第六章放大电路中的反馈——【电子应用技术】
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模拟电子技术基础
第六章 放大电路中的反馈
(1-1)
第六章 放大电路中的反馈
§6.1 反馈的基本概念及判断方法 §6.2 负反馈放大电路的四种基本组态 §6.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式 §6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析 §6.5 负反馈对放大电路性能的影响
(1-2)
§6.1反馈的基本概念及判断 方法6.1.1反馈的基本概念
(1-16)
1.集成运放反馈极性的判断
负反馈
正反馈 图6.1.3 反馈极性的判断
负反馈
(1-17)
2.分立元件放大电路反馈极性的判断
负反馈 图6.1.4 分立元件放大电路反馈极性的判断
(1-18)
三、直流反馈与交流反馈的判断
结论:直流反馈 图6.1.5 直流反馈与交流反馈的判断(一)
(1-19)
(1-23)
6.2.2 四种负反馈组态 一、电压串联负反馈
uF
R1 R1 R2
uO
虚断
uI uD uF
uD uI uF
因Aod很大,ud可忽略,则
图6.2.2 电压串联负反馈电路
uI uD uF uF
电压控制电压源 具有电压增益
uo
(1
R2 R1
)u
I
虚短
(1-24)
二、电流串联负反馈
(1-12)
负反馈的分类小结
交流反馈
负 反 馈
电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
直流反馈
稳定静态工作点
(1-13)
6.1.2反馈的判断 分析步骤: 1. 找出反馈网络(电阻)。 2. 是交流反馈还是直流反馈? 3. 是否负反馈?
4. 是负反馈!那么是何种类型的负反馈? (判断反馈的组态)
uF iO R1
虚断
虚短
uD uI uF
uF uI
iO
1 R1
uI
电压控制电流源 具有互导增益
io uF uD (uI uN ) uo io
(1-25)
结论: (1)电压负反馈能够稳定输出电压,电流负反馈能够稳定输出电流。 (2)串联负反馈电路的输入电流很小,适用于输入信号为恒压源或近似 恒压源的情况。 三、电压并联负反馈
一、什么是反馈
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,就称为反馈。
二、正反馈与负反馈
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,就称为正反馈。
这里所说的信号一般是指交流信号, 所以判断正负反馈,就要判断反馈信号与 输入信号的相位关系,同相是正反馈,反 相是负反馈。
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(求和)。
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(求和)
。 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。
(1-11)
并联反馈
if i
ib
ib=i-if
串联反馈
ube
ui
uf
ube=ui-uf
图6.2.4 电压并联负反馈电路
(1-26)
虚短
uN uP 0
iF
uo R
iI iF
虚断
uo RiF RiI
四、电流并联负反馈
电流控制电压源 具有互阻增益
图6.2.5 电流并联负反馈电路
(1-27)
uN uP 0
虚短
iI
iF
R2 R1 R2
io
io
(1
R1 R2
电压负反馈:可以稳定输出电压、减小输出电阻。 电流负反馈:可以稳定输出电流、增大输出电阻。
(1-8)
电压反馈采样的两种形式:
uo
uo
RL
RL
采样电阻很大
(1-9)
电流反馈采样的两种形式:
io
iE
RL
io
RL
iE
Rf
采样电阻很小
(1-10)
五、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。
(1-3)
反馈框图: 输入
实际被放大信号
叠加
±
放大器
反馈 信号 反馈网络
开环 输出
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈的作用:稳定静态工作点;稳定放大倍数;提 高输入电阻;降低输出电阻;扩展通频带。
(1-4)
三、直流反馈与交流反馈 如果反馈量只含有直流量,则称为直流反馈;如果反馈量只含有交流量,则称 为交流反馈。 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。
对直流起作用。
+VCC
RB1 C1 + ui
–
RC1 RB21
RC2 C3 +
T1 C2
T2
uo
RE1 RB22 RE2
CE
–
Rf C
增加隔直电容CE后,RE2只对直流起反馈作用。
(1-7)
四、电压反馈和电流反馈 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:反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈:反馈信号取自输出电流信号。
(1-14)
一、有无反馈的判断
无反馈
有反馈
无反馈
图6.1.2 有无反馈的判断
(1-15)
பைடு நூலகம்
二、反馈极性的判断 判断负反馈的方法——瞬时极性法
假设输入端信号有一定极性的瞬时变化,依次 经过放大、反馈、比较后,再回到输入端,若反馈 信号与原输入信号的变化极性相反,则为负反馈。 反之为正反馈。
判断反馈极性举例:
图6.2.1 负反馈放大电路
(1-22)
(1)交流负反馈使放大电路输出量与输入量具有稳定的比例关系,任何因素引起 的输出量的变化均将得到抑制。
(2)反馈量与输出量成正比。 (3)负反馈的作用是将反馈量与输入相减。 结论: (1)比较方式看输入,确定并联反馈还是串联反馈。 (2)取样方式看输出,确定电压反馈还是电流反馈。 (3)正负反馈看极性。
结论:交流反馈
图6.1.6 直流反馈与交流反馈的判断(二)
(1-20)
[例6.1.1]
结论:负反馈
结论:交、直流反馈
图6.1.7 例6.1.1 电路图
(1-21)
§6.2负反馈放大电路的四种基本 组态 6.2.1 负反馈放大电路的分析要点
uo uN uD (uI uN ) uo uo uD
图2.4.2(a)(b)
(1-5)
若在反馈网络中串接隔直电容,则可以隔断直流,此
时反馈只对交流起作用。
+VCC
RB1 C1 + ui
–
RC1 RB21
RC2 C3 +
T1 C2
T2
uo
RE1 RB22 RE2
CE
–
Rf C
增加隔直电容C后,Rf只对交流起反馈作用。
(1-6)
在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容,可以使其只
第六章 放大电路中的反馈
(1-1)
第六章 放大电路中的反馈
§6.1 反馈的基本概念及判断方法 §6.2 负反馈放大电路的四种基本组态 §6.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式 §6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析 §6.5 负反馈对放大电路性能的影响
(1-2)
§6.1反馈的基本概念及判断 方法6.1.1反馈的基本概念
(1-16)
1.集成运放反馈极性的判断
负反馈
正反馈 图6.1.3 反馈极性的判断
负反馈
(1-17)
2.分立元件放大电路反馈极性的判断
负反馈 图6.1.4 分立元件放大电路反馈极性的判断
(1-18)
三、直流反馈与交流反馈的判断
结论:直流反馈 图6.1.5 直流反馈与交流反馈的判断(一)
(1-19)
(1-23)
6.2.2 四种负反馈组态 一、电压串联负反馈
uF
R1 R1 R2
uO
虚断
uI uD uF
uD uI uF
因Aod很大,ud可忽略,则
图6.2.2 电压串联负反馈电路
uI uD uF uF
电压控制电压源 具有电压增益
uo
(1
R2 R1
)u
I
虚短
(1-24)
二、电流串联负反馈
(1-12)
负反馈的分类小结
交流反馈
负 反 馈
电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
直流反馈
稳定静态工作点
(1-13)
6.1.2反馈的判断 分析步骤: 1. 找出反馈网络(电阻)。 2. 是交流反馈还是直流反馈? 3. 是否负反馈?
