§ 6.1反馈放大器的基本概念
§ 6,2 负反馈对放大器性能的影响
§ 6,3 负反馈放大器的分析与计算
第六章 放大器反馈原理及稳定化基础
§ 6,4 负反馈对放大器频域和时域特性的影响
返回
§ 6,5 负反馈放大器的稳定性
§ 6.6 相位补偿原理与技术
6.1.1 反馈极性与反馈形式
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
6.1.3 环路增益和反馈深度
§ 6.1反馈放大器的基本概念
6.1.4 负反馈放大器的分类
返回
6.1.5 判别反馈类型的方法
X o( s)
6.1.1 反馈极性与反馈形式
反馈:将放大器输出信号( V,I )
的一部分或全部,通过一定形式
的反馈网 络取样后以一定的方式
回送到输入端,与输入信号混合
一起控制 放大器的过程称为反馈。
基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
ΣXi( s)
X f( s)
X d( s)
反馈放大器:具有反馈的放大器称为反馈放大器
1 负反馈,正反馈
负反馈:反馈信号 X f ( s ) 与输入信号 X i ( s ) 极性相反
→ ? ? ????? 增益)()()( sXsXsX fid
正反馈:反馈信号 X f ( s ) 与输入信号 X i ( s ) 极性相同
? ? ????? 增益)()()( sXsXsX fid
休息 1 休息 2返回
us
EC
i i
6.1.1 反馈极性与反馈形式
2 判断反馈极性的方法:方法 ( 瞬时极性法 ), 在放大器输入端
加入瞬时正极性信号,然后沿反馈环
路逐步判断信号极性,最后比较净输
入信号的增益情况
例:如下图所示电路
id
if
( 1 ) 接C 2,B 1 → C 2
→ C 3 → i f ↑ → i d ↓
→ 负反馈
( 2 ) 接C 1,B 1 → C 1
→ C 3 → i f ↓ → i d ↑
→ 正反馈
X o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
ΣXi( s)
X f( s)
X d( s)
if
id
电路仿真
休息 1 休息 2
i i
返回
us
EC1 主反馈,局部反馈
主反馈:系统输入与输出
端之间构 成的反馈,如 R f
局部反馈:系统内部的局
部反馈,如 R e1,R e2 第
一级差模反馈,R c m 第一
级共模反馈
2 直流反馈,交流反馈
直流反馈:对直流信号的反馈,
如在 R e1 在 R e2 上并联大电容
= =
交流反馈:对交流信号的反馈,如
在 R F 支路上串接耦合电容
3 内部反馈,C b ' e,r b ' e
4 寄生反馈:杂散分布 L,C
6.1.1 反馈极性与反馈形式
休息 1 休息 2 返回
us
EC
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
+
ou
_
+ beu _
+
iu
_
1 简单反馈放大电路的方块图
?
?
fu
基本放大器
反馈网络
Σ ·
iu
beu
fu
ou
be
o
u u
uA ?
( 1 ) 开环增益,(没有反馈的增益)
列方程,
be
L
be
o
u
L
be
be
LbLeo
of
fioibe
r
R)1(
u
u
A
R
r
u
)1(
Ri)1(Riu
uu
uuuuu
??
???
????
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?
????
?
?
?
ib i
e
休息 1 休息 2 返回
us
EC
+
ou
_
+ beu _
+
iu
_
?
?
fu
ib i
e
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
1 简单反馈放大电路的方块图
Lbe
L
be
L
be
L
u
u
be
o
be
o
obe
o
fbe
o
i
o
uf
R)1(r
R)1(
)
r
R)1(
(1
)
r
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A1
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u
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?
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?
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??
