么是反馈 所谓反馈, 就是在电子系统中把输 出量(电流量或电压量)的一部分或全 部以某种方式送回输入端, 使原输入信 号增大或减小并因此影响放大电路某些 性能的过程。
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第4章 放大电路中的负反馈
图4-4给出了交流反馈和直流反馈的 例子, 图4-4(a)为交流反馈, 因为反 馈电容Cf 对直流信号相当于开路, 所以 不能反馈直流信号; 图4-4(b)为直流 反馈, 由于射极电容Ce对交流信号短路, 所以在交流通路中, 反馈支路Rf被短路, 三极管的发射极相当于直接接地, 交流 反馈是不存在的; 图4-4(c)中的反馈 电阻 Rf可以同时反馈交流和直流信号, 为交、 直流反馈。
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第4章 放大电路中的负反馈
图4-6 串联反馈和并联反馈(比较方式) (a) 串联反馈; (b) 并联反馈
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第4章 放大电路中的负反馈
4.1.3 负反馈的四种基本类型与判别方法 因为不同的反馈类型对放大电路性能的影 响大不相同。 在实际的电子电路中, 要求对 不同性能的放大电路, 必须根据不同的情况, 选用不同类型的负反馈。 1.负反馈的四种基本类型 反馈的类型又叫做反馈的组态。 根据反馈 放大电路的采样和比较方式, 反馈分为电压反 馈、 电流反馈、 串联反馈和并联反馈, 可以 分别构成四种负反馈组态——电压串联负反馈、 电压并联负反馈、 电流串联负反馈和电流并联 负反馈。 四种反馈组态的框图, 读者可参考 图4-5和图4-6自行画出。
放大电路中的负反馈
第4章放大电路中的负反馈许多电子设备对放大电路除了要求具有较高的增益外,对其他方面的性能要求也很高。
例如高保真音响放大器要求失真度要很低,精密测量仪器要求增益的稳定性和准确度要很高。
因此,在实用放大电路中,总是要引入不同形式的反馈以改善各方面的性能。
在放大电路中,将输出量(电压或电流)的一部分或全部,经过一定的电路(反馈网络)反过来送回到输入回路,并与原来的输入量(电压或电流)共同控制该电路,这种连接形式称为反馈。
在电子电路中,反馈现象是普遍存在的。
反馈有正负之分。
在放大电路中,通常引入负反馈以改善放大电路的性能,如在分压式偏置电路中利用负反馈稳定放大电路的工作点。
此外,负反馈还可以提高增益的稳定性、减少非线性失真、扩展频带以及控制输入和输出阻抗等。
当然,所有这些性能的改善是以牺牲放大电路的增益为代价的。
至于正反馈,在放大电路中很少采用,常用于振荡电路中。
本章从反馈的基本概念和分类入手,抽象出反馈放大器的方框图,分析负反馈对放大器性能的影响,介绍负反馈放大器的分析计算方法,总结出引入负反馈的一般原则,最后讨论负反馈放大器的自激振荡及其稳定的措施。
4.1 反馈的基本概念及判断方法4.1.1 反馈的基本概念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。
根据反馈放大器各部分电路的主要功能,可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分,如图4-1所示。
整个反馈放大电路的输入信号称为输入量,其输出信号称为输出量;反馈网络的输入信号就是放大电路的输出量,其输出信号称为反馈量;基本放大器的输入信号称为净输入量,它是输入量和反馈量叠加的结果。
图4-1反馈放大器的原理框图由图4-1可见,基本放大电路放大输入信号产生输出信号,而输出信号又经反馈网络反向传输到输入端,形成闭合环路,这种情况称为闭环,所以反馈放大器又称为闭环放大器。
如果一个放大器不存在反馈,即只存在放大器放大输入信号的传输途径,则不会形成闭合环路,这种情况称为开环。
第四章放大电路中的负反馈
结论:引入负反馈后,放大电路的上限频率 提高,下限频率降低,因而通频带展宽。
ɺ ɺ BWf ≈ (1 + Am F ) BW
在下图中可以较直观看出负反馈对通频 带和放大倍数的影响
§4.2.4 改变输入电阻和输出电阻
一、负反馈对输入电阻的影响 1、串联负反馈使输入电阻增大
ɺ U i′ Ri = ɺ Ii
.
ɺ ɺ 若 1 + AF > 1 ɺ ɺ 若 1 + AF < 1
这种反馈为负反馈 这种反馈为正反馈 电路自激振荡
.
