第04章负反馈放大电路



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1、第第6章章 负反馈放大电路负反馈放大电路4.2 反馈的类型及判别方法反馈的类型及判别方法4.1 反馈的基本概念及分类反馈的基本概念及分类4.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响4.5 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性2学习目标:学习目标:1.理解反馈的概念;理解反馈的概念;2.能画出反馈电路的结构;能画出反馈电路的结构;3.能记住反馈电路的基本方程;能记住反馈电路的基本方程;4.能说出反馈的判别方法并能熟练判别反馈能说出反馈的判别方法并能熟练判别反馈的类型;的类型;3 所谓反馈,是指将放大电路输出量(电压或电流)的一部分或全部,所谓反馈,是指将放大电路输出量(电
2、压或电流)的一部分或全部,通过某种电路(称为反馈网络)送回到输入回路的过程。通过某种电路(称为反馈网络)送回到输入回路的过程。 引入反馈后,电路成为一个闭引入反馈后,电路成为一个闭合环路,称为闭环放大电路;无合环路,称为闭环放大电路;无反馈通路的放大电路也称为开环反馈通路的放大电路也称为开环放大电路。放大电路。 oX + - 反馈网络反馈网络 正向传输正向传输 iX 反向传输反向传输 idX fX 基本放大电路基本放大电路 A F 图图6.1.1 反馈放大电路的组成反馈放大电路的组成 4.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念4.1 反馈的基本概念反馈的基本概念4doXXA ofXXF fidX
3、XX fXdXoXiX+5fidXXX 净输入信号净输入信号若三者同相,则若三者同相,则 Xd = Xi XffXdXoXiX+6fiidXXX idoXXA ofXXF iofXXA FAAXFAXXXXXXXA 1ooofidoiof称为反馈深度,其值越大,反馈深度亦越深。称为反馈深度,其值越大,反馈深度亦越深。 oX + - 反馈网络反馈网络 正向传输正向传输 iX 反向传输反向传输 idX fX 基本放大电路基本放大电路 A F 图图6.1.1 反馈放大电路的组成反馈放大电路的组成 4.1.2 反馈放大电路的基本表达式反馈放大电路的基本表达式4.1 反馈的基本概念反馈的基本概念开环增益
4、开环增益 反馈系数反馈系数 求和环节求和环节 求解求解闭环增益闭环增益 |FA 1|7 4.2.1 反馈的分类反馈的分类4.2 反馈的类型及判别反馈的类型及判别1正反馈与负反馈正反馈与负反馈 2交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈 3串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈4电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 反馈信号与输入信号串联,即反反馈信号与输入信号串联,即反馈信号与输入信号以电压形式作馈信号与输入信号以电压形式作比较,称为比较,称为串联反馈串联反馈。反馈信号与输入信号并联,即反馈信号与输入信号并联,即反馈信号与输入信号以电流形反馈信号与输入信号以电流形式作比较,称为式作比较,称为并联反馈
5、并联反馈。如果反馈信号取如果反馈信号取自输出电压,叫自输出电压,叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流,如果反馈信号取自输出电流,叫叫电流反馈电流反馈。8 1. 正反馈与负反馈正反馈与负反馈4.2.2 反馈的分类及判别反馈的分类及判别 采用采用瞬时极性法瞬时极性法来判断反馈放大电路的来判断反馈放大电路的反馈极性反馈极性。 具体判断方法是:具体判断方法是: 先假设输入信号在某一时刻的瞬时极性为正,然后在电路中,先假设输入信号在某一时刻的瞬时极性为正,然后在电路中,从输入端开始,沿着信号流向(基本放大电路中信号正向传输,反从输入端开始,沿着信号流向(基本放大电路中信号正向传输,反馈通路中信号
