第七章-反馈放大电路课件.ppt

1、常熟理工学院自动化系常熟理工学院自动化系本章知识结构图本章知识结构图本章教学要求本章教学要求 掌握反馈的基本概念和类型，会判断放大电路中是否存在反馈掌握反馈的基本概念和类型，会判断放大电路中是否存在反馈以及反馈的类型，正确理解反馈一般表达式的含义。掌握负反馈以及反馈的类型，正确理解反馈一般表达式的含义。掌握负反馈对放大电路性能的影响，正确理解如何根据实际要求在电路中引对放大电路性能的影响，正确理解如何根据实际要求在电路中引入适当的反馈。掌握深负反馈条件下闭环电压增益的估算方法，入适当的反馈。掌握深负反馈条件下闭环电压增益的估算方法，正确理解负反馈放大电路产生自激振荡的条件。正确理解负反馈放大电

2、路产生自激振荡的条件。本章重点难点本章重点难点1放大电路中反馈类型的判别方法放大电路中反馈类型的判别方法判断放大电路中反馈类型的方法主要包括五个步骤：判断放大电路中反馈类型的方法主要包括五个步骤：（1）通过分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电）通过分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电路元件来判断是否存在反馈支路；路元件来判断是否存在反馈支路；（2）通过瞬时极性法判断反馈的极性。具体为设定输入信号的瞬时极性，）通过瞬时极性法判断反馈的极性。具体为设定输入信号的瞬时极性，通过分析电路中各点对通过分析电路中各点对“地地”交流电位的瞬时极性来判别正、负反馈，交流

3、电位的瞬时极性来判别正、负反馈，若反馈信号增强外加激励信号，使有效输入信号增强则为正反馈，若使若反馈信号增强外加激励信号，使有效输入信号增强则为正反馈，若使有效信号削弱的则为负反馈；有效信号削弱的则为负反馈；（3）根据反馈信号的成分判断反馈是直流反馈还是交流反馈，一般放大电）根据反馈信号的成分判断反馈是直流反馈还是交流反馈，一般放大电路中直流负反馈和交流负反馈往往同时存在；路中直流负反馈和交流负反馈往往同时存在；（4）通过输出假想短路法来判断反馈是电压反馈还是电流反馈。将反馈放）通过输出假想短路法来判断反馈是电压反馈还是电流反馈。将反馈放大电路的输出端短路，即大电路的输出端短路，即vo=0，若

4、反馈信号不存在，说明反馈信号与输，若反馈信号不存在，说明反馈信号与输出电压成比例，则为电压反馈，若反馈信号仍存在，说明反馈信号与输出电压成比例，则为电压反馈，若反馈信号仍存在，说明反馈信号与输出电压无关，而与输出电流成比例，则为电流反馈。电压反馈或电流反出电压无关，而与输出电流成比例，则为电流反馈。电压反馈或电流反馈也可通过直观法判断，具体表现为：反馈放大电路的输出端和反馈网馈也可通过直观法判断，具体表现为：反馈放大电路的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大电路的同一个电极上络的取样端处在同一个放大电路的同一个电极上,则为电压反馈，否则则为电压反馈，否则为电流反馈；为电流反馈；（5）根据反馈

5、信号和输入信号在输入端的求和形式不同，判断反馈是属于）根据反馈信号和输入信号在输入端的求和形式不同，判断反馈是属于串联反馈还是并联反馈。具体表现为：对于分立元件构成的放大电路，串联反馈还是并联反馈。具体表现为：对于分立元件构成的放大电路，当反馈信号与输入信号同加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈；当反馈信号与输入信号同加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈；若一个信号加在基极，另一个加在发射极，则为串联反馈。对于运放构若一个信号加在基极，另一个加在发射极，则为串联反馈。对于运放构成的放大电路，反馈信号与输入信号加在同一输入端，则为并联反馈；成的放大电路，反馈信号与输入信号加在同一输入端，则为

6、并联反馈；两信号加在不同输入端，则为串联反馈。两信号加在不同输入端，则为串联反馈。2负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响 在放大电路中引入负反馈的目的在于改善放大电路的工作性能，具体表现为：在放大电路中引入负反馈的目的在于改善放大电路的工作性能，具体表现为：（1）负反馈使电路的放大倍数降低，但能提高电压放大倍数的稳定性，深度负反馈）负反馈使电路的放大倍数降低，但能提高电压放大倍数的稳定性，深度负反馈时，最为稳定；时，最为稳定；（2）改善波形失真；）改善波形失真；（3）串联负反馈使放大电路的输入电阻增高，并联负反馈则使输入电阻减低；）串联负反馈使放大电路的输入电阻增高，并