ɺ ɺ ɺ 若 1 + AF = 0 ,则 Af = ∞
ɺ ɺ 若 1 + A F >> 1 Af =
.
A A 1 ɺ F ≈ AF = F ɺ ɺ ɺ 1+ A ɺ
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
2、正反馈 和负反馈 正反馈: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。 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减小。 反馈极性的判断方法:瞬时极性法。 在放大电路的输入端,假设一个输入信 号对地的极性,可用“+”、“-” 表示。 按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性, 直至判断出反馈信号的瞬时极性。
§4.2.1提高放大倍数的稳定性 4.2.1提高放大倍数的稳定性
ɺ A 根据反馈的一般表达式ɺ f = A ɺ ɺ 1 + AF
在中频范围内, Af =
A 1 + AF
求出放大倍数的相对变化量: dAf =
Af
1 dA × 1 + AF A
由于 1+AF >1,可见引入负反馈后,放大倍 数的稳定性提高了(1+AF) 倍
4负反馈放大电路的设计和调试
设计要求Avf ≥50, 取Avf =60
Fv≈0.015
②电阻Rf1确定
• 射极电阻Rf1不能太大,否则负反馈太强,使得放大器增益 很FV小,Rf一RF1般RF1取30~100ΩR间f=。4.7现k以Ω Rf1=56Ω。
②电阻Rf1确定
Fv≈0.015 Av ≈600
rif(1A vF)ri110 K 0
X Xdf
X f、Xd 同相,所以 AvFv 0
则有: Avf Av 负反馈使放大倍数下降。
②
Avf
Av 1 AvFv
d Avf d Av 1
Avf
Av 1 AvFv
引入负反馈使电路放大倍数的稳定性提高。
③若
AvFv 1称为深度负反馈,此时 Avf
1 F
在深度负反馈的情况下,放大倍数只与反馈
网络有关。
io
iE
RL
vo RL
采样电阻很大
io
RL
iE
Rf
采样电阻很小
(2)串联反馈和并联反馈
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。
串联反馈: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。
并联反馈: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。
串联反馈使电路的输入电阻增大; 并联反馈使电路的输入电阻减小。
并联反馈
if i
ib
ib=i-if
串联反馈
vi
vbe vf
vbe=vi-vf
(3)交流反馈与直流反馈
交流反馈:反馈只对交流信号起作用。
直流反馈:反馈只对直流起作用。
有的反馈只对交流信号起作用;有的反 馈只对直流信号起作用;有的反馈对交、 直流信号均起作用。
负反馈放大电路
Xo
uf
反馈信号与输入信号电压叠加 R1 b. 并联反馈 + ui 放大电路 ii iid – if 反馈网络并联于 输入回路 反馈网络 特 反馈信号为电流 点 反馈信号与输入信号电流叠加
Xo
并、串联反馈的两种形式:
i
if ib
ib=i-if ui ube uf
串联反馈
ube=ui-uf
求和点
求和点
+EC
角度: 目的:
+ ui
RB1 C1
RC1 C2
RB21
RC2
C3
+ uo
–
ui uf C2 R
T1
T2 RB22 RE2 CE
E1
–
Rf 、RE1组成反馈网络 Rf
C1
减小非线性失真 xi
xid=xi
xid=xi- xf
xo
xi
+
xid xf
A
xo
B
直流通路 交流通路
输 入 回 路
反馈网络
简单判断:采样点是输出端的话,一定是电压反馈 电压反馈采样的两种形式: 取样点 uo RL 取样点
uo
RL
电流反馈采样的形式: io 取样点 RL Rf
取样点
io RL
iE
iE
取样点 io
iE
RL
2、串联反馈和并联反馈
a. 串联反馈
特 点 反馈网络串联于 ui 输入回路 反馈信号为电压
uid
放大电路 反馈网络
放大电路
反馈网络
c. 判断电压和电流反馈的方法 Xi
+
Xid
A 基本放大电路
B 反馈网络
第4章负反馈放大电路
Ec.
1. 找反馈网络:
Rf - Rc
If
+
Ui
Uo
存在反向传输渠道(Rf)。 2. 电压与电流反馈:
用前述的方法判断(电压反馈)。
3. 串联与并联反馈:
用前述的方法判断(并联反馈)。
4. 反馈极性:用瞬时极性法判断
电压并联负反馈电路图
Idi(=Ii-If)减小,故为负反馈.
