第3章负反馈放大2.

13.1反馈的基本概念和分类3.2负反馈放大电路的4种基本组态3.3负反馈放大电路的闭环增益表达式3.4.深度负反馈放大电路的计算3.5负反馈对放大电路性能的改善*3.6负反馈放大电路的自激振荡及消除方法第3章负反馈放大电路21.负反馈放大电路的4种组态；2.负反馈增益的一般表达式；3.深度负反馈情反馈的概念、分类和判别；4.况下的虚短和虚断，深度负反馈放大电路的分析计算；5.电压放大器、电流-电压变换器、电压-电流变换器和电流放大器；6.负反馈对放大电路性能的改善；7.负反馈放大电路的自激振荡及消除方法。33.1.1反馈和反馈放大电路的方框图3.1.2反馈的分类3.1反馈的基本概念和分类43.1.1反馈和反馈放大电路的方框图将输出信号(电压或电流)的一部分或全部回送到输入端去影响输入信号(电压或电流)的连接方式称为反馈。输出电压或电流对输入电流和电压没有影响，电路没有反馈。ovivoiiiidv)(vvAvdo+RLridroA+-ovivfv)(vvAvdoidvR1R2+-+ridroRL+ididiiidrvivv/fiidfovvvvv输出电压对输入电压有影响，电路引入反馈。引入反馈的放大电路称为反馈放大电路。5基本放大电路：将净输入信号从输入端传输到输出端。反馈网络：将输出信号从输出端传输到输入端，产生反馈信号。如果放大电路中有反馈网络，则存在反馈；否则，不存在反馈。基本放大电路Aovivfv)(vvAvdoidvR1R2+-+ridroRL+反馈网络F根据信号的流向，反馈放大电路可抽象为方框图。方框图是由一些对信号进行单向化运算的图形符号和一些指明信号流向的有向线段所组成，它表明了信号的流动方向及对信号所做的运算。-+基本放大电路AidxfxixoxF反馈网络信号流向形成闭环fiidxxxidoAxxofFxx引入反馈的放大电路称为反馈放大电路。6反馈放大电路的方框图-+基本放大电路AidxfxixoxF反馈网络R1R2+RL基本放大电路反馈网络F+-A反馈放大电路+ovivfvidv方框图中的信号可以是电压，也可以是电流，用表示。xidoxxA净输入量输出量开环增益：iofxxA输入量输出量闭环增益：ofxxF输出量反馈量反馈系数：ofFxxfiidxxxidoAxxend73.1.2反馈的分类和判断4种分类方式反馈的效果输入端的连接方式输出端的连接方式反馈信号的成份类别正反馈串联反馈电压反馈直流反馈负反馈并联反馈电流反馈交流反馈1．正反馈和负反馈在外加输入信号不变时，如果反馈使基本放大电路的净输入信号比没有反馈时增加了，则这种反馈称为正反馈。正反馈的效果是：在外加输入信号不变时，正反馈使输出信号增大，导致闭环增益比开环增益大。在外加输入信号不变时，如果反馈使基本放大电路的净输入信号比没有反馈时减少了，则这种反馈称为负反馈。负反馈的效果是：在外加输入信号不变时，负反馈使输出信号减小，导致闭环增益比开环增益小。8正反馈使放大电路的性能不稳定。负反馈却可以改善放大电路的性能。所以，在放大电路中一般引入负反馈。反馈极性（指正反馈和负反馈）采用瞬时极性法。信号的瞬时极性是指信号在某一瞬时的增加或减少，常用符号“+”表示增加，“-”表示减少。瞬时极性法判断反馈极性的步骤是：①假定输入信号在某一时刻的瞬时极性为“+”；②通过基本放大电路判断输出信号的瞬时极性；③通过反馈通路判断反馈信号的瞬时极性；④与反馈信号为零的情况比较，判断净输入信号的增减。如果是增加则是正反馈；如果是减少则是负反馈。9如果反馈信号的瞬时极性与输入信号的瞬时极性相同则为负反馈；否则，为正反馈。R1R2+RL+-Aovivfvidv（+）（+）（+）例3.1试判断电路的反馈极性。（+）（-）（-）R1R2++-ovivfv解:负反馈净输入信号反馈电路运放ifiidfoivvvvvvv)()()((a)(b)图(a)正反馈净输入信号反馈电路运放ifiidfoivvvvvvv)()()(图(b)10ovivfiiiidinvR1R2+(a)负反馈（-）（+）（+）ovivfiiiidinvR1R2+(b)正反馈（+）（+）（+）例3.2试判断电路的反馈极性。解：图（a）负反馈净输入信号反馈电路运放ifiidfonRoiniRiiiiiiRvvviRvvv)(/)()()(/)()(2121图（b）正反馈净输入信号反馈电路运放ifiidfonRoiniRiiiiiiRvvviRvvv)(/)()()(/)()(2121在单运放构成的反馈电路中，若反馈信号接到运放的反相端，则为负反馈；若接到同相端，则为正反馈。11idniv,ov1oviviifi++（+）（+）（-）R2R1R3R4A1A2R5例3.3试判断电路的反馈极性。解：R3对运放A1引入负反馈，R5对运放A2引入负反馈，它们都是本级反馈。R2对运放A1和A2引入反馈，称为级间反馈。对于级间反馈，负反馈净输入信号反馈电路运放ifiidfonRooiniRiiiiiiRvvvviRvvv)(/)()(),()(/)()(2112112在输入回路中，如果反馈信号与输入信号以电压的形式相加减形成基本放大电路的净输入电压信号，这种连接方式称为串联反馈。2．串联反馈和并联反馈R1R2+RL+-Aovivfvidv+fiidvvviiiv若信号源为恒压源(Rs→0)，则反馈对净输入电压的影响最大。