模拟电子技术基础课件-(12).ppt

1、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础5 反馈和负反馈放大电路反馈和负反馈放大电路5.1 反馈的基本概念及类型反馈的基本概念及类型工厂工厂用户用户销售员销售员信息员信息员实际问题举例实际问题举例上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 1.什么是反馈什么是反馈5.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念直流电流负反馈电路直流电流负反馈电路反馈过程反馈过程输出电流输出电流ICQ发生变化发生变化在在RE上产生压降上产生压降UEQ ICQ RE的变化的变化TVCC+RB1I+_UB_RB2RCREICIEIB+UE输入回路输入回路输出回路输出回路反馈网络反馈网络上页上页

2、下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础使放大元件的使放大元件的输输入入UBE产生变化产生变化抑制输出电流抑制输出电流ICQ的变化的变化直流电流负反馈可直流电流负反馈可以稳定输出电流以稳定输出电流ICQTVCC+RB1I+_UB_RB2RCREICIEIB+UE输入回路输入回路输出回路输出回路反馈网络反馈网络上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础以影响放大电路性能。以影响放大电路性能。反馈的定义反馈的定义把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，经过反馈网络，经过反馈网络，返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），返

3、送到输入回路一个反馈量（电压或电流），反馈量与原来的外加输入量进行比较，反馈量与原来的外加输入量进行比较，得到一个得到一个净输入量净输入量加到某一放大器件的加到某一放大器件的真正的输入端，真正的输入端，上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础双极型晶体管双极型晶体管 B、E单极型晶体管单极型晶体管 G、S双极型晶体管组成的差分放大电路双极型晶体管组成的差分放大电路 B1、B2运算放大器运算放大器 同相、反相输入端同相、反相输入端放大元件的输入端放大元件的输入端上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础基本放大电路基本放大电路反馈网络反馈网络A.F.Xo.+XidX

4、iXf.反馈信号反馈信号输入信号输入信号输出信号输出信号净输入信号净输入信号比较环节比较环节X电压或电流信号电压或电流信号图中图中反馈电路方框图反馈电路方框图上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础开环放大电路开环放大电路闭环放大电路闭环放大电路闭合环路闭合环路基本放大电路基本放大电路反馈网络反馈网络A.F.Xo.+XidXiXf.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈(1)直流反馈直流反馈反馈作用仅在直流通路中存在反馈作用仅在直流通路中存在直流通路直流通路反馈网络反馈网络T+VCCRB1I+_UBQ_RB2RCREICQ

5、IEQIBQ+UEQ+_T+_+B1RB2R1CIuCR2CECEROuCCV 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)交流反馈交流反馈 在交流通路中存在的反馈在交流通路中存在的反馈交流通路交流通路输入回路输入回路输出回路输出回路反馈网络反馈网络+_T+_+B1RB2R1CIuCR2CEROuCCV IuCRTBR+_OuER上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(1)正反馈正反馈反馈信号加强输入信号的作用，使反馈信号加强输入信号的作用，使净输入信号大于原输入信号。净输入信号大于原输入信号。3.正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈往往把放大器转变为振荡器正

6、反馈往往把放大器转变为振荡器反馈网络反馈网络基本放大电路基本放大电路A.F.Xo.+XidXiXf.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)负反馈负反馈反馈信号削弱输入信号的作用，使反馈信号削弱输入信号的作用，使净输入信号小于原输入信号。净输入信号小于原输入信号。负反馈改善放大电路的性能负反馈改善放大电路的性能负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。基本放大电路基本放大电路A.F.Xo.+XidXiXf.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础a.在输入端加入对地瞬时极性为正的电压在输入端加入对地瞬时极性为正的电

7、压uI。判断方法判断方法4.瞬时极性法判断正负反馈瞬时极性法判断正负反馈 b.根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压 的的 瞬时极性。瞬时极性。c.判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。A.F.+uIuIduOuF反馈网络反馈网络基本放大电路基本放大电路上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础d.反馈信号削弱了输入信号反馈信号削弱了输入信号(uId uI)为正反馈。为正反馈。A.F.+uIuIduOuF反馈网络反馈网络基本放大电路基本放大电路上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础净