结论:此电路为电压并联负反馈。
一 电流串联负反馈
(一)判断反馈类型: (步骤)
Rb +
Ui Uf
Ucc Rc
+
Uo
Re
1. 找反馈网络: 存在反向传输渠道(Re)。 2. 电压与电流反馈: 令u0=0时,Uf0,故为电流反馈 3. 串联与并联反馈: Uf串入输入回路,故为串联反馈。 4. 反馈极性:(瞬时极性法)
Udi(=Ui-Uf)减小,故为负反馈
Af=A/(1+AB)A/AB=1/B
第二节 负反馈的分类
负反馈类型有四种: 一 电流串联负反馈 二 电压串联负反馈 三 电流并联负反馈 四 电压并联负反馈 •分析反馈的属性、求电压增益等动态参数。
判断反馈类型(或组态)的方法
1.判断是电流反馈还是电压反馈—用输出电压短路法:
输出电压短路法:令输出电压u0=0,若Xf=0,则为电压反馈;否 则为电流反馈。
第六章 负反馈放大器
第一节 负反馈的基本概念 第二节 负反馈放大器的分类及判断方法 第三节 负反馈对放大电路性能的影响 第四节 负反馈放大器的分析法
第一节 反馈的基本概念
一 反馈的基本概念:
(一 ) 反馈的定义:
反馈——是将输出信号的一部分或全部通过一定的电路 馈送回到放大电路的输入端,并对输入信号产生影响。
模拟电子技术第4章负反馈放大电路
rof
Ut It
It
I
t
Ut
AXid ro
1 AF ro Ut
即
rof
ro 1 AF
忽略反馈网络对It的分流
引入负反馈后的闭环输出电阻是无反馈的输出电阻的
1 1
AF
倍
35
2. 负反馈对输出电阻的影响 (P103)
(2) 电流负反馈使输出电阻增加
忽略反馈网络对Vo’的分压
6
4.1 反馈的概念
4.1.2 反馈类型及判断方法
2.正反馈与负反馈(P93) (1)定义 负反馈:使净输入信号量xid比没有引入反馈时减小了。 正反馈:使净输入信号量xid比没有引入反馈时增大了。 另一角度 正反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。 负反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。
常把区分反馈的正、负,称为区分反馈的极性。
7
2.负反馈与正反馈
负反馈——输入量不变时,引入反馈后使净输入量(直接加 到输入三极管B、E端或运放输入端)减小,放大倍数减小。
例:基本放大器,无反馈,净输入量Vbe=Vi,电压放大倍数为:
Au
β
R'L rbe
引入反馈后,净输入量
Vbe =Vi- Vf , 电压放大倍数为:
电压串联负反馈
反馈信号 取自哪个 输出量
电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
反馈信号与输入 信号的连接方式
15
4.1.3 负反馈放大器的4种类型P95-98
电压串联
+
_ui
+
u_ id
A
+
uo
_
RL
模电第4讲 负反馈放大电路
小结
反馈分析的一般步骤如下:
(1)判断电路中有关反馈。若放大电路输出回路与输入回路 之间存在起联系作用的反馈元件(或网络),则电路中 存在反馈。必要时判断反馈元件有哪些。 (2)根据输入、输出端的结构特点判断反馈类型,然后根据输 入端反馈类型标出反馈信号,若是串联反馈应标出电压uf; 若是并联反馈,则标出if 。 (3)采用瞬时极性法判断反馈的正、负极性。对于串联反馈应 确定反馈电压 uf 与输入电压 ui 的瞬时极性;对于并联反馈, 则确定反馈电流 if 与输入电流 ii 的瞬时极性。若反馈信号 削弱净输入信号,则为负反馈;若加强,则为正反馈。
Rif R i /(1 AF ) 深度负反馈时 Rif 0
深度负反馈时 Rof
并联负反馈使放大电路输入电阻减小
电流负反馈使放大电路输出电阻增大 Rof (1 AF ) R o 电压负反馈使放大电路输出电阻减小 Rof R o /(1 AF )
A是输出端短路时基本放大电路的源增益 A是输出端开路时基本放大电路的源增益
例 4.1.2分析方法二:
RF
解: RF 跨接于输出和输入之间,为反馈元件。R1也是反馈元件, 它们共同构成反馈网络。 反馈信号加至运放反相输入端, 输入信号加至同相输入端, 故为串联反馈, 反馈信号为 uf 。 uf = uo R1 / (R1+RF) , uf 直接取样于uo ,故为电压反馈。 采用瞬时极性法,可得有关点的瞬时极性如图所示, uid = ui-uf ,故uf 削弱uid ,为负反馈。 因此该电路引入的是电压串联负反馈。
因此引入的是电流串联负反馈。
例 4.1.4 分析图示反馈放大电路
_ + RF
解: RF 跨接在输入和输出之间,为反馈元件。 故为并联反馈, 反馈信号和输入信号均加至运放反相输入端, 标出反馈信号if 和相关信号如图所示。
第四部分负反馈放大电路教学课件
4.1 反馈的基本概念
4.1.1 反馈的基本概念
