15负反馈放大电路

下一页总目录章目录返回上一页RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––16.6.1什么是放大电路中的负反馈反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。16.6放大电路中的负反馈esRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–+++–RS通过RE将输出电压反馈到输入通过RE将输出电流反馈到输入下一页总目录章目录返回上一页反馈放大电路的三个环节：基本放大电路doXXAofXXF比较环节fidXXX反馈放大电路的方框图反馈电路输出信号输入信号反馈信号反馈系数净输入信号放大倍数反馈电路FfX–dXoX基本放大电路AiX+下一页总目录章目录返回上一页fidXXX反馈放大电路的方框图净输入信号若三者同相，则Xd=Xi–Xf可见XdXi，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用（负反馈）。反馈电路FfX–dXoX基本放大电路AiX+下一页总目录章目录返回上一页直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。负反馈：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。交流反馈：反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递交流信号。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。正反馈：反馈增强净输入信号，使放大倍数提高。引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点16.6.2负反馈的类型1.反馈的分类下一页总目录章目录返回上一页2.负反馈的类型1)根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。下一页总目录章目录返回上一页2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为并联反馈。串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈使电路的输入电阻减小。下一页总目录章目录返回上一页负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型稳定静态工作点下一页总目录章目录返回上一页3.负反馈类型的判别步骤3)判别是否负反馈？2)判别是交流反馈还是直流反馈？4)是负反馈！判断是何种类型的负反馈？1)找出反馈网络（一般是电阻、电容）。下一页总目录章目录返回上一页1)判别反馈元件（一般是电阻、电容）(1)连接在输入与输出之间的元件。(2)为输入回路与输出回路所共有的元件。发射极电阻RE为输入回路与输出回路所共有，所以RE是反馈元件。例1：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–下一页总目录章目录返回上一页RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–2)判断是交流反馈还是直流反馈画交流通路时反馈元件存在则为交流反馈、画直流通路时反馈元件存在则为直流反馈，若两种通路都存在则为交、直流反馈。由图可知：RE引入的是交、直流反馈。如果有发射极旁路电容，RE中仅有直流分量的信号通过，这时RE引入的则是直流反馈。ＣE例1：下一页总目录章目录返回上一页如何判断是串联反馈还是并联反馈？•若反馈信号在放大器输入端以电压形式出现即与输入信号串联，则为串联反馈。•若反馈信号在放大器输入端以电流形式出现即与输入信号串联，则为并联反馈。•判别简易方法：•在输入端反馈元件与信号源接在三极管的同一电极上为并联反馈；若接在三极管的不同电极上则为串联反馈。下一页总目录章目录返回上一页如何判断是电压反馈还是电流反馈？•若反馈信号取自输出电压即反馈信号与输出电压成比例，称为电压反馈。•若反馈信号取自输出电流即反馈信号与输出电流成比例，称为电流反馈。•判别简易方法：•在输出端反馈元件与负载接在三极管的同一电极上为电压反馈；若接在三极管的不同电极上则为电压反馈。下一页总目录章目录返回上一页例1：3)判断反馈类型净输入信号：ui正半周时,uf也是正半周,即两者同相——负反馈uf正比于输出电流——电流反馈——串联电流负反馈+uf–+–RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–ieubeube=ui-ufuf=ieREUbe=Ui-Uf可见UbeUi,反馈电压Uf削弱了净输入电压icRC下一页总目录章目录返回上一页结论：反馈过程：电流负反馈具有稳定输出电流的作用反馈类型——串联电流负反馈RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–IcUfUbeibIcuficRC+uf–+–ubeUbe=Ui-Uf下一页总目录章目录返回上一页电阻RF连接在输入与输出之间，所以RF是反馈元件。2)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RF，所以RF引入的是交、直流反馈。例2：1)判反馈元件+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo下一页总目录章目录返回上一页3)判断反馈类型例2：净输入信号：ii正半周时，if也是正半周，即两者同相——负反馈FobefRuuiif正比于输出电压——电压反馈if与uo反相——并联电压负反馈+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuoiiibifFoRuib=ii-ifIb=Ii-If可见IbIi,反馈电流If削弱了净输入电流下一页总目录章目录返回上一页反馈过程：电压负反馈具有稳定输出电压的作用反馈类型——并联电压负反馈例2：+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuoFofRuiiiibifUoifibicUoIb=Ii-If下一页总目录章目录返回上一页4.