放大电路中的反馈课件(1)-2.ppt

1、.第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈反馈的基本概念反馈的基本概念负反馈放大器的四种类型负反馈放大器的四种类型负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响负反馈放大器的计算负反馈放大器的计算负反馈放大器的自激振荡及消除方法负反馈放大器的自激振荡及消除方法.6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法 6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态 6.3 负反馈放大电路方框图及一般表达式负反馈放大电路方框图及一般表达式 6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.5 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

2、响.一、什么是反馈一、什么是反馈实用的放大电路中，几乎都要引入反馈，以实用的放大电路中，几乎都要引入反馈，以改善放大电路的某些性能。改善放大电路的某些性能。生活中的反馈广泛应用于各个领域。其目的生活中的反馈广泛应用于各个领域。其目的是通过输出对输入的影响来改善系统的运行状况是通过输出对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。及控制效果。电子电路中的反馈：电子电路中的反馈：将输出量的将输出量的一部分或全部一部分或全部通过一定的电路形式通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量的现象，称作用到输入回路，用来影响其输入量的现象，称为反馈。为反馈。6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概

3、念及判断方法怎样引回怎样引回是从输出电压是从输出电压还是输出电流还是输出电流引出反馈引出反馈多少多少怎样引出怎样引出影响放大电路的输入影响放大电路的输入电压还是输入电流电压还是输入电流.复习以前一个例子（含反馈）复习以前一个例子（含反馈）输入量：输入量：ui、ube、ib输出量：输出量：uo、uce、icTUBEICICUEIB+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeIC稳定工作点电路：稳定工作点电路：UB一一定定.反馈放大电路的的组成：反馈放大电路的的组成：基本放大电路主要功能是放大信号；基本放大电路主要功能是放大信号；反馈网络主要功能是传输反馈信号。反馈网络主要功

4、能是传输反馈信号。输入量输出量输入量输出量净输入量反馈量净输入量反馈量引入反馈后其变化是增大？引入反馈后其变化是增大？还是减小？还是减小？.判断有无反馈：是否有了反馈通路。判断有无反馈：是否有了反馈通路。开环开环正向传输正向传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输反向传输反向传输信号从输出端到输入端的传输信号从输出端到输入端的传输信号的正向传输信号的正向传输信号的正向传输信号的正向传输反馈传输反馈传输(通路通路)（反馈网络）（反馈网络）闭环闭环？.例：基本放大器，无反馈，净输例：基本放大器，无反馈，净输入量入量ube=ui，电压放大倍数为：，电压放大倍数为：二、二、负反馈与正反

5、馈负反馈与正反馈负反馈负反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小的反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小的反馈引入反馈后，净输入量引入反馈后，净输入量ube=ui-uf，电压放大倍数为：电压放大倍数为：正反馈正反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加的反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加的反馈+u-TRuLcCCob1+.RCb2Cb1+ViR-beu+-ebeLu)(1RrRAbeLurRA+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-.正负反馈的判断方法：瞬时极性法正负反馈的判断方法：瞬时极性法步骤：步骤：1、假设输入信号对地瞬时极性为或

6、。、假设输入信号对地瞬时极性为或。2、从输入到输出（基本放大电路）逐级判断各相关点、从输入到输出（基本放大电路）逐级判断各相关点对地的极性。对地的极性。3、从输出到输入（反馈网络）各点对地的极性。、从输出到输入（反馈网络）各点对地的极性。4、判断：、判断：使净输入量减小的反馈负反馈使净输入量减小的反馈负反馈 使净输入量增强的反馈正反馈使净输入量增强的反馈正反馈负反馈负反馈正反馈正反馈负反馈负反馈fDiuuufDiuuufDiiii.分立电路：分立电路：fbeiuuu负反馈负反馈.直流反馈直流反馈反馈信号存在于放大电路的直流通路中反馈信号存在于放大电路的直流通路中交流反馈交流反馈反馈信号存在于放

