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模拟电子技术基础模拟电子技术基础Fundamentals of Analog Electronics讲授：曾军讲授：曾军电力学院电力学院 Email：Z QQ:747676440South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30第第6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式负反馈放大电路的方块图及一般表达式6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析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负反馈对放大电路性能的影响6.6 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性6.7放大电路中其他形式的反馈放大电路中其他形式的反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.301.反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量(电压或电流电压或电流)的部分或全的部分或全 部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回 路并影响输入量路并影响输入量(电压或电流电压或电流)和和输出量的过程。输出量的过程。2.信号的两种流向信号的两种流向正向传输：正向传输：输入输入 输出输出反向传输：反向传输：输输出出 输入输入 开环开环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.301.反馈放大电路的组成反馈放大电路的组成一、反馈的组成和基本关系式一、反馈的组成和基本关系式 输入信号输入信号(ii 或或 ui)输出信号输出信号(io 或或 uo)净输入信号净输入信号(iid 或或 uid)反馈信号反馈信号(if 或或 uf)South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30二、反馈的分类二、反馈的分类1.正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈 反馈使净输入电量增加，反馈使净输入电量增加，从而使输出量增大。从而使输出量增大。负反馈负反馈 反馈使净输入电量减小，反馈使净输入电量减小，从而使输出量减小。从而使输出量减小。判断方法：瞬时极性法判断方法：瞬时极性法瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，以此为据，逐级判断电路中相关点电流的流极性，以此为据，逐级判断电路中相关点电流的流向及电位的极性，从而得到输出信号的极性；根据向及电位的极性，从而得到输出信号的极性；根据输出信号的极性判断反馈信号的极性。输出信号的极性判断反馈信号的极性。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.302.直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈直流反馈直流反馈 只存在直流量的只存在直流量的反馈。反馈。交流反馈交流反馈 对对存在交流量的存在交流量的反馈。反馈。在电路中，常常是交、直流反馈同时存在。在电路中，常常是交、直流反馈同时存在。直流反馈放大在电路中主要用于稳定静态工作点。直流反馈放大在电路中主要用于稳定静态工作点。交流反馈放大在电路中主要用改善放大电路的动态交流反馈放大在电路中主要用改善放大电路的动态特性。特性。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30例例6.1输入输入回路回路输出输出回路回路判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？馈？直反馈还是交流反馈？RE 介于输入输出回路，存在反馈。介于输入输出回路，存在反馈。反馈使反馈使 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30一、电压反馈和电流反馈一、电压反馈和电流反馈电压反馈电压反馈 反馈信号取自输出电压的部分或全部。反馈信号取自输出电压的部分或全部。判别法：判别法：使使 uo=0(RL 短路短路)，若若反馈消失则为电压反馈反馈消失则为电压反馈。电流反馈电流反馈 反馈信号取自输出电流。反馈信号取自输出电流。判别法：判别法：使使 io=0(RL 开路开路)，若反馈消失则为电流反馈。若反馈消失则为电流反馈。AFRLuo电压电压反馈反馈电流电流反馈反馈iouoFARLio6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30二、串联反馈和并联反馈二、串联反馈和并联反馈串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电压相加减的形式在输入端出现。电压相加减的形式在输入端出现。uid=ui uf特点：特点：信号源内阻越小，信号源内阻越小，反馈效果越明显。反馈效果越明显。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电流相加减的形式在输入端出现。电流相加减的形式在输入端出现。iid=ii if特点：特点：信号源内阻越大，信号源内阻越大，反馈效果越明显。反馈效果越明显。