信息与通信电子电路中的反馈.pptx

第第1717章章 电子电路中的反馈电子电路中的反馈17.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈17.1.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈：反馈：将放大电路输出量将放大电路输出量(电压或电流电压或电流)的一部分或的一部分或全部通过某种电路引回到输入端，经过比较后，再全部通过某种电路引回到输入端，经过比较后，再控制输出量的过程。控制输出量的过程。17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+通过通过通过通过R RE E将输出电流将输出电流将输出电流将输出电流反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈到输入RB+UCCC1C2RERLui+uo+通过通过通过通过R RE E将输出电压将输出电压将输出电压将输出电压反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节比较环节比较环节 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式反馈电路反馈电路反馈电路反馈电路输出信号输出信号输出信号输出信号输入信号输入信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+负反馈：负反馈：负反馈：负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。自激振荡，使放大器不能正常工作。自激振荡，使放大器不能正常工作。自激振荡，使放大器不能正常工作。正反馈：正反馈：正反馈：正反馈：反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号，使放大倍数提高。使放大倍数提高。使放大倍数提高。使放大倍数提高。17.1.2 反馈的分类反馈的分类1.1.按反馈的极性分类按反馈的极性分类按反馈的极性分类按反馈的极性分类2.按交直流性质分类按交直流性质分类直流反馈：直流反馈：直流反馈：直流反馈：反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。交流反馈：交流反馈：交流反馈：交流反馈：反馈只对交流反馈只对交流反馈只对交流反馈只对交流分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只能传递交流信号。能传递交流信号。能传递交流信号。能传递交流信号。引入直流引入直流负反馈的负反馈的目的：目的：稳稳定静态工定静态工作点。作点。引入交流引入交流负馈的目负馈的目的：的：改善改善放大电路放大电路的性能的性能3.3.按输出端取样对象分类按输出端取样对象分类按输出端取样对象分类按输出端取样对象分类 电流负反馈电流负反馈具有具有稳定输出电流稳定输出电流的的作用。作用。电压负反馈电压负反馈具有具有稳定输出电压稳定输出电压的的作用。作用。电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压，与输出反馈信号取自输出电压，与输出 电压成正比。电压成正比。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流，与输出反馈信号取自输出电流，与输出电流成正比。电流成正比。4.按输入端联接方式分类按输入端联接方式分类串联反馈串联反馈：反馈信号与净输入信号在输入：反馈信号与净输入信号在输入端串联。端串联。并联反馈并联反馈：反馈信号与净输入信号在输入：反馈信号与净输入信号在输入端并联。端并联。负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型负反馈的类型稳定静态工作点稳定静态工作点5.负反馈类型的判别步骤负反馈类型的判别步骤3)3)判别是否负反馈？判别是否负反馈？判别是否负反馈？判别是否负反馈？2)2)判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？4)4)是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？1)1)找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈1 并联电压负反馈并联电压负反馈i i1 1i if f i id du uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+R RL L 设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d=i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流(差值电流差值电流差值电流差值电流)负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流取自输出电压取自输出电压取自输出电压取自输出电压电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较较较较并联反馈并联反馈并联反馈并联反馈 特点：特点：特点：特点：输入电阻低、输出电阻低输入电阻低、输出电阻低输入电阻低、输出电阻低输入电阻低、输出电阻低17.2.1 负反馈的类型负反馈的类型2 串联电压负反馈串联电压负反馈+u uf f+u ud du uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+R RL L设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电压差值电压差值电压差值电压 u ud d=u u i i u uf f各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图u uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压(差值电压差值电压差值电压差值电压)负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电压反馈电压反馈电压反馈电压取自输出电压取自输出电压取自输出电压取自输出电压电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 串联反馈串联反馈串联反馈串联反馈 特点：特点：特点：特点：输入电阻高、输出电阻低输入电阻高、输出电阻低输入电阻高、输出电阻低输入电阻高、输出电阻低 3 串联电流负反馈串联电流负反馈u uo ou ui iR R2 2R RL L+i io oR R+u