7、大电路的交流通路中反馈信号存在于放大电路的交流通路中三三.直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈电路引入直流反馈的目的，是为了稳定静态工作点电路引入直流反馈的目的，是为了稳定静态工作点Q。电路引入交流反馈的目的，影响电路的交流工作性能。电路引入交流反馈的目的，影响电路的交流工作性能。判断方法：画交、直流通路判断方法：画交、直流通路注意电容的位置（电容的注意电容的位置（电容的“通交隔直通交隔直”作用）作用）电路（直流负反馈）电路（直流负反馈）直流通路直流通路交流通路交流通路.电路（交流负反馈）电路（交流负反馈）例题例题6.1.1此电路引入交直流负反馈此电路引入交直流负反馈fDiuuu.直流反馈直流

8、反馈交流反馈交流反馈ic+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeIC+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReIC直流反馈直流反馈分立电路：分立电路：.四四.电压反馈与电流反馈（输出端）电压反馈与电流反馈（输出端）假设输出端交流短路（假设输出端交流短路（RL=0），即），即uo=0，若反馈信号消失了，则为电压反馈；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。若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。电压反馈：电压反馈：反馈量取样于输出电压，其大小与输出电压成比例。反馈量取样于输出电压，其大小与输出电压成比例。电流反馈：电流反馈：反馈量

9、取样于输出电流，其大小与输出电流成比例反馈量取样于输出电流，其大小与输出电流成比例判断方法判断方法输出短路法：输出短路法：技巧：技巧：反馈网络的一端若反馈网络的一端若并联并联于输出端则为电压反馈（即直接相连）；于输出端则为电压反馈（即直接相连）；反馈网络的一端若反馈网络的一端若串联串联于输出端则为电流反馈于输出端则为电流反馈（即不直接相连）。（即不直接相连）。.令输出电压为令输出电压为0，无反馈信号，为电压反馈。，无反馈信号，为电压反馈。令输出电压为令输出电压为0，有反馈信号，为电流反馈。，有反馈信号，为电流反馈。电压反馈电压反馈电电流流反反馈馈技巧：技巧：反馈网络的一端若反馈网络的一端若并联

10、并联于输出端则为电压反馈（即直接相连）；于输出端则为电压反馈（即直接相连）；反馈网络的一端若反馈网络的一端若串联串联于输出端则为电流反馈于输出端则为电流反馈（即不直接相连）。（即不直接相连）。.五五.串联反馈和并联反馈（输入端）串联反馈和并联反馈（输入端）串联反馈：串联反馈：反馈量与输入量在反馈量与输入量在输入回路输入回路以电压形式相加减。以电压形式相加减。并联反馈：并联反馈：反馈量与输入量在反馈量与输入量在输入回路输入回路以电流形式相加减。以电流形式相加减。fDiuuufDiiii串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈对于串联反馈：对于串联反馈：输入量与反馈量作用在不同的两点上。输入量与反馈量作用

11、在不同的两点上。对于并联反馈：对于并联反馈：输入量与反馈量作用在同一点上。输入量与反馈量作用在同一点上。并联并联反馈反馈串串联联反反馈馈.对于三极管电路：对于三极管电路：T输入量反馈量输入量反馈量T 若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射若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。极，则为并联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。则为串联反馈。T输入量反馈量T输入量反馈量.对于运放电路：对于运放电路：若反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并若反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并联

12、反馈。联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在同相端一个加在反相若反馈信号与输入信号一个加在同相端一个加在反相端则为串联反馈。端则为串联反馈。反馈量+u+uA输入量反馈量u+输入量u+A输入量+A+u反馈量u+uA+u输入量反馈量.本级反馈本级反馈反馈只存在于某一级放大器中反馈只存在于某一级放大器中 级间反馈级间反馈反馈存在于两级以上的放大器中反馈存在于两级以上的放大器中例例六六.本级反馈与级间反馈本级反馈与级间反馈VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈.6.2负反馈放大电路的四种基本

13、组态负反馈放大电路的四种基本组态 电压串联负反馈电压串联负反馈 电压并联负反馈电压并联负反馈 电流串联负反馈电流串联负反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈.四种反馈组态：注意量纲：注意量纲电压串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈.一一.电压串联负反馈电压串联负反馈用用“瞬时极性法瞬时极性法”判断反馈极性：判断反馈极性：211RRRuuof fDiuuu串联负反馈串联负反馈忽略输入电压对忽略输入电压对R1R2的作用，且集成的开环差模增益和的作用，且集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，则存在差模输入电阻为无穷大，则存在“虚短虚短”和和“虚断虚断”现象。现象。I12o211off

