1、4.1 反馈的基本概念与分类,4.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式,4.3 负反馈对放大电路性能的改善,4 反馈放大电路,4.1 反馈的基本概念与分类, 反馈, 电路中的反馈形式, 类型, 四种阻态的判断方法,4.1.1 基本概念,4.1.2 四种类型的反馈阻态, 各种反馈类型的特点,基本放大电路的输入信号（净输入信号）,4.1.1 基本概念,1. 反馈,将电子系统输出回路的电量（电压或电流），送回到输入回路，以实现对输入量产生影响的过程(或连接方式)。,输出信号,反馈放大电路的输入信号,比较环节,.1.1 基本概念,1. 反馈,反馈通路信号反向传输的渠道,前向通路信号正向传输（正
2、向放大）的渠道,信号的正向传输,信号的反向传输,.1.1 基本概念,2. 电路中的反馈形式,（1）正反馈与负反馈,正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。,负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。,另一角度,正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。,负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。,判别方法：瞬时极性法。从输入端开始，假定某一时刻输入信号极性为“+”，沿着信号流向，从前向通路到反馈通路，依次标出此刻有关节点电压的极性（分别用 “+” 、“-”号表示），最终确定反馈量对输入量的影响。,.1.1 基本概念,1. 反馈,开环 无反馈通路,闭环 有反馈通路,反馈通路 （反馈网络）,信号
3、的正向传输,信号的正向传输,例,(+),(+),(-),(-),(-),净输入量,(+),(+),(-),(-),净输入量,负反馈,正反馈,反馈通路,反馈通路,级间反馈通路,(+),(+),(+),(+),(-),(-),净输入量,级间负反馈,例,(+),(-),(-),(-),(-),净输入量,(+),(+),(+),净输入量,负反馈,负反馈,反馈通路,反馈通路,总结：,负反馈,负反馈,负反馈,负反馈,(+),(-),(+),(-),(+),(+),(+),(+),直流通路,.1.1 基本概念,2. 电路中的反馈形式,（2）交流反馈与直流反馈,根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存
4、在，来进行判别。,取决于反馈通路。,例1,分别画出直流和交流通路，考察反馈通路是否存在，来进行判别。,(+),(+),(+),(+),(+),交、直流负反馈,4.1.1 基本概念,2. 电路中的反馈形式,（2）交流反馈与直流反馈,例2,直流负反馈,(+),(+),(+),(+),反馈的概念性,直流反馈,.1.2 四种类型的反馈阻态,1. 类型,由此可组成四种阻态：,输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式。,输出端：反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式。,电压串联,电压并联,电流串联,电流并联,反馈类型的判别步骤,1. 有无反馈（找反馈元件）,2.交流反馈与直流反馈反馈存在于
5、直流或交流或交直流通路中。,3.正反馈与负反馈瞬时极性法。,4. 反馈的组态 输出端：并联取电压；串连取电流。 输入端：串联分压； 并联分流。,前向通路,反馈通路,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,例,4.1.2 四种类型的反馈阻态,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,电压串联负反馈,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,电流并联负反馈,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,电压并联负反馈,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,电流串联负反馈,例,.1.2 四种类型的反馈阻态,.1.2 四种类型的反馈阻态,A. 电压串联,RL,电压负反馈：稳定输出电压,串联反馈：输入端电压
6、求和（KVL）,3. 各种反馈类型的特点,.1.2 四种类型的反馈阻态,3. 各种反馈类型的特点,B. 电流并联,RL ,电流负反馈：稳定输出电流,并联反馈：输入端电流求和（KCL）,其他两种阻态有类似的结论,.1.2 四种类型的反馈阻态,4. 四种阻态的判断方法,电流：将负载短路，反馈量仍然存在。,电压：将负载短路，反馈量为零。,4.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式,4.2.1 负反馈放大电路的方框图,4.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式,反馈深度的讨论,表达式推导,构成,信号的单向化传输,开环时反馈网络的负载效应,4.2.1 负反馈放大电路的方框图,构成,信号源,输出信号