7、联负反馈则使输入电阻减低；（4）电压负反馈使放大电路的输出电阻减小，具有稳定出电压的作用；而电流负反）电压负反馈使放大电路的输出电阻减小，具有稳定出电压的作用；而电流负反馈使输出电阻增大（如有馈使输出电阻增大（如有RC，则两者并联后，近似等于，则两者并联后，近似等于RC），具有稳定输出电），具有稳定输出电流的作用；流的作用；（5）展宽通频带。）展宽通频带。3深度负反馈下闭环增益和闭环电压增益的计算深度负反馈下闭环增益和闭环电压增益的计算 深度负反馈的特点是反馈信号和输入信号近似相等，闭环增益近似等深度负反馈的特点是反馈信号和输入信号近似相等，闭环增益近似等于反馈系数的倒数。于反馈系数的倒数。深

8、度负反馈放大电路中其闭环增益的求解步骤为：深度负反馈放大电路中其闭环增益的求解步骤为：（1）根据闭环增益近似等于反馈系数的倒数来直接求取闭环增益，并根据）根据闭环增益近似等于反馈系数的倒数来直接求取闭环增益，并根据反馈组态确定闭环增益的量纲；反馈组态确定闭环增益的量纲；（2）判断电路中的负反馈是串联负反馈还是并联负反馈（注意：不需要判）判断电路中的负反馈是串联负反馈还是并联负反馈（注意：不需要判断反馈是电压负反馈还是电流负反馈）；断反馈是电压负反馈还是电流负反馈）；（3）若为串联负反馈，则得出，列出关于的表达式，若为并联负反馈，则）若为串联负反馈，则得出，列出关于的表达式，若为并联负反馈，则得

9、出，列出关于的表达式；得出，列出关于的表达式；（4）估算闭环电压增益。）估算闭环电压增益。4负反馈放大电路中的自激振荡负反馈放大电路中的自激振荡 负反馈放大电路中的负反馈是在中频范围的情况下定义的，在负反馈放大电路中的负反馈是在中频范围的情况下定义的，在高频段或低频段，放大电路和反馈网络将会产生附加相位移，附高频段或低频段，放大电路和反馈网络将会产生附加相位移，附加相位移是负反馈放大电路产生自激振荡的根本原因，但同时必加相位移是负反馈放大电路产生自激振荡的根本原因，但同时必须满足幅值条件。须满足幅值条件。负反馈放大电路产生自激振荡的条件是，具体表现为幅值条件负反馈放大电路产生自激振荡的条件是，

10、具体表现为幅值条件和相位条件，其中和相位条件，其中 A、F分别是放大电路和反馈电路产生的附加分别是放大电路和反馈电路产生的附加相位移。相位移。第七章第七章 反馈放大电路反馈放大电路7.1 反馈的基本概念、反馈的基本概念、类型与判别类型与判别7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 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7.5 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算7.6 负反馈放大电路的设计负反馈放大电路的设计7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.8 负反

11、馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性 V或或I 输出输出 输入输入 反馈反馈 净输入净输入闭环闭环(closed-loop)(closed-loop)7.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念iXfXiXXoX开环开环(open-loop)(open-loop)反馈反馈-将放大电路输出回路中将放大电路输出回路中某个电量（电压或电流）的一部某个电量（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的电路形式分或全部，通过一定的电路形式（反馈网络）送回到放大电路的（反馈网络）送回到放大电路的输入回路，并同输入信号一起参输入回路，并同输入信号一起参与控制作用，以使放大电路某些与控制作用，以使放大电路某些性能获

12、得改善的过程。性能获得改善的过程。如何判断放大电路是否存在反馈？如何判断放大电路是否存在反馈？输出回路和输入回路之间是否存在反馈通路输出回路和输入回路之间是否存在反馈通路级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈开环状态开环状态7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈fX只有交流成分只有交流成分fX只有直流成分只有直流成分交流反馈交流反馈：直流反馈直流反馈：交直流反馈交直流反馈：按反馈信号的类型分类：按反馈信号的类型分类：既有交流成分又有直流成分既有交流成分又有直流成分fX影响交流性能影响直流性能判断图中哪些元件引入了级间直流反馈，哪些引入级间判断图中哪些元件引入了级间直流反馈，哪些引入级间交流

