模拟电子技术(第四版华成英编著)课件第六章_放大电路中

第六章 放大电路中的反馈
6.1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 6.3负反馈放大电路的方块图及一般表达式 6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.5负反馈对放大电路性能的影响 6.6负反馈放大电路的稳定性
6.1反馈的基本概念及判断方法
一、为什么要在放大电路中引入反馈 因为，没有反馈的放大器的性能往往不理想，在许多 情况下不能满足需要。引入反馈后，电路可根据输出信号 的变化控制基本放大器的净输入信号的大小，从而自动调 节放大器的放大过程，以改善放大器的性能。例如，当反 馈放大器的输出电压偏离正常值而增大时，反馈网络能自 动减小放大器的净输入信号，抑制输出电压的增大。所以， 反馈能稳定输出电压。根据同样的道理，负反馈也能稳定 输出电流。这是将要讲到的负反馈的作用之一。
uo Auif iI
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
4.电流并联负反馈 分析：若Aod与ri趋于无穷 大，则：
u N uP 0 R2 iI iF io R1 R2 故 R1 io (1 )iI R2
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
可见，当R1和R2取值确定时，io仅仅决定于iI ，故可将 电路的输出看成为电流iI控制的电流源io 。在一定的情 况下，当RL变化时， io基本不变，近似为恒流源，因 而放大电路的输出电阻趋于无穷大。 电流并联负反馈电路的放大倍数：
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
电压串联负反馈电路的基本放大电路
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
电流串联负反馈电路的基本放大电路
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
电压并联负反馈电路的基本放大电路
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
电流并联负反馈电路的基本放大电路
. . . f o i
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
三、负反馈放大电路的基本放大电路 求解基本放大电路的一般方法和步骤： 1）找出反馈网络； 2）求解反馈网络在放大电路输入端的等效负载电阻，对于 电压反馈，令uO=0，即将输出端短路，对于电流反馈， 令iO=0，即将所在回路断开； 3）求解反馈网络在放大电路输出端的等效负载电阻，对于 串联反馈，令iI=0，即断开放大电路输入级与反馈网络的 连接处，对于并联反馈，应离输入端接地，以断开输入 量对反馈网络的作用。
. Xi . Xf 反馈网络 . Xi′ 基本放大器 . Xo
6.1反馈的基本概念及判断方法
引入反馈后，放大器的输入端同时受输入信号和反馈信号的 作用。图中 X i 就是指 X 和 X f 代数和后基本放大器得 i 到的净输入信号。引入反馈后，电路中增加了反馈网络。
'


为了区别，把未接反馈网络的放大器叫基本放大器，而把 包括反馈网络在内的整个系统称为反馈放大器。
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
从输出端看，当反馈量取自输出电压时称为电压反馈， 当反馈量取自输出电流时称为电流反馈； 从输入端看，当反馈量与输入量以电压方式相迭加时称 为串联反馈，以电流方式相迭加时称为并联反馈。 二、反馈组态的判断： 1.电压负反馈与电流负反馈的判断 输出短路法：令负反馈放大电路的输出电压为零，若反 馈量也随之为零，则说明电路中引入了电压负反馈， 若反馈量依然存在，则说明电路中引入了电流负反馈。
. .
反馈基本方程式
Xi
X i' A F X i'
在中频段时可以写为：
A Af 1 AF
1 AF
是衡量反馈深度的一个很重要的量，称为反馈深度。
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
1）当 AF 0 时，表明引入负反馈后电路的放大倍数等于基 本放大电路放大倍数的 (1 AF ) 分之一； 1 Af 2）当 AF 1 1时（深度负反馈）， F ，这说明当电路引 入深度负反馈时，放大倍数几乎仅决定于反馈网络。显然， 只要F是稳定的，Af也是稳定的，并且F一定时，A的数值 愈大，说明反馈愈深，Af与的1/F的近似程度愈好； A 3）当 1 AF 1即 AF 0 时， f A ，说明引入正反馈，这 时，放大倍数相对与增加了。 X A 4）若1 AF 0即 AF 1，则 ，表明放大电路虽 X 无输入信号，也有输出信号，这时放大电路产生了自激振 荡。
三、放大倍数的分析 电压串联负反馈： .
. .
.
Auuf
电流串联负反馈：
.
R2 Auf . . . 1 R1 U i U f Fuu 1
.
Uo
Uo
Aiuf
.
Io
.