利用瞬时极性法判断负反馈++－+(1)设接“地”参考点的电位为零，在某点对“地”电压（即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时极性为正；在负半周则为负。(2)设基极瞬时极性为正，根据集电极瞬时极性与基极相反、发射极(接有发射极电阻而无旁路电容时)瞬时极性与基极相同的原则，标出相关各点的瞬时极性。下一页总目录章目录返回上一页4.利用瞬时极性法判断负反馈++－－(3)若反馈信号与输入信号加在同一电极上，(4)若反馈信号与输入信号加在两个电极上，两者极性相反为负反馈；极性相同为正反馈。两者极性相同为负反馈；极性相反为正反馈。下一页总目录章目录返回上一页反馈到基极为并联反馈反馈到发射极为串联反馈判断串、并联反馈ib=ii–ifibiiifube=ui–uf++–ui–ube+–uf下一页总目录章目录返回上一页共发射极电路判断电压、电流反馈从集电极引出为电压反馈从发射极引出为电流反馈uoRL+–RLioiE下一页总目录章目录返回上一页判断反馈类型的口诀：共发射极电路共集电极电路为典型的电压串联负反馈。集出为压，射出为流，基入为并，射入为串。下一页总目录章目录返回上一页例3：判断图示电路中的负反馈类型。解:RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈；RE1对本级引入串联电流负反馈。RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo下一页总目录章目录返回上一页例3：判断图示电路中的负反馈类型。解:RE1、RF引入越级串联电压负反馈。－+－+T2集电极的反馈到T1的发射极，提高了E1的交流电位，使Ube1减小，故为负反馈；反馈从T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压引入到T1的发射极，是串联反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo下一页总目录章目录返回上一页例4：如果RF不接在T2的集电极，而是接C2与RL之间，两者有何不同？解:因电容C2的隔直流作用，这时RE1、RF仅引入交流反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo×下一页总目录章目录返回上一页例5：如果RF的另一端不接在T1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？解:T2集电极的反馈到T1的基极，提高了B1的交流电位，使Ube1增大，故为正反馈；这时RE1、RF引入越级正反馈。－+－+RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo下一页总目录章目录返回上一页RF2(R1、R2):直流反馈（稳定静态工作点）RF、CF:交流电压并联负反馈+UCC(a)RE1+R1RF1RF2C2RC2RC1CE2RE2R2+C+RF1、RE1:交直流电压串联负反馈+––+++–++UCC+RBC2RC2RC1CE2RE2+C1CF(b)–例6：RFRE2:直流反馈下一页总目录章目录返回上一页20F++++sE470k6003.9k+20F470k3.9k50F2k47050F100F47030k3DG63DG6(c)+6V+––––++(d)+50k2k2k8k3k3k50F50F50F+20V+––––电流并联负反馈正反馈两个2k电阻构成交直流反馈两个470k后级交直流反馈前级直流反馈下一页总目录章目录返回上一页16.6.3负反馈对放大电路性能的影响doXXAofXXFfidXXX反馈放大电路的基本方程反馈系数净输入信号开环放大倍数AFAXXA1iof闭环放大倍数反馈电路FfX–dXoX基本放大电路AiX+下一页总目录章目录返回上一页1.降低放大倍数负反馈使放大倍数下降。则有：AAfdfXX、同相，所以AF是正实数负反馈时，中，在1fAFAAdfofdoXXXXXXAF|1+AF|称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，Af也就愈小。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。下一页总目录章目录返回上一页2.提高放大倍数的稳定性AFAA1fAAAFAAd11dff引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍，其稳定性提高1+|AF|倍。若|AF|1，称为深度负反馈，此时：在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。FA1f下一页总目录章目录返回上一页3.改善波形失真Auiufud加反馈前加反馈后uo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。uoAF小接近正弦波正弦波ui下一页总目录章目录返回上一页4.展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加BWFABW)1(of无负反馈有负反馈BWfBWf|Au|O下一页总目录章目录返回上一页例：中频放大倍数|A0|=10³，反馈系数|F|=0.01990010100011000100f..FAAA则：在原上限、下限频率处68770701707000LHf.FA.A.A、70709630990687fLHf....AA、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。下一页总目录章目录返回上一页uiubeib++––5.对输入电阻的影响在同样的ib下，ui=ube+ufube，所以rif提高。i0if)1(rFAr1)串联负反馈biiiur无负反馈时：有负反馈时：biifiuruf+–使电路的输入电阻提高bbeiu下一页总目录章目录返回上一页FArr0ifi1ifbbeiiur无负反馈时：有负反馈时：ibeifiur在同样的ube下，ii=ib+ifib，所以rif降低。2)并联负反馈使电路的输入电阻降低iiibube+