放大电路中的反馈专业知识讲座.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,1.反馈,6.1,反馈的基本概念及判断方法,在电子电路中，,将输出量,（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式,作用到输入回路,，用来,影响其输入量,（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。,反馈的目的：,通过输出对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。,6.1.1 反馈的基本概念,2.反馈电路框图,放大器,输出,输入,取+加强输入信号 正反馈 用于振荡器,取-削弱输入信号 负反馈 用于放大器,开环,闭环,反馈网络,叠加,反馈信号,净输入,【,例,】,输出量：,I,C,净输入量：,U,BE,静态工作点稳定原理,反馈量：,U,R,E,负反馈,U,BE,U,B,U,R,E,分压偏置式静态工作点稳定电路,u,I,R,B,1,+,V,CC,R,C,C,1,C,2,R,B,2,R,E,R,L,u,O,+,-,+,-,+,+,交流反馈：,仅在交流通路中存在的反馈。,-稳定,Q,点,直流反馈：,仅在直流通路中存在的反馈。,3.直流反馈与交流反馈,直交流反馈,直流反馈,+,C,E,-改善电路的性能,u,I,R,B,1,+,V,CC,R,C,C,1,C,2,R,B,2,R,E,R,L,u,O,+,-,+,-,+,+,本级反馈,反馈只存在于某一级放大器中,级间反馈,反馈存在于两级以上的放大器之间,反馈通路,本级反馈通路,级间反馈通路,4.本级反馈与级间反馈,1.有无反馈的判断,方法：找反馈通路,无反馈,有反馈,6.1.2 反馈的判断,2.正负反馈的判断,方法：,瞬时极性法,+,先假定输入信号的瞬对地极性,判断,输出信号的瞬间电位,推出反馈信号的瞬时极性,看反馈信号对输入信号的影响,增强-正反馈,削弱-负反馈,+,-,R,1,R,2,u,O,u,I,A,-,i,F,i,P,-,+,R,1,R,2,u,O,u,I,A,+,+,i,N,i,F,负反馈,正反馈,i,i,2.正负反馈的判断,集成运放反馈电路,-,+,R,1,R,2,u,O,u,I,A,+,+,u,D,=,u,P,-,u,N,u,F,u,D,+,-,u,N,u,P,分立元件反馈电路,输入级放大管的净输入电压,u,BE,净输入电流,i,B,净输入电压,u,D,或,净输入电流,i,P,(或,i,N,),u,I,V,CC,+,-,u,O,+,-,+,(+),1,R,c,1,R,e,1,R,2,R,c,2,R,e,R,f,(+),(-),(-),T,交流反馈,3.直流反馈与交流反馈的判断,方法：看反馈存在于直流通路还是交流通路中。,直流通路,C,1,+,-,1,R,u,i,u,o,2,R,A,交流通路,C,1,+,-,1,R,u,i,u,o,2,R,A,交、直流反馈,画出直流通路和交流通路,C,1,C,2,+,-,1,R,u,i,u,o,2,R,A,6.2,负反馈放大器电路的四种基本组态,输出端,u,o,i,o,输入端,与,u,i,相比较,与,i,i,相比较,电压反馈,电流反馈,串联反馈,并联反馈,电压串联负反馈,电流串联负反馈,电压并联负反馈,电流并联负反馈,四种组态,负反馈放大电路：,引入,交流负反馈,的放大电路。,判断反馈极性,+,+,+,-,u,F,负反馈,取样：判断反馈取自输出电压还是输出电流。,u,D,i,N,i,2,i,1,i,P,6.2.1,四种负反馈组态,短路法,令,u,o,=0，观察是否仍存在反馈信号:,反馈信号不存在,-,电压反馈；,反馈信号仍存在,-,电流反馈。,电压反馈,R,2,1、电压串联负反馈,+,-,u,F,i,N,i,2,i,1,i,P,比较：,输入端是电压相减还是电流相减,串联反馈,虚短,6.2.1,四种负反馈组态,虚断,虚断,稳定输出电压,求和,+,-,u,F,+,+,负反馈,u,D,i,O,i,O,判断正负反馈,电流反馈,取样,串联反馈,2、电流串联负反馈,稳定输出电流,求和,负反馈,i,D,判断反馈极性,i,O,+,-,i,F,电压反馈,取样,i,I,i,D,并联反馈,3、电压并联负反馈,判断反馈极性,取样,-,电流反馈,i,F,+,i,I,i,D,i,2,并联反馈,求和,负反馈,i,D,4、电流并联负反馈,i,O,1、判断电压反馈或电流反馈,6.2.2 反馈组态的判断,电流反馈,电压反馈,从输出端引出的反馈是电压反馈，不是从输出端的反馈是电流反馈。,2、判断串联反馈和并联反馈,反馈信号与输入信号加在同一输入端，则为并联反馈,反馈信号与输入信号加在不同输入端则为串联反馈,u,d,=u,i,u,f,i,d,=i,i,-i,f,串联反馈,并联反馈,三极管的基极和发射极可以看成放大器的两个输入端,i,i,f,i,b,i,b,=i-i,f,并联反馈,u,f,u,i,u,be,u,be,=u,i,-u,f,串联反馈,3、分立元件的反馈,+,C,1,R,B,1,R,C,1,R,B,21,R,B,22,R,C,2,R,E,2,R,E,1,C,E,C,3,C,2,+V,CC,u,o,u,i,+,T,1,T,2,R,f,+,-,+,-,u,f,-,+,u,be,电压串联负反馈,例1,：判断,R,f,是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,交流负反馈,i,i,b,i,f,电压反馈,并联反馈,电压并联负反馈，交直流反馈,例2,：判断,R,f,是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,-,+V,CC,R,C,C,2,C,1,R,f,u,i,u,o,+,电流反馈,并联反馈,i,i,B,i,F,例3,：判断,R,f,是否负反馈，若是，判断反馈的组态。