uf f+u ud d设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电压差值电压差值电压差值电压 u ud d=u u i i u uf f各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图u uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压(差值电压差值电压差值电压差值电压)负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电压反馈电压反馈电压反馈电压取自输出电流取自输出电流取自输出电流取自输出电流 电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 串联反馈串联反馈串联反馈串联反馈 u uf f=RiRio o 特点：特点：特点：特点：输出电流输出电流输出电流输出电流 i io o 与负载电阻与负载电阻与负载电阻与负载电阻R RL L无关无关无关无关 同相输入恒流源电路同相输入恒流源电路同相输入恒流源电路同相输入恒流源电路或或或或电压电压电压电压电流变换电路电流变换电路电流变换电路电流变换电路4 并联电流负反馈并联电流负反馈R RF FR R1 1u ui iR R2 2R RL L+i io oR Ri i1 1i if fi id d设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d=i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流(差值电流差值电流差值电流差值电流)负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流取取取取自输出电流自输出电流自输出电流自输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 并联反馈并联反馈并联反馈并联反馈 4 并联电流负反馈并联电流负反馈i i1 1i if fi id d设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d=i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流(差值电流差值电流差值电流差值电流)负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流取自输出电流取自输出电流取自输出电流取自输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 特点：特点：特点：特点：输出电流输出电流输出电流输出电流 i io o 与负载电阻与负载电阻与负载电阻与负载电阻R RL L无关无关无关无关 反相输入恒流源电路反相输入恒流源电路反相输入恒流源电路反相输入恒流源电路R RF FR R1 1u ui iR R2 2R RL L+i io oR R例例例例1 1：试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2A2输出输出输出输出端引至端引至端引至端引至A1A1输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。u uf f+u uo1o1u ui iR R+u uo o+R RL LA1A1A2A2解：解：解：解：因反馈电路直接从运算放大器因反馈电路直接从运算放大器因反馈电路直接从运算放大器因反馈电路直接从运算放大器A2A2的输出端引出，的输出端引出，的输出端引出，的输出端引出，所以所以所以所以是电压反馈；是电压反馈；是电压反馈；是电压反馈；因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同因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，所以相和反相）上的，所以相和反相）上的，所以相和反相）上的，所以是串联反馈；是串联反馈；是串联反馈；是串联反馈；因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端上，因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端上，因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端上，因输入信号和反馈信号分别加在两个输入端上，且两者极性相同所以是且两者极性相同所以是且两者极性相同所以是且两者极性相同所以是负反馈；负反馈；负反馈；负反馈；串联电压反馈串联电压反馈串联电压反馈串联电压反馈例例例例2 2：试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2A2输出输出输出输出端引至端引至端引至端引至A1A1输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。解：解：解：解：因反馈电路是从运算放大器因反馈电路是从运算放大器因反馈电路是从运算放大器因反馈电路是从运算放大器A2A2的负载电阻的负载电阻的负载电阻的负载电阻R RL L的的的的靠近靠近靠近靠近“地地地地”端引出的，所以端引出的，所以端引出的，所以端引出的，所以是电流反馈；是电流反馈；是电流反馈；是电流反馈；因输入信号和反馈信号加在同一个输入端（同相）因输入信号和反馈信号加在同一个输入端（同相）因输入信号和反馈信号加在同一个输入端（同相）因输入信号和反馈信号加在同一个输入端（同相）上的，所以上的，所以上的，所以上的，所以是并联反馈。是并联反馈。是并联反馈。是并联反馈。因输入信号和反馈信号加在同一个因输入信号和反馈信号加在同一个因输入信号和反馈信号加在同一个因输入信号和反馈信号加在同一个 输入端上，且两者极性相反，所以是输入端上，且两者极性相反，所以是输入端上，且两者极性相反，所以是输入端上，且两者极性相反，所以是负反馈；负反馈；负反馈；负反馈；并联电流反馈并联电流反馈并联电流反馈并联电流反馈u uo1o1u ui iR R+u uo o+R RL LA1A1A2A2 1)1)判反馈元件判反馈元件判反馈元件判反馈元件（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）(1)(1)连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。(2)(2)为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。发射极电阻发射极电阻发射极电阻发射极电阻 R RE E为为为为输入回路与输出输入回路与输出输入回路与输出输入回路与输出回路所共有，所回路所共有，所回路所共有，所回路所共有，所以以以以R RE E是反馈元件。