13、反馈？交流反馈？直流通路直流通路Rf1Rf2引入级间直流反馈引入级间直流反馈交流通路交流通路Re1引入级间交直流反馈引入级间交直流反馈1.正反馈2.负反馈 反馈信号削弱外加激励信号，使放大电路的净输入信号减小，反馈信号削弱外加激励信号，使放大电路的净输入信号减小，负反馈负反馈以牺牲放大倍数来改善放大电路的性能。以牺牲放大倍数来改善放大电路的性能。+-fiiXXXfiiXXX7.1.3 正反馈与负反馈（按反馈信号的极性分）正反馈与负反馈（按反馈信号的极性分）反馈信号增强外加激励信号，使放大电路的净输入信号增大，放大反馈信号增强外加激励信号，使放大电路的净输入信号增大，放大倍数得以提高，但加剧了放

14、大电路性能的不稳定。在某些振荡电路中，倍数得以提高，但加剧了放大电路性能的不稳定。在某些振荡电路中，有意引入有意引入正反馈正反馈构成自激振荡。构成自激振荡。判断反馈极性的方法判断反馈极性的方法瞬时极性法瞬时极性法 在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，用在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，用“+”、“-”表示。按信号传输方向依次判断相关点的对地表示。按信号传输方向依次判断相关点的对地瞬时极性瞬时极性或支路电流的或支路电流的瞬时瞬时流向流向，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，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，则为入减

15、小，则为负反馈负反馈；反之为；反之为正反馈正反馈。反馈信号和输入信号加于输入回反馈信号和输入信号加于输入回路路一点一点时，瞬时极性相同的为时，瞬时极性相同的为正反馈正反馈，瞬时极性相反的是瞬时极性相反的是负反馈负反馈。反馈信号和输入信号加于输入回反馈信号和输入信号加于输入回路路两点两点时，瞬时极性相同的为时，瞬时极性相同的为负反馈负反馈，瞬时极性相反的是瞬时极性相反的是正反馈正反馈。对对三极管三极管来说这两点是基极和来说这两点是基极和发射极，对发射极，对运算放大器运算放大器来说是同相来说是同相输入端和反相输入端和反相 输入端。输入端。UXIX串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈7.1.4 串联反馈

16、与并联反馈串联反馈与并联反馈1.并联反馈并联反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流形式比较求代数和。反馈信号与输入信号在输入端以电流形式比较求代数和。2.串联反馈串联反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压形式比较求代数和。反馈信号与输入信号在输入端以电压形式比较求代数和。（按反馈在输（按反馈在输入端的连接方入端的连接方式分）式分）并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈3.判断方法判断方法 根据三类电路（根据三类电路（BJT或或FET、运算放大器、差分放大电路）中输入信号和、运算放大器、差分放大电路）中输入信号和反馈信号加到两个输入端的方式判别具体反馈类型。反馈信号加到

17、两个输入端的方式判别具体反馈类型。运放运放差放差放BJT和和FETooUXooIXofUFX0Uo电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈ofIFX0Xf0Xf7.1.5 电压反馈与电流反馈（按输出连接方式分）电压反馈与电流反馈（按输出连接方式分）3.3.判断方法判断方法输出短路法输出短路法若负载若负载短路短路，反馈信号为零，则为，反馈信号为零，则为电压反馈电压反馈；若负载若负载短路短路，反馈信号不为零，则为，反馈信号不为零，则为电流反馈电流反馈。1.1.电压反馈电压反馈反馈信号取自输出电压，与输出电压成比例。反馈信号取自输出电压，与输出电压成比例。2.2.电流反馈电流反馈反馈信号取自输出电流，与输出

18、电流成比例。反馈信号取自输出电流，与输出电流成比例。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈总结：反馈放大器类型描述总结：反馈放大器类型描述类型类型=（交、直流）（交、直流）+输输 出出 +输入输入 +极性极性交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈负反馈负反馈正反馈正反馈例如：例如：交流交流电压电压串联串联负反馈负反馈四种交流负反馈放大器：四种交流负反馈放大器：电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈有有反反馈？馈？abcda 串联电压串联电压series-