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
( 2 ) 闭环增益:加入反馈后的增益
休息 1 休息 2
基本放大器
反馈网络
Σ ·
iu
beu
fu
ou
返回
X i ( s ),输入信号(电压、电流)
X o ( s ), 输出信号 ( V, I )
X f ( s ), 反馈信号 ( V, I )
X d ( s ),净输入信号(差值输入信号)( V、I )
2 一般反馈放大的方框图
反馈放大器=基本放大器+反馈网络 → 反馈环路(反馈环) → 闭环系统
单环反馈放大电路,含一个反馈环
X f( s)
X d( s)
X i( s) 基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·
基本电路参数,
)( )()( sX sXsA
d
O? ―――> 开环增益
)(
)()(
sX
sXsB
o
f? ―――> 反馈网络传输系数 (反馈系数)
)(
)()(
sX
sXsA
i
o
f ? ―――> 闭环增益
注意,1 基本放大器:考虑到反馈网络的负载效应后同时将反
馈网络分离后的电路
2 理想方框图:信号沿箭头方向从输入到输出只通过基
本放大器,信号输出端到输入端只通过反馈网络
X o( s)
休息 1 休息 2
返回
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
X f( s)
X d( s)
X o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·Xi( s)
3 基本反馈方程式
)()()(
)()()(
)()()(
ssBsX
sXsXsX
sXsAsX
of
fid
do
?
??
?
闭环增益:
( 理想单环反馈放大器的主要公式 ) )()(
)(
)(
sBsA1
sA
sA f
?
?
)()(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)()(
)(
)(
)(
)(
sBsA1
sA
sA
sX
sX
1
sX
sX
sX
sX
1sX
sX
sXsX
sX
sX
sX
sA
o
f
d
o
d
f
d
o
fd
o
i
O
f
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
休息 1 休息 2返回
6.1.3 环路增益和反馈深度
X f( s)
X d( s)
1, 环路增益T:绕反馈环一圈的总增益,
)(1
)(
)(
)()(
)(
)()()(
)(
)()(
sT
sA
sA
sBsA
sX
sXsAsB
sX
sXsB
X
X
T
f
d
d
d
O
d
f
?
??
?
?
??
X o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·Xi ( s )
2 反馈深度F ( s)
定义,)()(1)(1)( sBsAsTsF ????
中频时,fAATF /)1( ???
闭环增益 A f 比开环增益A减少的程度,
休息 1 休息 2返回
6.1.3 环路增益和反馈深度
X f( s)
X d( s) X
o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·Xi ( s )
3 深度负反馈:
id
di
f
XX
XXXX
TAA
/
)//()/(
)1/(1/
00
?
?
??
( 有效输入信号减少到原来的 1 / ( 1 + T ),)
)/(// T1TXTXXX idif ???
定义:当 F=1+T > > 1 时 X d << X i,称深度负反馈,
X i = X f = BX o
∴ )(/)(/)( sB1sXsXA i0f ??
深度负反馈时闭环增益等于反馈系数 的 倒数,
休息 1 休息 2 返回
6.1.4 负反馈放大器的分类
根据反馈在放大器的输出端的取样对象是电压还是电流,
负反馈分为,电压负反馈:反馈信号取样输出电压,
电流负反馈:反馈信号取样输出电流,
根据反馈信号与输入信号在放大器输入回路中的串并联关系,
负反馈分为,串联反馈:反馈信号与输入信号在输入端回路中串联
并联反馈:反馈信号与输入信号在输入回路并联,
概括起来只可能有四种不同组合方式的反馈放大器:
电压串联负反馈放大电路
电压并联负反馈放大电路
电流串联负反馈放大电路
电流并联负反馈放大电路
返回
us
EC
反馈信号在输入回路与输入信号相串联。
即有 fdi uuu ??
6.1.4 负反馈放大器的分类
1, 电压串联负反馈
(1) 电路结构方框图
+
_
iu
su
基本放
大器
Au
反馈网络
Bu
·
~
RS
RL
·
+
_du
+
_fu
+
_ou
特点:反馈信号取样输出电压
(2)基本参数
输出回路信号取电压,即 0o uX ?
输入回路信号取电压,
即 ii uX ?, dd uX ?, ff uX ?
开环增益:
d
ou uuA ?
反馈系数:
o
fu uuB ?
闭环增益:
i
ouf uuA ? ( 3 ) 实际电路举例
)( 11 fee RRR ??
电路仿真
休息 1 休息 2
+
_ou
+
_ou+
_fu
+
_
iu
+
_du
返回
su
CE
反馈信号在输入回路与输入信号相串联
即 fdi uuu ??