是反馈元件。是反馈元件。是反馈元件。RB1RCC1C2RB2RERL+U UCCCC+RS S+例例例例1 1：BJT的的四种负反馈电路四种负反馈电路2)2)判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信号均可通过号均可通过号均可通过号均可通过 R RE E，所，所，所，所以以以以R RE E引入的是交、直引入的是交、直引入的是交、直引入的是交、直流反馈。流反馈。流反馈。流反馈。如果有发射极旁路电容，如果有发射极旁路电容，RE中仅有直流分量的中仅有直流分量的信号通过信号通过，这时，这时RE引入的则是直流反馈。引入的则是直流反馈。E例例1：RB1RCC1C2RB2RERL+U UCCCC+RS S+例例1：3)判断反馈类型判断反馈类型净输入信号：净输入信号：ui 与与 uf 串联，串联，以电压形式比较以电压形式比较 串联反馈串联反馈 ui正半周时，正半周时，uf也是也是正半周，即两者同相正半周，即两者同相-负反馈负反馈负反馈负反馈 uf 正比于输出电流正比于输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈 +RB1RCC1C2RB2RERL+U UCCCC+RS S+结论：结论：结论：结论：反馈过程：反馈过程：反馈过程：反馈过程：串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈 电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用 反馈类型反馈类型反馈类型反馈类型RB1RCC1C2RB2RERL+U UCCCC+RS S+例例例例2 2：电阻电阻电阻电阻 R RF F连接在输入连接在输入连接在输入连接在输入与输出之间，所以与输出之间，所以与输出之间，所以与输出之间，所以R RF F是反馈元件是反馈元件是反馈元件是反馈元件。1)1)判反馈元件判反馈元件判反馈元件判反馈元件2)2)判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈 交、直流分量的信号均可通过交、直流分量的信号均可通过 RF，所以所以 R RF F引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。+UCCRCC1RF+RS+C2+RL3)3)判断反馈类型判断反馈类型判断反馈类型判断反馈类型例例例例2 2：净输入信号：净输入信号：ii 与与 if 并联，并联，以电流形式比较以电流形式比较并联反馈并联反馈 ii 正半周时，正半周时，if 也是也是正半周，即两者同相正半周，即两者同相负反馈负反馈 if 正比于输出电压正比于输出电压电压反馈电压反馈 if与与uo反相反相并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈 +UCCRCC1RF+RS+C2+RL 反馈过程：反馈过程：电压负反馈具有稳定输出电压的作用电压负反馈具有稳定输出电压的作用电压负反馈具有稳定输出电压的作用电压负反馈具有稳定输出电压的作用 RCC1RF+RS+C2+RL反馈类型反馈类型反馈类型反馈类型例例例例2 2：并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈 +UCC例例例例3 3：判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。【解解解解】RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈；对交流不起作用，引入的是直流反馈；RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的对交、直流均起作用，所以引入的 是交、直流反馈。是交、直流反馈。R RE1E1对本级引入串联电流负反馈。对本级引入串联电流负反馈。对本级引入串联电流负反馈。对本级引入串联电流负反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2例例例例3 3：判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。判断图示电路中的负反馈类型。【解解】R RE1E1、R RF F引入越级串联电压负反馈。引入越级串联电压负反馈。引入越级串联电压负反馈。引入越级串联电压负反馈。T T2 2集电极的集电极的集电极的集电极的 反馈到反馈到反馈到反馈到T T1 1的发射极，提高了的发射极，提高了的发射极，提高了的发射极，提高了E E1 1的交流电位，使的交流电位，使的交流电位，使的交流电位，使U Ube1be1减小，故为负反馈；减小，故为负反馈；减小，故为负反馈；减小，故为负反馈；反馈从反馈从反馈从反馈从T T2 2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压的集电极引出，是电压反馈；反馈电压的集电极引出，是电压反馈；反馈电压的集电极引出，是电压反馈；反馈电压引入到引入到引入到引入到T T1 1的发射极，是串联反馈。的发射极，是串联反馈。的发射极，是串联反馈。的发射极，是串联反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2例例3：如果如果RF不接在不接在T2 的集电极，而是接的集电极，而是接C2与与RL 之间，两者有何不同之间，两者有何不同？【解解】因电容因电容C2的隔直流作用，这时的隔直流作用，这时RE1、RF仅仅 引入交流反馈。引入交流反馈。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2例例例例3 3 3 3：如果如果RF的另一端的另一端不接在不接在T1 的发射极，而是接在的发射极，而是接在它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？【解解】T T2 2集电极的集电极的集电极的集电极的 反馈到反馈到反馈到反馈到T T1 1的基极，提高了的基极，提高了的基极，提高了的基极，提高了B B1 1的交的交的交的交流电位，使流电位，使流电位，使流电位，使U Ube1be1增大，故为正反馈；增大，故为正反馈；增大，故为正反馈；增大，故为正反馈；这时这时这时这时R RE1E1、R RF F引入越级正反馈。引入越级正反馈。引入越级正反馈。引入越级正反馈。T1T2RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+1.1.降低放大倍数降低放大倍数降低放大倍数降低放大倍数负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。