模电课件-第7章放大电路中的反馈-.ppt

1、33 MHzAnalog Electronics第第7章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈7.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法7.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 将放大电路输出回路的信号（电压或电流）的一部分将放大电路输出回路的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入回路，与输入信号迭加，就称为或全部引回到输入回路，与输入信号迭加，就称为反馈反馈。1 1、反馈：、反馈：放大器放大器输出输出输入输入开环开环闭环闭环反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号净输入信号净输入信号反馈框图：反馈框图：33 MHzAnalog Electronics 将放大电路输出回路的信号

2、（电压或电流）的一部分将放大电路输出回路的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入回路，与输入信号迭加，就称为或全部引回到输入回路，与输入信号迭加，就称为反馈反馈。1 1、反馈：、反馈：+VCCREiUoU+VCCREiUoU将输出电流将输出电流反馈到输入反馈到输入将输出电压将输出电压反馈到输入反馈到输入33 MHzAnalog Electronics若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。2、反馈的极性反馈的极性3、交流反馈和直流反馈、交流反馈和直流反馈 反馈信号只有

3、交流成分时为反馈信号只有交流成分时为交流反馈交流反馈，反馈信号只，反馈信号只有直流成分时为有直流成分时为直流反馈直流反馈，既有交流成分又有直流成分，既有交流成分又有直流成分时为时为交直流反馈交直流反馈。引入直引入直流负反流负反馈的目馈的目的：的：稳定静稳定静态工作态工作点。点。引入交引入交流负反流负反馈的目馈的目的：的：改善放改善放大电路大电路的性能的性能33 MHzAnalog Electronics4、局部反馈和级间反馈局部反馈和级间反馈+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo多级放大电路多级放大电路R5：局部反馈：局部反馈R2：级间反馈：级间反馈33 MHzAnalog Electr

4、onics+-RL+-vivo+-R1+-RLR2vivo+-R1R2RL+-vivo判断电路中是否存在反馈，判断电路中是否存在反馈，并找出反馈网络。并找出反馈网络。无反馈无反馈有反馈，反馈网络：有反馈，反馈网络：R2，RL有反馈，反馈网络：有反馈，反馈网络：R27.1.1 反馈的判断方法反馈的判断方法1 1、有无反馈的判断、有无反馈的判断33 MHzAnalog Electronics+VCCREiUoURE只引入直流反馈只引入直流反馈RC串联网络只引入交流反馈串联网络只引入交流反馈在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可以使其，可以使其只对直流起作用。只对直

5、流起作用。若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断直流，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。此时反馈只对交流起作用。2 2、直流反馈和交流反馈的判断、直流反馈和交流反馈的判断33 MHzAnalog Electronics3 3、反馈极性的判断、反馈极性的判断 假设放大器一个输入信号对地的极性，用假设放大器一个输入信号对地的极性，用“+”、“-”表示。表示。按信号传输方向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，则为的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减

6、小，则为负反馈负反馈；反之为反之为正反馈正反馈。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反馈信号和输入信号加于输入回路一点一点时，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。33 MHzAnalog Electronics 反馈信号和输入信号加于输入回路反馈信号和输入信号加于输入回路两点两点时，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。注意：以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言，注意：以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有可比性。这样才有可比性

7、。对三极管来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同对三极管来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同相输入端和相输入端和反反相相 输入端。输入端。+RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2+33 MHzAnalog Electronics 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。可以分为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串联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压的形式相比较。信号以电压的形式相比较。并联反馈：

8、并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流的形式相比较。信号以电流的形式相比较。(1)串联反馈和并联反馈：串联反馈和并联反馈：反馈信号与输入信号加在输入回路的同一个电极上，反馈信号与输入信号加在输入回路的同一个电极上，则为则为并联反馈并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的两个电；反之，加在放大电路输入回路的两个电极，则为极，则为串联反馈串联反馈。7.1.3 交流负反馈的四种组态交流负反馈的四种组态1.1.电压反馈和电流反馈、串联反馈和并联反馈的概念电压反馈和电流反馈、串联反馈和并联反馈的概念33 MHzAnalog Electronic