19、shuntb 并联电压并联电压shunt-shuntc 串联电流串联电流series-seriesd 并联电流并联电流shunt-series例题例题:试判断图示电路试判断图示电路 R1、Rf各引入何种反馈？各引入何种反馈？引入引入交流交流电压串联负反馈电压串联负反馈引入引入交直流交直流电流并联负反馈电流并联负反馈1、R1 加在加在B1上：上：2、Rf 加在加在E1上：上：例题例题：试判断图示电路的反馈组态。试判断图示电路的反馈组态。交直流交直流电压电压串联串联负反馈负反馈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7.2.1

20、7.2.1电压串联负反馈电压串联负反馈基本放大器基本放大器Av反馈网络反馈网络FvgViViVfVoIgRLRoV.并联连接并联连接串联连接串联连接瞬时极性法瞬时极性法 反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈负反馈。当当vi一定时：一定时：若若 vovfvidvo 输出输出回路回路 反馈信号反馈信号与电压成比例，与电压成比例，是是电压反馈。电压反馈。输入输入回路回路 反馈电压反馈电压Vf与输入电压与输入电压Vid是是串联关系，串联关系，故为故为串联负反馈串联负反馈。AFAF vividvfvo结论：结论：电压负反馈放大电路

21、能稳定输出电压，电压负反馈放大电路能稳定输出电压，是一个电压控制电压源。是一个电压控制电压源。反馈系数：反馈系数：ofVVFvv例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。+vf-1.1.根据瞬时极性法判断根据瞬时极性法判断该电路为该电路为负反馈负反馈；2.反馈信号与电压成比例，是反馈信号与电压成比例，是电压反馈电压反馈；3.经经Rf加在发射极加在发射极E1 1上的反馈电压上的反馈电压V Vf f与输入电压与输入电压V Vi i是串联关是串联关系，系，故为故为串联负反馈串联负反馈。例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该

22、电路存在的反馈，并判断其反馈组态。解解:根据瞬时极性法该电根据瞬时极性法该电路是负反馈。路是负反馈。反馈信号反馈信号vf和输入信和输入信号号vi加在运放加在运放A1的两个的两个输入端，故为串联反输入端，故为串联反馈。馈。反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。交直流串联电压负反馈交直流串联电压负反馈 AFoIgRLRoV.gIiIiIfI.7.2.2 7.2.2 电压并联负反馈电压并联负反馈AF voIiIidIf电压负反馈电压负反馈输出输出端的取样是电压端的取样是电压并联负反馈并联负反馈输入端输入端Ii和和If以并联的方式进行比较以并联的方式进行比较7

23、.2.3 7.2.3 电流串联负反馈电流串联负反馈AFgViViVfVoIgRLRoVAF vividvf io输出输出端的取样是电流端的取样是电流电流负反馈电流负反馈。输入端输入端Vid和和Vf以串联的方式进行比较以串联的方式进行比较串联负反馈串联负反馈。电流串联负反馈电流串联负反馈例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。7.2.4 7.2.4 电流并联负反馈电流并联负反馈AFoIgRLRoVgIiIiIfI.iiiidifAFio当当ii一定时：一定时：RL ioifiidio 通过R、Rf电流负反馈稳定输出电流电流负反馈稳定输出电流

24、输出输出端的取样端的取样是电流，是电流，电流电流负反馈负反馈。输入端输入端Ii和和If以以电流的方式进电流的方式进行比较，行比较，并联并联负反馈负反馈。例题：例题：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。电流并联负反馈电流并联负反馈iIiI 输入信号与反馈信号是并联的形式，所以是并联负反馈。输入信号与反馈信号是并联的形式，所以是并联负反馈。反馈信号取自与输出电流，所以是电流负反馈。反馈信号取自与输出电流，所以是电流负反馈。fI例题：例题：试判断电路的反馈组态。试判断电路的反馈组态。经经Rf 加在加在E1上是上是交流负反馈交流负反馈，反馈信号和输入信号

25、加，反馈信号和输入信号加在在T1两个输入电极，故为两个输入电极，故为串联反馈串联反馈。经电阻经电阻R1加在基极加在基极B1上的是上的是直流电流并联负反馈直流电流并联负反馈。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并联负反馈电流并联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式注意：注意：信号的传输具有单向性。信号从输入端到输出端的信号的传输具有单向性。信号从输入端到输出端的传输只通过基本放大电路；信号从输出端到输入端的反传输只通过基本放大电路；信号从输出端到输入端的反馈只通过反馈网络。馈只通过

