,模拟电路, 精品课程课件
第六章 负反馈放大电路
§ 6.1 反馈的基本概念
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
第 6章 负反馈放大电路
§ 6.1 反馈的基本概念
学习目标,1.熟悉反馈的基本概念和反馈图
2.掌握反馈类型的判断方法
学习重点:反馈类型的判断
§ 6.1 反馈的基本概念
一、反馈概念的引入
1.通过分压式偏置电路中 Re的作
用引入反馈概念
我们已经知道,在分压式偏置电
路中,为了稳定工作点,在发射极
设置电阻 Re,通过电路的自动调节
过程稳定了 IC,实际上 Re的作用是将
放大器输出量的一部分送回输入端,
并与输入量相叠加,这就是反馈;
反馈技术可以改善放大器的性能,
因此广泛应用于各种放大电路。
R
s
u
s
+
-
+
u
i
-
R
L
+
u
o
-
+ U
CC
R
C
C
1
C
2
V
R
B1
R
B2 R
E C
E
+
+
+
反馈电 阻
§ 6.1 反馈的基本概念
二、反馈的概念
1,反馈 —— 将放大电路的输出回路的信号的一部分或全,
通过一定电路回送到输入回路中,从而影响净输
入信号的反送过程。
2,反馈网络 —— 由一个纯电阻或串、并联电容无源网络构成。
作用:从输出回路取出电压(或电流)送回输入端,并与输
入端相叠加,从而影响放大器性能。
§ 6.1 反馈的基本概念
3,反馈放大电路的实例说明
+
+
UBE
ReUi
C2
C1
+ VCC
V
Rb
Uo
在图中, uBE=uI-
iERE输出回路的 iE影响了三
级管的净输入信号 uBE,可见
在电路中存在将输出信号送
回输入回路的过程,因此都
存在反馈。
§ 6.1 反馈的基本概念
三、反馈的分类
1.按极性分:正反馈和负反馈
正反馈 —— 反馈信号使净输入信号加强。
负反馈 —— 反馈信号使净输入信号减弱。
反馈极性的判断 —— 采用瞬时极性法
假设输入电压的瞬时极性为“+” →经基本放大器,判
断
输出电压的瞬时极性为“+”?是“-”? →再经过反馈网
络,判
断反馈信号 xf的瞬时极性为“+”?还是为“-”?
比较 xf与 xi的极性( xd= xi- xf),若 xf与 xi同相,使 xd
减小,则为负反馈,若 xf与 xi反相,使 xd增大,则为正反馈。
§ 6.1 反馈的基本概念
2.按成分分:直流反馈、交流反馈 和交直流反馈
直流反馈 —— 只有直流信号通过。
交流反馈 —— 只有交流信号通过。
交直流反馈 —— 交流和直流信号均可通过的。
图 ( b)
图 ( a)
Re1是交直流反馈
Re2是直流反馈 R1- C2就是交流反馈
§ 6.1 反馈的基本概念
3.按输出端的取样方式:分为电压反馈和电流反馈
电压反馈 —— 反馈电压取自于输出电压,且 Xf∝ X。
电流反馈 —— 反馈电流取自于输出电流,且 Xf∝ X。
假设输出端交流短路( RL=0),即 uo=0,若反馈信号消失了,
则为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。
判断方法 ——输出短路法:
4.按输入端的取样方式:分为串联反馈和并联反馈
串联反馈 —— 反馈信号在放大器的输入端以电压的形式出现,
输入端必定与输入回路串联。
并联反馈 —— 反馈信号在放大器输入端以电流的形式出现,输
入端必定与输入电路并联。
§ 6.1 反馈的基本概念
四,反馈类型的判断
1,先确定反馈支路;
2,再判断反馈极性;
3,再按反馈信号取样方式判断是电压反馈还是电流
反馈,串联反馈还是并联反馈;
4,最后判断是直流、交流还是交直流反馈。
§ 6.1 反馈的基本概念
为方便大家学习,现将反馈类型判断方法列表如下:
反馈
类型 定义 判别方法
对放大电路的
影响
1
电压
反馈
反馈信号( uf或 if)从输出电压取样,即
与 u.成正比
反馈信号通过元件连线冲输出电压 u.端取出或令
u.=0( RL短接)反馈信号消失
电压负反馈能
稳定输出电压
减小输出电阻
电流
反馈
反馈信号( uf或 if)从输出
电流取样,即与 i.。成正比
反馈信号与输出端 u.无联系;或令 u.=0,反馈
信号仍存在。
电流负反馈能
稳定输出电流
i.。增加输出
电阻
2
串联
反馈
激励信号为电压量:即反馈信号 uf与输
入信号 ui在输入回路中以
串联形式出现
输入信号和反馈信号在不同的节点引入(如三极管
的 b极和 c极,或运放的反相端和同
相端)
串联负反馈增
加输入电阻
并联
反馈
激励信号为电压量:即反馈信号 if入信
号 ii入回路中以串联形式出现
输入信号和反馈信号在不同的节点引入(如三极管
的 b极,或运放的反相端) 并联负反馈减 小输入电阻
3
直流
反馈 反馈信号为直流信号 直流通路中存在反馈
直流负反馈能
稳定 工作点
交流
反馈 反馈信号为交流信号 交流通路中存在反馈
交流负反馈能
改善放大电路
性能
返回
第六章 负反馈放大电路
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