9、siifibib=i-if并联反馈并联反馈ufuiubeube=ui-uf串联反馈串联反馈 此时反馈信号与输入信号此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。是电流相加减的关系。此时反馈信号与输入信号此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。是电压相加减的关系。对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在三极对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，为管的基极或发射极，为并联反馈并联反馈；一个加在基极一个加；一个加在基极一个加在发射极则为在发射极则为串联反馈串联反馈。33 MHzAnalog Electronics 对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加对于运算放大器来

10、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在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。此时反馈信号与输入信号此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。是电流相加减的关系。此时反馈信号与输入信号此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。是电压相加减的关系。33 MHzAnalog Electronics(2)电压反馈和电流反馈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信号。反馈信号取自输出电压信号。反馈信号的大小反馈信号的大小 与输出电压成比例。与输出电压成比例

11、。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。电流反馈。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取自输出电流信号。反馈信号的大小反馈信号的大小 与输出电流成比例。与输出电流成比例。输出短路法输出短路法假设输出电压假设输出电压uo o=0=0，或令负载电阻，或令负载电阻R RL L0 0，看反馈信号是否还存在，若反馈信号不存在，则，看反馈信号是否还存在，若反馈信号不存在，则说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号存在，则说明反馈信号不与输出电压成比例，而是信号存在，则说

12、明反馈信号不与输出电压成比例，而是与输出电流成比例，是电流反馈。与输出电流成比例，是电流反馈。33 MHzAnalog ElectronicsRLuoRLuo电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：采样电阻很大采样电阻很大33 MHzAnalog Electronics电流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：RLioiERLioiERf33 MHzAnalog Electronics2.2.四种组态负反馈放大电路的方框图四种组态负反馈放大电路的方框图AFuiuidufusRSRLuoAFuiuidufusRSiouoRLio电电压压串串联联负负反反馈馈电电流流串串联联负负反反馈

13、馈33 MHzAnalog ElectronicsFAiiifisiidRSRLuoFAiiifisiidRSiouoRLio电电压压并并联联负负反反馈馈电电流流并并联联负负反反馈馈33 MHzAnalog Electronics(1)电压串联负反馈放大电路瞬时极性法瞬时极性法当vi一定时：若若 RL vovfvidvo 电压负反馈电压负反馈串联负反馈串联负反馈输出输出回路回路输入输入回路回路基本放大器反馈网络gViViVfVoIgRLRoV.AFAF vividvfvo电压负反馈稳定输出电压电压负反馈稳定输出电压反馈信号反馈信号与电压成与电压成比例，是比例，是电压反馈电压反馈 反馈电压反馈电

14、压V Vf f与输入电压与输入电压V Vidid是串联关是串联关系，系，故为串故为串联反馈。联反馈。反馈信号和输入信号反馈信号和输入信号加于输入回路加于输入回路两点两点时，时，瞬时极性瞬时极性相同相同为负反馈。为负反馈。33 MHzAnalog Electronics例例1 1：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。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是串联是串联关系，故为串联负反馈。关系，故为串联负反馈。解：解：根据瞬时极根据瞬时极性法判断性法判断该电路该电路为为负反负反馈。馈。

15、输出输出回路回路反馈信号反馈信号与电压成与电压成比例，是比例，是电压反馈。电压反馈。输入回路输入回路反馈信号和输入信号反馈信号和输入信号加于输入回路加于输入回路两点两点时，时，瞬时极性瞬时极性相同相同为负反馈。为负反馈。电压串联负反馈电压串联负反馈+vf-33 MHzAnalog Electronics例例2 2：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。解:根据瞬时极性法根据瞬时极性法电路是负反馈。电路是负反馈。反馈信号反馈信号v vf f和输和输入信号入信号v vi i加在运放加在运放A A1 1的两个输入端，的两个输入端，故为串联反馈。故为串联反