26、反馈网络。开环放大电路：开环放大电路：未引入反馈的基本未引入反馈的基本放大电路。放大电路。反馈放大电路：反馈放大电路：由基本放大电路和由基本放大电路和反馈网络构成的一反馈网络构成的一个闭环系统。个闭环系统。一一.负反馈放大电路的一般方框图负反馈放大电路的一般方框图fX :输入信号输入信号 :反馈信号反馈信号 :净输入信号净输入信号 idXiXidoXAX1.1.放大放大2.2.反馈反馈3.3.叠加叠加 fiidXXXofXFXsiXKX二二.负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式FAAXXAioF1FsoFSAKXXA三三.反馈深度和环路增益反馈深度和环路增益1.-1.-

27、环路增益环路增益2.-2.-反馈深度反馈深度 ,一般负反馈一般负反馈；,深度负反馈深度负反馈，闭环放大倍数仅与反馈，闭环放大倍数仅与反馈系数有关；系数有关；，正反馈正反馈；,自激振荡自激振荡。FAAXXAioF1FAFA1AAFAF,1111FAAAFAF,11FAFA,01放大电路和反放大电路和反馈网络所形成馈网络所形成环路的增益。环路的增益。注意注意:、和和 可以是电压信号可以是电压信号，也可以是电流信号。，也可以是电流信号。iXfXoX1、三者都是电压信号时，、三者都是电压信号时，、无量纲，无量纲，和和 是电压是电压增益；增益；AfAFAfA 2、三者都是电流信号时，、三者都是电流信号时

28、，、无量纲，无量纲，和和 是电流是电流放大倍数。放大倍数。AfAFfAA 在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反馈在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反馈系数的倒数，与有源器件的参数基本无关。一般反馈网系数的倒数，与有源器件的参数基本无关。一般反馈网络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因此深络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因此深度负反馈时的放大倍数比较稳定。度负反馈时的放大倍数比较稳定。3、三者既有电压信号又有电流信号时，、三者既有电压信号又有电流信号时，、有量纲，有量纲，和和 也有专门的放大倍数称谓也有专门的放大倍数称谓 、。fAAfAFAifAvfArfAgfA【例

29、题】【例题】某电压串联负反馈放大电路在中频区的反馈系数某电压串联负反馈放大电路在中频区的反馈系数F=0.01，输入信号，输入信号vi=10mV，开环电压增益，开环电压增益Av=104，求该，求该电路的闭环增益电路的闭环增益Avf、反馈电压、反馈电压vf和净输入电压和净输入电压vid。7.4 负反馈对放大电路性能的影响7.4.1 7.4.1 对增益的影响对增益的影响7.4.2 7.4.2 对输入电阻的影响对输入电阻的影响7.4.3 7.4.3 对输出电阻的影响对输出电阻的影响7.4.4 7.4.4 对通频带的影响对通频带的影响7.4.5 7.4.5 对非线性失真的影响对非线性失真的影响7.4.6

30、 7.4.6 对噪声、干扰和温漂的影响对噪声、干扰和温漂的影响结论：结论：引入负反馈后，增益下降为原来的引入负反馈后，增益下降为原来的1/（1+AF），但其），但其稳定性提高为原来的（稳定性提高为原来的（1+AF）倍。）倍。不同的反馈能稳定不同的增益。不同的反馈能稳定不同的增益。7.4.1 提高增益的稳定性一、一、降低放大倍数降低放大倍数AFAAF1深度负反馈时深度负反馈时FAFAAf11二、提高放大倍数的稳定性二、提高放大倍数的稳定性AdAAFAdAFF11引入深度负反馈后，引入深度负反馈后，放大电路的增益由放大电路的增益由反馈网络决定，与反馈网络决定，与基本放大电路无关。基本放大电路无关。

31、【例题】【例题】设设某放大电路的某放大电路的A=1000，由于环境温度变化，使，由于环境温度变化，使增益下降为增益下降为900，引入负反馈后，反馈系数，引入负反馈后，反馈系数F=0.099。求闭。求闭环增益的相对变化量。环增益的相对变化量。7.4.2 7.4.2 减小非线性失真和抑制噪声、干扰和温漂减小非线性失真和抑制噪声、干扰和温漂注意：注意：引入负反馈后，虽然增益减小了，但增益随输入信号变化而引入负反馈后，虽然增益减小了，但增益随输入信号变化而变化的程度也减小了，输入信号与输出信号间呈现线性关系，即变化的程度也减小了，输入信号与输出信号间呈现线性关系，即减小非线性失真。减小非线性失真。负反