学习目标,1,掌握四种负反馈类型的判断
方法
2,熟悉负反馈对放大器性能的影响
学习重点,反馈类型的判断
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
一、四种基本反馈组态的识别和分析
1,电压串联负反馈
下面分析如右图所示电路的反馈类型
1)确定反馈支路,RE1,RE2,Rf
- Cf支路为反馈,其中 RE1、
RE2(直流反馈)是本极反馈;
Rf- Cf是级间反馈。
2)确定是电压(或电流)反馈:
RE1,RE2是电流反馈(当 u.=0
时,iE 仍存在)
Rf- Cf是电压反馈(当 u.=0时,
uf将不存在,或根据 uf≈ u。)
fE
ERRR?
1
1
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4) 确定反馈极性。
根据瞬时极性法,在输入端加一 ⊕ 极性经 V1,V2和反馈
支路 Rf 到 V1的 e极极性为 ⊕,结果使 V1的净输入信号 uBE=uI
- uf 减小因而是负反馈。同理 RE1,RE2支路也是负反馈。
3)确定是串联(或并联)反馈。
画出其交流通路,可观察到 Rf支路与放大器输入端连接
方式,其反馈信号 uf与输入信号 uI是以串联方式连接在输入
回路上(或从其没有同放大器输入端直接相连)可断定 Rf支
路是串联反馈( RE1,RE2支路也是串联反馈)。
综合上述判断,确定 Rf- Cf支路是电压串联负反馈(交流)。
RE1,RE2支路可学生自行判断 。
5)作用:稳定输出电压,过程如下:
RL ↓→ u 。 ↓→ uf ↓→ uBE ( =uI - uF) → u。 ↑
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
2.电压并联负反馈
下面分析如右图所示电路的反馈类型
1) 确定反馈支路:
很明显 Rf就是反馈支路
(提问:为什么?)
2) 确定是电压(或电流)反馈:
定义法:绘出其交流通路,并
标 出电流方向。由交流通路
图可知,反馈信号电流,iF = fBRuu,?
通常 u。>> uB, 故 iF≈ -,符合 Xf∝u 。,
因而是电压反馈。
fRu.
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
短路法:当放大器的输入端短路后,反馈信号将不存在判
定是并联反馈。
按反馈信号在输入端的连接方式,在图中可见反馈支路直接
与放大器的输入端直接相连,判定是并联反馈。
3) 确定是串联(或并联)反馈:(可用三种方法判断)
定义法,根据 iB = iI — iF 反馈信号与输入信号在输入端叠加,
确定的并联反馈
短路法:当放大器的输入端短路后,反馈信号将不存在判定是
并联反馈。
按反馈信号在输入端的连接方式,在图中可见反馈支路直接与
放大器的输入端直接相连,判定的并联反馈。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4)确定反馈的极性,(用两种方法)
定义法,根据 iB = iI - iF 可见反馈信号削弱输入 信号,
因而的负反馈。
瞬时极性法,在交流通路图中标出输入信号极信及反
馈回放大器输入端的极性。
根据图中的同极性叠加方式,可判定是负反馈。
综合上述判断,Rf支路是电压并联负反馈(交直流反馈)
5) 作用, 稳定输出电压。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3.电流串联负反馈
按图( a)所示的电路图绘出
其交流通路如图( b)所示。
1)确定反馈支路,RE,R’E
(直流反馈)
2)确定是电压(电流反馈):
在交流通路中可看出:
uF = REiE 由于 i。 ≈- iE 故
uF =- Rei。满足 XF∝ i。因此
是电流反馈。
3)确定是串联(并联反馈):
在输入端有 uBE = uI- uF 可见反馈信号与输入信号在放大器的输入端
是以电压方式相叠加,因而是串联反馈。(也可用其他两种方法判断)
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4) 确定反馈极性:
放大器的净输入信号 为 uBE = uI- uF 按反馈极性的定
义可判断其是负反馈。
综合上述判断,RE支路的反馈类型是电流串联负反馈
5) 作用:稳定输出电流。
R’L i。 uF uBE( =uI - uF) IB
i。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4.电流并联负反馈
按图( a)所示的电路图绘出其交流
通路如图( b)所示。
1)确定反馈支路,Rf, RE1(直
流反馈),RE2是反馈支路。
2)确定是电压(电流)反馈:(这里
只判断 Rf支路,RE1,RE2支路的判断
同前面一样):
在交流通路图中,有 i。 ≈- iE2,在
一般情况下,uE2>> uBE,即可认为:
uBE ≈0,故 iF可看成是 iE2在 Rf与
RE2之间的分流,即 iF= -
fE
E RRR?