14、DI)1(uRRuRRRuuuuu电路的输出电压受输入电压的控制电路的输出电压受输入电压的控制,输出电阻趋于输出电阻趋于0若输出端短路，则若输出端短路，则uf为为0，为电压反馈。，为电压反馈。.分立电路电压串联负反馈分立电路电压串联负反馈RL变化变化uO uf ud(ube)uO 电压负反馈的特性电压负反馈的特性稳定输出电压稳定输出电压稳定过程：稳定过程：负载变化时，负载变化时，输出电压稳定输出电压稳定输出电阻输出电阻VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1ui一定一定.二二.电流串联负反馈电流串联负反馈用用“瞬时极性法瞬时极性法

15、”判断反馈极性：判断反馈极性：集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，则存在则存在“虚短虚短”和和“虚断虚断”现象。现象。电路的输出电流受输入电压的控制，输出电阻趋于无穷大电路的输出电流受输入电压的控制，输出电阻趋于无穷大IoIofuRiuRiu111则电流反馈电流反馈fDiuuu串联负反馈串联负反馈.分立电路组成的电流串联负反馈电路分立电路组成的电流串联负反馈电路io uf ud io 引入电流负反馈的目的引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定输出电流稳定过程：稳定过程：负载变化时，负载变化时，输出电流稳定输出电流稳定输出电阻输出电阻+CTRb1CC

16、Rb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-RL变化变化.三三.电压并联负反馈电压并联负反馈用用“瞬时极性法瞬时极性法”判断反馈极性：判断反馈极性：并联负反馈并联负反馈集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，则存在则存在“虚短虚短”和和“虚断虚断”现象。现象。电路的输出电压受输入电流的控制，输出电阻趋于电路的输出电压受输入电流的控制，输出电阻趋于0fDiiiiR0iofiofPNiuiiRuiuu则电压反馈.分立电路电压并联负反馈分立电路电压并联负反馈ffRuRuuiioof反馈量与输出电压成比例，反馈量与输出电压成比例，所以

17、是电压反馈。所以是电压反馈。因为反馈电流：因为反馈电流：+TLR-cui-b+iCC+sRi+VOuu-ssRRffi并联负反馈并联负反馈fDiiii.四四.电流并联负反馈电流并联负反馈用用“瞬时极性法瞬时极性法”判断反馈极性：判断反馈极性：并联负反馈并联负反馈集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，集成的开环差模增益和差模输入电阻为无穷大，则存在则存在“虚短虚短”和和“虚断虚断”现象。现象。fDiiii电路的输出电流受输入电流的控制，电路的输出电流受输入电流的控制，输出电阻趋于无穷大。输出电阻趋于无穷大。IoofiPNiRRiiRRRiiuu）（电流反馈2121210.分立电路组成的电流并

18、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引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定输出电流稳定过程：稳定过程：负载变化时，负载变化时，输出电流稳定输出电流稳定输出电阻输出电阻RL io(ic2)if id（ib）io(ic2)+-Rc1c2RRfRe2RsLR1T2Tic2ifsius-u+O+-uiCC+Vib.五五.反馈类型及判别方法总结反馈类型及判别方法总结2.2.直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈注意电容的注意电容的“隔直通交隔直通交”作用作用1.1.反馈极性：正反馈与负反馈反馈极性：正反馈与负反馈判定方法判定方法“瞬时极性法瞬时极性法”对于串联反馈：输入量与反馈量作用在不

19、同的两点上。对于串联反馈：输入量与反馈量作用在不同的两点上。对于并联反馈：输入量与反馈量作用在同一点上。对于并联反馈：输入量与反馈量作用在同一点上。3.3.电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判定方法判定方法“输出短路法输出短路法”4.4.串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈技巧：技巧：反馈网络的一端若并联于输出端则为电压反馈（即直接相连）；反馈网络的一端若并联于输出端则为电压反馈（即直接相连）；反馈网络的一端若串联于输出端则为电流反馈反馈网络的一端若串联于输出端则为电流反馈（即不直接相连）。（即不直接相连）。.（1）串联反馈）串联反馈信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响ud=ui-u

