1、2018/10/12,电工与电子学,第17章 电子电路中的反馈,17.1 反馈的基本概念,17.2 放大电路中的负反馈,教学内容,17.3 振荡电路中的正反馈,2018/10/12,电工与电子学,能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型；了解负反馈对放大电路工作性能的影响。,教学要求,重点,反馈的概念，负反馈对放大电路性能的影响。,2018/10/12,电工与电子学,难点,无难点。,学时数,讲课4学时，习题1学时。,2018/10/12,电工与电子学,17.1 反馈的基本概念,17.1.1 负反馈与正反馈,反馈：将电子电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部
2、通过反馈电路引回到输入端。,xi ：输入信号,xd ：净输入信号,xf ：反馈信号,xo ：输出信号,2018/10/12,电工与电子学,负反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号减小、因而输出信号也减小； 正反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号增大、因而输出信号也增大。,17.1 反馈的基本概念,带反馈的电路，闭环,不带反馈的电路，开环,2018/10/12,电工与电子学,17.1.2 负反馈与正反馈的判别方法,瞬时极性法：,17.1 反馈的基本概念,正反馈,负反馈,2018/10/12,电工与电子学,在分立元件的电子电路中，设基极瞬时极性为正，则发射极(接有发射极电阻而
3、无旁路电容)与基极瞬时极性相同，而集电极与基极瞬时极性相反。,17.1 反馈的基本概念,发射极电阻无旁路电容的分压式偏置放大电路,电流通过RE产生交、直流负反馈,2018/10/12,电工与电子学,直流反馈：直流分量引起的反馈，其目的是稳定静态工作点。,交流反馈：交流分量引起的反馈，其目的是改善放大电路的性能。,对NPN型晶体管而言：设基极交流电位的瞬时极性为正，若反馈降低了基极或提高了发射极的交流电位(即减小Ube)，则为负反馈；反之为正反馈。,放大电路中，通常交、直流反馈同时存在。,17.1 反馈的基本概念,2018/10/12,电工与电子学,负反馈,交流负反馈,串联电压负反馈,并联电压负
4、反馈,串联电流负反馈,并联电流负反馈,17.2.1 负反馈的类型,17.2 放大电路中的负反馈,直流负反馈,2018/10/12,电工与电子学,净输入电压ud= ui uf,uf 削弱了净输入电压ud，故为负反馈。,反馈电压 取自输出电压 uo，并与uo成正比，故为电压反馈。,反馈信号uf与输入信号ui在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为串联反馈。, 串联电压负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,串联电压负反馈,2018/10/12,电工与电子学,净输入电流id = ii if,if 削弱了净输入电流id，故为负反馈。,反馈电流 取自输出电压 uo，并与uo成正比，故为电压反馈。,反馈信号
5、if 与输入信号ii 在输入端以电流的形式比较，if 和id“并联”由ii 供电，故为并联反馈。, 并联电压负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,并联电压负反馈,2018/10/12,电工与电子学,反馈信号uf 与输入信号ui 在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为串联反馈。,反馈电压(uf =Rio)取自输出电流io ，并与io 成正比，故为电流反馈。,净输入电压ud = ui uf,uf 削弱了净输入电压ud ，故为负反馈。, 串联电流负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,串联电流负反馈,2018/10/12,电工与电子学,反馈电流 取自输出电流 io ，并与io 成正比，故为电流反馈。
6、,反馈信号if 与输入信号ii 在输入端以电流的形式比较，if 和id“并联”由ii 供电，故为并联反馈。,净输入电流id = i1 if,if 削弱了净输入电流 id ，故为负反馈。, 并联电流负反馈,17.2 放大电路中的负反馈,RF,并联电流负反馈,2018/10/12,电工与电子学,运算放大器电路反馈类型的判别方法,反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈。输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈。对串联反馈而言，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；极性相反时
7、，是正反馈。对并联反馈而言，输入信号和反馈信号的方向相同时，是负反馈；反向相反时，是正反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,2018/10/12,电工与电子学,例1：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。,反馈电路从A2的输出端引出，故为电压反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,解：,uf 削弱了净输入电压ud ，故为负反馈。,反馈电压uf和输入电压ui分别加在A1的同相和反相两个输入端，故为串联反馈。,串联电压负反馈,2018/10/12,电工与电子学,反馈电路从RL靠近“地”端引出，故为电流反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,例2：试判别下图放大
