《负反馈放大电路》课件2.ppt

1、第六章第六章 负反馈放大电路负反馈放大电路课堂教学设计结构框架课堂教学设计结构框架分压式偏置放大电路开始开始案例引人案例引人探究式探究式+任务任务课件反馈的概念反馈的概念实际应用电路实际应用电路反馈的极性及分类反馈的极性及分类负反馈放大电路负反馈放大电路的判别方法的判别方法深度负反馈放大深度负反馈放大电路的分析方法电路的分析方法负反馈放大电路负反馈放大电路的方框图的方框图负反馈对放大电路负反馈对放大电路性能的影响性能的影响应用举例应用举例师生和谐互动结束课外任务电路的稳定性问题小结小结第第6 6章章 教学基本要求教学基本要求要知道要知道1.反馈、反馈深度的概念；反馈、反馈深度的概念；2.负反馈

2、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；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。会判断会判断反馈类型和极性反馈类型和极性会计算会计算深度负反馈放大电路电压放大倍数深度负反馈放大电路电压放大倍数负反馈放大电路负反馈放大电路6.1.1 反馈的概念反馈的概念6.1.2 反馈的极性与类型反馈的极性与类型6.1反馈的基本概念反馈的基本概念(Feed Back)6.1.1 反馈的概念反馈的概念1.反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量(电压或电流电压或电流)的部分或全的部分或全 部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回

3、路并影响输入量路并影响输入量(电压或电流电压或电流)和和输出量的过程。输出量的过程。2.信号的两种流向信号的两种流向正向传输：正向传输：输入输入 输出输出反向传输：反向传输：输输出出 输入输入 开环开环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络输入输入回路回路输出输出回路回路+C1RS+ui ReRb+VCCC2RL+us+uo+uid Re 介于输入输出回路，有反馈。介于输入输出回路，有反馈。反馈使反馈使 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。例如：例如：6.1.2 反馈的极性与类型反馈的极性与类型1.正反馈和负

4、反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈 反馈使净输入电量增加，使输出量增大。反馈使净输入电量增加，使输出量增大。负反馈负反馈 反馈使净输入电量减小，使输出量减小。反馈使净输入电量减小，使输出量减小。判断法：判断法：瞬时极性法瞬时极性法输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在不同端子引入，两在不同端子引入，两者极性相同为负反馈，者极性相同为负反馈，极性相反为正反馈。极性相反为正反馈。当输入信号和反馈当输入信号和反馈信号在同一节点引入信号在同一节点引入时，两者极性相同为时，两者极性相同为正反馈，极性相反为正反馈，极性相反为负反馈。负反馈。正反馈正反馈 负反馈负反馈二、二、直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈

5、直流反馈直流反馈 直流信号的反馈。直流信号的反馈。交流反馈交流反馈 交流信号的反馈。交流信号的反馈。直流反馈直流反馈无反馈无反馈交直流反馈交直流反馈交流反馈交流反馈直流负反馈的作用是稳定静态工作点；直流负反馈的作用是稳定静态工作点；交流负反馈能改善放大电路动态性能。交流负反馈能改善放大电路动态性能。三、电压反馈和电流反馈三、电压反馈和电流反馈电压反馈电压反馈 反馈信号取自输出电压。反馈信号取自输出电压。负反馈稳定输出电压。负反馈稳定输出电压。判别法：判别法：使使 uo=0(RL 短路短路)，若，若反馈消失为电压反馈反馈消失为电压反馈。电流反馈电流反馈 反馈信号取自输出电流。反馈信号取自输出电流

6、。负反馈稳定输出电流负反馈稳定输出电流判别法：判别法：使使 io=0(RL 开路开路)，若反馈消失为电流反馈。，若反馈消失为电流反馈。AFRLuo电压电压反馈反馈电流电流反馈反馈iouoFARLio四、串联反馈和并联反馈四、串联反馈和并联反馈串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电压相比较的形式在输入端出现。电压相比较的形式在输入端出现。uid=ui uf特点：特点：反馈信号和输入信号在不同节点引入。反馈信号和输入信号在不同节点引入。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电流相比较的形式在输入端出现。电流相比较的形式在输入端出现。iid=ii if特

7、点：特点：反馈信号和输入信号在同一节点引入。反馈信号和输入信号在同一节点引入。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufusRS+us例例 6.1.1+C1+ui ReRb+VCCC2RL+uo+uid +ufRL uo uf uid uo 稳定了输出电压，为电压反馈。稳定了输出电压，为电压反馈。反馈信号和输入信号在不同节点引入，为串联反馈。反馈信号和输入信号在不同节点引入，为串联反馈。例例 6.1.3 1.两个反馈都是负反馈。两个反馈都是负反馈。2.Rf1引入引入电压反馈电压反馈；Rf2引入引入电流反馈。电流反馈。反馈消失反馈消失反馈仍存在反馈仍存在3.Rf1引入引入串联反馈串联反馈；

8、Rf2引入引入并联反馈。并联反馈。io if iid io Rf1 所引反馈的作用：所引反馈的作用：Rf1 所引反馈所引反馈稳定了输出电流。稳定了输出电流。Rf2 所引反馈所引反馈稳定了输出电压。稳定了输出电压。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例例 6.1.2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6.2.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图AidXoXiX基本放大电路基本放大电路fXF+比较比较环节环节反馈网络反馈网络 Xi 输入信号输入信号(Ii 或或 Ui).Xid 净输入信号净输入信号(Iid 或或 Uid).Xo 输出信号输出信号(

