电子技术基础(张龙兴版)全套课件_(2)

则该电路是一个电压并联负反馈电路。
作业题： 1、画出反馈放大器四种基本类型的电路图。 2、比较四种负反馈电路的特点。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.2.1 的稳定性 降低放大器的放大倍数，提高放大信号
开环放大倍数：在未接入反馈之前，电路未形成闭合回 路时的放大倍数。这时，X i X i' X A o X i'
4.1 反馈的基本概念
反馈放大器与基本放大器的区别： （ 1 ）输入信号是信号源和反馈信号叠加后的净输入信号。 （ 2 ）输出信号在输送到负载的同时，还要取出部分或全
部再回送到原放大器的输入端。
（ 3 ）引入反馈后，使信号既有正向传输也有反向传输， 电路形成闭合环路。
4.1 反馈的基本概念
4.1.2 反馈的基本类型
1．正反馈和负反馈 正反馈：反馈信号起到增强输入信号的作用。 负反馈：反馈信号起到削弱输入信号的作用。 采用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈。 瞬时极性法：先在放大器输入端设定输入信号对地的极 性为“+”或“-”，再依次按相关点的相位变化情况推出各点 信号对地的交流瞬时极性，再根据反馈到输入端的反馈信号 对地的瞬时极性判断，若使原输入信号减弱是负反馈，使原 输入信号增强是正反馈。
4.2.3 展宽频带
放大器引入负反馈后，在中频区，放大器的放大倍数下 降多，在高、低频区，放大倍数下降得少，结果是放大器的 幅频特性变得平坦，上限频率由 fH 移至 fHf，下限频率由 fL 移至 fLf 。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.2.4 对输入电阻和输出电阻的影响
（1）串联负反馈使放大器输入电阻增大，并联负反馈使
4.3 振荡的基本概念与原理
（3）特点 变压器反馈式振荡电路容易起振，振荡频率一般为几千 赫到几百赫。
2．电感反馈式振荡器
又称电感三点式振荡器。三极管的三个电极分别与 LC 回路中L 的三个点相连，故而得名。
4.3 振荡的基本概念与原理
（1）工作原理
4.3 振荡的基本概念与原理
振幅条件：电感抽头位置选择适当，就能满足振幅起振 条件。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.2.2 减小非线性失真
原理：在负反馈放大电路中，净输入信号 vi是输入信号 vi 与失真输出信号的反馈量 vf 相减的结果，净输入信号 vi 的波 形与原输出失真信号的畸变方向相反。从而使放大器的输出 信号波形得以改善。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
状态。
（2）开关突然拨 2，LC 回路的电压通过 L1和 L2 互感耦 合，从 L1 上获得感应电压 vf 。如果选定电感的同名端的匝 数比，使感应电压 vf 与输入信号同相位、同幅度，则反馈信 号 vf 即可取代输入信号 vi 。
4.3 振荡的基本概念与原理
2．自激振荡的概念
自激状态：无需外加信号而靠振荡器内部反馈作用维持 振荡的工作状态。 自激振荡器：依靠反馈维持振荡的振荡器称为反馈式自 激振荡器。
电路振荡频率为
f0
1 C1C 2 2 L C1 C 2
4.3 振荡的基本概念与原理
（3）特点 该振荡电路的输出波形好，振荡频率可高达 100 MHz 以上，缺点是频率范围较小。
三点式振荡器的组成法则：接在发射极与集电极，发射
极与基极之间的电抗必须为同性质电抗，接在集电极与基极 之间的电抗必须为异性质电抗。此法测可用来检查实际的三 点式振荡电路是否正确。
反馈系数：接入负反馈后，将反馈信号 Xf 与输出信号 Xo 之比，定义为反馈系数 F。
Xf F Xo
4.2 负反馈对放大器性能的影响