16、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。反馈信号和输入信号反馈信号和输入信号加于输入回路加于输入回路两点两点时，时，瞬时极性瞬时极性相同相同为负反馈。为负反馈。串联电压负反馈串联电压负反馈33 MHzAnalog Electronics判断判断Rf是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。ufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf此电路是电压串联负反馈，此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。对直流不起作用。例例3：33 MHzAnalog

17、 Electronics增加隔直电容增加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C例例3-1：33 MHzAnalog Electronics增加旁路电容增加旁路电容C后，后，Rf只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1例例3-2：33 MHzAnalog Electronics(2)(2)电流电流并联并联负反馈负反馈放大电路放大电路AFoIgRLRoVgIiIiIfI.iiiidifAF

18、io当ii一定时：若若 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电流负反馈电流负反馈输出输出端的取端的取样是电流样是电流并联负反馈并联负反馈输入端输入端ii和和if以并联的方以并联的方式进行比较式进行比较反馈信号和输入信号加于输入回路同一点同一点时，瞬时极性相反相反为负反馈。33 MHzAnalog Electronics判断判断Rf是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2例例：反馈信号和输入信号加于输入回路同同一点一点，

19、瞬时极性相反相反是负反馈。电流并联负反馈。对直流也起作用，电流并联负反馈。对直流也起作用，可以稳定静态工作点。可以稳定静态工作点。判断反馈的组态判断反馈的组态判断反馈的极性判断反馈的极性33 MHzAnalog Electronics例例 2 2：反馈信号和输入信号加于反馈信号和输入信号加于输入回路输入回路同同一点一点时，瞬时时，瞬时极性极性相反相反是负反馈。是负反馈。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输入信号与反馈信号是并联的形式，输入信号与反馈信号是并联的形式，所以是并联负反馈。所以是并联负反馈。反馈信号取自于输

20、出电流，所以是电流负反馈。反馈信号取自于输出电流，所以是电流负反馈。解：解：根据瞬时极根据瞬时极性法判断性法判断33 MHzAnalog Electronics(3)(3)电压并联负反馈电压并联负反馈放大电路放大电路AFoIgRLRoV.gIiIiIfI.AF voIiIidIf反馈信号和输入信号反馈信号和输入信号加于输入回路加于输入回路同一点同一点时，时，瞬时极性瞬时极性相反相反为负反馈。为负反馈。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33 MHzAnalog Electronics判断判断

21、Rf是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈电压反馈并联反馈并联反馈此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。例例1：33 MHzAnalog Electronics+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif注意：注意：三极管的静态工作点如何提供？不可在反馈回路三极管的静态工作点如何提供？不可在反馈回路加隔直电容！加隔直电容！Rf 的作用：的作用：1.提供静态工作点。提供静态工作点。2.直流负反馈，稳定直流负反馈，稳定静态工作点。静态工作点。3.交流负反馈，稳定交流负反馈

22、，稳定放大倍数等。放大倍数等。例1-1：33 MHzAnalog Electronics(4)(4)电流串联负反馈电流串联负反馈放大电路放大电路AFgViViVfVoIgRLRoVAF vividvf 反馈信号和输入信号反馈信号和输入信号加于输入回路加于输入回路两点两点时，时，瞬时极性瞬时极性相同相同为负反馈。为负反馈。io输出输出端的取样是电流，端的取样是电流，所以是电流负反馈。所以是电流负反馈。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，所以是串联负反馈。所以是串联负反馈。33 MHzAnalog Electronics例：例：电流串联负反馈电流串联负反馈试分析该

23、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。反馈信号和输入信号反馈信号和输入信号加于输入回路加于输入回路两点两点时，时，瞬时极性瞬时极性相同相同为负反馈。为负反馈。解：解：根据瞬时极根据瞬时极性法判断性法判断33 MHzAnalog Electronics电压电压串联串联负反馈负反馈A反馈类型的反馈类型的判别举例举例33 MHzAnalog Electronics7.3 7.3 负反馈放大电路的方框图及负反馈放大电路的方框图及一般表达式一般表达式iofXXA 反馈网络的反馈网络的反馈系数反馈系数放大电路的闭放大电路的闭环放大倍数环放大倍数fiidXXX fidi