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。
反馈放大电路的方框图
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。
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
4.2.1 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
一、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
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。
4.1.2 反馈的分类和判断
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
二、反馈极性的判断
反馈极性的判断方法:瞬时极性法。
Io Ii
五、 反馈组态的判断
并联:反馈量 X f 和 输入量 X i X i
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
[例] 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
负反馈放大电路
本章基本要求
❖ 会判:判断电路中有无反馈及反馈的性质 ❖ 会算:估算深度负反馈条件下的放大倍数 ❖ 会引:根据需求引入合适的反馈 ❖ 会判振消振:判断电路是否能稳定工作,会消除自激振荡。
模拟电子技术基础
反馈的基本概念
1. 什么是反馈
反馈放大电路可用 方框图表示。
要研究哪些问题?
放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式
Ri
Ui I i'
Rif
Ui Ii
Ui
I
' i
If
I
' i
Ui AFIi'
Rif
Ri 1 AF
串联负反馈增大输入电阻,并联负反馈减小输入电阻。
在(1 AF) 时
引入串联负反馈Rif (或Ri'f ) , 引入并联负反馈Rif 0。
模拟电子技术基础
2、对输出电阻的影响
对输出电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输出 端的接法有关,即决定于是电压反馈还是电流反馈。
三、展宽频带:设反馈网络是纯电阻网络
20lg A
O
fLf fL
可推导出引入负 反馈后的截止频 率、通频带
引入负反馈后的幅频特性
20lg 1 AF
f
fH fHf
fHf (1 AF) fH
fLf
fL 1 AF
fbwf (1 AF) fbw
Af
1
A AF
AL
Am 1 fL
jf
AH
Am 1 j
f
fH
Af
AXi' Xi' Xf
AXi' Xi' FXo
AXi' Xi' AFXi'
第4章 负反馈放大电路
模拟电子线路
• 直流负反馈对放大电路性能的影响
稳定静态工作点
模拟电子线路
• 交流负反馈:是改善放大电路性能的重要技 术措施。
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
模拟电子线路
1 负反馈对增益的影响
即:if∝uo
为电压反馈
组态的判断
模拟电子线路
串联反馈:反馈信号没有直接引回输入端
• 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
模拟电子线路
例:判断下列反馈的极性和组态
• 使放大倍数降低:
A
Af
A
1AF
•提高放大倍数的相对稳定性
dAf
(1AF)dAAFdA dA
(1AF)2
(1AF)2
dAf 1 dA Af (1AF) A
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
模拟电子线路
模拟电子线路
2 负反馈对输入电阻的影响
负反馈对输入电阻的影响与串联或并联反馈 有关,而与电压或电流反馈无关。
Af
xo xi
A fx x o i x iA d ix d fxx iA d iF dx o xx id A F idx iA d 1 x A AF
•反馈深度
模拟电子线路
1+AF称为反馈深度
当AF>>1时,称为深度负反馈
第四章负反馈放大电路
例题4.分析如下图所示的反馈放大电路。
电压并联 负反馈
()ui uo " " i f iid ( ii i f ) 负反馈。 1
开路法:R L , uo " " iid 存在变化 (2) 电压反馈。 短路法:RL 0, uo =0不变 i f 不变,消失,i f uo
(一)减小非线性失真 预失真 - 净输入信号预先产生相反的失真,抵消管子内部的失真。 一些有源器件的伏安特性的非线性会造成输出信号的非线性失 真,加入负反馈可以减小这种失真,但不能消除非线性失真。