6、反向传输),根据放大电路输入输出的相位关系,逐馈通路中信号反向传输),根据放大电路输入输出的相位关系,逐级标出该时刻有关节点电压的瞬时极性,级标出该时刻有关节点电压的瞬时极性, 最后判断信号反馈到输入端是最后判断信号反馈到输入端是削弱削弱还是还是增强增强了净输入信号,如了净输入信号,如果是削弱,则为负反馈,反之则为正反馈。果是削弱,则为负反馈,反之则为正反馈。 这里要再次强调的是,所谓瞬时极性是指某一时刻,电路中有这里要再次强调的是,所谓瞬时极性是指某一时刻,电路中有关节点电压(对参考关节点电压(对参考“地地”)变化的斜率)变化的斜率。 需要特别注意,瞬时极性不是电压的正负极性,而是电压变化需
7、要特别注意,瞬时极性不是电压的正负极性,而是电压变化的趋势。当电压向增加的方向变化时为正斜率,即瞬时极性为的趋势。当电压向增加的方向变化时为正斜率,即瞬时极性为“正正”,用,用“(+)”号表示;当电压向减小的方向变化时为负斜号表示;当电压向减小的方向变化时为负斜率,即瞬时极性为率,即瞬时极性为“负负”,用,用“(-)”号表示。号表示。 9+10+ 11 根据反馈到输入端的信号是交流还是直流或同时存在,还可以根据反馈到输入端的信号是交流还是直流或同时存在,还可以将放大电路中的反馈分为交流反馈、直流反馈和交直流反馈。将放大电路中的反馈分为交流反馈、直流反馈和交直流反馈。 直流反馈影响电路的直流性能
8、,如静态工作点,交流反馈影响直流反馈影响电路的直流性能,如静态工作点,交流反馈影响电路的交流性能。电路的交流性能。 2. 交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈 4.2.2 反馈的分类及判别反馈的分类及判别 判断方法判断方法12 vI vO - + C2 R1 R2 A (a) Rb1 vi + C2 Rb2 Re Rc C1 vo + RL T iC VCC vE (+) vID (+) (b) + Rb1 vi + C2 Rb2 Re Rc C1 vo + RL T iC VCC vE (+) vID (+) Ce (c) + 图所示各电路中引入的是交流反馈还是直流反馈?其反图所示各电路中引
9、入的是交流反馈还是直流反馈?其反馈极性如何?设对于交流信号而言,电路中的耦合电容馈极性如何?设对于交流信号而言,电路中的耦合电容的容量足够大。的容量足够大。 例例1图图113 fX iX fX iX A (d) (f) iX (e) fX 基本放大电路输入级为不同形式时的串、并联结构样例基本放大电路输入级为不同形式时的串、并联结构样例如果反馈信号和输入信号接于基本放大电路的不同输入端,则为串联反馈。如果反馈信号和输入信号接于基本放大电路的不同输入端,则为串联反馈。 fX iX fX iX fX iX A (a) (c) (b) 如果反馈信号和输入信号接于基本放大电路的同一输入端,则为并联反馈;
10、如果反馈信号和输入信号接于基本放大电路的同一输入端,则为并联反馈; 通过反馈信号和输入信号在基本放大电路输入端的连接方式来判别。通过反馈信号和输入信号在基本放大电路输入端的连接方式来判别。3.串联反馈和并联反馈的判别方法串联反馈和并联反馈的判别方法:144.电压反馈和电流反馈的判别方法电压反馈和电流反馈的判别方法:电压反馈的特点是反馈信号直接与输出电压成正比;电压反馈的特点是反馈信号直接与输出电压成正比;电流反馈则是反馈信号直接与输出电流成正比。电流反馈则是反馈信号直接与输出电流成正比。 通常采用通常采用负载短路法负载短路法来判别,也就是将负载短路,若反馈量来判别,也就是将负载短路,若反馈量为
11、零,则为电压反馈,否则为电流反馈。为零,则为电压反馈,否则为电流反馈。 方法:反馈点从方法:反馈点从uo点引出,为电压反馈,从点引出,为电压反馈,从与与uo不同的极引出,为电流反馈。不同的极引出,为电流反馈。15 3. 四种负反馈组态四种负反馈组态 4.2.3 反馈的分类及判别反馈的分类及判别电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。 oX + - 反馈网络反馈网络 正向传输正向传输 iX 反向传输反向传输 idX fX 基本放大电路基本放大电路 A F 反馈放大电路的组成反馈放大电路的组成 输出回路中信号的输出回路中信号的取出方式取出方式 输入回路中的信