则有：则有：同相，所以同相，所以 AF 是正实数是正实数负反馈时，负反馈时，|1+|1+AFAF|称为称为称为称为反馈深度反馈深度反馈深度反馈深度，其值愈大，负反馈作用，其值愈大，负反馈作用，其值愈大，负反馈作用，其值愈大，负反馈作用愈强，愈强，愈强，愈强，A Af f也就愈小。也就愈小。也就愈小。也就愈小。射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响2.2.2.2.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降放大倍数下降放大倍数下降放大倍数下降1+|1+|AFAF|倍，其稳定性提高倍，其稳定性提高倍，其稳定性提高倍，其稳定性提高1+|1+|AFAF|倍。倍。倍。倍。若若|AF|1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。反馈电路的参数有关。例例：|A|=300，|F|=0.01。3.3.3.3.改善波形失真和抑制干扰改善波形失真和抑制干扰改善波形失真和抑制干扰改善波形失真和抑制干扰Auiufud加反馈前加反馈前加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后加反馈后加反馈后uoui大大略小略小略大略大略小略小略大略大 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，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。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小小4.4.4.4.展宽通频带展宽通频带展宽通频带展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加fAu无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈5.5.对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响在同样的在同样的I Ib b下下，Ui=Ube+Uf Ube，rif 提高。提高。1)1)串联负反馈串联负反馈串联负反馈串联负反馈无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：uiubeib+uf+使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高if无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：在同样的在同样的在同样的在同样的U Ubebe下，下，下，下，I Ii i=I Ib b+I If f I Ib b，rif 降低。降低。降低。降低。2)2)并联负反馈并联负反馈并联负反馈并联负反馈使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低iiibube+电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1)1)电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低2)2)电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高6.6.6.6.对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响17.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈17.3.1 自激振荡自激振荡 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一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。定频率和幅值的交流信号的现象。定频率和幅值的交流信号的现象。定频率和幅值的交流信号的现象。注意自激振荡现象和零点飘移现象的区别。注意自激振荡现象和零点飘移现象的区别。注意自激振荡现象和零点飘移现象的区别。注意自激振荡现象和零点飘移现象的区别。17.3.1 17.3.1 自激振荡自激振荡 开关合在开关合在开关合在开关合在“1”1”为无反馈放为无反馈放为无反馈放为无反馈放大电路。大电路。大电路。大电路。1 1S Su u2 22 21 1S Su u 开关合在开关合在开关合在开关合在“2”2”为有反馈放大电路，为有反馈放大电路，为有反馈放大电路，为有反馈放大电路，开关合在开关合在开关合在开关合在“2”2”时时时时,，去掉，去掉，去掉，去掉u ui i 仍有稳定的输出。仍有稳定的输出。仍有稳定的输出。仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。反馈信号代替了放大电路的输入信号。反馈信号代替了放大电路的输入信号。反馈信号代替了放大电路的输入信号。自激振荡状态自激振荡状态自激振荡状态自激振荡状态自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件1 1 1 1）幅度条件：）幅度条件：）幅度条件：）幅度条件：2 2 2 2）相位条件：）相位条件：）相位条件：）相位条件：n n n n 是整数是整数是整数是整数 相位条件相位条件相位条件相位条件意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是正反馈正反馈正反馈正反馈；幅度条件幅度条件幅度条件幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数A A 或或或或反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数F F 达到达到达到达到)。自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件 起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程设：设：设：设：U Uo o 是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，B B 是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出电压幅度。起振时起振时起振时起振时U Uo o 0 0 0 0，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时U Uo o=B B。