(二)扩展通频带BW 原理:当输入等幅不同频率的信号时,高频段和低频段的输出信号 比中频段的小,因此反馈信号也小,对净输入信号的削弱作用小, 所以高、低频段的放大倍数减小程度比中频段的小,从而扩展了通 频带。图中Am、fL、fH、BW和Amf、fLf、fHf、BWf分别为基本放大电 路、负反馈放大电路的中频放大倍数、下限频率、上限频率和通频 带宽度。中频段放大倍数下降多,高、低频段下降少,通频带展宽。
(3)uf 、uid正极不共节点——串联反馈
例题3.分析如下图所示的反馈放大电路。
电流串联 负反馈
(1)ui uo u f (uid ui u f ) uid 负反馈。
开路法:RL , io 0, u f 0消失(不变) u f io (2) 电流反馈。 短路法:RL 0, io 0,u f R f io 存在(变化) u f io
例题6.试分析下列电路的组态。
分析:分析过程同上,(a)为电流串联负反馈;(b)为电压 串联负反馈;(c)电阻RE引入本级和极间两个反馈,本级为电流 串联负反馈;级间为电流并联负反馈。 归纳: 反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈,在同一个节点为并联 反馈; 反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈,反馈取自非输出端为电 流反馈。
四节负反馈放大电路的计算
1
• u
•
u
i
Rb +
•
Ui
•
I id
• ••
U A U id
od id
rid
R’=R1//Rf -
•
Au
•
Rf U 'o
•
Uf
R1
A r R R r R R r R A R r 1 R r R R R R R
•
od id
'
b id
1
1
f
'
b id
b id
•
'
od 1 id
•
Ud
•+
U
-
•
U
•
Rf
Uf
R1
•
Uf
R1
•
U o
R1 Rf
所以
•
•
•
U U R R R Auf
•o
• o
1
f 1 f
Ui Uf
R1
R1
•
•
•
因为 Ui Uf 所以 Ud 0
集成电路输入电阻rid很大, 所以,Iid ≈ 0
•
•
U U-
第四节
•
U RL
o
第四节
•
••
••
•
X i Ii , X f If , X O U O
Rb
+
••
•
Ui
•
U id
A U od id
- rid
•
Uo
Rf R1
例8-3
1.首先画开环放大器
根据上述原则1,画输出回路:
模拟电子技术_第四章 负反馈放大电路与基本运算电路
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.1 判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反 馈?直反馈还是交流反馈?
C1
RS + us
– –
RB + + uid RE
–
+VCC
+ 输入 ui 回路
+
C2
输出 回路
+ RL uo
–
RE 介于输入输出回路,有反馈。 反馈使 uid 减小,为负反馈。 既有直流反馈,又有交流反馈。
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1.2 负反馈放大电路的基本类型 一、电压反馈和电流反馈 电压反馈 — 反馈信号取自输出电压的部分或全部。 判别法:使 uo = 0 (RL 短路), 若反馈消失则为电压反馈。 io A RL uo RL uo A
F
电压 反馈
F
io
电流 反馈
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法:使 io = 0(RL 开路), 若反馈消失则为电流反馈。
第4 章
负反馈放大电路与 基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型 4.2 负反馈对放大电路性能的影响 4.3 负反馈放大电路应用中的几个问题 4.4 基本运算电路 4.5 集成运放应用电路的测试 第4章 小 结
第 4 章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.6
例 4.1.7
电流串联负反馈
RE — 引入本级电流串联负反馈; 引入级间电流并联负反馈。 规 律:
反馈信号与输入信号在不同节点为串 联反馈,在同一个节点为并联反馈。
第4章负反馈放大电路ppt课件共45页文档
4.4 深度负反馈放大电 路的估算
4.4.1 深度负反馈的特点 4.4.2 深度负反馈放大倍数的估算
4.4.1 深度负反馈的特点
一、串联负反馈的估算条件
反馈深度(1+AF)>>1的负反馈,称
为深度负反馈。通常,只要是多级负反
馈放大电路,都可以认为是深度负反馈.