20、fus应为恒压源，即信号源内阻应为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。越小越好。（2）并联反馈）并联反馈id=ii-ifis应为恒流源，即信号源内阻应为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。越大越好。.例题例题6.2.1电流串联交直流负反馈电流串联交直流负反馈试判断下各图电路中有哪些反馈类型试判断下各图电路中有哪些反馈类型.例题例题6.2.2电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈试判断下各图电路中有哪些反馈类型试判断下各图电路中有哪些反馈类型.电流串联交直流负反馈电流串联交直流负反馈电压并联交直流负反馈电压并联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈正反馈正反馈习题习题:试判断下各图电

21、路中有哪些反馈类型试判断下各图电路中有哪些反馈类型.电流并联交直流负反馈电流并联交直流负反馈电压串联直流负反馈电压串联直流负反馈正反馈正反馈电压并联直流负反馈电压并联直流负反馈.电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压串联负反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈.电压并联交直流负反馈电压并联交直流负反馈电压并联交直流负反馈电压并联交直流负反馈电流串联直流负反馈电流串联直流负反馈正反馈正反馈电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈.电压串联交直流负反馈电压串联交直流负反馈电压并联直流负反馈电压并联直流负反馈

22、电流串联交直流负反馈电流串联交直流负反馈电流并联交直流负反馈电流并联交直流负反馈.XXAiofiiXXX.3.1方框图：方框图：A称为开环放大倍数称为开环放大倍数ofXXF Af称为闭环放大倍数称为闭环放大倍数F称为反馈系数称为反馈系数6.3 反馈放大电路方框图及一般表达式反馈放大电路方框图及一般表达式iofXXAAF称为环路放大倍数称为环路放大倍数XXAifF.6.3.2 四种反馈组态电路的方框图四种反馈组态电路的方框图ooooIXUX 电电流流负负反反馈馈：电电压压负负反反馈馈：fiifiifiifiiIIIXXXUUUXXX 即即并并联联负负反反馈馈：即即串串联联负负反反馈馈：.oooo

23、IXUX 电电流流负负反反馈馈：电电压压负负反反馈馈：fiifiifiifiiIIIXXXUUUXXX 即即并并联联负负反反馈馈：即即串串联联负负反反馈馈：.6.3.3 负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度FA 1时，时，11 )1(FA，FAA 时时，11 )2(FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时，11 )3(FA，FAA 自激振荡自激振荡即即ui=0时有时有 uo；时时，01 )4(FA，F AfioiofXXXXXA oooXFAXX FAA1.6.4 6.4 深度负反馈放大电路放大倍数分析深度负反馈放大电路放大倍数分析

24、 6.4.1深度负反馈的实质深度负反馈的实质深度负反馈实质是在近似分析中忽略净输入量。深度负反馈实质是在近似分析中忽略净输入量。由由FAAA1f得得FFAA1 11 FA将将iofXXAofXXF代入上式代入上式得得即：输入量近似等于反馈量即：输入量近似等于反馈量净输入量近似等于零净输入量近似等于零或或ifXX0fiiXXX当电路引入深度串联负反馈时，当电路引入深度串联负反馈时，当电路引入深度并联负反馈时，当电路引入深度并联负反馈时，ifUUif II.深度负反馈条件下：深度负反馈条件下：Xi=Xi-Xf0uP=uN（运放电路）（运放电路）ue=ub（三极管电路）（三极管电路）(1)“虚短虚短

25、”uD0(2)“虚断虚断”iD0iP=iN=0（运放电路）（运放电路）ib=0（三极管电路）（三极管电路）-u-R+fu+R-u+1fAd+i+-u+fui+-TfR+u-d+T-i+ufRiiibif深度负反馈条件下，深度负反馈条件下，基本放大电路基本放大电路“虚短虚短”、“虚断虚断”的概念的概念u+-A+ifRiifiiPi-i.6.4.2反馈网络和放大倍数的分析反馈网络和放大倍数的分析211RRRUUFofuu 1211RRFAAuuufuuf 电路输出可近似为受控恒压源电路输出可近似为受控恒压源1。电压串联负反馈。电压串联负反馈.2。电流串联负反馈。电流串联负反馈RIRIIUFooof