Io
.
Ui
.
1
Auuf Auf
Uo
.

I o RL
.
Ui
Uf
RL . RL R Fui 1
.
Af
. .
.
Xo
.
Xi
A F :电路的环路放大倍数
.
AF
.
.
Xf
.
X i'
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达 式
二、负反馈放大电路的一般表达式 . 由 A f 的定义可得：
. . . . ' i . . .
Af
.
Xo
.

Xo X i' X f
. .

AX
. .

A 1 A F
6.1反馈的基本概念及判断方法
1.正反馈：使放大电路净输入量增大的反馈。 2.负反馈：使放大电路净输入量减小的反馈。 3.直流反馈：在直流通路中存在的反馈。 4.交流反馈：在交流通路中存在的反馈。
6.1反馈的基本概念及判断方法
三、反馈的判断 1.有无反馈的判断 若放大电路中存在将输出回路与输入贿赂相连接的通 路，即反馈通路，并由此影响了放大电路的净输入 量，表明电路引入了反馈，否则电路中便没有反馈。
6.1反馈的基本概念及判断方法
二、反馈的基本概念 将放大电路输出端的电压或电流，通过一定的方式，返回 到放大器的输入端，对输入端产生作用，称为反馈。 引入反馈后，整个系统构成了一个闭环系统。反馈放大电 路的方框图如图所示。图中， X i , X o , X f 分别表示放大器的输

入、输出和反馈信号。
无
有
无
6.1反馈的基本概念及判断方法
2.直流反馈与交流反馈的判断 可以通过判断反馈是存在于直流通路之中还是交流通 路之中，以此来判断是直流反馈还是交流反馈。
判断图a的反馈：
6.1反馈的基本概念及判断方法
3.反馈极性的判断 采用瞬时极性法。规定电路输入信号在某一时刻对地 的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流 的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性，根据 输出信号的极性判断出反馈信号的极性，若反馈信号使 基本放大电路的净输入信号增大，则说明引入了正反馈， 若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明 引入了正反馈。 对于分立元件电路，可以通过判断输入级放大管的净 输入电压或者净输入电流因反馈的引入被增大还是被减 小，来判断反馈的极性。
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
2.串联负反馈与并联负反馈的判断 若反馈信号为电压量与输入电压求差而获得净输入电压， 则为串联负反馈；若反馈信号为电流量，与输入电流 求差获得净输入电流，则为并联负反馈。
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
三、四种负反馈组态 1.电压串联负反馈 分析：反馈电压 R1 uF uo R1 R2 若近似认为R1上的电 压 uR1 uF ，又因为 Aod 很大，故 uD 也忽略不 计，则：
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
电压并联负反馈：
. .
Auif
.
Uo
.

Uo
.

.
1
.
R
Ii
. .
If Uo
Fiu 1
Ausf
1 R . . . Rs U s I f Rs Fiu Rs
Uo
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
电流并联负反馈：
. . .
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
若电路中引入深度串联负反馈，有：U i U f . . 若电路中引入深度并联负反馈，有： I i I f 二、反馈系数的分析 电压串联负反馈： . Uf F uu . Uo 电流串联负反馈：
. . R1 Uo R1 R2 .
.
.
Uo
.
R1 R1 R2
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
电流串联负反馈电路的放大倍数：
io Aiuf uI
串联反馈组态的特点： 1）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反馈能够稳定 输出电流； 2）串联负反馈的输入电流很小，适用于输入信号为恒压 源或祭祀恒压源的情况。
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
3.电压并联负反馈 分析：若集成运放的 Aod和ri很大，则其净输 入电压和输入电流均可 忽略不计，则： u u
uI uD uR1 uD uF uF R1 uo R1 R2
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
故输出电压
R2 uo (1 )uI R1
可见，电路引入电压串联负反馈后，一旦R1和R2的取值确 定，uo就仅仅决定于uI，而与负载电阻无关。因此，可以 将电路的输出看成为电压uI控制的电压源uo ，且输出电阻 为零。 该电路的放大倍数：
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
一、深度负反馈的实质
.
当 1 A F 1时，有 A f