模电课件第六章(1)

6―1―3反馈放大器的基本方程
第6章 反馈
•
•
A
Xo
•
X i
基本放大器的传输增益(也称开环增益或开 环放大倍数)
•
•
F
X
•
f
Xo
反馈网络的传输系数(也称反馈系数)
•
•
Af
Xo
•
Xi
反馈放大器的传输增益（也称闭环增益）
••
•
• ••
T AF
Xo
•
Xf
•
Xf
•
X i X o X i
环路增益(回归比)
Hale Waihona Puke Baidu
D
1
AF
1
Xo
•
X
f
X i X o
X i
X
f
X i
Xi
， X i
X i
Xi D
若D 1(深反馈条件)则 X i 0，X i X f
在深反馈条件下，反馈信号 X f 近似等于输入信号 X i ，
而真正加到基本放大器的净输入信号 X i 将很小。这一结论，
将大大简化反馈放大器的分析计算。
（3）深反馈条件下，AF
RC2 C3 +
T2
uo
RE2
CE
–
Rf
Rf 、RE1组成反馈 网络，反馈系数：
F
Uf Uo
RE1 RE1 Rf
第6章 反馈
6―2 负反馈对放大器性能的影响
6―2―1负反馈使放大倍数稳定度提高 负反馈稳定放大器增益的原理是因为负反馈有自
动调节作用。工作环境变化(如温度、湿度)、器件更换 或老化、电源电压不稳等诸因素会导致基本放大器的 放大倍数不稳定。
1，所以Af
A 1 AF
1 F
此式表明，在深反馈条件下，闭环增益主要决定于反馈系数，
而与开环增益关系不大
（4）若正反馈，则 X i
Xi X
f
，Af
Xo
Xi
A ，增益增大了。 1 AF
反馈极性 由于净输入信号 xi xi xf
▪ 若 xf 削弱了xi，使 xi < xi ▪ 若 xf 增强了xi，使 xi > xi
第6章 反馈
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。
负反馈框图： 净输入信号
Xi +
Xi'
输入信号 – Xf
基本放大 电路A
反馈回路F 反馈信号
第6章 反馈
Xo
输出信号
反馈电路的三个环节：
放大：
.
A
Xo Xd
.
反馈： F
Xf Xo
比较： Xi' Xi Xf
第6章 反馈
6―1―2反馈放大. 器的基本框图
比较
. Xi ＋ ∑
净输 入信号
.
输 入 信 号
.
Xi ′
Xf
反馈信号
Af
反馈放大器
基本放大器 . A
反馈网络 . F
取样 . Xo
输 出 信 号
图6―2反馈放大器基本框图
Af / Af 0.5%
因为
Af
A 1 AF
第6章 反馈
A Af (1 AF) 100 20 2000 因为 AF 20 1 19 所以 F 19 19 0.95%
A 2000
第6章 反馈
6-2-2负反馈使放大器通频带展宽，线性
失真减小
A ( jf ) AI 1 j f fH
从一个例子说起——稳定工作点电路
第6章 反馈
T
IC UE
UBE
IC
IB
输入量：Vi、VBE、iB
输出量：VO、VCE、iC
正向传输——信号从输入端到输出端的传输
反馈——将电子系统输出回路的电量（电压或电流），以一定的方式送回到输 入回路的过程。
反馈框图：
实际被放大信号
比较
输入
±
基本放大器
反馈
信号 反馈网络
A 1 AF
1 F
(6―14)
第6章 反馈
例1设计一个负反馈放大器，要求闭环放大倍数 Af=100,当开环放大倍数A变化±10%时，Af的相对变化量 在±0.5%以内，试确定开环放大倍数A及反馈系数F值。
解 因为
Af 1 A Af 1 AF A
所以，反馈深度D必须满足
D 1 AF A / A 10% 20
第6章 反馈
第6章 反馈
6―1 反馈的基本概念及基本方程 6―2 负反馈对放大器性能的影响 6―3 反馈放大器的分类及对输入、
输出阻抗的影响 6―4 反馈放大器的分析和近似计算 6―5 反馈放大器稳定性讨论 6—6 运算放大器的小信号闭环带宽、
压摆率及功率带宽
第6章 反馈
6―1
6-1-1 负反馈的概念
说明
第6章 反馈
负反馈 正反馈
✓负反馈具有自动调整作用，可改善放大器性能。
例：某原因 xo xf xi ( xi xf ) xo
负反馈的自动调整作用是以牺牲增益为代价的。
✓正反馈使放大器工作不稳定，多用于振荡器中。
xo xf xi (xi xf ) xo
例：
第6章 反馈
判断是否为反馈电路
看电路输出与输入之间是否接 xi
xi A
xo
有元件，若有则为反馈电路，该
xf
元件即为反馈元件。
kf
例1
vi
VCC
Rf
RC
vo
Rf为反馈元件。
例2
VCC
RB1 RC
+
v+-i RB2
RE
vo
-
RE为反馈元件。
例：
RB1
RC1 RB21
C1 +
ui
–
u’i
T1
uf
RE1
C2 RB22
第6章+E反C 馈
Af
(
jf
)
A( jf 1 FA(
) jf
)
有源低通滤波器
AI
Af
(
jf
)
1
1 j
FAI f
(1 FAI ) fH
令
AI f
AI 1 FAI
第6章 反馈
fH f (1 FAI ) fH
则
Af
(
j
f
)
1
AI j
f
f
fH f
同理
f Lf
fL 1 FAI
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。
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。
第6章 反馈
通常用放大倍数的相对变化量来衡量放大器的稳
定性。
开环放大倍数相对稳定度为 A
闭环放大倍数相对稳定度为 A Af
Af
Af
A 1 AF
1
A 1 dA
1 dA
dAf (1 AF)2 dA 1 AF 1 AF A Af 1 AF A
Af 1 A Af 1 AF A
(6―13)
当深反馈时，AF 1,则Af
第6章 反馈
•
••
X o A X i
•
•
•
X i X i X f (负反馈）
•
••
X f F Xo
•
•
Xo
A• • • Xi
1 AF
•
•
•
Af
Xo
•
A
••
X i 1 AF
反馈放大器的基本方程
第6章 反馈
由以上所述，可得如下结论：
（1）负反馈使放大器的增益下降了（1+AF）倍。
（2）令1 +AF=D，称它为反馈深度，它是一个表征反馈强弱的量。