24、diofXXXAXXA FAXXXXXX ofidoidf式中：式中：由于由于放大电路的开放大电路的开环放大倍数环放大倍数 idfidididXXXXXAFAA 133 MHzAnalog Electronics,11)1(AAFAf，则若相当于引入相当于引入负反馈。负反馈。,11)2(AAFAf，则若,01)3(fAFA，则若相相当当于引入于引入正反馈。正反馈。相当于输入为零时相当于输入为零时仍有输出，故称为仍有输出，故称为“自激状态自激状态”。FAAXXA1iof33 MHzAnalog ElectronicsFFAAA11f当当 1时称为时称为深度负反馈深度负反馈，则闭环放大倍数则闭环放

25、大倍数FA FAXXidf环路增益环路增益无量纲无量纲 稳定性好，但由于不同反馈稳定性好，但由于不同反馈 组态电路放大倍数的物理意义不同，组态电路放大倍数的物理意义不同，量纲不同，因而电路的功能不同。量纲不同，因而电路的功能不同。33 MHzAnalog Electronics电流并联负反馈电流并联负反馈（A为电流增益）为电流增益）电压串联负反馈电压串联负反馈（A为电压增益）为电压增益）电流串联负反馈电流串联负反馈（A为互导增益）为互导增益）电压并联负反馈电压并联负反馈（A为互阻增益）为互阻增益）AF=X0/XiF=Xf/X0A=X0/Xid反馈类型反馈类型()I IA Aidido ouiu

26、iUi id do oi ii iI II IA A(S)(S)U UI IA Aidido oiuiui id do ou uu uU UU UA A(S)(S)U UI IF Fo of fiuiu()I IU UA Ai io ouiFuiF()I IU UF Fo of fuiui(S)(S)U UI IA Ai io oiuFiuFo of fu uu uU UF FUo of fi ii iI II IF Fi io ou uu uF FU UU UA Ai io oi ii iF FI II IA A各电路的功能？各电路的功能？33 MHzAnalog Electronics7.

27、3 7.3 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7.3.1 深度负反馈的实质深度负反馈的实质1.1.增益的近似表达式：增益的近似表达式：时，深度负反馈，即11FA FFAAXXAioF112.2.虚短虚断概念的运用：虚短虚断概念的运用：在在深深度度负负反反馈馈条条件件下下，foioFXXFXXA1 ifXX0 fiidUUU“虚短虚短”ifUU0 fiidIII“虚断虚断”ifII串联负反馈串联负反馈并联负反馈并联负反馈33 MHzAnalog Electronics7.3.2 深度负反馈条件下电压放大倍数的分析深度负反馈条件下电压放大倍数的分析(1)电压串联负反馈

28、电路电压串联负反馈电路 例例 1 0id ufi uu 1foiof uuuuAu fi uu 1Effoiof1RRuuuuAu 例例 2 f1E1EofRRRuuFuu33 MHzAnalog Electronics(2)电压并联负反馈电压并联负反馈运算放大器在线性运算放大器在线性应用时同时存在虚应用时同时存在虚短和虚断短和虚断0 ii虚断虚断f i ii 0 uu虚地虚地1f1iffiofRRRiRiuuAu 例例 1+A33 MHzAnalog Electronics0 id i虚断虚断f iii b0 u虚地虚地sfsf ososfRRRiuuuAu 例例 2 fof 1RuiFiu

29、33 MHzAnalog Electronics(3)电流串联负反馈电流串联负反馈(3)电流串联负反馈电流串联负反馈0id u虚短虚短0 i虚断虚断 fi uu foRi fLoRRu fLiofRRuuAu 例例 1 A+33 MHzAnalog Electronics0be id uu虚短虚短 fi uu E1LfLoiofRRuRiuuAu94.251.03/3 例例 2 E1ofRiuFui33 MHzAnalog Electronics(4)电流并联负反馈电流并联负反馈 例例 0 uu虚地虚地f i ii L31f31fLoiof)(RRRRRRiRiuuAu法法1 1)(f33of