8、输入信号小于输入信号，所以为负反馈。净输入信号小于输入信号，所以为负反馈。IFIIduuuu uI例例1 判断图示电路反馈判断图示电路反馈的极性。的极性。解解 假设假设uI的瞬时极性为正。的瞬时极性为正。即即uI0那么那么uO0uF0 uO+_R1R2+_+uFuIdFA上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础净输入信号大于输入信号，所以为正反馈。净输入信号大于输入信号，所以为正反馈。IFIIduuuu 例例2 判断图示电路反馈判断图示电路反馈的极性。的极性。解解假设假设 uI0那么那么uO0uF0时时uO0uF0uId=uI uF0时时uO0时时uO0uF0uId=uI uF

9、0时时uO0削弱了输入信号削弱了输入信号负反馈负反馈反馈信号极性为负反馈信号极性为负RLSu+A+uOuI+R1R2IiIdiFiR3_iO上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础c.负反馈的组态判断负反馈的组态判断(a)令令uO=0，iF 0，属电流反馈。，属电流反馈。(b)iF 与与iI并联作用于运放的输入回路，属并联反馈。并联作用于运放的输入回路，属并联反馈。电流并联负反馈电流并联负反馈+A+uOuI+R1R2IiIdiFiR3_iO上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础稳定输出电流的机理稳定输出电流的机理d.电流并联负反馈的作用电流并联负反馈的作用Io

10、 If Iid 稳定输出电流稳定输出电流Io +A+uOuI+R1R2IiIdiFiR3_iO上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础图中图中开环增益开环增益A=Xo/Xid闭环增益闭环增益Af=Xo/Xi反馈系数反馈系数F=Xf/Xo净输入信号净输入信号Xid=XiXf5.1.4 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+A.F.Xo.+XidXiXf._方框图方框图上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础由以上各式得由以上各式得将将 Xf=FXo 代入上式得代入上式得Xo=A(XiXf)Xo=AXi1+AF 闭环增益闭环增益Af=XoXiA1+A

11、F=Xo=A(XiFXo)AF环路增益环路增益+A.F.Xo.+XidXiXf._上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础在图示电路中在图示电路中环路增益环路增益AF 的意义的意义Xo=A Xid Xf=AF Xid 即反馈信号是净输入信号的即反馈信号是净输入信号的AF倍倍+A.F.Xo.+XidXiXf._上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础即即 电路的闭环放大倍数是电路的闭环放大倍数是开环放大倍数的开环放大倍数的1/(1+AF)倍倍。D=1+AF 称为反馈深度称为反馈深度Af=A1+AF 负反馈放大电路的放大倍数的一般表达式负反馈放大电路的放大倍数的一般

12、表达式中频时中频时Af=11+AF上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础a.放大倍数下降的原因放大倍数下降的原因Xf=FXo=FAXid Xid=Xi1+AF 即引入负反馈之后，电路的净输入信号降为原输即引入负反馈之后，电路的净输入信号降为原输入信号的入信号的1/(1+AF)。由于由于Xid=XiXf故故上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础b.对负反馈放大电路放大倍数的一般表达式讨论对负反馈放大电路放大倍数的一般表达式讨论 Af 1 时时1+AF 电路引入负反馈电路引入负反馈上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础Af Ab.当当1 时时，称为深反馈。，称为深反馈。1+AF F1Af=A1+AF 此时此时闭环放大倍数闭环放大倍数Af只取决于反馈系数只取决于反馈系数Fa.便于设计、分析和计算放大电路便于设计、分析和计算放大电路b.提高了闭环放大倍数的稳定性提高了闭环放大倍数的稳定性主要特点主要特点上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础即电路没有输入，但仍有一定的输出。即电路没有输入，但仍有一定的输出。XoXi=A1+AF Af=e.当当=0 时时1+AF 上式成立的条件上式成立的条件Xi=0Xo 0电路产生了自激振荡电路产生了自激振荡