1、第六章 放大电路中的反馈,61 反馈的基本概念及判断方法 62 负反馈放大电路的四种基本组态 63 负反馈放大电路的方块图及一般表达式 64 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 65 负反馈对放大电路性能的影响,(1)能够正确判断反馈的类型。(2)能够估算深度负反馈条件下的放大倍数。(3)掌握负反馈四种组态对放大电路性能的影响,并能够根据需要在放大电路中引入合适的交流负反馈。,本章要求,61 反馈的基本概念及判断方法,6.1.1 反馈的基本概念,概念:将放大电路输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的,工作点不稳定,工作点稳定,引入反馈,1.反馈的概念,电路形式回送到输入回路去影响其
2、输入量(放大电路的输入电压或输入电流),的一种连接方式称为反馈。,2.反馈放大电路框图,输入量,输出量,净输入量,反馈量,3.怎样判断是否存在反馈,6.1.2 反馈的类型,1.按反馈信号与输入信号关系,串联反馈,并联反馈,输入信号与反馈信号在输入回路中以电压形式求和,输入信号与反馈信号在输入回路中某一节点上以电流形式求和,反馈网络,对地电压,2.按反馈的极性,正反馈,负反馈,反馈信号增强输入信号,反馈信号削弱输入信号,判断方法:瞬时极性法,(a),(b),图(a)中:无反馈时,有反馈时,图(b)中:无反馈时,结论(1)xi和xf在同一回路中,极性相同为负反馈;反之,则为正反馈。,(2)xi和x
3、f在同一节点上,极性相反为负反馈;反之,则为正反馈。,3.按反馈信号交直流性质分,直流反馈,交流反馈,反馈信号中只包含直流量,反馈信号中仅包含交流量,图中只引入了交流反馈,而没有引入直流反馈。,4.按反馈信号与输出信号关系分,电压反馈,电流反馈,反馈信号取自输出电压(与电压成正比),反馈信号取自输出电流(与电流成正比),判断方法:,+,(a),(b),图(a)中,为电压反馈,图(b)中,为电流反馈,Io,Io,例6.1.1判断下图示电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则是直流反馈还是交流反馈?是正反馈还是负反馈?,本级反馈:,将本级的输出回送到本级的输入端,级间反馈:,将后级的输出回送到前级的
4、输入端,解:,R3引入本级反馈:,R4引入级间反馈:,为交直流反馈、负反馈、电压反馈、并联反馈。,为交直流反馈、负反馈、电压反馈、串联反馈。,R6引入级间反馈:,+VCC,Rf引入级间反馈:,为交直流反馈、负反馈、,电流反馈、并联反馈。,为交直流反馈、负反馈、,电压反馈、串联反馈。,6.4 判断图示各电路中是否引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈,是正反馈还是负反馈,是电压还是电流反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。,解:图(a)所示电路中引入了直流反馈、,图(d)所示电路中引入了交直流反馈、,负反馈、,电压反馈、,串联反馈。,负反馈、,电流反馈、,并联反馈。,图(g )所示电路中引入了
5、交直流反馈、,负反馈、,电压反馈、,串联反馈。,图(g )所示电路中引入了交直流反馈、,负反馈、,电压反馈、,串联反馈。,62 负反馈放大电路的四种基本组态,负反馈放大电路:,引入交流负反馈的放大电路,6.2.1 负反馈放大电路的特点,当RL,电压负反馈使电压趋于稳定,串联负反馈宜与恒压源配合。,u0,uf,开路电压,当RL,电流负反馈使电流趋于稳定,反馈信号不起作用,并联负反馈宜与恒流源配合。,6.2.2 负反馈放大电路的四种基本组态,1.电压串联负反馈,2.电压并联负反馈,3.电流串联负反馈,4.电流并联负反馈,6.7 判断图示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈。设图中所有电容对交流信号均
6、可视为短路。,(a)电压并联负反馈,(b)电压并联负反馈,( e )电流并联负反馈,( f )电压串联负反馈,( g) 电流串联负反馈,63 负反馈放大电路方块图及一般表达式,6.3.1 负反馈放大电路方块图,基本放大电路的放大倍数为,反馈系数,负反馈放大电路的放大倍数为,电路的环路放大倍数,6.3.2 负反馈放大电路的一般表达式,在中频段, 、 和 均为实数,所以,(一般10)深度负反馈,6.3.3 四种组态电路的方块图,6.4.1 深度负反馈的实质,当,说明深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量。,深度串联负反馈时,,深度并联负反馈时,,64 深度负反馈放大电路放大倍数的分析,例6.4