32、馈对输入信号的固有失真是无能为力的，即只对环内非负反馈对输入信号的固有失真是无能为力的，即只对环内非线性失真起作用。线性失真起作用。ViVo开环开环传输传输特性特性闭环闭环传输传输特性特性一、负反馈对非线性失真的影响一、负反馈对非线性失真的影响二、负反馈对噪声的影响二、负反馈对噪声的影响 nsVVNS2VnsAVVNSVVVVVSFAAAAVV212101VVVVnFAAAV2111 在输入级和噪声级间增加前置级并引入反馈，将噪声或干扰纳入在输入级和噪声级间增加前置级并引入反馈，将噪声或干扰纳入反馈回路，提高信噪比。反馈回路，提高信噪比。负反馈只对反馈环内的噪声和干扰有抑制作用。负反馈只对反馈

33、环内的噪声和干扰有抑制作用。引入负反馈后的放大倍数引入负反馈后的放大倍数 引入负反馈后的上限频率引入负反馈后的上限频率 引入负反馈后的下限频率引入负反馈后的下限频率HMfjAjAFjAjAjA/11FAffMLLf17.4.3 负反馈对通频带的影响HMHffFAf 1BWFABWfffBWfffBWMfHLHHfLfHff1BWABWAff结论：结论：1.1.引入负反馈后的中频增益引入负反馈后的中频增益减小减小为原来的为原来的1/(1+AMF)；2.2.引入负反馈后的下限频率引入负反馈后的下限频率减小减小为原来的为原来的1/(1+AMF)；3.3.引入负反馈后的上限频率引入负反馈后的上限频率增

34、大增大为原来的为原来的(1+AMF)倍；倍；4.4.引入负反馈后的通频带引入负反馈后的通频带展宽展宽为原来的为原来的(1+AMF)倍。倍。因为增益与通频带之积为常数，负反馈深度愈深，则增因为增益与通频带之积为常数，负反馈深度愈深，则增益愈小益愈小，通频带愈宽，通频带愈宽。7.4.4 7.4.4 负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响 负反馈对输入电阻的影响取决于反馈网络与基本放大电路的输入回负反馈对输入电阻的影响取决于反馈网络与基本放大电路的输入回路的连接方式，即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。路的连接方式，即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。一、串联负反馈使输

35、入电阻增加一、串联负反馈使输入电阻增加iiiiiiifiiiif11RFAIVFAIFAVVIVVIVR)()(Ri=rid 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oiifiiiif iXFIVIIVIVRFArFAIIViii1id串联或并联负反馈仅使串联或并联负反馈仅使反馈回路内反馈回路内的输入电阻增大或减小。的输入电阻增大或减小。输入电阻增加、减小的程度取决于输入电阻增加、减小的程度取决于反馈深度反馈深度。串联串联负反馈使闭环输入电阻负反馈使闭环输入电阻增加增加到开环输入电阻的（到开环输入电阻的（1 1AFAF）倍。）倍。并联并联负反馈使闭环输入电阻负反馈使闭环输入电阻

36、降低降低到开环输入电阻的到开环输入电阻的 1/（1+AF）。）。一、电压负反馈使输出电阻减小一、电压负反馈使输出电阻减小将负载开路，在输出端加入一个等效电压将负载开路，在输出端加入一个等效电压Vo，并将输入端接地，则，并将输入端接地，则oooooooofoooiooo1RFAVRVFAVRXAVRXAVIvvvv)(FARIVRvooooof17.4.5 7.4.5 负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响负载开路负载开路时的电压时的电压增益增益 电压负反馈使输出电电压负反馈使输出电阻减小与电压负反馈阻减小与电压负反馈能稳定输出电压是一能稳定输出电压是一致的。输出电阻小，致的。输出电阻小，