RL
6.1.4 负反馈放大器的分类
su
+
_
iu
+
_du
_
+
fu
2 电流串联负反馈
(1) 电路结构方框图 基本放大器
Ag
反馈网络
Br
~
RS
oi
oi
特点,反馈信号取样输出电流
( 2 ) 基本参数:
输出回路信号取电流,oo iX ?
输入回路信号取电压,
ddffii uX,uX,uX ???
开环增益:
d
0g
u
iA ? ( 转移导纳 )
反馈系数,
o
f
r i
u
B ? ( 阻抗传输系数 )
闭环系数:
i
o
gf u
iA ? ( 转移导纳 )
( 3 ) 实际电路举例
oi
oi
电路仿真
_
+
fu
+
_
iu
+
_du
返回
su
CE
特点:反馈信号取样输出电压 u o
反馈信号在输入端以并联方式接入电路
即有 fdi iii ??
i s
6.1.4 负反馈放大器的分类
3 电压并联负反馈
RL
基本放
大器
Ar
反馈网络
Bg
·
i i
i f
i d
R s
+
_ou·
(1) 电路结构方框图
(2)基本参数
输出回路信号取电压,oo uX ?
输入回路信号取电流:
ffddii iXiXiX ???,,
开环增益:
d
or
i
uA ? ( 转移阻抗 )
反馈系数:
o
f
g u
iB ? ( 传输导纳 )
闭环增益:
i
o
rf i
uA ?
( 3 ) 实际电路举例
i f
i di i
电路仿真休息 1 休息 2
+
_ou
+
_ou
返回
su
CE
6.1.4 负反馈放大器的分类
(1) 电路结构方框图
(2)基本参数
输入回路信号取电流:
ffddii iXiXiX ???,,
( 3 ) 实际电路举例
4,电流并联负反馈 i
s
RL
i i
i f
i d
R s
·
oi
oi
特点,
反馈信号取样输出电流 i o
反馈信号并联接入输入回路 fdi iii ??
输出回路信号取电流,oo iX ?
开环增益:
d
o
i i
iA ?
反馈系数:
o
f
i i
iB ?
闭环增益:
ii
i
i
o
if BA
A
i
iA
??? 1
i i i d
i f
oi
基本放
大器
Ai
反馈网络
Bi
继续电路仿真休息 1 休息 2
返回
§ 6,2 负反馈对放大器性能的影响
§ 6,3 负反馈放大器的分析与计算
第六章 放大器反馈原理及稳定化基础
§ 6,4 负反馈对放大器频域和时域特性的影响
返回
§ 6,5 负反馈放大器的稳定性
§ 6.6 相位补偿原理与技术
6.1.1 反馈极性与反馈形式
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
6.1.3 环路增益和反馈深度
§ 6.1反馈放大器的基本概念
6.1.4 负反馈放大器的分类
返回
6.1.5 判别反馈类型的方法
X o( s)
6.1.1 反馈极性与反馈形式
反馈:将放大器输出信号( V,I )
的一部分或全部,通过一定形式
的反馈网 络取样后以一定的方式
回送到输入端,与输入信号混合
一起控制 放大器的过程称为反馈。
基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
ΣXi( s)
X f( s)
X d( s)
反馈放大器:具有反馈的放大器称为反馈放大器
1 负反馈,正反馈
负反馈:反馈信号 X f ( s ) 与输入信号 X i ( s ) 极性相反
→ ? ? ????? 增益)()()( sXsXsX fid
正反馈:反馈信号 X f ( s ) 与输入信号 X i ( s ) 极性相同
? ? ????? 增益)()()( sXsXsX fid
休息 1 休息 2返回
us
EC
i i
6.1.1 反馈极性与反馈形式
2 判断反馈极性的方法:方法 ( 瞬时极性法 ), 在放大器输入端
加入瞬时正极性信号,然后沿反馈环
路逐步判断信号极性,最后比较净输
入信号的增益情况
例:如下图所示电路
id
if
( 1 ) 接C 2,B 1 → C 2
→ C 3 → i f ↑ → i d ↓
→ 负反馈
( 2 ) 接C 1,B 1 → C 1
→ C 3 → i f ↓ → i d ↑
→ 正反馈
X o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
ΣXi( s)
X f( s)
X d( s)
if
id
电路仿真
休息 1 休息 2
i i
返回
us
EC1 主反馈,局部反馈
主反馈:系统输入与输出
端之间构 成的反馈,如 R f
局部反馈:系统内部的局
部反馈,如 R e1,R e2 第
一级差模反馈,R c m 第一
级共模反馈
2 直流反馈,交流反馈
直流反馈:对直流信号的反馈,
如在 R e1 在 R e2 上并联大电容
= =
交流反馈:对交流信号的反馈,如
在 R F 支路上串接耦合电容
3 内部反馈,C b ' e,r b ' e
4 寄生反馈:杂散分布 L,C
6.1.1 反馈极性与反馈形式
休息 1 休息 2 返回
us
EC
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
+
ou
_
+ beu _
+
iu
_
1 简单反馈放大电路的方块图
?