2
2 iE2 =
fE
E RRR?
2
2 i。,
由此式可见 Xf ∝ i。,因而它是电流反馈。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3)确定是串联(并联)反馈:
① 定义法,根据 iB = iI — iF 反馈信号与输入信号在输入端叠
加,确定的并联反馈。
② 短路法:当放大器的输入端短路后,反馈信号将不存在判定
是并联反馈。
③ 按反馈信号在输入端的连接方式,在图中可见反馈支路直
接与放大器的输入端直接相连,判定的并联反馈。
4)确定反馈的极性:
按瞬时极性法,在输入端加一 ⊕ 极性经 V1,V2和反馈
支路 Rf到 V1的 b极极性为,因而是负反馈。
综合上述结论可判断该反馈是电流并联负反馈。
5)作用,稳定输出电流。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
二,负反馈对放大器性能的影响
1.负反馈放大器的放大倍数
2.负反馈对放大器性能的影响
提高放大器倍数
展宽频带
减小非线形失真
改变输入、输出电阻
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
二,负反馈对放大器性能的影响
1.负反馈放大器的方框图
基本放大
电路 A
dX? oX?
反馈网络
F
fX?
放大,
d
o
X
XA
?
?
?
迭加:
fid XXX
??? ??
A称为开
环放大
倍数
iX? +
–?
AF称为闭环放大
倍数
AF=Xo / Xi
输出信号
输入信号
净输入信号
F称为反馈系数
设 Xf与 Xi
同相
负反馈放大
器
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
2,负反馈放大器的一般关系
放大,
d
o
X
XA
?
?
?
反馈,
o
f
X
XF
?
?
?
?
迭加:
fid XXX
??? ??
闭环放大倍数:
AF=Xo / Xi =Xo / (Xd+ Xf)= Xo / ( + XoF)
=
Xo
A1
1
A +F
= A
1+AF
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3.负反馈对放大器性能的影响
在放大器中引入
负反馈
降低了放大倍数
使放大器的性能得以改善:
提高增益的稳定性
减少非线性失真
扩展频带
改变输入电阻和输出电阻
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
1) 提高增益的稳定性
闭环时
FA
AA ????
?? 1F
则
2F )1(
1
AFdA
dA
??
只考虑幅值有
AFAA ?? 1F
A
dA
AFA
dA ?
?? 1
1
F
F
即闭环增益相对变化量比开环减小了 1+AF倍
在深度负反馈条件下
即闭环增益只取决于反馈网络 。 当反馈网络由稳
定的线性元件组成时, 闭环增益将有很高的稳定性 。
FA ??
1
F ?
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
2) 改善放大器的非线性失真
Aui
uf
ui
uo
ud
加反馈前
加反馈后
A
F
+
–
?
失真
改善
uo
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3) 扩展放大器的通频带
放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带却加宽了。
0
20lg|A|( dB)
F( Hz)
Am
fL fHfLf fHf
Amf
无反馈时放大器的通频带,fbw= f H- fL? f H
有反馈时放大器的通频带,fbwf= f Hf- fLf? f Hf
可以证明,fbwf = (1+AF) fbw
放大器的一个重要特性,增益与通频带之积为常数。
即,Amf× fbwf= Am× fbw
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4) 改变输入电阻和输出电阻
① 串联负反馈使输入电阻增加
)(1i AFR ??