9、Io 或或 Uo).Xf 反馈信号反馈信号(If 或或 Uf).fiidXXX=开环放大倍数开环放大倍数idoXXA=反馈系数反馈系数ofXXF=闭环放大倍数闭环放大倍数iofXXA=6.3 负反馈对放大电路的影响负反馈对放大电路的影响6.3.16.3.1提高增益的稳定性提高增益的稳定性AFAA=1f )1(dd2fAFAA=AAAFAAd11dff=Af 的相对变化量的相对变化量A 的相对变化量的相对变化量AAAAAF dd 11 f f 负负反反馈馈，例如，例如，1+AF=101，dA/A=10%则，则，dAf/Af=（10%）101 0.1%放大倍数稳定性提高了放大倍数稳定性提高了100

10、100倍。倍。6.3.2 6.3.2 减少非线性失真减少非线性失真uf加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反馈FufAuiuo+uiduo大大小小uiA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真6.3.36.3.3扩展通频带扩展通频带 BW无反馈时：无反馈时：BW=fH fL fH引入反馈后，引入反馈后，1f，AFAA=FAAAFAAAFAAALLLfm m mf HHHf1 ,1 1=，fA(f)OAm0707AmfLfHBWAf(f)Amf0707AmffLffHfBWf可证明：可证明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL/(1+AF)=(1+AF)fH fHf=(1+AF)BW BWf

11、 =fHf fLf6.3.4 6.3.4 对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响一一.对输入电阻的影响对输入电阻的影响RifiididifidiiifiAFuuiuuiuR=)1(i ifRAFR=深度负反馈：深度负反馈：ifR并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小Rifidididf ididiiifAFiiuiiuiuR=AFRR=1i if深度负反馈：深度负反馈：0ifRii A FuiuidufRiAFuidifiidii A FuiRiAFiid串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大二二.对输出电阻的影响对输出电阻的影响电压负反馈电压负反馈 F 与与 A 并

12、联，使输出电阻减小。并联，使输出电阻减小。AFRoRofFARR =1o ofA 为负载开路时的源电压放大倍数。为负载开路时的源电压放大倍数。深度负反馈：深度负反馈：0ofR电流负反馈电流负反馈 F 与与 A 串联，使输出电阻增大串联，使输出电阻增大AFRoRof)1(o ofRFAR =A 为负载短路时的源电压放大倍数。为负载短路时的源电压放大倍数。深度负反馈：深度负反馈：ofR类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响电压电压负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电压取样，即与电压取样，即与uo成正比。成正比。反馈信号通过元件连反馈信号通过元件连线从输出端取出。或线从输出端取

13、出。或负载短路，反馈消失。负载短路，反馈消失。稳定输出电压，稳定输出电压，减小输出电阻。减小输出电阻。电流电流负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电流取样，即与电流取样，即与io成正比。成正比。反馈信号与输出端无反馈信号与输出端无联系。或负载短路，联系。或负载短路，反馈依然存在。反馈依然存在。稳定输出电流稳定输出电流u，增大输出电阻。增大输出电阻。串联串联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电压相加减中以电压相加减的形式出现。的形式出现。输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在不同节点引入（例在不同节点引入（例如三极管如三极管b、e极，运极，运放的同相输入

14、端。放的同相输入端。增大输入电阻增大输入电阻并联并联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电流相加减中以电流相加减的形式出现。的形式出现。输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在同一节点引入（例在同一节点引入（例如三极管基极如三极管基极b、运放、运放的反相输入端。的反相输入端。减小输入电阻减小输入电阻表表4.2.1类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响直流直流负反馈负反馈反馈信号为直反馈信号为直流信号流信号直流通路存在反馈直流通路存在反馈稳定静态工作稳定静态工作点点交流交流负反馈负反馈反馈信号为交反馈信号为交流信号流信号交流通路存在反馈交流通路存

15、在反馈改善放大电路改善放大电路性能性能正反馈正反馈反馈信号使净反馈信号使净输入信号加强输入信号加强串联反馈：串联反馈：作用在不同节作用在不同节点的点的 ui 和和 uf 瞬时极性相瞬时极性相反反并联反馈：并联反馈：作用在同一节作用在同一节点的点的 ii 和和 if 瞬时极性相同瞬时极性相同放大倍数增加，放大倍数增加，电路工作可能电路工作可能不稳定不稳定负反馈负反馈反馈信号使净反馈信号使净输入信号减弱输入信号减弱串联反馈：串联反馈：作用与不同节作用与不同节点的点的ui和和uf瞬时极性相同瞬时极性相同并联反馈：并联反馈：作用与同一节作用与同一节点的点的ii 和和 if 瞬时极性相反瞬时极性相反放大倍数减小，放大倍数减小，改善电路性能改善电路性能本级反馈本级反馈反馈返送本级反馈返送本级反馈信号仅限本级反馈信号仅限本级改善本级性能改善本级性能级间反馈级间反馈反馈信号返送反馈信号返送到输入级输入到输入级输入回路回路反馈信号与后级输出回路反馈信号与后级输出回路有联系有联系改善总电路各改善总电路各项性能项性能