模拟电路《负反馈放大电路》PPT

6.1反馈的概念及判断方法6.2负反馈电路中的四种组态6.3负反馈的表示方法6.4负反馈放大电路的计算6.5负反馈对放大电路的影响第六章放大电路中的反馈6.1反馈的概念及判断方法1、反馈Feedback把电路的输出量经一定电路(反馈网络)，送回到输入回路，并对净输入量造成影响，从而实现自动调节功能基基基基基基AdXoXoX基基基基FfXfXiX+基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基基6.1反馈的概念及判断方法反馈存在的判断是否存在反馈通路(输入端与输出端是否有相连的通路)？uiouuouiouuoRR12无反馈有反馈uiouuoRuiouuoR无反馈在直流通路中存在的反馈，称为直流反馈在交流通路中存在的反馈，称为交流反馈6.1反馈的概念及判断方法2uiouuoR1R直流反馈2uiouuoR1R交流反馈4uiouuoR1R2R3R6.1反馈的概念及判断方法交直流反馈交流，直流都存在反馈，则称交直流反馈6.1反馈的概念及判断方法若反馈的结果使净输入信号减弱，则称为负反馈若反馈的结果使净输入信号增强，则称为正反馈反馈极性的判断upuNouuuoAod运放：|uP-uN|iP或iNUO=Aod(UP–UN)三极管uBE=uB-uEiBiBuBEQBQIBEQUebc净输入量2uiouuoR1R6.1反馈的概念及判断方法+-uD-+uf+-净输入电压增加，正反馈1、确定净输入量2、假设某一瞬时，在放大电路输入端加入正极性的输入信号3、按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性4、确定反馈信号的瞬时极性5、判断净输入增加还是减小，减小为负反馈；反之为正反馈“瞬时极性法”判断反馈极性(正/负)-+净输入电流减小，负反馈iDouoRRSfifii4uiouuoR1R2R3R+-uD6.1反馈的概念及判断方法-++-uf+净输入电压减小，负反馈fL+VCC+TRe2Rc2c1O-RuRRCb1b1Rb2C2T1+iu-Re16.1反馈的概念及判断方法beu+-uf+-+-++净输入电压减小，负反馈6.2负反馈放大电路的四种组态基基基基基基基基基基+基基基基基基基基基基基基基基基-基基基基基基1.取样：反馈信号可以从输出电压/电流进行取样2.叠加：输入信号和反馈信号可以是电压/电流叠加串联负反馈与并联负反馈——在输入端按输入量与反馈量的叠加方式分串联负反馈：输入量与反馈量以电压方式相叠加并联负反馈：输入量与反馈量以电流方式相叠加并联负反馈(电流叠加)串联负反馈(电压叠加)6.2负反馈放大电路的四种组态uiouxo+-+-d+-ufAFiioixodfAFi电压负反馈与电流负反馈——在输出端按反馈信号的取样方式分电压负反馈：反馈信号的取输出电压电流负反馈：反馈信号的取输出电流电压负反馈(电压取样)电流负反馈(电流取样)6.2负反馈放大电路的四种组态+X-iXdXfLRAFIo+X-iXdXfAFLouoR+-6.2负反馈放大电路的四种组态a、串联/并联反馈输入与反馈通路的连接点同一点，是并联反馈不同点，是串联反馈b、电压/电流反馈RL短接(uO＝0)反馈消失是电压反馈反馈存在是电流反馈基基基基基基基基基基+基基基基基基基基基基基基基基基-基基基基基基反馈组态的判别方法2uiouuoR1R6.2负反馈放大电路的四种组态电压串联负反馈+-uD++LRuf+-瞬时极性法：负反馈RL＝0时，无反馈电压反馈反馈、输入点不同串联反馈6.2负反馈放大电路的四种组态uiu1R2L+R3O-RuR+VCC+-uD++uf+-电流串联负反馈+瞬时极性法：负反馈RL＝0时，有反馈电流反馈反馈、输入连接点不同串联反馈电流并联负反馈6.2负反馈放大电路的四种组态LiIouoR1R2R+-瞬时极性法：负反馈RL＝0时，有反馈电流反馈反馈、输入连接点相同并