?
fu
基本放大器
反馈网络
Σ ·
iu
beu
fu
ou
be
o
u u
uA ?
( 1 ) 开环增益,(没有反馈的增益)
列方程,
be
L
be
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L
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R)1(
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休息 1 休息 2 返回
us
EC
+
ou
_
+ beu _
+
iu
_
?
?
fu
ib i
e
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
1 简单反馈放大电路的方块图
Lbe
L
be
L
be
L
u
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be
o
be
o
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o
i
o
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R)1(r
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( 2 ) 闭环增益:加入反馈后的增益
休息 1 休息 2
基本放大器
反馈网络
Σ ·
iu
beu
fu
ou
返回
X i ( s ),输入信号(电压、电流)
X o ( s ), 输出信号 ( V, I )
X f ( s ), 反馈信号 ( V, I )
X d ( s ),净输入信号(差值输入信号)( V、I )
2 一般反馈放大的方框图
反馈放大器=基本放大器+反馈网络 → 反馈环路(反馈环) → 闭环系统
单环反馈放大电路,含一个反馈环
X f( s)
X d( s)
X i( s) 基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·
基本电路参数,
)( )()( sX sXsA
d
O? ―――> 开环增益
)(
)()(
sX
sXsB
o
f? ―――> 反馈网络传输系数 (反馈系数)
)(
)()(
sX
sXsA
i
o
f ? ―――> 闭环增益
注意,1 基本放大器:考虑到反馈网络的负载效应后同时将反
馈网络分离后的电路
2 理想方框图:信号沿箭头方向从输入到输出只通过基
本放大器,信号输出端到输入端只通过反馈网络
X o( s)
休息 1 休息 2
返回
6.1.2 理想反馈方块图和基本反馈方程式
X f( s)
X d( s)
X o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·Xi( s)
3 基本反馈方程式
)()()(
)()()(
)()()(
ssBsX
sXsXsX
sXsAsX
of
fid
do
?
??
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闭环增益:
( 理想单环反馈放大器的主要公式 ) )()(
)(
)(
sBsA1
sA
sA f
?
?
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)(
)(
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)(
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sBsA1
sA
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1
sX
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sX
sXsX
sX
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d
o
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?
?
?
?
?
?
?
?
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?
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休息 1 休息 2返回
6.1.3 环路增益和反馈深度
X f( s)
X d( s)
1, 环路增益T:绕反馈环一圈的总增益,
)(1
)(
)(
)()(
)(
)()()(
)(
)()(
sT
sA
sA
sBsA
sX
sXsAsB
sX
sXsB
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d
d
d
O
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?
??
?
?
??
X o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·Xi ( s )
2 反馈深度F ( s)
定义,)()(1)(1)( sBsAsTsF ????
中频时,fAATF /)1( ???
闭环增益 A f 比开环增益A减少的程度,
休息 1 休息 2返回
6.1.3 环路增益和反馈深度
X f( s)
X d( s) X
o( s)基本放大器
A(s)
反馈网络
B(s)
Σ ·Xi ( s )
3 深度负反馈:
id
di
f
XX
XXXX
TAA
/
)//()/(
)1/(1/
00
?
?
??