30、RRRiiFii虚断虚断A+33 MHzAnalog Electronics(4)电流并联负反馈电流并联负反馈 例例 0 uu虚地虚地f i ii L3fffLoo)(RRRiiRiu L31f3iof)(RRRRRuuAu 法法2 2虚断虚断A+33 MHzAnalog Electronics7.4 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7.4.1 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性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放大倍数稳定性提高放大倍数稳定性提高AAAAAF dd 11

31、 f f 负负反反馈馈，33 MHzAnalog Electronics7.4.2 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻1 对输入电阻的影响对输入电阻的影响(1)引入串联负反馈，增大输入电阻引入串联负反馈，增大输入电阻RifiididifidiiifiAFuuiuuiuR )1(i ifRAFR 深度负反馈：深度负反馈：ifRii A FuiuidufRiAFuid33 MHzAnalog Electronics(2)引入并联负反馈，减小输入电阻引入并联负反馈，减小输入电阻Rifididif idiiiifAFiiuiiuiuRAFRR 1i if深度负反馈：深度负反馈：0ifRifi

32、idii A FuiRiAFiid33 MHzAnalog Electronics(1)(1)电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小 电压负反馈可以使输出电阻减小电压负反馈可以使输出电阻减小，这与电压负反馈可这与电压负反馈可以使输出电压稳定是相一致的。输出电阻小，带负载能力以使输出电压稳定是相一致的。输出电阻小，带负载能力强，稳定性就好。强，稳定性就好。这与电流负反馈可以使输出电流稳定是相一致的。输出这与电流负反馈可以使输出电流稳定是相一致的。输出电阻大，负反馈放大电路接近电流源的特性，输出电流的稳电阻大，负反馈放大电路接近电流源的特性，输出电流的稳定性就好。定性就好。2 对输出电阻

33、的影响对输出电阻的影响AFRR1o of)1(o ofRAFR33 MHzAnalog Electronics7.4.3 展宽频带展宽频带无反馈时：无反馈时：BW=fH fL fH引入反馈后，引入反馈后，1f，FAAAfA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可证明：可证明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL/(1+AF)=(1+AF)fH fHf BWf =fHf fLf33 MHzAnalog Electronicsuf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

34、形失真7.4.4 减小非线性失真减小非线性失真33 MHzAnalog Electronics7.4.5 引入负反馈的一般原则引入负反馈的一般原则一、欲稳定或改善某个量，则引对应量的负反馈一、欲稳定或改善某个量，则引对应量的负反馈稳定静态稳定静态Q点，点，引直流反馈；引直流反馈；改善动态性能，改善动态性能，引交流反馈；引交流反馈；稳定输出电压，稳定输出电压，引电压反馈；引电压反馈；稳定输出电流，稳定输出电流，引电流反馈。引电流反馈。二、根据对输入、输出电阻的要求选择负反馈类型二、根据对输入、输出电阻的要求选择负反馈类型欲提高输入电阻，欲提高输入电阻，采用串联反馈；采用串联反馈；欲降低输入电阻，

35、欲降低输入电阻，采用并联反馈；采用并联反馈；要求高内阻输出，要求高内阻输出，采用电流反馈；采用电流反馈；要求低内阻输出，要求低内阻输出，采用电压反馈。采用电压反馈。33 MHzAnalog Electronics三、根据输入信号对输出信号的控制关系确定交流负反馈类型三、根据输入信号对输出信号的控制关系确定交流负反馈类型输入电压控制输出电压，输入电压控制输出电压，引入电压串联负反馈；引入电压串联负反馈；输入电流控制输出电压，输入电流控制输出电压，引入电压并联负反馈；引入电压并联负反馈；输入电压控制输出电流，输入电压控制输出电流，引入电流串联负反馈；引入电流串联负反馈；输入电流控制输出电流，输入电