7、,反馈放大电路的输入信号,反馈信号,基本放大电路的输入信号（净输入信号）,电压并联负反馈,2. 信号的单向化传输,信号的正向传输,信号的反向传输,4.2.1 负反馈放大电路的方框图,单向化,4.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式,1. 表达式推导,开环增益,反馈系数,闭环增益,因为,所以,已知,即,闭环增益的一般表达式,4.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式,1. 表达式推导,信号 在四种反馈阻态中的具体形式,电压串联,电压并联,电流串联,电流并联,输出端：并联取电压；串连取电流。 输入端：串联分压； 并联分流。,2. 反馈深度的讨论,一般负反馈,4.2.2 负反馈放大电路增益的一般表
8、达式,称为反馈深度,深度负反馈,正反馈,自激振荡,4.3 负反馈对放大电路性能的改善,提高增益的稳定性,减少非线性失真,扩展频带,对输入电阻和输出电阻的影响,为改善性能引入负反馈的一般原则,4.3.1 提高增益的稳定性,闭环时,则,只考虑幅值有,即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍,另一方面,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。,4.3.2 减少非线性失真,如果正弦波输入信号经过放大后产生的失真波形为正半周大负 半周小。经过反馈后，在F为常数的条件下反馈信号也是正半周大，负 半周小。但它和输入信号相减后得到的净输入信
9、号的波形却变成正半周小， 负半周大，这样就把输出信号的正半周压缩，负半周扩大，结果使正负半 周的幅度趋于一致，从而改善了输出波形。,4.3.2 减少非线性失真,闭环时增益减小，线性度变好。,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。,4.3.4 扩展频带,假设无反馈时放大电路在低频段的放大倍数为,引入负反馈时放大电路在低频段的放大倍数为,比较两式可知，引入负反馈后的下限频率为：,4.3.4 扩展频带,假设无反馈时放大电路在高频段的放大倍数为,引入负反馈时放大电路在高频段的放大倍数为,比较两式可知，引入负反馈后的中频放大倍数和上
10、限频率分别为：,4.3.4 扩展频带,带宽增益积=ABW=常数,放大器的一条规律：,常数=ABW =AFBWF,反馈放大器：,即，带宽扩展到1+AF倍。,4.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响,串联负反馈 增大输入电阻,4.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响,并联负反馈 减小输入电阻,4.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响,电压负反馈 减小输出电阻，稳定输出电压,信号Xi=0, 故,4.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响,电流负反馈 增大输出电阻，稳定输出电流,4.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响,串联负反馈 增大输入电阻,并联负反馈 减小输入电阻,电压负反馈 减小输出电阻，稳定输出电压,电
11、流负反馈 增大输出电阻，稳定输出电流,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,要增大输出电阻,引电流负反馈,要减小输出电阻,引电压负反馈,4.4 深度负反馈条件下的近似计算,1.深度负反馈的特点,即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关,由于,则,又因为,代入上式,得,输入量近似等于反馈量,净输入量近似等于零,4.4 深度负反馈条件下的近似计算,1.深度负反馈的特点,串联负反馈，输入端电压求和。,深度负反馈条件下,虚短,虚
12、断,虚短,虚断,并联负反馈，输入端电流求和。,4.5 负反馈放大电路的稳定问题,4.5.1 自激及稳定工作条件,4.5.1 自激及稳定工作条件,1. 自激振荡现象,在不加任何输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信号输出。,2. 产生原因,在高频区或低频区产生的附加相移达到180，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。,4.5.1 自激及稳定工作条件,3. 自激振荡条件,自激振荡,反馈深度,即,又,得自激振荡条件,幅值条件,相位条件（附加相移）,注：输入端求和的相位（-1）不包含在内,闭环增益,4.5.1 自激及稳定工作条件,4. 稳定工作条件,破坏自激振荡条件,或写为,其中,Gm幅值裕度，一般要求Gm -10dB,m相位裕度，一般要求m 45,保证可靠稳定，留有余地。,4.5.1 自激及稳定工作条件,5. 负反馈放大电路稳定性分析,环路增益的幅频响应写为,利用波特图分析,即该点满足,4.5.1 自激及稳定工作条件,5. 负反馈放大电路稳定性分析,判断稳定性方法,若P点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。,或,7.5.1 自激及稳定工作条件,4. 负反馈放大电路稳定性分析,基本放大电,基本放大,反馈深度越深，越容易自激。,