+
+
R o
+ o
L
i
u
i
A
+
o
u
R
u
-
d
R
i
u
+
-
-
R
R f
u
-
f
+
R 1
if
i
i
d
i
i
i = i
u
i
uR ?
无 反馈时:
有 反馈时:
i
i
if = i
uR
i
fd=
i
uu ?
i
od=
i
Fuu ?
i
dd=
i
AFuu ?
i
d )1(=
i
AFu ?
+
+
R o
+ o
L
i
u
i
A
+
o
u
R
u
-
d
R
i
u
+
-
-
R
R f
u
-
f
+
R 1
if
i
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
② 并联负反馈使输入电阻增加
无 反馈时:
d
i
i
i
i = i
u
i
uR ?
+
u
o
L
i
R
u -
u
i
uA
o
+
R i
d
-
R +
- o
i
+
R
di
i
有 反馈时:
AF
R
?1=
i
i
i
if = i
uR
fd
i=
ii
u
? Fui
u
od
i=
?
AFii
u
dd
i=
? )1(= d
i
AFi
u
?
+
A
Ru
-
L
i
+
u
o
R
i
R
-
R
d
+
-
+
d
i
u
o
if
o
u
i
R f
fi
i
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
③ 电压负反馈使输出电阻减小
电压负反馈 → 稳定输出电压(当负载变化时) → 恒压
源 → 输出电阻小。
④ 电流负反馈使输出电阻提高
电流负反馈 → 稳定输出电流(当负载变化时) → 恒流
源 → 输出电阻大。
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小 结
1,反馈按极性分正反馈和负反馈,按信号在反馈通路中的情
况分为直流反馈、交流反馈和交直流反馈;直流反馈能够
稳定放大器静态工作点。
2.按反馈网络输入和输出方式可以分为电压串联负反馈、电
压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。
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思考题
2直流和交流反馈对放大器性能有什么影响?
3.电压反馈和电流反馈对放大器性能有什么影响?
1.怎样确定反馈支路?
4.定量说明负反馈是怎样提高放大倍数稳定性的?
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第六章 负反馈放大电路
§ 6.1 反馈的基本概念
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
第 6章 负反馈放大电路
§ 6.1 反馈的基本概念
学习目标,1.熟悉反馈的基本概念和反馈图
2.掌握反馈类型的判断方法
学习重点:反馈类型的判断
§ 6.1 反馈的基本概念
一、反馈概念的引入
1.通过分压式偏置电路中 Re的作
用引入反馈概念
我们已经知道,在分压式偏置电
路中,为了稳定工作点,在发射极
设置电阻 Re,通过电路的自动调节
过程稳定了 IC,实际上 Re的作用是将
放大器输出量的一部分送回输入端,
并与输入量相叠加,这就是反馈;
反馈技术可以改善放大器的性能,
因此广泛应用于各种放大电路。
R
s
u
s
+
-
+
u
i
-
R
L
+
u
o
-
+ U
CC
R
C
C
1
C
2
V
R
B1
R
B2 R
E C
E
+
+
+
反馈电 阻
§ 6.1 反馈的基本概念
二、反馈的概念
1,反馈 —— 将放大电路的输出回路的信号的一部分或全,
通过一定电路回送到输入回路中,从而影响净输
入信号的反送过程。
2,反馈网络 —— 由一个纯电阻或串、并联电容无源网络构成。
作用:从输出回路取出电压(或电流)送回输入端,并与输
入端相叠加,从而影响放大器性能。
§ 6.1 反馈的基本概念
3,反馈放大电路的实例说明
+
+
UBE
ReUi
C2
C1
+ VCC
V
Rb
Uo
在图中, uBE=uI-
iERE输出回路的 iE影响了三
级管的净输入信号 uBE,可见
在电路中存在将输出信号送
回输入回路的过程,因此都
存在反馈。
§ 6.1 反馈的基本概念
三、反馈的分类
1.按极性分:正反馈和负反馈
正反馈 —— 反馈信号使净输入信号加强。
负反馈 —— 反馈信号使净输入信号减弱。
反馈极性的判断 —— 采用瞬时极性法
假设输入电压的瞬时极性为“+” →经基本放大器,判
断
输出电压的瞬时极性为“+”?是“-”? →再经过反馈网
络,判
断反馈信号 xf的瞬时极性为“+”?还是为“-”?