36、流控制输出电流，引入电流并联负反馈。引入电流并联负反馈。33 MHzAnalog Electronics若要实现串联电压负反馈,Rf 应接向何处?要实现串联电压负反馈,运放的输入端极性如何确定？求引入电压串联负反馈后的闭环电压放大倍数。回答下列问题。A33 MHzAnalog Electronics解解:解既然是串联反馈,反馈和输入信号接到差放的两个输入端。要实现负反馈，必为同极性信号。差放输入端的瞬时极性，见图中红色标号。根据串联反馈的要求，可确定B2的极性，见图中绿色标号，由此可确定运放的输入端极性。馈,Rf应接向B2。可以把差动放大电路看成运放A的输入级。输入信号加在T1的基极，要实现串

37、联反馈，反 馈信号必然要加在B2。所以要实现串联电压反A A33 MHzAnalog Electronics解解为了保证获得运放绿色标号的极性，B1相当同相输入端，B2相当反相输入端。为此该电路相当同相输入比例运算电路。所以电压增益为2bf1RRAvv:求引入电压串联负反馈后的闭环电压增 益，可把差放和运放合为一个整体看待。AA33 MHzAnalog Electronics7.5 负反馈放大电路的自激振荡及消除方法负反馈放大电路的自激振荡及消除方法负反馈对放大电路性能的改善取决于反馈深度负反馈对放大电路性能的改善取决于反馈深度FA1或环路增益或环路增益FA的大小，的大小，FA值越大，电路的性

38、能越好。值越大，电路的性能越好。但是如果引入负反馈不当，有时放大电路就不能稳定但是如果引入负反馈不当，有时放大电路就不能稳定工作，而产生振荡现象，称电路自激。工作，而产生振荡现象，称电路自激。7.5.1 产生自激振荡的原因及条件产生自激振荡的原因及条件时，当01FA相当于放大倍数无穷大，电路无输入，相当于放大倍数无穷大，电路无输入，放大电路也有输出，这时放大电路产生放大电路也有输出，这时放大电路产生自激。自激。|=0 可写为1FAFA1相位条件相位条件幅值条件幅值条件1|FA A+F=(2n+1)，n=0,1,2,333 MHzAnalog Electronicsooi0XXX维持时，ooXF

39、AX1FA自激振荡的条件自激振荡的条件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33 MHzAnalog Electronics7.5.2 7.5.2 负反馈放大电路稳定性的分析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

40、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。件，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:33 MHzAnalog Electronics什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？三级或三级以上的直接耦合放大电路引

41、入负三级或三级以上的直接耦合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、反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引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低频振荡入负反馈后有可能产生低频振荡 放大电路的级数越多，耦合电容、旁路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，产生自激电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大。振荡的可能性越大。环路放大倍数环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件，越大，越容易满足起振条件，闭合后越容易产生自激振荡。闭合后越容易产生自激振荡。33 MHzAnalog E

42、lectronics7.5.2 负反馈放大电路稳定性的判定负反馈放大电路稳定性的判定破坏自激振荡条件破坏自激振荡条件1 FA 180fa 1 FA 180fa 或FAGlg20m 180fa 1 FAmfa180 其中：其中：Gm 幅值裕度幅值裕度 m 相位裕度相位裕度 一般要求一般要求Gm10dB，m 45，保证可靠稳定，留有余地。保证可靠稳定，留有余地。33 MHzAnalog Electronics7.5.3 消除自激的方法消除自激的方法 相位补偿相位补偿在电路中加入在电路中加入 C，或，或 R、C 元件进行相位补偿，元件进行相位补偿，改变电路的高频特性，从而破坏自激条件。改变电路的高频特性，从而破坏自激条件。相位补偿形式相位补偿形式滞后补偿滞后补偿电容滞后电容滞后 RC 滞后滞后超前补偿：超前补偿：密勒效应补偿密勒效应补偿电容滞后补偿电容滞后补偿RC 滞后补偿滞后补偿密勒效应补偿密勒效应补偿R7.6 放大电路中的正反馈（略）放大电路中的正反馈（略）33 MHzAnalog Electronics讨论：求解图示各电路讨论：求解图示各电路?)(IOufi?)(oiIORRufu 该电路可等效成差分放该电路可等效成差分放大电路的哪种接法？与该大电路的哪种接法？与该接法的分立元件电路相比接法的分立元件电路相比有什么优点？有什么优点？