负反馈的判断与计算方法

4 种组态的抽象形式
X i + X d X f
X X X X F =A =A −A =A −A Y Y o d i f i o
Y A => o = = ˆ A f X i 1 + AF
说明：
-
A F
Y o
图 4 种组态的抽象形式
A iuf A uuf
U f = − R E1 I
o
I 1 1 = o ≈ =− R E1 U F i ui ( R // R ) U I L = o = o C U U
i i
( R // R ) = − RC // RL =A iuf C L RE1
F 倍。 并联反馈： rif = rid // rof ，输入电阻减少 1 + A F 倍。 电压反馈：稳定输出电压=>电压源=>输出电阻减小 1 + A F 倍。 电流反馈：稳定输出电流=>电流源=>输出电阻增大 1 + A
回顾作业题 2.11 第(3)问标准答案
+ U i -
图 电流串联负反馈(分立元件)
+ R U d B1 + U f + RL U o -
RB2
I o
RC
I o
Au =
uo R' L ≈− = −1.92 ui R f + RE
RE1
方法与此相同。
图 电流串联负反馈(分立元件)的 AF 框图
+ U i -
R1
RC3
RF
图 电压并联负反馈(分立元件)的 AF 框图
深负反馈计算举例(分立元件)—电压串联负反馈
= F uu
U R E1 f = R E1 + R F U o
= 1 = R E1 + R F A uuf R E1 F uu
图 电压串联负反馈(分立元件)
RC2可放在任一处
I RE 2 f = =F ii I o RF + RE 2
= 1 = RF + RE 2 A iif RE 2 F ii R U I o o C2 = A uusf ˆ = r Us I i s
R + RE 2 RC 2 = F ⋅ RE 2 rs
I o I f
U f = F = RF ˆ ui Io =R I => U
f F o
成正比) (反馈与 I o
图 电压流串负反馈
+ U + U i + U f -
I I 1 1 o o = A ≈ = = ˆ iuf U i U f Fui RF
R U I o o L = A uuf ˆ = Ui U i
A 1 + AF
放大倍数 A 变化时，闭环放大倍数 Af 的变化量为
dA f =
两边同除以 Af 得
(1 + AF ) ⋅ dA − AF ⋅ dA dA = 2 (1 + AF ) (1 + AF ) 2
dA f Af
=
1 dA ⋅ 1 + AF A
上式表明， 负反馈使闭环放大倍数的相对变化量减小为开环放大倍数相对变化量的 1/(1+AF)倍。例如 dA/A=±10%时，设(1+AF)=100，则 dAf/Af=±0.1%。
I i
决定) (反馈由 I o
图 电流并联负反馈
I d I f
I I R3 + R F 1 o o = A iif ˆ ≈ = = − R3 Ii I f Fii
R U I o o L = A uuf ˆ = Ui I i R1
R R + RF =− L ⋅ 3 R1 R3
=A ，F =U =U ；Y =I 时： A =F ，X =U ，X 当X f iuf f f i i o o ui d d =A ，F =I =U 时： A =I ；Y =F ，X =I ，X 当X f uif f f i i o o iu d d
+ U + U i -
d
+ U o -
U 1 R + RF ≈ o = = 1 U F R1 f uu
+ U f -
R1 RF
图 电压串联负反馈的 AF 框图
深负反馈计算举例(集成器件)—电压并联负反馈
U o = A →∞ ˆ ui I
d
I 1 f = F =− ˆ iu RF U o
R1 + U i -
R2
RL
I o
RF
R3
图 电流并联负反馈的 AF 框图
课堂练习—分析下列放大器的反馈类型
RL R1 uI RP uO
课堂练习—分析下列放大器的反馈类型(解)
RL R1 uI RP uO
解：这是一个互导放大器，反馈类型为电流并联负反馈。
RP R1 + uI -
RL
iO
深负反馈计算举例(分立元件)—电流并联负反馈
负反馈的判断与计算方法
课堂练习—判断正反馈与负反馈
UCC uO
RB1 uI ib1
RC1 ic1 VT1 RF if
RC2 VT2 ie2 ue2 RE2
uc1 + uI ue1
RC1 VT1 RE1
RC2 VT2 ie2 ue2 RE2 + uO -
UCC
RF if
课堂练习—判断正反馈与负反馈(解)
深负反馈计算举例(集成器件)—电压串联负反馈
U o = A →∞ ˆ uu U d
U R1 f = F = ˆ uu R1 + RF U o