此时有:
4.2.1 反馈极性的判别
一、反馈及反馈元件的识别 判断放大电路有无反馈的方法
是:观察电路中是否存在连接在输 出回路和输入回路之间的元件,即 是否存在反馈。
在确定存在反馈的前提下,再 找出反馈元件,并确认反馈通路。
4.2.1 反馈极性的判别
反馈电路举例
4.2.1 反馈极性的判别
二、直流反馈和交流反馈的判别 (1)直流反馈:若反馈环内,直流分 量可以流通,则该反馈环可以产生直 流反馈。 (2)交流反馈:若反馈环内,交流分 量可以流通,则该反馈环可以产生交 流反馈。
二.比较方式 比较方式:反馈网络与放大电路输入回路 的连接方式. 据比较方式不同分为串联反馈和并联反馈
4.1.3 负反馈的4种基本组态
串联反馈:对交流信号而言,反馈网络 、信号源、基本放大器三者是串联的。
在串联反馈中反馈信号是电压,要求 信号源是恒定的电压源。
并联反馈:对交流信号而言,反馈网络 、信号源、基本放大器三者是并联的。
电压放大倍数Auf。
4.4.2 深度负反馈放大倍数
的估算
解:(1)图中所示放大电路,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: Fuf Re1 uo Re1Rf
Aufu uoi
第四章 放大电路中的负反馈
(+)
+
u + (-)
o
R2
解:(a)图所示的电路中,设输入电压瞬时极性 为(+),从反相端输入,所以输出端为(-), 可画出各电流的瞬时流向如图中所示,净输入电 流比没有反馈的时候小,故为负反馈。
if
Rf
ui ii
(+) R1
iid
-∞
(+)
+
u + (-)
o
R2
在输出端判断反馈的取样方式,将输出端短接, 输压出反电馈压。在uo =输0入,端反,馈反电馈流信i号f 和输Ruof入信0 号,连所接以在为同电一 节点,二者是以电流的方式求和,故为并联反馈。
电压 U f Rf Io 为反馈信号。
(+)
+
+∞ (+)
+
+
Rs
-
+
ui
(+)
us
+
io RL u o
-
-
uf
Rf
-
根据瞬时极性法判断为负反馈。
(+)
+
+∞ (+)
+
+
Rs
-
+
ui
(+)
us
+
io RL u o
-
-
uf
Rf
-
-
采用输出短路法判断取样方式,令RL为零,输出 电压 U o =0,而输出电流 Io 还在,因此反馈信号仍然 存在,所以为电流反馈。在放大电路的输入端,反馈 信号与输入信号接于不同节点,反馈信号与输入信号 是以电压的形式求和,因此是串联反馈。
4章放大电路的反馈
电压反馈和电流反馈
反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈; 反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈; 反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。 反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。
电压反馈与电流反馈的判断: 电压反馈与电流反馈的判断:
将输出电压‘短路’ 若反馈回来的反馈信号为零, 将输出电压 ‘ 短路’, 若反馈回来的反馈信号为零,则 为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。 为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。
电压并联负反馈
电流并联负反馈
电压串联负反馈
正反馈和负反馈
正反馈和负反馈的判断法之一: 正反馈和负反馈的判断法之一:瞬时极性法 在放大电路的输入端, 假设一个输入信号的电压极性, 在放大电路的输入端 , 假设一个输入信号的电压极性 , 可用 “ +”、“-”或“ ↑”、“ ↓”表示。 按信号传输方向依次判断相 、 或 ” ”表示。 关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时电压极性。 关点的瞬时极性, 直至判断出反馈信号的瞬时电压极性 。 如果 反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈; 反馈信号的瞬时极性使净输入减小, 则为负反馈;反之为正反 馈。
Xf
反馈电路 F
几个基本概念
放大电路在未加反馈时,信号只有从输入到输出一个传递 开环放大电路,也称为基本放大电路。设A0 方向,称为开环放大电路 开环放大电路 是基本放大电路的开环电压放大倍数 开环电压放大倍数。 X = A X 开环电压放大倍数
o 0 d
放大电路加上反馈电路时,反馈电路从输出取反馈信号反 向传递到输入端,放大电路与反馈电路构成闭合环路, 这称为闭环放大电路 闭环放大电路。反馈电路一般由电阻、电容等线 闭环放大电路 性元件组成,设F是反馈电路的反馈系数。 X F = FX O 放大电路的净输入信号Xd是信号源输入信号Xi和反馈信号 Xf的差值信号 差值信号,即: X = X − X 差值信号