比较 xf与 xi的极性( xd= xi- xf),若 xf与 xi同相,使 xd
减小,则为负反馈,若 xf与 xi反相,使 xd增大,则为正反馈。
§ 6.1 反馈的基本概念
2.按成分分:直流反馈、交流反馈 和交直流反馈
直流反馈 —— 只有直流信号通过。
交流反馈 —— 只有交流信号通过。
交直流反馈 —— 交流和直流信号均可通过的。
图 ( b)
图 ( a)
Re1是交直流反馈
Re2是直流反馈 R1- C2就是交流反馈
§ 6.1 反馈的基本概念
3.按输出端的取样方式:分为电压反馈和电流反馈
电压反馈 —— 反馈电压取自于输出电压,且 Xf∝ X。
电流反馈 —— 反馈电流取自于输出电流,且 Xf∝ X。
假设输出端交流短路( RL=0),即 uo=0,若反馈信号消失了,
则为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。
判断方法 ——输出短路法:
4.按输入端的取样方式:分为串联反馈和并联反馈
串联反馈 —— 反馈信号在放大器的输入端以电压的形式出现,
输入端必定与输入回路串联。
并联反馈 —— 反馈信号在放大器输入端以电流的形式出现,输
入端必定与输入电路并联。
§ 6.1 反馈的基本概念
四,反馈类型的判断
1,先确定反馈支路;
2,再判断反馈极性;
3,再按反馈信号取样方式判断是电压反馈还是电流
反馈,串联反馈还是并联反馈;
4,最后判断是直流、交流还是交直流反馈。
§ 6.1 反馈的基本概念
为方便大家学习,现将反馈类型判断方法列表如下:
反馈
类型 定义 判别方法
对放大电路的
影响
1
电压
反馈
反馈信号( uf或 if)从输出电压取样,即
与 u.成正比
反馈信号通过元件连线冲输出电压 u.端取出或令
u.=0( RL短接)反馈信号消失
电压负反馈能
稳定输出电压
减小输出电阻
电流
反馈
反馈信号( uf或 if)从输出
电流取样,即与 i.。成正比
反馈信号与输出端 u.无联系;或令 u.=0,反馈
信号仍存在。
电流负反馈能
稳定输出电流
i.。增加输出
电阻
2
串联
反馈
激励信号为电压量:即反馈信号 uf与输
入信号 ui在输入回路中以
串联形式出现
输入信号和反馈信号在不同的节点引入(如三极管
的 b极和 c极,或运放的反相端和同
相端)
串联负反馈增
加输入电阻
并联
反馈
激励信号为电压量:即反馈信号 if入信
号 ii入回路中以串联形式出现
输入信号和反馈信号在不同的节点引入(如三极管
的 b极,或运放的反相端) 并联负反馈减 小输入电阻
3
直流
反馈 反馈信号为直流信号 直流通路中存在反馈
直流负反馈能
稳定 工作点
交流
反馈 反馈信号为交流信号 交流通路中存在反馈
交流负反馈能
改善放大电路
性能
返回
第六章 负反馈放大电路
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
学习目标,1,掌握四种负反馈类型的判断
方法
2,熟悉负反馈对放大器性能的影响
学习重点,反馈类型的判断
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
一、四种基本反馈组态的识别和分析
1,电压串联负反馈
下面分析如右图所示电路的反馈类型
1)确定反馈支路,RE1,RE2,Rf
- Cf支路为反馈,其中 RE1、
RE2(直流反馈)是本极反馈;
Rf- Cf是级间反馈。
2)确定是电压(或电流)反馈:
RE1,RE2是电流反馈(当 u.=0
时,iE 仍存在)
Rf- Cf是电压反馈(当 u.=0时,
uf将不存在,或根据 uf≈ u。)
fE
ERRR?