37、带负载能力强，输出带负载能力强，输出电压的降落就小，稳电压的降落就小，稳定性就好。定性就好。二、电流负反馈使输出电阻增加二、电流负反馈使输出电阻增加 将负载电阻开路，在输出端加入一个等效的电压将负载电阻开路，在输出端加入一个等效的电压Vo，并令输入，并令输入信号源为零，即信号源为零，即XS=0。可得。可得osfsisIFAXAXAiiiososooo1)(IFAIFAIRViiosooof)1(RFAIVRi负载短路时的开环增负载短路时的开环增益，即将负载短路，益，即将负载短路，把电压源转换为电流把电压源转换为电流源，再将负载开路的源，再将负载开路的增益。增益。电流负反馈使输出电阻电流负反馈使

38、输出电阻增加与电流负反馈能稳增加与电流负反馈能稳定输出电流是一致的。定输出电流是一致的。输出电阻大，负反馈放输出电阻大，负反馈放大电路接近电流源的特大电路接近电流源的特性，输出电流的稳定性性，输出电流的稳定性就好。就好。反馈信号在输出端的采样方式决定了输出电阻的改变，改反馈信号在输出端的采样方式决定了输出电阻的改变，改变的程度决定于变的程度决定于反馈深度反馈深度：电压负反馈使输出电阻减小为电压负反馈使输出电阻减小为开环时的开环时的1/（1+AF）；电流负反馈使输出电阻增加为电流负反馈使输出电阻增加为开环时的开环时的（1AF）倍。倍。负反馈通过负反馈通过牺牲牺牲放大倍数来放大倍数来改善改善放大电

39、路的性能，改放大电路的性能，改善的程度取决于善的程度取决于反馈深度反馈深度。负反馈只能改善反馈负反馈只能改善反馈环内环内的性能！的性能！【例题】【例题】某放大器的某放大器的AV=1000，ri=10k，ro=10 k，fH=100kHz，fL=10kHz，在该电路中引入电压串联负反馈，在该电路中引入电压串联负反馈后，当开环放大倍数变化后，当开环放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化不时，闭环放大倍数变化不超过超过1%，求，求Avf、Rif、Rof、fHf、fLf。009.09910110/1 VVVVVFVFVVVVAFAFAAAAAF解：解：kHzfAFfkHzfAFfkAFRRkRAFRA

40、FAALVVLFHVVHFVVoofiVVifVVVVF11010111100010010)1(11010111001010)1(1001010001 F1FA1AAfFA 1+1时称为时称为深度负反馈深度负反馈fiXX0fiiXXXioXXfoXX7.5 深度负反馈条件下的近似计算0iX0iV0iIfiVVfiII“虚短虚短”“虚断虚断”“虚短虚短”+“虚断虚断”一、电压串联负反馈电压增益的估算一、电压串联负反馈电压增益的估算FAvf1FFAAAf11两种分析方法：两种分析方法：1.深度负反馈深度负反馈2.虚短、虚短概念的运用虚短、虚短概念的运用二、其它负反馈电路电压增益的估算二、其它负反馈

41、电路电压增益的估算 深度负反馈时，只需很小的净输入信号，就能得到很大深度负反馈时，只需很小的净输入信号，就能得到很大的反馈信号，且使输入信号和反馈信号近似相等，负反馈深的反馈信号，且使输入信号和反馈信号近似相等，负反馈深度愈深，度愈深，则两者愈近似相等，净输入信号愈接近于零。则两者愈近似相等，净输入信号愈接近于零。ififIIVV 并联负反馈：并联负反馈：串联负反馈：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闭环电压增益的估算步骤：闭环电压增益的估算步骤：1、根据深度负反馈条件估算闭环增益；根据深度负反馈条件估算闭环增益；2、分析负反馈是、

42、分析负反馈是串联负反馈串联负反馈还是还是并联负反馈并联负反馈；3、若是串联负反馈，则得出若是串联负反馈，则得出vfvi，若是并联负反馈，则若是并联负反馈，则 得出得出ifii；4、由实际电路列出求解、由实际电路列出求解vf、vi、if、ii的表达式；的表达式；5、估算闭环电压增益。、估算闭环电压增益。电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联正反馈电流串联正反馈电流串联负反馈电流串联负反馈例题：例题：如图所示反馈放大电路的交流通路中，输出端通过电阻与电路的如图所示反馈放大电路的交流通路中，输出端通过电阻与电路的输入端相连，形成大环反馈，（输入端相连，形成大环反馈，（1）试判断电路中大环反馈的组态；（