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufusSouth China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30反馈量如果取自输出电压反馈量如果取自输出电压,我们称之为我们称之为电压负反馈电压负反馈反馈量如果取自输出电流反馈量如果取自输出电流,我们称之为我们称之为电流负反馈电流负反馈反馈量与输入量若以电压方式相叠加反馈量与输入量若以电压方式相叠加:串联负反馈串联负反馈反馈量与输入量若以电流方式相叠加反馈量与输入量若以电流方式相叠加:并联负反馈并联负反馈负反馈的四种组态负反馈的四种组态:从输出端来看从输出端来看:从输入端来看从输入端来看:电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30三、四种基本反馈类型三、四种基本反馈类型AFuiuidufusRSRLuoAFuiuidufusRSiouoRLio电电压压串串联联负负反反馈馈电电流流串串联联负负反反馈馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30FAiiifisiidRSRLuoFAiiifisiidRSiouoRLio电电压压并并联联负负反反馈馈电电流流并并联联负负反反馈馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30四、四、负反馈放大电路分析负反馈放大电路分析例例 6.2 AF电压串联电压串联负负反馈反馈 uo 经经 Rf 与与 R1 分压反馈到分压反馈到输入回路，故有反馈。输入回路，故有反馈。反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uid 减小，减小，为负反馈。为负反馈。RL=0，无反馈，故为电压，无反馈，故为电压反馈。反馈。uf =uoR1/(R1+Rf)也说明也说明是电压反馈。是电压反馈。uid=ui uf 故为串联反馈。故为串联反馈。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30例例 6.3 Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL=0，反馈存在，故为电流反馈。，反馈存在，故为电流反馈。uf =ioRf，也说明是电流反馈。，也说明是电流反馈。uid=ui uf 故为串联反馈。故为串联反馈。AF电流串联负反馈电流串联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30例例 6.4 Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL=0，无反馈，故为电压反馈。，无反馈，故为电压反馈。iid =ii if，故为并联反馈。，故为并联反馈。AF电压并联电压并联负负反馈反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30例例 6.5 Rf 介于输入回路和输出回路，故有反馈。介于输入回路和输出回路，故有反馈。反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL=0，反馈存在，故为电流反馈。，反馈存在，故为电流反馈。iid=ii if，故为并联反馈。，故为并联反馈。AF电流并联电流并联负负反馈反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30 电流串联负反馈电流串联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈例例 6.6 反馈类型的判断反馈类型的判断 South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30 RE 引入本级电流串引入本级电流串联负反馈；联负反馈；Rf引入级间电流并联负引入级间电流并联负反馈。反馈。例例 6.7 反馈信号反馈信号与输入信号与输入信号在不同节点为串联在不同节点为串联反馈，在反馈，在同一个节点为并联反馈。同一个节点为并联反馈。反馈取自输出端或输出分压端为电压反反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈，反馈取自非输出端为电流反馈。馈，反馈取自非输出端为电流反馈。规规 律：律：South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30例例6.8:判断下图电路中引入了何种负反馈判断下图电路中引入了何种负反馈(1)(1)判断反馈极性判断反馈极性-瞬时极性法瞬时极性法+-+结论结论:负反馈负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30(2)(2)判断电压反馈还是电流反馈判断电压反馈还是电流反馈-输出短路法输出短路法结论结论:电压负反馈电压负反馈等效电路等效电路例例6.9 判断下图电路中引入了何种负反馈判断下图电路中引入了何种负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30(3)判断串联反馈还是并联反馈判断串联反馈还是并联反馈结论结论:串联电压负反馈串联电压负反馈例例6.10.判断下图电路中引入了何种负反馈判断下图电路中引入了何种负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30五、反馈类型与作用五、反馈类型与作用电压电压(电流电流)负反馈的作用负反馈的作用uouFuD=uI-uFuo结论结论:电压负反馈能稳定输出电压电压负反馈能稳定输出电压!同理同理,电流负反馈能稳定输出电流电流负反馈能稳定输出电流!电压串联负反馈电压串联负反馈该电路引入了什么反馈该电路引入了什么反馈?