7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
7.3 负反馈对放大电路性能的改善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
抑制环内噪声
对输入电阻和输出电阻的影响
扩展频带均可用 自动调整 作用来解释
7.3.1 提高增益的稳定性定性理解:
FFA
A
FA
AA
1
1F
在深度负反馈条件下,即 11 FA1FA
表达式中约去 A?即抵消了增益受各种因素的影响闭环增益将有很高的稳定性定量推导:
则
22
F
)1(
1
)1(
1
1
1
AFFAFAAFdA
dA
闭环时
FA
AA
1F
只考虑幅值有
AF
AA
1F
A
dA
AFA
dA?
1
1
F
F
即闭环增益相对变化量是开环的 1/1+AF
例,某种原因?A变化了 5%,引入反馈深度为 1+AF=10的负反馈,
则闭环增益 AF的变化只有 0.5%
反馈网络一般由稳定的线性元件组成表 7.3.1
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
idX?
iX?
fX?
oX?
idV?
iV?
fV?
oV?
idI?
iI?
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oI?oV?
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I
IF
I?
id
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I
IA
I?
i
o
I
IA
IF?
X?信号 及,在四种反馈阻态中的具体形式FA? F?
7.3.2 减少非线性失真
Aui
uf
ui
uo
ud
加反馈前加反馈后
A
F
+
–
失真改善
uo
(理解)
7.3.2 减少非线性失真闭环时增益减小,线性度变好 。
FFA
A
FA
AA
1
1F
7.3.4 扩展频带
A
开环幅频响应
)1(HHF AF
上限频率扩展 1+AF倍
AF 1
L
LF
下限频率降低 1+AF倍闭环幅频响应
H? HF?
FA
证明:
HM
M
H
M
H
M
jFA
A
j
A
F
j
A
jFA
jA
jA
/1
/1
1
/1
)(1
)(
)(F
Hj
AjA
/1)(
M
已知引入负反馈( F与 f无关)
HF
MF
MH
MM
j
A
FAj
FAAjA
/1)1(/1
)1/()(
F
HMHFMF AA 增益带宽积=常数
7.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈 ——
并联负反馈 ——
电压负反馈 ——
电流负反馈 ——
表 7.3.2( 自看 )
增大输入电阻减小输入电阻减小输出电阻,稳定输出电压增大输出电阻,稳定输出电流
1,负反馈对输入电阻的影响
(1) 串联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时:
有 反馈时:
.
i
.
d
.
i
.
i
i ==
I
V
I
VR
.
i
.
i
if =
I
VR
.
i
.
fd=
I
VV?
.
i
.
od=
I
FVV?
.
i
.
dd=
I
AFVV?
.
i
.
d )1(=
I
AFV?
A F )(1i R
(2) 并联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时:
有 反馈时:
.
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.
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.
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.
i
i =
I
V
I
VR?
.
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.
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V
.
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.
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.
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.
i=
AFII
V
.
d
.
i
)1(
=
AFI
V
.
.
i
)1(
=
AF
R
1,负反馈对输入电阻的影响
2,负反馈对输出电阻的影响电压负反馈 → 稳定输出电压(当负载变化时)
→ 恒压源 → 输出电阻小。
(1) 电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈 → 稳定输出电流(当负载变化时)
→ 恒流源 → 输出电阻大。
(2) 电流负反馈使输出电阻提高理解为改善性能引入负反馈的一般原则
要稳定直流量 ——引直流负反馈
要稳定交流量 ——引交流负反馈
要稳定输出电压 —— 引电压负反馈
要稳定输出电流 —— 引电流负反馈
要增大输入电阻 —— 引串联负反馈
要减小输入电阻 —— 引并联负反馈分析负反馈放大电路的一般步骤
(1) 找出信号放大通路和反馈通路
(2) 用瞬时极性法判断正,负反馈
(3) 判断交,直流反馈
(4) 判断反馈组态
(5) 标出输入量,输出量及反馈量
(6) 估算深度负反馈条件下电路的
VFF AAF,、
end
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
7.3 负反馈对放大电路性能的改善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
抑制环内噪声
对输入电阻和输出电阻的影响
扩展频带均可用 自动调整 作用来解释
7.3.1 提高增益的稳定性定性理解:
FFA
A
FA
AA
1
1F
在深度负反馈条件下,即 11 FA1FA
表达式中约去 A?即抵消了增益受各种因素的影响闭环增益将有很高的稳定性定量推导:
则
22
F
)1(
1
)1(
1
1
1
AFFAFAAFdA
dA
闭环时
FA
AA
1F
只考虑幅值有
AF
AA
1F
A
dA
AFA
dA?
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1
F
F
即闭环增益相对变化量是开环的 1/1+AF
例,某种原因?A变化了 5%,引入反馈深度为 1+AF=10的负反馈,
则闭环增益 AF的变化只有 0.5%
反馈网络一般由稳定的线性元件组成表 7.3.1
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
idX?
iX?
fX?
oX?
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iV?
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X?信号 及,在四种反馈阻态中的具体形式FA? F?
7.3.2 减少非线性失真
Aui
uf
ui
uo
ud
加反馈前加反馈后
A
F
+
–
失真改善
uo
(理解)
7.3.2 减少非线性失真闭环时增益减小,线性度变好 。
FFA
A
FA
AA
1
1F
7.3.4 扩展频带
A
开环幅频响应
)1(HHF AF
上限频率扩展 1+AF倍
AF 1
L
LF
下限频率降低 1+AF倍闭环幅频响应
H? HF?
FA
证明:
HM
M
H
M
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jFA
A
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A
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A
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jA
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/1
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已知引入负反馈( F与 f无关)
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/1)1(/1
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F
HMHFMF AA 增益带宽积=常数
7.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈 ——
并联负反馈 ——
电压负反馈 ——
电流负反馈 ——
表 7.3.2( 自看 )
增大输入电阻减小输入电阻减小输出电阻,稳定输出电压增大输出电阻,稳定输出电流
1,负反馈对输入电阻的影响
(1) 串联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时:
有 反馈时:
.
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(2) 并联负反馈? 输入电阻?
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1,负反馈对输入电阻的影响
2,负反馈对输出电阻的影响电压负反馈 → 稳定输出电压(当负载变化时)
→ 恒压源 → 输出电阻小。
(1) 电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈 → 稳定输出电流(当负载变化时)
→ 恒流源 → 输出电阻大。
(2) 电流负反馈使输出电阻提高理解为改善性能引入负反馈的一般原则
要稳定直流量 ——引直流负反馈
要稳定交流量 ——引交流负反馈
要稳定输出电压 —— 引电压负反馈
要稳定输出电流 —— 引电流负反馈
要增大输入电阻 —— 引串联负反馈
要减小输入电阻 —— 引并联负反馈分析负反馈放大电路的一般步骤
(1) 找出信号放大通路和反馈通路
(2) 用瞬时极性法判断正,负反馈
(3) 判断交,直流反馈
(4) 判断反馈组态
(5) 标出输入量,输出量及反馈量
(6) 估算深度负反馈条件下电路的
VFF AAF,、
end