联反馈+-ifid电流串联负反馈6.2负反馈放大电路的四种组态2RLuiouuoR1R+-瞬时极性法：负反馈RL＝0时，有反馈电流反馈反馈、输入连接点不同串联反馈++uf+-+-uD6.2负反馈放大电路的四种组态电压串联负反馈fL+VCC+TRe2Rc2c1O-RuRRCb1b1Rb2C2T1+iu-Re1beu+-uf+-+-++2RLUioUuoR1R+-+-+-dLUioUuoR+-+-+-d+-UfAuuFuu电压负反馈Ud=Ui-UfUoUoUfUd电压负反馈:稳定输出电压的作用uf+-6.2负反馈放大电路的四种组态电流负反馈LUioUUoR+-+-+-d+-UfAiuFuiIoRLUioUUR1+-+-+-dIoUd=Ui-UfIoIoUfUd电流负反馈:稳定输出电流的作用uf+-6.2负反馈放大电路的四种组态LUioUuoR+-+-+-d+-UfAuuFuuLIioIuoR+-dfAuiFiuILUioUUoR+-+-+-d+-UfAiuFuiIoIiIdfAiiFiiILoUoR+-Io6.2负反馈放大电路的四种组态电压串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电压并联负反馈6.3负反馈的表示方法基本放大电路反馈网络+X反馈信号净输入信号-叠加取样输入信号iAFXdXf输出信号Xo负反馈放大器框图基本放大器的净输入量fdiXXX反馈系数foXFX环路增益dfAXFX负反馈放大器的增益ofiXAX闭环增益基本放大环节的增益odAXX开环增益6.3负反馈的表示方法基本放大电路反馈网络+X反馈信号净输入信号-叠加取样输入信号iAFXdXf输出信号Xo负反馈放大器框图11ooofifdfddXXXXAX/XXXAFX/A不同阻态，的表达式不同fAFA，，四种组态(取样—叠加)1、电压串联负反馈6.3负反馈的表示方法电压串联负反馈框图LUioUuoR+-+-+-d+-UfAuuFuu闭环电压增益开环电压增益电压反馈系数ouufiUA=UouudUA=UfuuOUF=U2、电压并联负反馈ouifiUA=I电压并联负反馈框图闭环互阻增益ouidUA=I开环互阻增益fiuoIF=U互导反馈系数LIioIuoR+-dfAuiFiuI6.3负反馈的表示方法3、电流串联负反馈电流串联负反馈框图LUioUUoR+-+-+-d+-UfAiuFuiIo闭环互导增益开环互导增益互阻反馈系数oiufiIA=UoiudIA=UfuioUF=I6.3负反馈的表示方法4、电流并联负反馈电流并联负反馈框图IiIdfAiiFiiILoUoR+-Io闭环电流增益开环电流增益电流反馈系数oiifiIA=IoiidIA=IfiioIF=I6.3负反馈的表示方法6.4负反馈放大电路的计算1、解析法：烦琐，结果精确，物理概念不明确2、电子电路CAD：直观，精确、物理概念不明确3、深度负反馈估算法：简单，概念明确fL+VCC+TRe2Rc2c1O-RuRRCb1b1Rb2C2T1+iu-Re16.4负反馈放大电路的计算Multisim6.4负反馈放大电路的计算Orcad6.4负反馈放大电路的计算111fFFAAAAF深度负反馈估算法深度负反馈的实质：净输入量相对于反馈量而言非常小，可以忽略深度负反馈时闭环增益近似等于反馈网络增益的倒数1dooofiffXXXAXFXXX1fAAAF6.4负反馈放大电路的计算一、深度负反馈放大电路F的计算(反馈网络分析）根据定义,Xf是Xo经反馈网络产生,因此计算F时不考虑Xi和基本放大电路的影响。Ui+-IioIxodfAFIiRUioUxo+-+-d+-UfAFiRIi串联反馈并联反馈步骤：1、找反馈网络（注意反馈量的参考方向）2、表示出反馈量Xf与输出量Xo之间的关系(F)6.4负反馈放大电路的计算1.电压串联负反馈2RLUioUuoR1R+-+-+-duf+-2.