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4.1.1 什么是反馈
IC IB IE RE起反馈作用,输出电流 C 起反馈作用,输出电流I 就是通过它影响输入量U 就是通过它影响输入量 BE的 大小。 大小。 反馈:将放大电路的输出量(电压或电流) 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的连接 方式。 方式。
T C2 + uO -
将反馈节点对地短路, 将反馈节点对地短路, 输入信号能 输入信号能加到基本放 大器,故为串联反馈。 串联反馈 大器,故为串联反馈。
将输出负载短接, 将输出负载短接,反馈 元件上的信号消失 消失, 元件上的信号消失,故 电压反馈 反馈。 为电压反馈。
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例题4.1.3 例题4.1.3
+ uI R1 - uF (a) + u'I -
+
A
-
+ uO -
+ uI R1 -
+ u'I -
-
A + uO - R2
+
R2
uF (b)
u′ = uI uF I
u′ = uI + uF I
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B、电流 、 C、串联 、 D、并联 、 负反馈。 负反馈。
负反馈 。
6、如果希望负载变化时输出电压稳定,则应引入 、如果希望负载变化时输出电压稳定, A、电压 、 B、电流 、 C、串联 、 D、并联 、
7、射级跟随器是 、
负反馈放大电路。 负反馈放大电路。
A、电压串联 B、电压并联 C、电流串联 D、电流并联 、 、 、 、 8、要使放大器向信号源索取电流小,同时带负载能力强,应引入 、要使放大器向信号源索取电流小,同时带负载能力强, A、电压串联 、电压并联 C、电流串联 D、电流并联 、 、 、 。
将输出负载短接, 将输出负载短接,反馈元 件上的信号仍然存在 仍然存在, 件上的信号仍然存在,故 电流反馈 反馈。 为电流反馈。
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4.1节练习1 4.1节练习1
1、为了稳定静态工作点,应引入 、为了稳定静态工作点, A、直流负反馈 、 ;为稳定增益,应引入 为稳定增益, 。 B、交流负反馈 C、直流正反馈 、 、 D、交流正反馈 、
三、电流并联负反馈
RS + uS iI i'I iF 反馈网络 反馈信号在输 入回路以电流 形式叠加。 形式叠加。
图4.1.9
放大电路
iO
RL
+ uO -
反馈信号取自 输出电流。 输出电流。
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4.1.3 负反馈放大电路的四种组态
四、电流串联负反馈
+ uI 反馈信号在输 入回路以电压 形式叠加。 形式叠加。
2、某负反馈放大电路,输出端接地时,电路中的反馈量仍存在,则表明 、某负反馈放大电路,输出端接地时,电路中的反馈量仍存在, 负反馈。 该反馈是 负反馈。 A、电压 、 B、电流 、 C、串联 、 D、并联 、
3、某负反馈放大电路,输出端接地时,电路中的反馈量变为零,则表明 、某负反馈放大电路,输出端接地时,电路中的反馈量变为零, 负反馈。 该反馈是 负反馈。 A、电压 、 B、电流 、 C、串联 、 D、并联 、 负反馈。 负反馈。
4、如果希望减小放大电路向信号源索取的电流,则宜采用 、如果希望减小放大电路向信号源索取的电流, A、电压 、 B、电流 、 C、串联 、 D、并联 、
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4.1节练习2 4.1节练习2
5、如果希望负载变化时输出电流稳定,则应引入 、如果希望负载变化时输出电流稳定, A、电压 、
仍然存在——电流反馈。 电流反馈。 仍然存在 电流反馈
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4.1.2 放大电路中的反馈形式
五、交流负反馈中的串联反馈和并联反馈
从输入回路看: 从输入回路看: 串联反馈:信号在输入端以电压形式叠加。 增大R 串联反馈:信号在输入端以电压形式叠加。——增大 i。 增大 并联反馈:信号在输入端以电流形式叠加。 减小R 并联反馈:信号在输入端以电流形式叠加。——减小 i。 减小 判别方法: 判别方法: 将反馈节点对地短路, 将反馈节点对地短路, 若输入信号: 若输入信号: 串联反馈。 能加到基本放大器 ——串联反馈。 串联反馈
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T
IC IC
IE IB
UE UBE
4.1.2 放大电路中的反馈形式
一 、正反馈和负反馈