7、.1 在下图所示电路中,已知R2=10k , R4=100k 。求解在深度反馈条件下的电压放大倍数 。,解:电路中引入了电压串联 负反馈, R2和R4组成反馈网络。,+,+,-,+,6.4.2 深度负反馈条件下放大倍数的计算,例6.4.2 电路如图所示。 (1)判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈; (2)求出在深度反馈条件下的 和 。,解:电路中引入了电压串联负反馈。,(2)因为 与 同相,所以 和 均为正号。,+,-,+,+,例6.4.3 电路如图所示。 (1)判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈; (2)求出在深度反馈条件下的 和 。,(2),解(1)电路引入了电流并联负反馈,us,例6
8、.4.4 在下图所示电路中,已知R1=10k, R2=100k , R3=2k , RL=5k,反馈电压,反馈系数,电压放大倍数,解:图中引入了电流串联负反馈,,R1、R2和R3组成了反馈网络。,+,+,+,+,求解在深度反馈条件下的 。,课堂练习,如图所示电路中的运放均为理想运放,并设各电路均满足深度 负反馈条件,试估算各电路的闭环电压放大倍数。,6.5.1 稳定放大倍数,在中频段, 、 和 均为实数, 的表达式可写成,65 负反馈对放大电路性能的影响,对上式微分,负反馈条件下,1+AF1,6.5.2 改变输入电阻和输出电阻,1、对输入电阻的影响,(1)串联负反馈对输入电阻的影响,有电阻不在
9、反馈环内,引入串联负反馈,使引入反馈的支路,的等效电阻增大到基本放大电路输入电,阻的(1+AF)倍。,(2)并联负反馈对输入电阻的影响,引入并联负反馈,输入电阻仅为基本放大电路输入电阻的(1+AF)分之一。,2、对输出电阻影响,()电压负反馈对输出电阻的影响,设反馈信号只取输,出电压不取输出电流,(2)电流负反馈对输出电阻,设反馈信号只取输出电流不取输出电压,6.5.3 展宽频带,设反馈网络为纯电阻网络,且在放大电路波特图的低频段和高频段各仅有,引入负反馈后,电路的高频段放大倍数为,说明引入负反馈后上限频,一个拐点;基本放大电路的中频段放大倍数为 ,上限频率为fH,下限频率为fL,,因此高频段
10、放大倍数的表达式为,率增大到基本放大电路的(1+AF)倍。,利用相同推导方法可得负反馈放大电路下限频率的表达式,说明引入负反馈后下限频率减小到基本放大电路的(1+AF)分之一。,基本放大电路的通频带,负反馈放大电路的通频带,说明引入负反馈使频带展宽到基本放大电路的(1+AF)倍。,6.5.4 减小非线性失真,(4)在进行信号变换时电流电压,引入电压并联负反馈;电压 电流,引入电流串联负反馈;电压 电压,引入电压串联负反馈;电流 电流,引入电流并联负反馈;,6.5.5 放大电路中引入负反馈的一般原则,(1)为了稳定静态工作点,应引入直流负反馈;,(2)为增大放大电路的输入电阻,应引入串联负反馈;
11、,应引入交流负反馈。,(3)为稳定输出电压,应引入电压负反馈;,入电阻,应引入并联负反馈。,反馈。,为了改善电路的动态性能,,为减小放大电路的输,为稳定输出电流,应引入电流负,例:在图示电路中要求达到以下效果,应该引入什么样的反馈?, 提高从b1看进去的输入电阻, 减少输出电阻,希望Rc3改变时,其上的Io(在给定ui情况下)基本不变。,希望各级静态工作点基本稳定。,希望在输出端接上负载电阻RL后,uo(在给定ui情况下的交 流电流有效值)基本不变。,解:(1) 接RF从e3到e1(电流串联),(2) 接RF从c3到b1 (电压并联),(3) 接RF从e3到e1,(4) 接RF从e3到e1,(
12、5) 接RF从c3到b1,例6.5.1 电路如图所示,为了达到下列目的,分别说明应引入哪种组态的负 反馈以及电路如何连接。 (1)减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力; (2)将输入电流iI转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO; (3)将输入电流iI转换成稳定的输出电压uO 。,解:(1)引入电压串联负反馈。,电路应将与、,(2)引入电流并联负反馈。,电路应将与、,(3)引入电压并联负反馈。,电路应将与 、 与 、,与分别连接起来。,与、,与、,与分别连接起来。,与分别连接起来。,P315 四、电路如图所示。(1)合理连线,接入信号源和反馈,使电路的输入电阻增大,输出电阻减小;(2)若, 则RF应取多少千欧?,解(1)电路中应引入电压串联负反馈,课堂练习,电路如图所示,为使Au稳定,Ro小,应引入什么样的反馈。若要使, ,所选电阻元件值为多大。,