模电教学第四章负反馈放大电路市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.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,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,第四章 负反馈放大电路,1/46,4.1,反馈概念,1.反馈,将电子系统输出回路电量（电压或电流），送回到输入回路过程。,h,fe,i,b,i,c,v,ce,I,b,v,be,h,re,v,ce,h,ie,h,oe,内部反馈,外部反馈,2/46,4.1,反馈概念,1.反馈,反馈通路信号反向传输渠道,开环 无反馈通路,闭环 有反馈通路,反馈通路,（反馈网络）,信号正向传输,3/46,2.,反馈放大电路方框图,信号源,输出信号,反馈放大电路输入信号,反馈信号,基本放大电路输入信号（净输入信号）,4/46,基本放大电路,A,反馈网络,F,放大,：,迭加：,信号关系：,A称为开环放大倍数,+,反馈,：,A,F,称为闭环放大倍数,A,F,=X,o,/X,i,输出信号,输入信号,反馈信号,差值信号,负反馈放大器,F称为反馈系数,设X,f,与X,i,同相,二.,负反馈放大电路方框图,5/46,三、,负反馈放大电路普通表示式,开环增益（考虑反馈网络负载效应）,反馈系数,闭环增益,因为,所以,已知,即,闭环增益普通表示式,又因为,所以,对信号源增益,6/46,三、,负反馈放大电路普通表示式,信号 在四种反馈阻态中详细形式,电压串联,电压并联,电流串联,电流并联,7/46,四.关于反馈深度讨论,普通负反馈,称为反馈深度,深度负反馈,正反馈,自激振荡,8/46,4.2,反馈分类与判别,1.电路中反馈分类,（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,。即在电路中，从输入端开始，沿着,信号流向，标出某一时刻相关节点电压改变斜率,（正斜率或负斜率，用“+”、“,-,”号表示）。,9/46,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,反馈通路,本级反馈通路,10/46,（2）交流反馈与直流反馈,依据反馈到输入端信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。,取决于反馈通路。,例,(+),(+),(+),(+),交、直流负反馈,(+),交流正反馈,11/46,（3）电压反馈与电流反馈,反馈信号是由输出电压引发，称为电压反馈；,反馈信号是由输出电流引发，称为电流反馈。,（4）串联反馈与并联反馈,反馈信号与输入信号以串联方式连接（电压相加减），称为,串联反馈,；,反馈信号与输入信号以并联方式连接（电流相加减），称为,并联反馈,。,12/46,2、四种类型反馈组态,1）类型,由此可组成四种阻态：,输入端：反馈信号在输入端联接分为,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,2）四种阻态判断方法,并联：反馈量,输入量,接于同一输入端。,接于不一样输入端。,串联：反馈量,输入量,电流：将,负载,短路，反馈量依然存在。,电压：将,负载,短路，反馈量为零。,13/46,一.电压串联负反馈,因为反馈电压：,从输入端看，有：,依据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为,电压串联负反馈,v,d,=,v,i,-,v,F,故为串联负反馈。,用“瞬时极性法”判断反馈极性：,假设某一瞬时，在放大电路输入端加入一个正极性输入信号，按信号传输方向依次判断相关点瞬时极性，直至判断出反馈信号瞬时极性。假如反馈信号瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。,反馈量与输出电压成百分比，,所以是电压反馈。,14/46,分立电路电压串联负反馈,R,L,v,O,v,F,v,d,(,v,be,),v,O,电压负反馈特征,稳定输出电压,稳定过程：,负载改变时，,输出电压稳定输出电阻,15/46,二.电压并联负反馈,因为反馈电流：,依据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为,电压串联负反馈,i,d,=,i,i,-,i,F,从输入端看有：,反馈量与输出电压成百分比，,所以是电压反馈。,故为并联负反馈。,16/46,分立电路电压并联负反馈,+U,CC,R,C,C,2,C,1,R,f,u,i,u,o,i,b,i,f,i,i,反馈量与输出电压成百分比，,所以是电压反馈。,依据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为,电压串联负反馈,i,d,=,i,i,-,i,F,在输入端有,故为并联负反馈。,因为反馈电流：,17/46,三.电流并联负反馈,因为反馈电流：,依据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为,电流串联负反馈,又因为,在输入端有:,i,d,=,i,I,-,i,F,反馈量与输出电流成百分比，,所以是电流反馈。,故为并联负反馈。,18/46,分立电路组成电流并联负反馈,引入电流负反馈目标,稳定输出电流,稳定过程：,负载改变时，,输出电流稳定输出电阻,R,L,i,O,i,F,i,d,i,O,19/46,四.电流串联负反馈,因为反馈电压：,U,f,=,i,o,R,f,依据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为,电流串联负反馈,v,d,=,v,i,-,v,F,又因为,在输入端有,反馈量与输出电流成百分比，,所以是电流反馈。,故为串联负反馈。