起振过程中起振过程中起振过程中起振过程中 U Uo o 1 1，稳定振荡时稳定振荡时稳定振荡时稳定振荡时 U Uo o=B B，要求，要求，要求，要求 A Au uF F =1 1，从从从从 A Au uF F 1 1 到到到到 A Au uF F =1 1，就是自激振荡建，就是自激振荡建，就是自激振荡建，就是自激振荡建立的过程立的过程立的过程立的过程可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。起始信号的产生：起始信号的产生：起始信号的产生：起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量。系列频率不同的正弦分量。系列频率不同的正弦分量。系列频率不同的正弦分量。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。交流信号。交流信号。交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到它的频率范围很广，可以从一赫以下到它的频率范围很广，可以从一赫以下到它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。17.3.2 正弦波振荡电路正弦波振荡电路常用的正弦波振荡器常用的正弦波振荡器常用的正弦波振荡器常用的正弦波振荡器LCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。RCRC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。应用：应用：应用：应用：无线电通讯、广播电视，工业上的高频感无线电通讯、广播电视，工业上的高频感无线电通讯、广播电视，工业上的高频感无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。接近开关等。接近开关等。接近开关等。正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成1)1)放大电路放大电路放大电路放大电路:放大信号放大信号放大信号放大信号2)2)反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络:必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号 3)3)选频网络选频网络选频网络选频网络:保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满 足自激振足自激振足自激振足自激振 荡条件荡条件荡条件荡条件 4)4)稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节:使电路能从使电路能从使电路能从使电路能从 A Au uF F 1 1，过渡到，过渡到，过渡到，过渡到 A Au uF F =1=1，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。RCRC选频网络选频网络选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络同相比例电路同相比例电路同相比例电路同相比例电路放大信号放大信号放大信号放大信号 用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号u uf f作为输入信号作为输入信号作为输入信号作为输入信号 选出单一频选出单一频选出单一频选出单一频率的信号率的信号率的信号率的信号uf+R+RFR1 C RCuO+电路电路电路电路1.RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路 RC RC串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性传输系数：传输系数：传输系数：传输系数：。R RC CR RC C。+。式中式中式中式中 ：分析上式可知：仅当分析上式可知：仅当分析上式可知：仅当分析上式可知：仅当 =o o时，时，时，时，U U2 2 U U1 1=1=1 3 3达达达达最大值，且最大值，且最大值，且最大值，且 u u2 2 与与与与 u u1 1 同相同相同相同相 ，即网络具有选频特性，即网络具有选频特性，即网络具有选频特性，即网络具有选频特性，f fo o 决定于决定于决定于决定于RC RC。幅频特性幅频特性ffo1 3u1u2u2 与与 u1 波形波形相频特性相频特性（f）fo 工作原工作原理理 输出电压输出电压 uo 经正反馈（兼选频）网络分压后，经正反馈（兼选频）网络分压后，取取uf 作作为同相比例电路的输入信号同相比例电路的输入信号 ui。（1）起振过程）起振过程（3）振荡频率）振荡频率 振荡频率由相位平衡条件决定。振荡频率由相位平衡条件决定。（2）稳定振荡）稳定振荡 A=0，仅在，仅在 f 0处处 F=0 满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，所以振荡频率所以振荡频率 f 0=1 2 RC。改变改变R、C可改变振荡频率可改变振荡频率RC振荡电路的振荡频率一般在振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。以下。振荡频率的调整振荡频率的调整+R RF FR R C CC C u uOO +KKKKR R1 1R R2 2R R3 3R R3 3R R2 2R R1 1 改变开关改变开关改变开关改变开关KK的位置可改变选频的位置可改变选频的位置可改变选频的位置可改变选频网络的电阻，实现频率粗调；网络的电阻，实现频率粗调；网络的电阻，实现频率粗调；网络的电阻，实现频率粗调；改变电容改变电容改变电容改变电容C C 的大小可实现频率的大小可实现频率的大小可实现频率的大小可实现频率的细调。的细调。的细调。的细调。振荡频率振荡频率（4 4）起振及稳定振荡的条件）起振及稳定振荡的条件）起振及稳定振荡的条件）起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件 A Au uF F =1=1，|F F|=1/3|=1/3，则，则，则，则起振条件起振条件起振条件起振条件 A Au uF F 1 1，因为，因为，因为，因为|F F|=1/3|=1/3，则，则，则，则 考虑到起振条件考虑到起振条件AuF 1,一般应选取一般应选取 RF 略大略大2R1。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。由运放构成的由运放构成的由运放构成的由运放构成的RCRC串并联正弦波振荡电路不是靠运串并联正弦波振荡电路不是靠运串并联正弦波振荡电路不是靠运串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外放内部的