假设某种原因使输出电压变化假设某种原因使输出电压变化时的稳定过程时的稳定过程South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30分立元件放大电路中的净输入量和输出电流分立元件放大电路中的净输入量和输出电流 在判断分立元件反馈放大电路的反馈极性时，在判断分立元件反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压净输入电压常指输入级晶体管的常指输入级晶体管的b-e（e-b）间）间或场效应管或场效应管g-s（s-g）间的电位差，）间的电位差，净输入电净输入电流流常指输入级晶体管的基极电流（射极电流）常指输入级晶体管的基极电流（射极电流）或场效应管的栅极（源极）电流。或场效应管的栅极（源极）电流。在分立元件电流负反馈放大电路中，反馈量常在分立元件电流负反馈放大电路中，反馈量常取自于输出级晶体管的集电极电流或发射极电取自于输出级晶体管的集电极电流或发射极电流，而不是负载上的电流；此时称输出级晶体流，而不是负载上的电流；此时称输出级晶体管的集电极电流或发射极电流为输出电流，反管的集电极电流或发射极电流为输出电流，反馈的结果将稳定该电流。馈的结果将稳定该电流。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30一、负反馈放大电路的方块图表示法一、负反馈放大电路的方块图表示法基本放大基本放大电路电路A反馈回路反馈回路F+(开环放大倍数开环放大倍数)(反馈系数反馈系数)(闭环放大倍数闭环放大倍数)(路环放大倍数路环放大倍数)6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式负反馈放大电路的方块图及一般表达式South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30一、负反馈放大电路的方块图表示法一、负反馈放大电路的方块图表示法基本放大基本放大电路电路A反馈回路反馈回路F+South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30二、四种组态负反馈的方块图二、四种组态负反馈的方块图电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30负反馈放大电路放大倍数的量纲负反馈放大电路放大倍数的量纲环路放环路放大倍数大倍数反馈组态反馈组态功能功能电压串联电压串联电压控制电压电压控制电压电压并联电压并联电流控制电压电流控制电压电流串联电流串联电压控制电流电压控制电流电流并联电流并联电流控制电流电流控制电流South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.303、反馈深度、反馈深度由式由式可得：可得：量量 是开环增益与闭环增益幅值之比，是开环增益与闭环增益幅值之比，它自然反映了反馈对放大电路的影响程度。它自然反映了反馈对放大电路的影响程度。我们把我们把 叫做叫做“反馈深度反馈深度”。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.301）如果）如果这就是负反馈的情况，因为它表示反馈的引入削弱了这就是负反馈的情况，因为它表示反馈的引入削弱了输入量的作用，使闭环增益下降。输入量的作用，使闭环增益下降。2）如果）如果则则这是正反馈的情况，表明反馈的引入加强了输入量的这是正反馈的情况，表明反馈的引入加强了输入量的作用，使闭环增益加大。作用，使闭环增益加大。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.303）如果）如果则闭环增益则闭环增益这这意意味味着着即即使使没没有有输输入入量量也也仍仍然然有有输输出出量量。这这种种工工作作状状态态叫叫做做放放大大电电路路的的“自自激激”。在在自自激激时时，放放大大电电路路已失去正常的放大功能，因而一般是必须加以消除的。已失去正常的放大功能，因而一般是必须加以消除的。但是，有时又要对自激状态加以利用。但是，有时又要对自激状态加以利用。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.304）如果）如果则闭环增益则闭环增益说明此时反馈放大电路的闭环增益将只取决于反馈系数说明此时反馈放大电路的闭环增益将只取决于反馈系数。因为反馈网络通常由无源元件组成，这些元件性能非。因为反馈网络通常由无源元件组成，这些元件性能非常稳定，所以在这种情况下反馈放大电路的工作也将非常稳定，所以在这种情况下反馈放大电路的工作也将非常稳定，不受除输入量以外的干扰因素的影响。由于此常稳定，不受除输入量以外的干扰因素的影响。由于此时时 ，称为，称为“深度负反馈深度负反馈”。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.306.4 深度负反馈放大电路放大倍数分析深度负反馈放大电路放大倍数分析净输入量净输入量可忽略不可忽略不计计(串联反馈串联反馈)(并联反馈并联反馈)一、深一、深度负反度负反馈的特馈的特点点South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30二、反馈网络和放大倍数分析二、反馈网络和放大倍数分析1 电压串联负反馈电压串联负反馈注：与负载注：与负载RL无关无关South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.302 电流串联负反馈电流串联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.303 电压并联负反馈电压并联负反馈信号源内阻信号源内阻必不可少必不可少South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.304 电流并联负反馈电流并联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.304 