4. 是负反馈!那么是何种类型的负反馈? (判断反馈的组态)
uF iO R1
虚断
虚短
uD uI uF
uF uI
iO
1 R1
uI
电压控制电流源 具有互导增益
io uF uD (uI uN ) uo io
(1-25)
结论: (1)电压负反馈能够稳定输出电压,电流负反馈能够稳定输出电流。 (2)串联负反馈电路的输入电流很小,适用于输入信号为恒压源或近似 恒压源的情况。 三、电压并联负反馈
一、什么是反馈
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,就称为反馈。
二、正反馈与负反馈
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,就称为正反馈。
这里所说的信号一般是指交流信号, 所以判断正负反馈,就要判断反馈信号与 输入信号的相位关系,同相是正反馈,反 相是负反馈。
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(求和)。
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(求和)
。 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。
(1-11)
并联反馈
if i
ib
ib=i-if
串联反馈
ube
ui
uf
ube=ui-uf
图6.2.4 电压并联负反馈电路
(1-26)
虚短
uN uP 0
iF
uo R
iI iF
虚断
uo RiF RiI
四、电流并联负反馈
电流控制电压源 具有互阻增益
图6.2.5 电流并联负反馈电路
(1-27)
uN uP 0
虚短
iI
iF
R2 R1 R2
io
io
(1
R1 R2
电压负反馈:可以稳定输出电压、减小输出电阻。 电流负反馈:可以稳定输出电流、增大输出电阻。
(1-8)
电压反馈采样的两种形式:
uo
uo
RL
RL
采样电阻很大
(1-9)
电流反馈采样的两种形式:
io
iE
RL
io
RL
iE
Rf
采样电阻很小
(1-10)
五、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。
(1-3)
反馈框图: 输入
实际被放大信号
叠加
±
放大器
反馈 信号 反馈网络
开环 输出
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈的作用:稳定静态工作点;稳定放大倍数;提 高输入电阻;降低输出电阻;扩展通频带。
(1-4)
三、直流反馈与交流反馈 如果反馈量只含有直流量,则称为直流反馈;如果反馈量只含有交流量,则称 为交流反馈。 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。
对直流起作用。
+VCC
RB1 C1 + ui
–
RC1 RB21
RC2 C3 +
T1 C2
T2
uo
RE1 RB22 RE2
CE
–
Rf C
增加隔直电容CE后,RE2只对直流起反馈作用。
(1-7)
四、电压反馈和电流反馈 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:反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈:反馈信号取自输出电流信号。
(1-14)
一、有无反馈的判断
无反馈
有反馈
无反馈
图6.1.2 有无反馈的判断
(1-15)
பைடு நூலகம்
二、反馈极性的判断 判断负反馈的方法——瞬时极性法
假设输入端信号有一定极性的瞬时变化,依次 经过放大、反馈、比较后,再回到输入端,若反馈 信号与原输入信号的变化极性相反,则为负反馈。 反之为正反馈。
判断反馈极性举例:
图6.2.1 负反馈放大电路
(1-22)
(1)交流负反馈使放大电路输出量与输入量具有稳定的比例关系,任何因素引起 的输出量的变化均将得到抑制。
(2)反馈量与输出量成正比。 (3)负反馈的作用是将反馈量与输入相减。 结论: (1)比较方式看输入,确定并联反馈还是串联反馈。 (2)取样方式看输出,确定电压反馈还是电流反馈。 (3)正负反馈看极性。
结论:交流反馈
图6.1.6 直流反馈与交流反馈的判断(二)
(1-20)
[例6.1.1]
结论:负反馈
结论:交、直流反馈
图6.1.7 例6.1.1 电路图
(1-21)
§6.2负反馈放大电路的四种基本 组态 6.2.1 负反馈放大电路的分析要点
uo uN uD (uI uN ) uo uo uD
图2.4.2(a)(b)
(1-5)
若在反馈网络中串接隔直电容,则可以隔断直流,此
时反馈只对交流起作用。
+VCC
RB1 C1 + ui
–
RC1 RB21
RC2 C3 +
T1 C2
T2
uo
RE1 RB22 RE2
CE
–
Rf C
增加隔直电容C后,Rf只对交流起反馈作用。
(1-6)
在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容,可以使其只