电压并联负反馈LuoRR+-R12212OfRURUR212OfuuRUFURR2fOIUR21OfiuUFRIIdIiIf6.4负反馈放大电路的计算3.电流串联负反馈uf+-4.电流并联负反馈RLUioUUR+-+-+-dIo2RLUoR1R+-IdIiIf212fORIRIR212OfiiIFRIRROfUIRfuiOUFRI二、深度负反馈电路电压放大倍数的估算6.4负反馈放大电路的计算2RUiouo1R+-+-1.电压串联负反馈212OfRURUR212OfuuRUFURRuf+-ud1221ifOOufUUFURAURR6.4负反馈放大电路的计算fL+VCC+TRe2Rc2c1O-RuRRCb1b1Rb2C2T1+iu-Re111eOfefRURRU11eOfefuuRFURRU111ieOfffOeuUURRUUAFRuf+-电压串联负反馈6.4负反馈放大电路的计算2.电压并联负反馈uoRRfIiSffOIUR1OiuffUFRIOfisOOusfsfssRIRUUAIURUR1OOfifuifiuUURIIFA电压并联负反馈fL+VCC+RcO-RuRC1+su-C2SRffOIUR1OiuffUFRIOfiSOOusfsfSSRIRUUAIURUR1iuiffuFAR6.4负反馈放大电路的计算3.电流串联负反馈OfUIRfuiOUFRI6.4负反馈放大电路的计算RLUioUR+-IoOufLfOLiIUARURUR4.电流并联负反馈If212fORIRIR212OfiiIFRIRR6.4负反馈放大电路的计算122OLOLLisOusfsfssIRIRRIRIUARRURRR2RLUoR1R+-RIis电流并联负反馈22eOfefRIRRI22eOfefiiRFIRRI222OLOLOusffLCiSfSSeesIRIRR//RIRIRURRRRAU6.4负反馈放大电路的计算f+VCCRc1RC1+su-SRL+O-uRC3Re2Rc2Re1C2--221ifeOiifieiIARRFRI6.5负反馈对放大电路的影响放大器引入负反馈降低了放大倍数但是其他性能得到改善：1、提高放大倍数的稳定性2、改变输入输出电阻3、扩展频带4、减小非线性失真1fAAAAF6.5负反馈对放大电路的影响1、提高放大倍数的稳定性放大器的稳定性提高了（1+AF）倍1fAAAF22111fAFAAFdAdAdAAFAF（)d()()1111ffAAAddAAFAFAdAF())()(AA11ffdAAFdAA()A2、改变输入输出电阻6.5负反馈对放大电路的影响a、负反馈对输入电阻的影响从Xd与Xf在输入端的叠加方式考虑(1)串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈diiRUIiifiifdUURIIUdidAFUUIUioUxo+-+-d+-UfAFiRIiRif1i(ARF)并联负反馈2、改变输入输出电阻6.5负反馈对放大电路的影响a、负反馈对输入电阻的影响从Xd与Xf在输入端的叠加方式考虑(2)并联负反馈使输入电阻减小Ui+-IioIxodfAFIiRRifiidRUIiiifidfUURIII11iRAFddiUIIAF2、改变输入输出电阻6.5负反馈对放大电路的影响b、负反馈对输出电阻的影响从Xo在输出端的取样方式考虑(1)电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈+X=0-iXdXfAFUT+-oARIT=FUT-FUTRof+-Xd加压求流法TTOT()RIAFUU1TOAF()UR1OTTOfRRAFIU2、改变输入输出电阻6.5负反馈对放大电路的影响b、负反馈对输出电阻的影响从Xo在输出端的取样方式考虑(2)电流负反馈使输出电阻增大电流负反馈+X=0-iXdXfAFUT+-AIT=-FITFITRofoRXd加压求流法OTTTUIRIAF1TOTU(I)RAF1TOfTO(RR)UIAF6.