电流并联负反馈电流并联负反馈总结总结:1深度负反馈时深度负反馈时的反馈系数的反馈系数决定于反馈网络；决定于反馈网络；与放大电路的输入、输出与放大电路的输入、输出特性无关；特性无关；及负载电阻无关及负载电阻无关2放大倍数的求法放大倍数的求法正确判断反馈组态；正确判断反馈组态；求出反馈系数；求出反馈系数；利用反馈系数求出放大利用反馈系数求出放大倍数倍数South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30总结：总结：深度负反馈条件下四种组态负反馈放大深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数电路的电压放大倍数反馈组态反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30三、三、理想运放情况下负反馈放大电路的估算理想运放情况下负反馈放大电路的估算因为因为u uO O为有限值，为有限值，A Aodod，所以所以 u uN Nu uP P0 0，即即因为因为r ridid，所以所以 理想运放参数特点：理想运放参数特点：Aod，rid，ro0。电路特征：电路特征：反馈网络为无源网络，如图。反馈网络为无源网络，如图。u uN Nu uP P虚短路虚短路i iN Ni iP P0 0虚断路虚断路求解放大倍数求解放大倍数的基本出发点的基本出发点South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30四、四、例题例题解：判断反馈类型为电流串解：判断反馈类型为电流串联负反馈联负反馈例例6.11 已知已知R1=10K，R2=100K，R3=2K，RL=5K,求深度负反馈条件下的求深度负反馈条件下的AufSouth China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30解：经判断反馈类型解：经判断反馈类型为电压串联负反馈为电压串联负反馈例例6.12 已知已知R2=10K，R4=100K求深度负反馈条件求深度负反馈条件下的下的AufSouth China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30解解:（1）电压串联负反馈电压串联负反馈例例6.13 (1)判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈;(2)求出深度负反馈条件下的求出深度负反馈条件下的Af和和AufSouth China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30解解:(1)电流并联负反馈电流并联负反馈例例6.14 (1)判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈;(2)求出深度负反馈条件下的求出深度负反馈条件下的Af和和AufSouth China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30稳定放大倍数稳定放大倍数减少非线性失真减少非线性失真扩展频带扩展频带 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻6.5 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响放大电路中引入负反馈后，其性能会得到多方放大电路中引入负反馈后，其性能会得到多方面的改善。面的改善。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30一、一、提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性闭环时闭环时则则:只考虑幅值有只考虑幅值有即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下即即闭闭环环增增益益只只取取决决于于反反馈馈网网络络。当当反反馈馈网网络络由由稳稳定定的的线线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30(1)(1)串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加无无反馈时：反馈时：有有反馈时：反馈时：二、二、改变输入电阻改变输入电阻South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30无反馈时：无反馈时：有反馈时：有反馈时：(2)(2)并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小二、二、改变输入电阻改变输入电阻South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30三、三、改变输出电阻改变输出电阻(1)(1)电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈电压负反馈稳定输出电压（当负载变化时）稳定输出电压（当负载变化时）恒压源恒压源输出电阻小。输出电阻小。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30三、三、改变输出电阻改变输出电阻(2)(2)电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高 电流负反馈电流负反馈稳定输出电流（当负载变化时）稳定输出电流（当负载变化时）恒流源恒流源输出电阻大。输出电阻大。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30 无反馈时放大器的通频带：无反馈时放大器的通频带：f fbwbw=f f H Hf fL L f f H H 有反馈时放大器的通频带：有反馈时放大器的通频带：f fbwfbwf=f f HfHff fLfLf f f HfHf可以证明：可以证明：f fbwf bwf=(1+=(1+AFAF)f fbwbw放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。