26、ui RFAuiiuf11 RRFRURIUUALuiLfLoiouf .RURUUIFooofiu1 3。电压并联负反馈。电压并联负反馈 iufoiouifFIUIUA1.ssiusfosousfRRRFRIUUUA 11sfsisRIRIU 必须存在必须存在Rs,否则无反馈作用。否则无反馈作用。.4。电流并联负反馈。电流并联负反馈212RRRIIFofii iifoioiifFIIIIA1oIoI.oIsLsLiisfLosousfRRRRRRFRIRIUUA)1(121 .深度负反馈放大电路放大倍数的步骤：深度负反馈放大电路放大倍数的步骤：1。正确判断反馈组态。正确判断反馈组态2。求解反

27、馈系数。求解反馈系数usfuffAAAF 或或或或求求解解。利利用用3.5,ufL321AkR k2Rk100Rk10R6.4.1 下下的的求求解解在在深深度度负负反反馈馈条条件件电电路路如如图图，已已知知例例题题电流串联负反馈电流串联负反馈解：解：3132132131)(RRRRRIRRRRRIoo LfLoiouufRRRRRRURIUUA31321 foioiufUIUIA.42A,100R,10R,6.4.2ufkk求深度负反馈下电路如图例题电压串联负反馈电压串联负反馈解：解：foioufUUUUA 244221RRURRRUoo .AA,6.4.3uff；求深度负反馈下组态交流负反馈

28、判断电路中引入了哪种电路如图例题foioufUUUUA 1111efofeeoRRURRRU 电压串联负反馈电压串联负反馈.AA,6.4.4uff；求求深深度度负负反反馈馈下下组组态态交交流流负负反反馈馈判判断断电电路路中中引引入入了了哪哪种种电电路路如如图图例例题题feeofiiRRRIIF 22211efiifoioiifRRFIIIIA sLcefsfLosiLosousfRRRRRRIRIRIRIUUA/)1(22 电流并联负反馈电流并联负反馈oI.6.5 6.5 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 提高增益的稳定性提高增益的稳定性改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和

29、输出电阻 扩展频带扩展频带减少非线性失真减少非线性失真 在放大器中引在放大器中引入负反馈入负反馈 降低了放大倍数降低了放大倍数.6.5.1 稳定放大倍数稳定放大倍数闭环时闭环时FAAA 1F则则2F)1(1AFdAdA 只考虑幅值有只考虑幅值有AFAA 1FAdAAFAdA 11FF即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1F 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的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。线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。

30、.6.5.2 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻iiiIU=RiiiiifiiiifRAFIAFUUIUUIU=R)1(1)(1)串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加 增加（增加（1AF）倍）倍一、对输入电阻的影响一、对输入电阻的影响.Rb在反馈环之外时串联负反馈电路的方框图在反馈环之外时串联负反馈电路的方框图/ifbifRR=R.iiiIU=RAFRAFIIUIIUIU=Riiiifiiiiif 1(2)(2)并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小减小（减小（1AF）倍）倍.二、对输出电阻的影响二、对输出电阻的影响(1)(1)电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈

31、使输出电阻减小 电流负反馈电流负反馈稳定输出电流（当负载变化时）稳定输出电流（当负载变化时）恒流源恒流源输出电阻大。输出电阻大。(2)(2)电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高电压负反馈电压负反馈稳定输出电压（当负载变化时）稳定输出电压（当负载变化时）恒压源恒压源输出电阻小。输出电阻小。.对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响1.串联负反馈使电路的输入电阻增加：串联负反馈使电路的输入电阻增加：iifRAFR)1(2.并联负反馈使电路的输入电阻减小：并联负反馈使电路的输入电阻减小：)1(AFRRiif 3.电压负反馈使电路的输出电阻减小：电压负反馈使电路的输出电阻减小：)1(A

