模电教学第四章负反馈放大电路知识分享.ppt

第四章 负反馈放大电路4.1 反馈的概念1. 反馈 将电子系统输出回路的电量（电压或电流），送回到输入回路的过程hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反馈外部反馈4.1 反馈的概念1. 反馈反馈通路信号反向传输的渠道开环 无反馈通路闭环 有反馈通路反馈通路（反馈网络）信号的正向传输基本放大电路A反馈网络F放大：迭加：信号关系：A称为开环放大倍数+反馈：AF称为闭环放大倍数AF=Xo / Xi输出信号输入信号反馈信号差值信号负反馈放大器F称为反馈系数设Xf与Xi同相二. 负反馈放大电路的方框图三、 负反馈放大电路的一般表达式开环增益（考虑反馈网络的负载效应）反馈系数闭环增益因为所以已知即闭环增益的一般表达式又因为所以对信号源的增益三、 负反馈放大电路的一般表达式 信号 在四种反馈阻态中的具体形式电压串联电压并联电流串联电流并联四. 关于反馈深度的讨论一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自激振荡4.2 反馈的分类与判别1. 电路中的反馈分类（1）正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了另一角度正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。

负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了判别方法：瞬时极性法即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）例(+)(+)(-)(-)(-)净输入量(+)(+)(-)(-)净输入量负反馈正反馈反馈通路反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)净输入量级间负反馈反馈通路本级反馈通路（2）交流反馈与直流反馈 根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别取决于反馈通路例(+)(+)(+)(+)交、直流负反馈(+)交流正反馈（3）电压反馈与电流反馈反馈信号是由输出电压引起的，称为电压反馈；反馈信号是由输出电流引起的，称为电流反馈4） 串联反馈与并联反馈反馈信号与输入信号以串联方式连接的（电压相加减）， 称为串联反馈；反馈信号与输入信号以并联方式连接的（电流相加减）， 称为并联反馈2、 四种类型的反馈组态1） 类型由此可组成四种阻态：输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式输出端：反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式电压串联电压并联电流串联电流并联2） 四种阻态的判断方法并联：反馈量输入量接于同一输入端。

接于不同的输入端串联：反馈量输入量电流：将负载短路，反馈量仍然存在电压：将负载短路，反馈量为零一. 电压串联负反馈因为反馈电压：从输入端看，有：根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电压串联负反馈vd = vi -vF故为串联负反馈用“瞬时极性法”判断反馈极性： 假设某一瞬时，在放大电路的输入端加入一个正极性的输入信号，按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时极性如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈分立电路电压串联负反馈RLvOvFvd(vbe) vO电压负反馈的特性稳定输出电压稳定过程：负载变化时，输出电压稳定输出电阻二.电压并联负反馈 因为反馈电流：根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电压串联负反馈id = ii -iF从输入端看有：反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈故为并联负反馈分立电路电压并联负反馈+UCCRCC2C1Rfuiuoibifii反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电压串联负反馈id = ii -iF在输入端有故为并联负反馈 因为反馈电流：三.电流并联负反馈 因为反馈电流：根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电流串联负反馈又因为在输入端有:id = iI -iF反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。

故为并联负反馈分立电路组成的电流并联负反馈引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定过程：负载变化时，输出电流稳定输出电阻RL iOiFid iO 四.电流串联负反馈 因为反馈电压：Uf=ioRf根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电流串联负反馈vd = vi -vF又因为在输入端有反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈故为串联负反馈分立电路组成的电流串联负反馈IO vF vd IO 引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定过程：负载变化时，输出电流稳定输出电阻RL反馈类型及判别方法总结1.直流反馈与交流反馈注意电容的“隔直通交”作用 例题1:试判断下图电路中有哪些反馈支路，各是直流反馈还是交流反馈？2.反馈极性：正反馈与负反馈判定方法“瞬时极性法”例题2:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性对于串联反馈：输入量与反馈量作用在不同的两点上，若瞬时极性相同为负反馈，瞬时极性相反为正反馈对于并联反馈：输入量与反馈量作用在同一点上，若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正反馈动画演示3. 取样方式电压反馈与电流反馈 假设输出端交流短路（RL=0），即UO=0，若反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。

电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比 例判断方法输出短路法：电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比 例例题3:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈 4.比较方式串联反馈和并联反馈串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极有： 此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系 此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系 对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈 对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极有： vd = vi -vFid = iI -iF例题4:试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈还是并联反馈4.3 负反馈对放大电路的影响 提高放大倍数的稳定性 减少非线性失真 扩展通频带 对输入电阻和输出电阻的影响1、提高增益的稳定性闭环时则只考虑幅值有即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍另一方面在深度负反馈条件下 即闭环增益只取决于反馈网络。

当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性开环幅频响应2、 扩展通频带上限频率扩展1+AF倍下限频率降低1+AF倍闭环幅频响应3、 减少非线性失真 闭环时增益减小，线性度变好4、 对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈 增大输入电阻并联负反馈 减小输入电阻电压负反馈 减小输出电阻，稳定输出电压电流负反馈 增大输出电阻，稳定输出电流为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量引直流负反馈 要稳定交流量引交流负反馈 要稳定输出电压 引电压负反馈 要稳定输出电流 引电流负反馈 要增大输入电阻 引串联负反馈 要减小输入电阻 引并联负反馈4.4 深度负反馈对放大倍数的影响 4.4.1 深度负反馈的特点 4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算4.4.1 深度负反馈的特点 深度负反馈的特点虚断和虚短即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关由于则又因为代入上式得输入量近似等于反馈量净输入量近似等于零由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚”的概念4.4.1 深度负反馈的特点串联负反馈，输入端电压求和深度负反馈条件下虚短虚断虚短虚断并联负反馈，输入端电流求和4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算各种反馈阻态的近似计算（1）电压串联负反馈 利用虚短和虚断的概念得知则反馈系数为闭环电压增益4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算（1）电压串联负反馈*闭环输入电阻当负载开路，且忽略反馈网络的负载效应时比无反馈时增加了Rif4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算（1）电压串联负反馈*闭环输出电阻比无反馈时减小了Rof4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算（2）电流并联负反馈利用虚短和虚断可知反馈系数为闭环增益闭环电压增益则4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算（3）电压并联负反馈则反馈系数为闭环增益闭环电压增益利用虚短和虚断可知4.4.2 深度负反馈条件下的近似计算（4）电流串联负反馈则反馈系数为闭环增益闭环电压增益利用虚短和虚断可知例电路如图所示，近似计算它的电压增益。

闭环增益闭环电压增益解：忽略基极直流偏置电路后的交流通路如下图所示电路为电流串联负反馈则反馈系数为注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论 在深度负反馈条件下，利用虚短和虚断可知。