,20/46,分立电路组成电流串联负反馈,I,O,v,F,v,d,I,O,引入电流负反馈目标,稳定输出电流,稳定过程：,负载改变时，输出电流稳定输出电阻,R,L,21/46,反馈类型及判别方法总结,1.直流反馈与交流反馈注意电容“隔直通交”作用,例题1:,试判断下列图电路中有哪些反馈支路，各是直流反馈还是交流反馈？,22/46,2.反馈极性：正反馈与负反馈,判定方法“瞬时极性法”,例题2:,试判断以下电路中反馈支路反馈极性。,对于串联反馈：,输入量与反馈量作用在不一样两点上，若瞬时极性相同为负反馈，瞬时极性相反为正反馈。,对于并联反馈：,输入量与反馈量作用在同一点上，若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正反馈。,动画演示,23/46,24/46,3.取样方式电压反馈与电流反馈,假设输出端交流短路（R,L,=0），即U,O,=0，若反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号依然存在，则为电流反馈。,电压反馈：反馈信号大小与输出电压成比 例。,判断方法输出短路法：,电流反馈：反馈信号大小与输出电流成比 例。,25/46,例题3:,试判断以下电路中引入反馈是电压反馈还是电流反馈。,26/46,27/46,4.比较方式串联反馈和并联反馈,串联反馈：,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路两个电极。有：,此时反馈信号与输入信号是电流相加减关系。,此时反馈信号与输入信号,是电压相加减关系。,对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。,对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在三极管基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。,并联反馈：,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路同一个电极。有：,v,d,=,v,i,-,v,F,i,d,=,i,I,-,i,F,28/46,例题4:,试判断以下电路中引入反馈是串联反馈还是并联反馈。,29/46,30/46,4.3 负反馈对放大电路影响,提升放大倍数稳定性,降低非线性失真,扩展通频带,对输入电阻和输出电阻影响,31/46,1、,提升增益稳定性,闭环时,则,只考虑幅值有,即闭环增益相对改变量比开环减小了1+,AF,倍,其次,在深度负反馈条件下,即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定线性元件组成时，闭环增益将有很高稳定性。,32/46,开环幅频响应,2、,扩展通频带,上限频率扩展1+,AF,倍,下限频率降低1+,AF,倍,闭环幅频响应,33/46,3、降低非线性失真,闭环时增益减小，线性度变好。,34/46,4、对输入电阻和输出电阻影响,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,电流负反馈 增大输出电阻，稳定输出电流,35/46,为改进性能引入负反馈普通标准,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,36/46,4.4 深度负反馈对放大倍数影响,4.4.1,深度负反馈特点,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算,37/46,4.4.1,深度负反馈特点,深度负反馈特点虚断和虚短,即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络相关,因为,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,由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路,“两虚”,概念,38/46,4.4.1,深度负反馈特点,串联负反馈，输入端电压求和。,深度负反馈条件下,虚短,虚断,虚短,虚断,并联负反馈，输入端电流求和。,39/46,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算各种反馈阻态近似计算,（1）电压串联负反馈,利用,虚短,和,虚断,概念得知,则反馈系数为,闭环电压增益,40/46,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算,（1）电压串联负反馈,*闭环输入电阻,当负载开路，且忽略反馈网络负载效应时,比无反馈时增加了,R,if,41/46,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算,（1）电压串联负反馈,*闭环输出电阻,比无反馈时减小了,R,of,42/46,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算,（2）电流并联负反馈,利用,虚短,和,虚断,可知,反馈系数为,闭环增益,闭环电压增益,则,43/46,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算,（3）电压并联负反馈,则反馈系数为,闭环增益,闭环电压增益,利用,虚短,和,虚断,可知,44/46,4.4.2,深度负反馈条件下近似计算,（4）电流串联负反馈,则反馈系数为,闭环增益,闭环电压增益,利用,虚短,和,虚断,可知,45/46,例,电路如图所表示，近似计算它电压增益。,闭环增益,闭环电压增益,解：,忽略基极直流偏置电路后交流通路以下列图所表示。,电路为,电流串联负反馈,则反馈系数为,注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论,在深度负反馈条件下，利用,虚短,和,虚断,可知,46/46,