闭环放大倍数：引入负反馈后，环路闭合后输出信号与 环路输入信号之比。 Xo Xo 1 1 Af ' ' Xi Xi Xf Xi Xf 1 F Xo Xo A X i'表示净输入信号，它是输入信号与反馈信号的差值。 引入负反馈后，放大器的闭环放大倍数降低了，且降低 1 为原放大倍数的 ( ) 。 1 AF 1 A 当 AF >> 1 时， f 。说明闭环放大倍数仅与反馈系 F 数有关，由于反馈环节一般都必须是由线性元件构成，性能 稳定，因此闭环放大倍数稳定。
4.1 反馈的基本概念
[ 例 4-2] 判断图所示电路中有无反馈存在，如有，属 于何种反馈？
4.1 反馈的基本概念
解 反馈元件 Re 并联了旁路 C 电容，为交流信号提供了 通路，消除了交流反馈的条件，所以放大器只有直流反馈。 用瞬时极性法判断如下：设 VB 某一时刻上升。
B 不变 VBE I C I E VE V VBE
故为负反馈。
4.1 反馈的基本概念
2．电压反馈与电流反馈 电压反馈：反馈信号取自输出电压，并与输出电压成正 比。
4.1 反馈的基本概念
电流反馈：反馈网络的输出信号与输出电流成正比。
判断方法：设想把输出端短路，如果反馈信号消失，则为
电压反馈。如反馈信号依然存在，则为电流反馈。
4.1 反馈的基本概念
（2）工作原理 振幅起振条件：适当的选择 C1、C2 的数值，改变反馈量， 即可满足条件。
4.3 振荡的基本概念与原理
相位平衡条件：如果基极电位瞬时极性为“ ”，则集
电极为“-”，LC 回路“1”端为“-”， C1、C2 接地，LC 回
路的另一端“3”为“+”， C2 上的电压反馈到基极为正，满足 相位条件。
4.3 振荡的基本概念与原理
（2）工作原理 ① 振荡器接通电源瞬间，电路各处电流电压都产生一个 冲击，这个“电冲击”可以产生一个包含频率范围很宽的微 弱信号。 ② 设某一瞬时基极电压极性为正，则集电极应为负，L2 上端电压极性为正，反馈回基极的电压极性为正，满足相位 平衡条件。只要变压器 L1 与 L2 匝数比恰当，即满足振幅起 振条件。 以上是共射集电极调谐变压反馈式振荡电路，此外还有 共基射极调谐等变压器反馈式振荡电路。
4.1 反馈的基本概念
[例 4-1] 试判断图所示电路的反馈是正反馈还是负反馈。
解 假定两级放 大器输入端信号极性 为上正下负，即基极 对地的极性为“ +” ， 集电极倒相后对地极 性为“ -” ，即集电极 输出为“ +” ，通过反 馈至的电压对地极性 为“ +” ，则净输入量 减小，可判断该反馈 为负反馈。
式振荡器时，输出幅度随频率而下降。
4.3 振荡的基本概念与原理
[ 例 4-5] 分析图示各电路能否构成正弦波振荡器？试 说明原因。图中，Cb 、 Ce、 Cc 均为隔直电容或旁路电容， 它们在振荡频率上的容抗很小，近似短路。
4.3 振荡的基本概念与原理
解 （a）图中，没有基极偏置电路，无基极偏流，故三
4.3 振荡的基本概念与原理
4．改进型电容反馈式振荡器 在 LC 回路的电感支路串入小容量电容 C，如图所示。
4.3 振荡的基本概念与原理
由于C << C1 、C << C2 三个电容串联的等效电容近 似等于 C。振荡频率近似为：
1 f0 2 LC
这种电路振荡波形好，频率稳定。缺点是用作频率可调
自激振荡器包括两个基本环节：放大器和反馈网络。
4.3 振荡的基本概念与原理
方框图如图所来自百度文库。
4.3 振荡的基本概念与原理
3．自激振荡的条件
（1）相位平衡条件
反馈信号的相位必须与输入信号同相位，即反馈极性必 须是正反馈。 （2）振幅平衡条件 反馈信号 vf 的振幅应等于输入信号 vi 的振幅。即
自激振荡器在电源接通瞬间还必须满足起振条件 Av F > 1 保证 LC 回路的振荡从无到有，从小逐渐增大，直到满足平 衡条件为止。
① 电压串联负反馈
② 电压并联负反馈 ③ 电流串联负反馈 ④ 电流并联负反馈
4.1 反馈的基本概念
4.1 反馈的基本概念
[例 4-3] 试判断图示电路的反馈类型。
4.1 反馈的基本概念
解 判断思路：
① 分析电路中是否存在反馈；
② 如果电路中确有反馈，判断其性质是正反馈还是负反 馈；
③ 从输出回路分析反馈信号取自于输出电压还是输出电 流，以判断是电压反馈还是电流反馈。 ④ 从输入回路分析反馈信号与原输入信号是串联还是并 联，以判断它是串联反馈还是并联反馈。