,u,C,1,u,B,2,u,o,u,i,u,F,R,E,2,R,f,R,E,1,R,C,1,R,C,2,+V,CC,i,E,2,+,-,-,-,交直流负反馈,R,C,R,B,1,R,B,2,R,E,1,R,E,2,C,E,C,2,C,1,+V,CC,u,o,u,i,u,be,i,e,电流串联负反馈,R,E,2,直流负反馈,例4,：判断如图电路中,R,E,1,、,R,E,2,的负反馈作用。,开环放大倍数,闭环放大倍数,反馈系数,6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式,基本放大,电路,反馈回路,+,6.3.1方块图,环路放大倍数,6.3.2负反馈放大电路放大倍数的一般表达式,基本放大,电路,反馈回路,+,中频时,若,放大倍数减小,若,放大倍数增加,若,无输入有输出,若,-深度负反馈,反馈深度,-,负反馈,-,正反馈,-自激振荡,引入负反馈，则,即,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：,-深度负反馈,此时，负反馈放大电路闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。,6.4.1 深度负反馈的实质,6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析,例:电压串联负反馈,+,-,u,F,i,N,i,2,i,1,i,P,6.4.2 深度负反馈放大电路放大倍数的分析,6.5 负反馈对放大电路性能的影响,6.5.1 对放大倍数的影响,负反馈,负反馈使放大倍数下降为原来的 。,负反馈使电路放大倍数的稳定性提高 倍。,u,i,u,be,i,b,+,+,在同样的,i,b,下,，,u,i,=,u,be,+,u,f,u,be,，,所以,R,if,提高。,1),串联负反馈,无负反馈时：,有负反馈时：,u,f,+,使电路的输入电阻提高,6.5.2,对输入电阻和输出电阻的影响,1.对输入电阻的影响,使电路的输入电阻降低,2),并联负反馈,6.5.2,对输入电阻和输出电阻的影响,i,f,无负反馈时：,有负反馈时：,在同样的,u,be,下，,i,i,=,i,b,+,i,f,i,b,，,所以,R,if,降低。,i,i,i,b,u,be,+,1.对输入电阻的影响,电压负反馈,稳定输出电压,电流负反馈,稳定输出电流。,1),电压负反馈使电路的输出电阻降低,2),电流负反馈使电路的输出电阻提高,输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。,R,o,u,so,u,o,R,L,输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。,i,o,R,o,i,so,R,L,6.5.2,对输入电阻和输出电阻的影响,2.对输出电阻的影响,6.5.3 对通频带的影响,引入负反馈使电路的通频带宽度增加,无负反馈,有负反馈,f,bwf,f,bw,增益带宽积仍为常数：,A,mf,f,bwf,=,A,m,f,bw,f,|,|,O,6.5.4,减小非线性失真,A,u,i,u,f,u,d,加反馈前,加反馈后,u,o,大,略小,略大,略小,略大,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，而不能完全消除失真。,u,o,A,F,小,接近正弦波,正弦波,u,i,要稳定静态工作点,引直流负反馈,要改善非线性失真，增大放大倍数稳定性,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,【练习】,6.5.6放大电路中引入反馈的一般原则,要抑制温漂,引直流负反馈,6.6.1 自激振荡产生的原因和条件,放大电路在无输入信号的情况下，就能输出,一定频率和幅值,的交流信号的现象。,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。,6.6 负反馈放大电路的稳定性,1、自激振荡,幅值平衡条件,相位平衡条件,起振条件：,3、自激振荡的平衡条件,正反馈,需要足够的反馈量,附加相移,n,为奇数,1)1级负反馈放大电路：,2)2级负反馈放大电路：,3)3级负反馈放大电路：,放大电路,:,直接耦合,反馈网络:,纯电阻网络,放大电路级数越多，引入负反馈后，越易产生高频振荡,放大电路中耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越易产生低频振荡。,6.6.2负反馈放大电路稳定性的定性分析,只,可能产生高频振荡,设,1,2,BACK,BACK,例：,中频放大倍数,|,A,0,|=10,，反馈系数,|,F,|=0.01,在原上限、下限频率处,说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频带内，即通频带加宽了。,