32、FRRoof 4.电流负反馈使电路的输出电阻增加：电流负反馈使电路的输出电阻增加：iofRAFR)1(串多串多并少并少压少压少流多流多.6.5.3 展宽频带展宽频带可以证明：可以证明：fbwf=(1+AF)fbw放大器的一个重要特性：放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。增益与通频带之积为常数。即：即：Amf fbwf=Am fbw020lg|A|（dB）F（Hz）Am fL fH fLf fHf Amf放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。.6.5.4 减小非线性失真减小非线性失真Auiufuiuoud加反馈前加反馈前加反

33、馈后加反馈后AF+失真失真改善改善uououd.为改善性能引入负反馈的一般原则为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量要稳定直流量引直流负反馈引直流负反馈 要稳定交流量要稳定交流量引交流负反馈引交流负反馈 要稳定输出电压要稳定输出电压 引电压负反馈引电压负反馈 要稳定输出电流要稳定输出电流 引电流负反馈引电流负反馈 要增大输入电阻要增大输入电阻 引串联负反馈引串联负反馈 要减小输入电阻要减小输入电阻 引并联负反馈引并联负反馈 要增大输出电阻要增大输出电阻 引电流负反馈引电流负反馈 要减小输出电阻要减小输出电阻 引电压负反馈引电压负反馈.举例：举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。在下

34、面的放大器中按要求引入适当的反馈。（1）希望加入信号后，）希望加入信号后，ic3的数值基本不受的数值基本不受R6改变的影响。改变的影响。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R.（2）希望接入负载后，输出电压）希望接入负载后，输出电压UO基本稳定。基本稳定。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R.（3）希望输入端向信号源索取的电流小。）希望输入端向信号源索取的电流小。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R.（4）希望稳定静态工作点。）希望稳定静态工作点。解：解：以上

35、两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳定静态工作点。定静态工作点。如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？CVVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R.例题例题6.5.1电路如图，为了达到下列目的，分别说明应引入哪种组态的负反馈电路如图，为了达到下列目的，分别说明应引入哪种组态的负反馈以及电路如何连接。以及电路如何连接。（1）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载的能力。）减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载的能力。（2）将输入电流转换成与

36、之成稳定线性关系的输出电流。）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流。（3）将输入电流转换成稳定的输出电压。）将输入电流转换成稳定的输出电压。.解：解：（1）电路需要增大输入电阻并且减小输出电阻，）电路需要增大输入电阻并且减小输出电阻，故引入电压串联负反馈。故引入电压串联负反馈。4与与6、3与与9、8与与10相连。相连。（2）电路需要引入电流并联负反馈。）电路需要引入电流并联负反馈。4与与6、2与与9、7与与10相连。相连。（3）电路需要引入电压并联负反馈。）电路需要引入电压并联负反馈。5与与6、2与与9、8与与10相连。相连。.一、自激振荡产生的原因及条件1.现象：输入信号为：输入信号

37、为0 0时，输出有一定幅值、一时，输出有一定幅值、一定频率的信号，称电路产生了自激振荡。定频率的信号，称电路产生了自激振荡。负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段。负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段。低频低频干扰干扰或产或产生了生了轻微轻微低频低频振荡振荡高频高频干扰干扰或产或产生了生了轻微轻微高频高频振荡振荡实验实验波形波形.oifo XXXX 在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号，对于的信号，对于f=f0 的信号，产生正反馈过程的信号，产生正反馈过程 输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激输出量逐渐增大，直至达到动态平

38、衡，电路产生了自激振荡。振荡。2.原因fiiXXX 在低频段或高频段，若存在在低频段或高频段，若存在一个频率一个频率f0，且当，且当 f f0 时附加时附加相移为相移为，则，则.ooi 0XXX维持时，ooXFAX1FA3.自激振荡的条件1FA)()12(1FA为整数nnFA 由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的过程，起振条件为过程，起振条件为幅值平衡条件幅值平衡条件相位平衡条件相位平衡条件.二、负反馈放大电路稳定性的分析附加相移由放大电路决定附加相移由放大电路决定;振荡只可能产生在高频段。振荡只可能产生在高频段。090AAf，时，设反馈网络