= => U f R1 U o R1 + R F 成正比) (反馈与 U
o
图 电压串联负反馈
U U o o = A uuf ˆ = Ui Ud + U f
，I ）趋近于 0（或称忽略不计） 穷大。所以，当输出为有限值时，输入量（ U 。因此 d d
有以下虚短、虚断情况成立：
U n U p
U b
+
=U -U ≈ 0 虚短 U d p n
=I =I ≈ 0 虚断 I U d p n o
→0 X d ≈X X i f
=U ≈0 U d be U c =I ≈0 I d b
虚短 虚断
U e
→0 X d
图 深负反馈下的虚短和虚断
说明：①对分立元件（如图中三极管）来说，单极放大电路的近似效果不如多级放大电 路好。
为叠加在 0.7V 上的变化量。 ②U be
= 此时， A yxf
Y Y 1 o 有A ，A ，A ，A 等。 ，A 注意： A ≈ o = uuf yxf iuf uif iif uusf Xi X f Fxy
UCC uO
RB1 uI ib1
RC1 ic1 VT1 RF if
RC2 VT2 ie2 ue2 RE2
uc1 + uI UCC
RC1 VT1
RC2 VT2 ie2 ue2 RE2 + uO -
UCC
ue1 RE1
RF if
RC1 RB1 uI + 负反馈
RC2 RF RE2 VT2 uO
+
VT1
+ uI -
R = RL =A iuf L RF
d
RL
I o
RF
图 电流串联负反馈的 AF 框图
深负反馈计算举例(集成器件)—电流并联负反馈
I o = A →∞ ˆ ii I
d
I R3 f = F =− ˆ ii R3 + RF I o
=− => I f R3 I o R3 + RF
负反馈对性能的改善
F 倍。 ②减小非线性失真：系数降低 1 + A
图 负反馈减小非线性失真
负反馈对性能的改善
F 倍。 ③扩展频带：扩展 1 + A
图 负反馈对通频带和放大倍数的影响
④对输入电阻和输出电阻的影响：
F 倍。 串联反馈： rif = rid + rof ，输入电阻增大 1 + A
图 电流并联负反馈(分立元件)
I i I d
VT1
rs
I f
RE1
RC1
VT2
RC
2
I o
I o
RF
RE2
+ U s -
RF
RE2
0V
图 电流并联负反馈 (分立元件 )的反馈网络
图 电流并联负反馈(分立元件)的 AF 框图
深负反馈计算举例(分立元件)—电流串联负反馈
= F ui
深负反馈计算举例(分立元件)—电压并联负反馈
= F iu
I 1 f =− RF U
o
= U o = −R A uif F I i = Uo = Uo A uuf R U I i i 1
图 电压并联负反馈(分立元件)
R1 + U o -
1 = − RF =A uif R1 R1
=− => I f 1 Uo RF
R1 + U i -
图 电压并联负反馈
I i I d I f
决定) (反馈由 U o
U U o o = A uif ˆ = Ii Id + I f ≈ U 1 o = = − RF I F f iu
R2
R1 + + U f -
RC1 RE2 RF RE1
RC2
RC2
+ U o -
U i
图 电压串联负反馈(分立元件)的 AF 框图
负反馈对性能的改善
F 倍。 ①提高放大倍数的稳定性：提高 1 + A
原因：因放大倍数主要由 F 决定，与 A 基本无关。 说明：闭环放大倍数为 A f =
+ U o -
RF
U U I R 1 o i o = A = = ( − RF ) = − F ˆ uuf I U U R1 R1 i i i
图 电压并联负反馈的 AF 框图
深负反馈计算举例(集成器件)—电流串联负反馈
I o = A →∞ ˆ iu U
d
F ： 反馈深度 1 + A
A 1 f = F A 1+ A
F << A ） >> 1 （或 A 深度负反馈： 1 + A f
= A yxf
1 A ≈ F F 1+ A xy
深负反馈的特点—虚短和虚断 深负反馈条件下，放大器的开环放大倍数远远大于闭环放大倍数，可近似认为是无
(b)电压并联
rs
+ U s -
+ U + d Ui + U f -
A F
RL
I o
rs + U s -
I i
I f
I d
A F
RL
I o
(c)电流串联 图 反馈的 4 种组态
(d)电流并联
=U +U 串联反馈： U i d f
=I +I 并联反馈： I iΒιβλιοθήκη Baidud f
RC1 + VT1 + RE1
RC2 + RF VT2 + 正 +
反 馈
UCC + uO -
RE2
反馈的 4 种组态
rs + U s -
+ + U d U i + U f -
A F
(a)电压串联
+ RL U o -
rs + U s -
I i
I f
I d
A F
RL
+ U o -