( 有效输入信号减少到原来的 1 / ( 1 + T ),)
)/(// T1TXTXXX idif ???
定义:当 F=1+T > > 1 时 X d << X i,称深度负反馈,
X i = X f = BX o
∴ )(/)(/)( sB1sXsXA i0f ??
深度负反馈时闭环增益等于反馈系数 的 倒数,
休息 1 休息 2 返回
6.1.4 负反馈放大器的分类
根据反馈在放大器的输出端的取样对象是电压还是电流,
负反馈分为,电压负反馈:反馈信号取样输出电压,
电流负反馈:反馈信号取样输出电流,
根据反馈信号与输入信号在放大器输入回路中的串并联关系,
负反馈分为,串联反馈:反馈信号与输入信号在输入端回路中串联
并联反馈:反馈信号与输入信号在输入回路并联,
概括起来只可能有四种不同组合方式的反馈放大器:
电压串联负反馈放大电路
电压并联负反馈放大电路
电流串联负反馈放大电路
电流并联负反馈放大电路
返回
us
EC
反馈信号在输入回路与输入信号相串联。
即有 fdi uuu ??
6.1.4 负反馈放大器的分类
1, 电压串联负反馈
(1) 电路结构方框图
+
_
iu
su
基本放
大器
Au
反馈网络
Bu
·
~
RS
RL
·
+
_du
+
_fu
+
_ou
特点:反馈信号取样输出电压
(2)基本参数
输出回路信号取电压,即 0o uX ?
输入回路信号取电压,
即 ii uX ?, dd uX ?, ff uX ?
开环增益:
d
ou uuA ?
反馈系数:
o
fu uuB ?
闭环增益:
i
ouf uuA ? ( 3 ) 实际电路举例
)( 11 fee RRR ??
电路仿真
休息 1 休息 2
+
_ou
+
_ou+
_fu
+
_
iu
+
_du
返回
su
CE
反馈信号在输入回路与输入信号相串联
即 fdi uuu ??
RL
6.1.4 负反馈放大器的分类
su
+
_
iu
+
_du
_
+
fu
2 电流串联负反馈
(1) 电路结构方框图 基本放大器
Ag
反馈网络
Br
~
RS
oi
oi
特点,反馈信号取样输出电流
( 2 ) 基本参数:
输出回路信号取电流,oo iX ?
输入回路信号取电压,
ddffii uX,uX,uX ???
开环增益:
d
0g
u
iA ? ( 转移导纳 )
反馈系数,
o
f
r i
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B ? ( 阻抗传输系数 )
闭环系数:
i
o
gf u
iA ? ( 转移导纳 )
( 3 ) 实际电路举例
oi
oi
电路仿真
_
+
fu
+
_
iu
+
_du
返回
su
CE
特点:反馈信号取样输出电压 u o
反馈信号在输入端以并联方式接入电路
即有 fdi iii ??
i s
6.1.4 负反馈放大器的分类
3 电压并联负反馈
RL
基本放
大器
Ar
反馈网络
Bg
·
i i
i f
i d
R s
+
_ou·
(1) 电路结构方框图
(2)基本参数
输出回路信号取电压,oo uX ?
输入回路信号取电流:
ffddii iXiXiX ???,,
开环增益:
d
or
i
uA ? ( 转移阻抗 )
反馈系数:
o
f
g u
iB ? ( 传输导纳 )
闭环增益:
i
o
rf i
uA ?
( 3 ) 实际电路举例
i f
i di i
电路仿真休息 1 休息 2
+
_ou
+
_ou
返回
su
CE
6.1.4 负反馈放大器的分类
(1) 电路结构方框图
(2)基本参数
输入回路信号取电流:
ffddii iXiXiX ???,,
( 3 ) 实际电路举例
4,电流并联负反馈 i
s
RL
i i
i f
i d
R s
·
oi
oi
特点,
反馈信号取样输出电流 i o
反馈信号并联接入输入回路 fdi iii ??
输出回路信号取电流,oo iX ?
开环增益:
d
o
i i
iA ?
反馈系数:
o
f
i i
iB ?
闭环增益:
ii
i
i
o
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A
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??? 1
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i f
oi
基本放
大器
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