39、为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。0180AAf，时，因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。0270AAf，时，对于产生对于产生180附加相移的信号频率，有可能满足起振条件，附加相移的信号频率，有可能满足起振条件，故引入负反馈后可能振荡。故引入负反馈后可能振荡。对于单管放大电路对于单管放大电路:对于两级放大电路对于两级放大电路:对于三级放大电路对于三级放大电路:.什么样的放大电路

40、引入负反馈后容易产生自激振荡？三级或三级以上放大电路引入负反馈后有可能产三级或三级以上放大电路引入负反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引入负反馈后有可能产生或三个以上的放大电路，引入负反馈后有可能产生低频振荡。低频振荡。放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大。的可能性越大。环路放大倍数环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件，闭越大，越容易满足起振条件，闭环后越容易产生自激振荡。环后越

41、容易产生自激振荡。.自激振荡：自激振荡：1。直接耦合电路中、低频时不会产生自激振荡。直接耦合电路中、低频时不会产生自激振荡。2。单管放大电路也不可能产生自激振荡。单管放大电路也不可能产生自激振荡。3。三级以上电路中容易产生高频振荡。三级以上电路中容易产生高频振荡。4。电路中耦合电容、旁路电容多时容易产生低频振荡。电路中耦合电容、旁路电容多时容易产生低频振荡。正弦波振荡的频率必须是一定的，也就是正弦波振荡的频率必须是一定的，也就是说在放大、反馈回路中应该有选频作用，将说在放大、反馈回路中应该有选频作用，将不要的频率抑制掉。不要的频率抑制掉。自激振荡由其自身条件决定的，不因其输入信号的自激振荡由其

42、自身条件决定的，不因其输入信号的改变而消除。要消除，必须破坏产生振荡的条件。改变而消除。要消除，必须破坏产生振荡的条件。.三、负反馈放大电路稳定性的判断已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。使环路增益下降到使环路增益下降到0dB的频率，记作的频率，记作fc；使使AF(2n1)的频率，记作的频率，记作f0。fcf0fcf0.稳定性的判断fcf0满足起满足起振条件振条件电路不稳定电路不稳定电路稳定电路稳定 f0 fc，电路不稳定，会产生自激振荡；，电路不稳定，会产生自激振荡；f0 fc，电路稳定，不会产生自激振荡。电路稳定，不会产生自激振荡

43、。fcf0Gm幅值幅值裕度裕度m相位裕度相位裕度电路稳定电路稳定当当Gm10dB且且m45，才，才具有可靠的稳定性。具有可靠的稳定性。不满足不满足起振条件起振条件.四、消除自激振荡的方法1.简单滞后补偿)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA常用的方法为滞后补偿方法。常用的方法为滞后补偿方法。设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。20dB/十倍频40dB/十倍频60dB/十倍频fH1fH2fH3fO20lgAF.在最低的上限频率所在回在最低的上限频率所在回路加补偿电容。路加补偿电容。补偿电容补偿电容H1f.1.简单滞后补

44、偿最大附加相最大附加相移为移为-135 具有具有45的相位的相位裕度，故电路稳定裕度，故电路稳定补偿前补偿前补偿后补偿后。时，补偿后，当dB0lg20 H2FAff 滞后补偿法是滞后补偿法是以频带变窄为代以频带变窄为代价来消除自激振价来消除自激振荡的。荡的。)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA.2.密勒补偿CCkC)1(在获得同样补偿的在获得同样补偿的情况下，补偿电容比情况下，补偿电容比简单滞后补偿的电容简单滞后补偿的电容小得多。小得多。在最低的上限频率所在在最低的上限频率所在放大电路中加补偿电容。放大电路中加补偿电容。补偿前补偿前补偿后补偿后等效变换等效变换补偿电容补

45、偿电容.H1H12Hj11j1j1 ffffff，取代补偿后产生系数：3.RC 滞后补偿：在在最低的上限频率最低的上限频率所在回路加补偿。所在回路加补偿。)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA)j(1)j(1H3H1mm2H2HffffFAFAff，则若 上式表明，最大附加相移为上式表明，最大附加相移为180，不满足起振条件，闭，不满足起振条件，闭环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。补偿电路补偿电路.RC 滞后补偿与简单滞后补偿比较简单补偿后简单补偿后的幅频特性的幅频特性RC滞后补偿后滞后补偿后的幅频特性的幅频特性补偿前补偿前 滞后补偿