即：即：A Amfmf f fbwfbwf=A Am m f fbwbw020lg|A|（dB）F（Hz）Am fL fH fLf fHf Amf四、四、扩展频带扩展频带South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30 假定反馈网络为纯电阻，反馈系数假定反馈网络为纯电阻，反馈系数F F为实数，为实数，且放大电路在低频段和高频段都只有一个转折频且放大电路在低频段和高频段都只有一个转折频率（极点频率）。因此，高低频段频率特性的复率（极点频率）。因此，高低频段频率特性的复数表达式分别为：数表达式分别为：低频段低频段高频段高频段四、四、扩展频带扩展频带South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30可见闭环后，上可见闭环后，上限频率展宽了。限频率展宽了。加了负反馈后的加了负反馈后的高频段高频段频率特性频率特性可见闭环后，中可见闭环后，中频增益下降了。频增益下降了。四、四、扩展频带扩展频带South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30加了负反馈后的加了负反馈后的低频段低频段频率特性频率特性可见闭环后，下可见闭环后，下限频率展宽了。限频率展宽了。可见闭环后，低可见闭环后低频增益下降了。频增益下降了。四、四、扩展频带扩展频带South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30Auiufuiuoud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后AF+失真失真!改善改善!uouo五、减小非线性失真五、减小非线性失真South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30非线性失真的定量分析非线性失真的定量分析假定失真由末级引起，假定失真由末级引起，如图所示：如图所示：开环时：开环时：闭环后：输出信号降低了，并为闭环后：输出信号降低了，并为模拟失真的信号模拟失真的信号五、减小非线性失真五、减小非线性失真注意：信号本身的非线性，注意：信号本身的非线性，负反馈将无能为力。负反馈将无能为力。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30上式表明，闭环使有用信号上式表明，闭环使有用信号 和失真信号部分和失真信号部分 都下降为都下降为开环时的开环时的 。比较反馈效果应该在同一输出幅度下才。比较反馈效果应该在同一输出幅度下才有意义，所以应加大有意义，所以应加大 使其反馈后的输出电压使其反馈后的输出电压 和反馈前和反馈前的的 相等。相等。增大增大 后，上式变为：后，上式变为：由上式可见，引入负反馈后，可以通过加大有用的输入信由上式可见，引入负反馈后，可以通过加大有用的输入信号，使损失部分得以补尝，而负反馈将失真部分的信号得号，使损失部分得以补尝，而负反馈将失真部分的信号得到了抑制。到了抑制。五、减小非线性失真五、减小非线性失真非线性失真的定量分析非线性失真的定量分析South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30要稳定直流量要稳定直流量引直流负反馈引直流负反馈要稳定交流量要稳定交流量引交流负反馈引交流负反馈 要稳定输出电压要稳定输出电压引电压负反馈引电压负反馈要稳定输出电流要稳定输出电流引电流负反馈引电流负反馈 要增大输入电阻要增大输入电阻引串联负反馈引串联负反馈要减小输入电阻要减小输入电阻引并联负反馈引并联负反馈六、放大电路中引入负反馈的原则六、放大电路中引入负反馈的原则South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30解：解：1.电压串联负反馈电压串联负反馈 例例6.15选择负反馈放大电路的组态，填入空格内。选择负反馈放大电路的组态，填入空格内。1.某某测测量量仪仪表表，要要求求 ri 高高，输输出出电电压压稳稳定定，应应选选用用 。2.为获得一个电压控制电流源，应选用为获得一个电压控制电流源，应选用 。3.为获得一个电流控制电流源，应选用为获得一个电流控制电流源，应选用 。4.为为了了充充分分提提高高负负反反馈馈的的效效果果，当当信信号号源源为为高高内内阻阻的的电电流流信信号号源源，又又要要求求放放大大电电路路的的输输出出电电压压稳稳定定，应应选选用用 。2.电流串联负反馈电流串联负反馈3.电流并联负反馈电流并联负反馈4.电压并联负反馈电压并联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30 例例6.16根据要求选择合适的负反馈，正确连接下列电路。根据要求选择合适的负反馈，正确连接下列电路。1.减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；解：电压串解：电压串联负反馈联负反馈South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军下页下页上页上页首页首页2010.1.30解：电流并解：电流并联负反馈联负反馈2.将输入电流将输入电流 iI 转换成与之成稳定线性关系的输出电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流iO；例例6.16根据要求选择合适的负反馈，正确连接下列电路。根据要求选择合适的负反馈，正确连接下列电路。South China University of Technology模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术模拟电子技术讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾军讲授：曾