8、电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。,解：,if 削弱了净输入电流id ，故为负反馈。,反馈电流if 和输入电流ii 加在A1的同一个输入端，故为并联反馈。,并联电流负反馈,2018/10/12,电工与电子学,例3：在图示电路中哪些是直流负反馈？,RE1上有两种直流负反馈：由本级电流IE1 产生的；由后级集电极直流电压UC2 经RF 和RE1 分压而产生的。,17.2 放大电路中的负反馈,解：,RE2 上有本级电流IE2 产生的直流负反馈。,2018/10/12,电工与电子学,17.2 放大电路中的负反馈,例4：在图示电路中哪些是交流负反馈？说明其类型？,解：,R
9、E1 上有两种交流负反馈：由本级交流分量ie1 产生的串联电流负反馈；由后级集电极交流电压uo 经RF 和RE1 分压而产生的串联电压负反馈。,2018/10/12,电工与电子学,17.2 放大电路中的负反馈,解：,反馈提高了e1的电位，使ube1减小，故为负反馈。,反馈从T2的集电极引出，故为电压反馈。,反馈电压引入到T1的发射极，故为串联反馈。,串联电压负反馈,2018/10/12,电工与电子学,例5：如图，如果RF不接在T2的集电极，而是接在C2与RL之间，两者有何不同？如果RF的一端不是接在T1的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？,RE1上无RF、RE1反馈电路产生
10、的直流负反馈。,17.2 放大电路中的负反馈,解：,if 增强了净输入电流ib ，故为正反馈。,2018/10/12,电工与电子学,判断反馈类型的口诀,针对共发射极电路,集出为压，射出为流， 基入为并，射入为串。,17.2 放大电路中的负反馈,2018/10/12,电工与电子学,17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响,17.2 放大电路中的负反馈,开环放大倍数, 降低放大倍数,反馈系数,净输入信号,闭环放大倍数,2018/10/12,电工与电子学,引入负反馈后使放大倍数下降,由于负反馈时，xf与xd同相，故AF是正实数。,|1+AF|称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，|Af|也就愈
11、小。,例：射极跟随器和同相比例运算跟随器引入负反馈，其输出信号全部反馈到输入端，反馈系数为1，反馈极深，故 Auf1，无电压放大作用。,17.2 放大电路中的负反馈,根据 ，可知 。,2018/10/12,电工与电子学,在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数（如电阻、电容）有关，基本上不受外界因素变化的影响，此时放大电路的工作非常稳定。,若AF 1，称为深度负反馈，有 。, 提高放大倍数的稳定性,17.2 放大电路中的负反馈,显然 ，故引入负反馈使放大倍数的稳定性提高了。,2018/10/12,电工与电子学,负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除
12、失真。,接近正弦波, 改善波形失真,17.2 放大电路中的负反馈,大,小,略大,略小,略小,略大,略大,略小,2018/10/12,电工与电子学, 展宽通频带,17.2 放大电路中的负反馈,2018/10/12,电工与电子学,串联负反馈使放大电路的输入电阻提高, 对放大电路输入电阻的影响,17.2 放大电路中的负反馈,例：,串联负反馈使输入信号电压的一部分被反馈电压抵消，所以信号源ui供给的输入电流ii减小了，即输入电阻rif增大。,信号源ui 除供给id 外，还要增加一个分量if ，因此ii 增大，即输入电阻rif 减小。,并联负反馈使放大电路的输入电阻减小,例：,2018/10/12,电工
13、与电子学,电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出的特性，故输出电阻降低。,电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出的特性，故输出电阻提高。,电压负反馈使放大电路的输出电阻降低,电流负反馈使放大电路的输出电阻提高, 对放大电路输出电阻的影响,17.2 放大电路中的负反馈,例：,RL,uo,uf,ud,uo,T,io,uf,ud,io,例：,2018/10/12,电工与电子学,17.3 振荡电路中的正反馈,17.3.1 自激振荡,自激振荡：电路的输入端不外接信号，而输出端仍有一定频率和幅度的信号输出。,正弦波 振荡电路,放大环节,正反馈环节,选频环节,稳幅环节,2018/10/12,电工与电子学,17.3 振荡电路中的正反馈,即,振荡电路的自激条件,反馈电压uf与输入端电压ui同相，即必须为正反馈；,要有足够的反馈量，即uf = ui ，使|AuF|=1，即反馈电压要等于所需的输入电压。,2018/10/12,电工与电子学,本章作业,P144 17.2.1（判别反馈类型） P145 17.2.6（放大电路的稳定性）,