第四章 负反馈放大电路
4.1 反馈的基本概念 4.2 负反馈对放大器性能的影响 4.3 振荡的基本概念与原理
本章小结
4.1 反馈的基本概念
4.1.1 什么是反馈
4.1 反馈的基本概念
反馈：在放大电路中，从输出端把输出信号的部分或全 部通过一定的方式回送到输入端的过程称为反馈。 反馈电路：用于反向传输信号的电路称为反馈电路或反 馈网络。 反馈放大电路：凡带有反馈环节的放大电路称为反馈放 大电路。 净输入信号：输入信号与反馈信号叠加得到净输入信号。
极管不能进行放大，因此无法产生振荡。
（b）图中，集电极的直流通路被阻断，ICQ = 0，因三极 管不能进行放大，故不能产生振荡。 （c）图中，没有选频回路，而且 L2 并接在 Rb2 上，将
Rb2 短接，无法加偏置，因此不能形成正弦波振荡器。
4.3 振荡的基本概念与原理
[ 例 4-6] 试画出图中各电路的交流通路。并用相位平 衡条件判断哪些电路能产生振荡，哪些不能，说明理由。对 于不能振荡的电路，应如何改接才能产生振荡。
④ 如将输入端短接，则反馈电压依然存在，故为串联反馈。
根据以上分析，引入的为电流串联负反馈。
4.1 反馈的基本概念
[ 例 4-4] 图（ a ）为另一负反馈放大电路，图（b ）所 示为它的交流通路，指出反馈类型。
4.1 反馈的基本概念
解 从输出端，反馈信号取自输出电压，为电压反馈。 从输入端，Rf 与输入电路并联，为并联反馈。
4.1 反馈的基本概念
具体分析： ① 通过 Re 的不仅有输出信号，而且也有输入信号。因而 它能将输出信号的一部分取出来馈送给输入回路，从而影响原输 入信号。由此，Re 是该电路的反馈元件，电路存在着反馈。 ② 设信号源瞬时极性为上正下负，加到三极管发射极电压 亦为上正下负，三极管的射极电压就是反馈信号电压，它使加到 发射结的纯输入信号电压比原输入信号电压小，故是负反馈。 ③ 将负载电阻短路，则输出回路并不因负载短路而使反馈 电流消失，因此，从输入端看，反馈属电流反馈。
AvF 1。
4.3 振荡的基本概念与原理
4.3.2 LC 振荡器
LC 振荡器是由电感 L 和电 容 C 组成的振荡电路。常用的 有变压器反馈式、电感反馈式、 电容反馈式三种。 1．变压器反馈式 LC 振荡 器 （1）电路结构 反馈网络由二次线圈 L2 和 Cb 组成， Cb 为隔直流的耦合电 容。
3．串联反馈与并联反馈
串联反馈：放大器的净输入电压是由信号源电压与反馈 电压串联得到的。
4.1 反馈的基本概念
并联反馈：放大器的净输入电压是由信号源电压与反馈 电压并联得到的。
判断方法：把输入端短路，如果反馈电压为零，则为并 联反馈；如果反馈电压仍存在，则为串联反馈。
4.1 反馈的基本概念
4．反馈放大器的四种基本类型
4.3 振荡的基本概念与原理
相位条件：设基极电压瞬时极性为“”时，则集电极为 “-”，LC 回路另一端为“+”，反馈回基极为“+”，满足相 位平衡条件。
电路能够起振，电路振荡频率为 1 f0 2 ( L1 L2 2 M )C
式中，M 是线圈 L1 与 L2 之间的互感系数。 （2）特点
放大器输入电阻降低。
（2）电压负反馈使放大器的输出电阻降低，电流负反馈 使放大器的输出电阻增大。
4.3 振荡的基本概念与原理
4.3.1 自激振荡原理和振荡平衡条件
4.3 振荡的基本概念与原理
1．自激振荡的原理：
（1）开关拨 1，放大器输入端与信号源 vi 接通，在 LC 回路产生信号电压，经 L2 耦合加到负载上RL，称为“他激”
这种振荡电路易起振且振幅大，振荡频率可达几十兆赫。 缺点是振荡波形失真较大。
4.3 振荡的基本概念与原理
3．电容反馈式振荡器 又称电容三点式振荡器。在图（ b ）交流通路中，三极管 的三个电极与电容支路的三个点相接，故而得名。电容三点式 振荡电路如图所示。
4.3 振荡的基本概念与原理
（1）电路结构 与电感反馈式的区别：一是 LC 回路中，将电感支路与 电容支路对调，且在电容支路中将电容 C1、C2 接成串联分压 形式，通过 C2 将电压反馈到基极；二是在集电极加接电阻Re ， 用以提供集电极直流通路。