1
1
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4) 确定反馈极性。
根据瞬时极性法,在输入端加一 ⊕ 极性经 V1,V2和反馈
支路 Rf 到 V1的 e极极性为 ⊕,结果使 V1的净输入信号 uBE=uI
- uf 减小因而是负反馈。同理 RE1,RE2支路也是负反馈。
3)确定是串联(或并联)反馈。
画出其交流通路,可观察到 Rf支路与放大器输入端连接
方式,其反馈信号 uf与输入信号 uI是以串联方式连接在输入
回路上(或从其没有同放大器输入端直接相连)可断定 Rf支
路是串联反馈( RE1,RE2支路也是串联反馈)。
综合上述判断,确定 Rf- Cf支路是电压串联负反馈(交流)。
RE1,RE2支路可学生自行判断 。
5)作用:稳定输出电压,过程如下:
RL ↓→ u 。 ↓→ uf ↓→ uBE ( =uI - uF) → u。 ↑
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
2.电压并联负反馈
下面分析如右图所示电路的反馈类型
1) 确定反馈支路:
很明显 Rf就是反馈支路
(提问:为什么?)
2) 确定是电压(或电流)反馈:
定义法:绘出其交流通路,并
标 出电流方向。由交流通路
图可知,反馈信号电流,iF = fBRuu,?
通常 u。>> uB, 故 iF≈ -,符合 Xf∝u 。,
因而是电压反馈。
fRu.
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
短路法:当放大器的输入端短路后,反馈信号将不存在判
定是并联反馈。
按反馈信号在输入端的连接方式,在图中可见反馈支路直接
与放大器的输入端直接相连,判定是并联反馈。
3) 确定是串联(或并联)反馈:(可用三种方法判断)
定义法,根据 iB = iI — iF 反馈信号与输入信号在输入端叠加,
确定的并联反馈
短路法:当放大器的输入端短路后,反馈信号将不存在判定是
并联反馈。
按反馈信号在输入端的连接方式,在图中可见反馈支路直接与
放大器的输入端直接相连,判定的并联反馈。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4)确定反馈的极性,(用两种方法)
定义法,根据 iB = iI - iF 可见反馈信号削弱输入 信号,
因而的负反馈。
瞬时极性法,在交流通路图中标出输入信号极信及反
馈回放大器输入端的极性。
根据图中的同极性叠加方式,可判定是负反馈。
综合上述判断,Rf支路是电压并联负反馈(交直流反馈)
5) 作用, 稳定输出电压。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3.电流串联负反馈
按图( a)所示的电路图绘出
其交流通路如图( b)所示。
1)确定反馈支路,RE,R’E
(直流反馈)
2)确定是电压(电流反馈):
在交流通路中可看出:
uF = REiE 由于 i。 ≈- iE 故
uF =- Rei。满足 XF∝ i。因此
是电流反馈。
3)确定是串联(并联反馈):
在输入端有 uBE = uI- uF 可见反馈信号与输入信号在放大器的输入端
是以电压方式相叠加,因而是串联反馈。(也可用其他两种方法判断)
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4) 确定反馈极性:
放大器的净输入信号 为 uBE = uI- uF 按反馈极性的定
义可判断其是负反馈。
综合上述判断,RE支路的反馈类型是电流串联负反馈
5) 作用:稳定输出电流。
R’L i。 uF uBE( =uI - uF) IB
i。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4.电流并联负反馈
按图( a)所示的电路图绘出其交流
通路如图( b)所示。
1)确定反馈支路,Rf, RE1(直
流反馈),RE2是反馈支路。
2)确定是电压(电流)反馈:(这里
只判断 Rf支路,RE1,RE2支路的判断
同前面一样):
在交流通路图中,有 i。 ≈- iE2,在
一般情况下,uE2>> uBE,即可认为:
uBE ≈0,故 iF可看成是 iE2在 Rf与
RE2之间的分流,即 iF= -
fE
E RRR?
2
2 iE2 =
fE
E RRR?
2
2 i。,
由此式可见 Xf ∝ i。,因而它是电流反馈。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3)确定是串联(并联)反馈:
① 定义法,根据 iB = iI — iF 反馈信号与输入信号在输入端叠
加,确定的并联反馈。
② 短路法:当放大器的输入端短路后,反馈信号将不存在判定
是并联反馈。
③ 按反馈信号在输入端的连接方式,在图中可见反馈支路直
接与放大器的输入端直接相连,判定的并联反馈。
4)确定反馈的极性:
按瞬时极性法,在输入端加一 ⊕ 极性经 V1,V2和反馈
支路 Rf到 V1的 b极极性为,因而是负反馈。
综合上述结论可判断该反馈是电流并联负反馈。
5)作用,稳定输出电流。
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
二,负反馈对放大器性能的影响
1.负反馈放大器的放大倍数
2.负反馈对放大器性能的影响
提高放大器倍数
展宽频带
减小非线形失真
改变输入、输出电阻
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
二,负反馈对放大器性能的影响
1.负反馈放大器的方框图
基本放大
电路 A
dX? oX?