46、法消振均以频带变窄为代价，滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，RC滞后补偿较简滞后补偿较简单电容补偿使频带的变化小些。单电容补偿使频带的变化小些。为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方法。为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方法。.6.56.5 放大电路中反馈的其它问题一、放大电路中的正反馈一、放大电路中的正反馈二、电流反馈型集成运放二、电流反馈型集成运放三、方框图法解负反馈放大电路三、方框图法解负反馈放大电路.一、放大电路中的正反馈 引入的正、负反馈目标应引入的正、负反馈目标应一致。一致。自举电路：通过引入正反自举电路：通过引入正反馈，增大输入电阻，因而提馈，增大输入电阻，因而

47、提高输入电压。高输入电压。fuuRuRARiURRUARUUi1)1(3i33i3oi33负反馈负反馈正反馈正反馈两路反馈要分别分析！两路反馈要分别分析！.二、电流反馈型集成运放1.电流模技术 信号传递过程中除与晶体管信号传递过程中除与晶体管b-e间电压有关外，其余各间电压有关外，其余各参量均为电流量的电路称为电流模电路。参量均为电流量的电路称为电流模电路。电流源电路可按比例传输电流，故称为电流模电路的单电流源电路可按比例传输电流，故称为电流模电路的单元电路。元电路。IOii 优点：优点：（1）只要）只要uCE2UCES，iO就仅受就仅受ICM限制。限制。（2）iO与与iI具有良好的线性关系，

48、不受晶具有良好的线性关系，不受晶体管非线性特性的影响。体管非线性特性的影响。（3）极间电容有低阻回路，电路上限频率）极间电容有低阻回路，电路上限频率高。高。.2.2.由电流反馈型集成运放组成的负反馈放大电路的频率响应)21(j112HH12CRfffRRAu 改变改变R1可改变增益，但上可改变增益，但上限频率不变，即频带不变，限频率不变，即频带不变，带宽增益积不是常量。带宽增益积不是常量。.三、方框图法解负反馈放大电路FfffRRAFAfffRRA 1bwfHfLfofiffbwHLoi、首先求出负反馈放大电路的基本放大电路及其动态参数、首先求出负反馈放大电路的基本放大电路及其动态参数、反馈网

49、络和反馈系数，然后求解负反馈放大电路的动态参数，反馈网络和反馈系数，然后求解负反馈放大电路的动态参数，过程如下：过程如下：1.基本放大电路的求解方法：见第三版基本放大电路的求解方法：见第三版6.3.4节，其动态参数节，其动态参数的求解方法见的求解方法见3.2节。节。2.反馈网络及反馈系数的求解方法：见反馈网络及反馈系数的求解方法：见6.4节。节。3.负反馈放大电路动态参数的求解方法：见负反馈放大电路动态参数的求解方法：见6.5节。节。.电压电流转换电路电压电流转换电路6.76.7放大电路中其它形式的反馈放大电路中其它形式的反馈豪兰德电流源电路豪兰德电流源电路RuiRRRRIo ,312时时当当

50、.已知集成运放的开环差模增益和差模输入电阻均近于无穷已知集成运放的开环差模增益和差模输入电阻均近于无穷大，最大输出电压幅值为大，最大输出电压幅值为14V。填空：填空：电路引入了电路引入了 电压串联电压串联 交流负反馈，交流负反馈，电路的输入电阻趋近于电路的输入电阻趋近于 无穷大无穷大 ，电压放大倍数电压放大倍数AufuO/uI 11 。设设 uI1V，则，则uO 11 V；若若R1开路，则开路，则uO变为变为 1 V；若若R1短路，则短路，则uO变为变为 14 V；若若R2开路，则开路，则uO变为变为 14 V；若若R2短路，则短路，则uO变为变为 1 V。6.12 电路如图所示电路如图所示.