正反馈:反馈信号加强输入信号,从而提高 。 正反馈:反馈信号加强输入信号,从而提高A。 加强输入信号 负反馈:反馈信号消弱输入信号,从而降低A。 负反馈:反馈信号消弱输入信号,从而降低 。 消弱输入信号 判别法:瞬时极性法 判别法:瞬时极性法——假设输入信号在某一瞬间对地的 假设输入信号在某一瞬间对地的 极性为正,确定从输出回路到输入回路的瞬时极性,判断 极性为正,确定从输出回路到输入回路的瞬时极性, 这种极性的反馈量是增强还是消弱 净输入信号。 增强还是消弱了 这种极性的反馈量是增强还是消弱了净输入信号。 三极管:过间“ 反相, 三极管:过间“b-c”反相,其它相位不变。 反相 其它相位不变。 集成运放:异脚同号为负; 同脚异号为负; 集成运放:异脚同号为负; 同脚异号为负; 异脚异号为正; 同脚同号为正。 异脚异号为正; 同脚同号为正。
R2 R1 uI
-
C
A
+
uO
R3
只存在交流反馈, 只存在交流反馈,不存在直流反馈
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4.1.2 放大电路中的反馈形式
三、局部反馈和级间反馈
局部反馈:也称为本级反馈,每级放大电路各自的反馈。 局部反馈:也称为本级反馈,每级放大电路各自的反馈。 级间反馈:整个电路输出和输入之间的反馈。 级间反馈:整个电路输出和输入之间的反馈。
图4.1.10
+ u'I + - uF
放大电路
iO
RL
+ uO -
反馈网络 反馈信号取自 输出电流。 输出电流。
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例题4.1.11 例题4.1.11 分别指出图所示电路中哪些元件起 反馈作用,并说明电路中反馈的性质。
+VCC + uI - C1 RB RE (a) RE起反馈作用, 起反馈作用, 引入了直流负反 馈和交流电压串 联负反馈。 联负反馈。
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例题4.1.4 例题4.1.4
+
A
-
uO R2
uI
+ -
R1 uO R2 C uI (b) 直流通路
+ -
A
R1
A R2
uO
(a) 反馈放大电路
只存在直流反馈, 只存在直流反馈, 不存在交流反馈 (c) 交流通路
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例题4.1.5 例题4.1.5
例题4.1.11 例题4.1.11 分别指出图所示电路中哪些元件起 反馈作用,并说明电路中反馈的性质。
+VCC RC RB + uI - (b) RB C1 T C2 + uO - RB起反馈作用, 起反馈作用, 引入了直流负反 馈和交流电压并 联负反馈。 联负反馈。
将反馈节点对地短路,输 将反馈节点对地短路, 入信号不能 不能加到基本放大 入信号不能加到基本放大 并联反馈 故为并联反馈。 器,故为并联反馈。
羅 庚 興
模 擬 電 子 技 術 基 礎
第4章 负反馈放大电路
教学内容 4.1 负反馈的基本概念及反馈的判 别方法 4.2 负反馈放大电路的表示方法和 法 4.3 负反馈 放大电路 的 响 4.4 负反馈放大电路的 及 方法
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模 擬 電 子 技 術 基 礎
4.1 反馈的基本概念及反馈 的判别方法
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4.2.1 负反馈的方框图表示法
输入信号U 输入信号 i、Ii 净输入信号U 净输入信号 'i、I'i 开环增益A 开环增益
例题4.1.3 例题4.1.3
+VCC RC RB RB + uI - ii C1 if ib T1 C2 + uO -
(c)
ib = ii if
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4.1.2 放大电路中的反馈形式
二、直流反馈和交流反馈
直流反馈:直流通路中存在的反馈 稳定静态工作点。 直流反馈:直流通路中存在的反馈——稳定静态工作点。 稳定静态工作点 交流反馈:交流通路中存在的反馈——改善动态性能指标。 交流反馈:交流通路中存在的反馈 改善动态性能指标。 改善动态性能指标 判别方法: 判别方法: 直流反馈——反馈信号中只含有直流成分。 反馈信号中只含有直流成分。 直流反馈 反馈信号中只含有直流成分 元件信号 交流反馈——反馈信号中只含有交流成分。 反馈信号中只含有交流成分。 交流反馈 反馈信号中只含有交流成分
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例题4.1.11 例题4.1.11 分别指出图所示电路中哪些元件起 反馈作用,并说明电路中反馈的性质。
uI
+
A1
+
C A2 iO
R起反馈作用, 起反馈作用, 起反馈作用 引入了交流电流 串联负反馈。 串联负反ຫໍສະໝຸດ 。 + RL uO -- -
R 将反馈节点对地短路, 将反馈节点对地短路, 输入信号能 输入信号能加到基本放 大器,故为串联反馈。 串联反馈 大器,故为串联反馈。 (d)