反馈网络
F
fX?
放大,
d
o
X
XA
?
?
?
迭加:
fid XXX
??? ??
A称为开
环放大
倍数
iX? +
–?
AF称为闭环放大
倍数
AF=Xo / Xi
输出信号
输入信号
净输入信号
F称为反馈系数
设 Xf与 Xi
同相
负反馈放大
器
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
2,负反馈放大器的一般关系
放大,
d
o
X
XA
?
?
?
反馈,
o
f
X
XF
?
?
?
?
迭加:
fid XXX
??? ??
闭环放大倍数:
AF=Xo / Xi =Xo / (Xd+ Xf)= Xo / ( + XoF)
=
Xo
A1
1
A +F
= A
1+AF
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3.负反馈对放大器性能的影响
在放大器中引入
负反馈
降低了放大倍数
使放大器的性能得以改善:
提高增益的稳定性
减少非线性失真
扩展频带
改变输入电阻和输出电阻
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
1) 提高增益的稳定性
闭环时
FA
AA ????
?? 1F
则
2F )1(
1
AFdA
dA
??
只考虑幅值有
AFAA ?? 1F
A
dA
AFA
dA ?
?? 1
1
F
F
即闭环增益相对变化量比开环减小了 1+AF倍
在深度负反馈条件下
即闭环增益只取决于反馈网络 。 当反馈网络由稳
定的线性元件组成时, 闭环增益将有很高的稳定性 。
FA ??
1
F ?
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
2) 改善放大器的非线性失真
Aui
uf
ui
uo
ud
加反馈前
加反馈后
A
F
+
–
?
失真
改善
uo
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
3) 扩展放大器的通频带
放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带却加宽了。
0
20lg|A|( dB)
F( Hz)
Am
fL fHfLf fHf
Amf
无反馈时放大器的通频带,fbw= f H- fL? f H
有反馈时放大器的通频带,fbwf= f Hf- fLf? f Hf
可以证明,fbwf = (1+AF) fbw
放大器的一个重要特性,增益与通频带之积为常数。
即,Amf× fbwf= Am× fbw
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
4) 改变输入电阻和输出电阻
① 串联负反馈使输入电阻增加
)(1i AFR ??
+
+
R o
+ o
L
i
u
i
A
+
o
u
R
u
-
d
R
i
u
+
-
-
R
R f
u
-
f
+
R 1
if
i
i
d
i
i
i = i
u
i
uR ?
无 反馈时:
有 反馈时:
i
i
if = i
uR
i
fd=
i
uu ?
i
od=
i
Fuu ?
i
dd=
i
AFuu ?
i
d )1(=
i
AFu ?
+
+
R o
+ o
L
i
u
i
A
+
o
u
R
u
-
d
R
i
u
+
-
-
R
R f
u
-
f
+
R 1
if
i
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
② 并联负反馈使输入电阻增加
无 反馈时:
d
i
i
i
i = i
u
i
uR ?
+
u
o
L
i
R
u -
u
i
uA
o
+
R i
d
-
R +
- o
i
+
R
di
i
有 反馈时:
AF
R
?1=
i
i
i
if = i
uR
fd
i=
ii
u
? Fui
u
od
i=
?
AFii
u
dd
i=
? )1(= d
i
AFi
u
?
+
A
Ru
-
L
i
+
u
o
R
i
R
-
R
d
+
-
+
d
i
u
o
if
o
u
i
R f
fi
i
§ 6.2 负反馈对放大器性能的影响
③ 电压负反馈使输出电阻减小
电压负反馈 → 稳定输出电压(当负载变化时) → 恒压
源 → 输出电阻小。
④ 电流负反馈使输出电阻提高
电流负反馈 → 稳定输出电流(当负载变化时) → 恒流
源 → 输出电阻大。
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小 结
1,反馈按极性分正反馈和负反馈,按信号在反馈通路中的情
况分为直流反馈、交流反馈和交直流反馈;直流反馈能够
稳定放大器静态工作点。
2.按反馈网络输入和输出方式可以分为电压串联负反馈、电
压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。
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思考题
2直流和交流反馈对放大器性能有什么影响?
3.电压反馈和电流反馈对放大器性能有什么影响?
1.怎样确定反馈支路?
4.定量说明负反馈是怎样提高放大倍数稳定性的?
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