43、）试判断电路中大环反馈的组态；（2）判断判断T2和和T3之间所引入反馈的极性；（之间所引入反馈的极性；（3）求大环反馈的闭环增益的近）求大环反馈的闭环增益的近似表达式；（似表达式；（4）定性分析该电路的输入电阻和输出电阻。）定性分析该电路的输入电阻和输出电阻。iorfivA foivfR01ibeifivRoofRR例题例题 试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分析具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。请分析具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。例题例题 试判断图中反馈是正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分试判断图中反馈是

44、正反馈还是负反馈，若是负反馈，请分析具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。析具体类型，若满足深度负反馈，估算闭环电压增益。7.6 负反馈放大电路的自激振荡一一.产生自激振荡的幅度条件和相位条件产生自激振荡的幅度条件和相位条件 21012arg1，相位条件：相位条件：幅度条件：幅度条件：nnFAFA 1.1.找出相频特性上找出相频特性上 的相位移的相位移 对应的对应的 频率频率 ；2.2.在对数幅频特性上分析在对数幅频特性上分析 对应的对应的 是否是否 大于零，若大于零，则将产生自激震荡，若小于零，大于零，若大于零，则将产生自激震荡，若小于零，则不会产生自激震荡。则不会产生自激震荡。18

45、0FA FA0ff 0ff FAlg20二二.自激振荡的判断方法自激振荡的判断方法三三.负反馈放大电路中的稳定裕度负反馈放大电路中的稳定裕度1.1.稳定裕度稳定裕度 当环境温度、电路参数等在一定范围内发生当环境温度、电路参数等在一定范围内发生变化时，电路所需满足的一定的稳定条件。变化时，电路所需满足的一定的稳定条件。)(lg20dBFAGoffm 2.2.幅度裕度幅度裕度cffFAm 1803.3.相位裕度相位裕度稳定电路稳定电路的的Gm应应为负值为负值稳定电路稳定电路的的m应应为正值为正值02040606040200009018027027018090m|0fcf0ffcf0f|(f0)|1

46、80|(f0)|180fcfcf0f0ffGm(a)不稳定(b)稳定.F0.F|20lg|AF|/dB20lg|A.20lg|AF|/dB20lg|A一、判断题一、判断题1负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（）2若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。（）3阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（）4只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。（）5放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。（）6反馈量仅仅决定于输出量。（）7既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。（

47、）8电压增益在任何电路中均等同于电路增益。（）9负反馈只能改善反馈环路内的放大性能，对反馈环路之外无效。（）10负反馈放大电路只要在某一频率下变成正反馈，就一定会产生自激振荡。（）二、选择题二、选择题1对于放大电路，所谓开环是指 。A无信号源 B无反馈通路 C无电源 D无负载 2在输入量不变的情况下，若引入反馈后 ，则说明引入的反馈是负反馈。A输入电阻增大 B输出量增大 C净输入量增大 D净输入量减小 3直流负反馈是指 。A直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B只有放大直流信号时才有的负反馈C在直流通路中的负反馈4若希望提高放大器的带负载能力，可引入 反馈。A串联负反馈 B并联负反馈 C电压负反

48、馈 D电流负反馈5若希望电路负载变化时，输出电流稳定，则可引入 。A串联负反馈 B并联负反馈 C电压负反馈 D电流负反馈6在放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入 ；若要稳定放大器的增益，应引入 ；某些场合为了提高增益，可是适当引入 ；希望展宽频带，可以引入 ；如果改变输入或输出电阻，可以引入 ；为了抑制温漂，可以引入 。A直流负反馈 B交流负反馈 C交流正反馈 D直流负反馈7某负反馈放大器的开环放大倍数为75，反馈系数为004，则闭环放大倍数为 。A3 B1875 C1875 D258欲得到电流电压转换电路，应在放大电路中引入 ；欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入

49、；欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入 ；欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入 。A电压串联负反馈 B电压并联负反馈C电流串联负反馈 D电流并联负反馈9要求放大电路取用信号源的电流小，而且输出电压稳定，应选 负反馈。A电流串联 B电流并联 C电压串联 D电压并联10在深度负反馈条件下，可认为放大电路的放大倍数 。A仅与基本放大电路有关 B仅与反馈网络有关 C与基本放大电路和反馈网络关系都很密切 D与基本放大电路和反馈网络关系都无关一、一、1；2；3；4；5；6；7；8；9；10。二、二、1B；2D；3C；4C；5D，6ABCBBA；7B；8BCAC；9C；10B。