若输入恒定电流（信号源内阻Rs→∞)，则净输入电压为iididiRv与反馈电压无关，反馈不起作用。所以，信号源内阻越小，串联反馈的作用越强。13在输入回路中，如果反馈信号与输入信号以电流的形式相加减形成基本放大电路的净输入电流信号，这种连接方式称为并联反馈。ovivfiiiidiR1R2+iiivfiidiii若信号源为恒流源(Rs→∞)，反馈对净输入电流的影响最大。所以，信号源内阻越大，并联反馈的作用越强。若输入恒定电压源（信号源内阻Rs→0)，则净输入电流为idiidRvi/与反馈电流无关，反馈不起作用。串联反馈和并联反馈的判断方法是：如果输入信号和反馈信号连接在基本放大电路的同一输入端，则是并联反馈；否则，是串联反馈。143．电压反馈和电流反馈将输出电压的一部分或全部以一定的方式回送到输入端，即反馈信号取自输出电压，称为电压反馈。R1R2+RL+-Aovivfvidv+反馈电路是线性电路，忽略运放输入电流，则反馈电压为：ofvRRRv212与输出电压成正比当输入电压一定时，电压负反馈具有稳定输出电压的作用。例如，如负载电阻RL减小，引起输出电压下降，电路将进行下述自动调节过程，稳定输出电压。|oidfoLvvvvR电压负反馈放大电路外部因素15将输出电流的一部分或全部以一定的方式回送到输入端，即反馈信号取自输出电流，称为电流反馈。反馈电路是线性电路，忽略运放输入电流，则反馈电压为：ofiRv1与输出电流成正比当输入电流一定时，电流负反馈具有稳定输出电流的作用。例如，如负载电阻RL减加，引起输出电流下降，电路将进行下述自动调节过程，稳定输出电流。|oidfoLivviR电流负反馈放大电路外部因素ovivfvidvoiR1RL++-+-（+）（+）（+）16电压反馈和电流反馈的判断方法是：0,0ooiv后，如果基本放大电路的将负载假想短路（）输入信号与输出电流无关（或者反馈信号等于0），则是电压反馈；否则，是电流反馈。注意这种判断方法只能用于理论分析，在实际中不能将负载短路，否则将损坏器件。17例3.4试判断电路是电压反馈或是电流反馈。R1RL++-R2R3ovoifiidiiiiv将负载电阻RL假想短路（）后，运放的输入电流与输出电流有关，电路是电流反馈。0,0ooividioi同时，电路还是并联反馈和负反馈。电流并联负反馈。将负载电阻RL假想短路（）后，运放的输入电流与输出电流无关，电路是电压反馈。0,0ooividioiR1R2+ARLovoiiifiidiiv同时，电路还是并联反馈和负反馈。电压并联负反馈18ovivfvidvoiR1RL++-+-（+）（+）（+）将负载电阻RL假想短路（）后，运放的输入电流与输出电流有关，电路是电流反馈。0,0ooividioi同时，电路还是串联反馈和负反馈。电流串联负反馈ivfvidvovoiR1R2++-A（+）（+）（+）RL将负载电阻RL假想短路（）后，运放的输入电流与输出电流无关，电路是电压反馈。0,0ooividioi同时，电路还是串联反馈和负反馈。电压串联负反馈例3.5试判断电路是电压反馈或是电流反馈。19按照反馈信号包含的直流和交流成分可分为直流反馈和交流反馈。如果反馈信号只有输出信号的直流分量，则称为直流反馈；如果反馈信号只有输出信号的交流分量，则称为交流反馈；如果反馈信号包含输出信号的直流和交流分量，则电路既有交流反馈，又有直流反馈，称为交直流混合反馈。4．交流反馈与直流反馈直流反馈的作用是改善放大电路的直流工作特性，对放大电路的交流性能没有影响。交流反馈则是改善放大电路的交流性能，而对放大电路的直流工作特性无影响。本章主要讨论交流负反馈及其对电路交流特性的影响情况。20RLovivfvidvoiR1R2++-A（+）（+）（+）CovivfvR3+（+）（+）（+）R2R1C1C2（+）A例3.6试判断电路是直流反馈，或是交流反馈，或是交直流混合反馈。设电容的容抗远小于电阻。电容的容抗远小于电阻，等效为交流短路，直流电流开路，反馈电压仅包含输出电压的直流成分，电路引入了直流负反馈。电容的容抗远小于电阻，等效为交流短路，直流电流开路，反馈电压仅包含输出电压的交流成分，电路引入了交流负反馈。end213.2负反馈放大电路的4种基本组态3.2.1电压串联负反馈3.2.2电压并联负反馈3.2.3电流串联负反馈3.2.4电流并联负反馈根据输出端取样对象和输入端连接方式的组合，负反馈放大电路有4种基本组态：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。223.2.1电压串联负反馈1．连接方式svidvfvivov电压串联负反馈方框图基本放大电路A反馈网络FRSRL+-+-++-+ovivfvidvsvR1R2+电压串联负反馈电路+-A+RLRS+++在输出端反馈网络与基本放大电路并联(两个网络的端口具有相同的电压)，实现电压取样。在输入端反馈网络与基本放大电路串联(两个网络的端口通过同一电流)，实现电压求差.232．基本参量idovvvA净输入量输出量开环增益：ofvvvF输出量反馈量反馈系数：iovfvvA输入量输出量闭环增益：在电压串联负反馈电路中，输入量、净输入量、反馈量和输出量均是电压信号。开环增益、反馈系数和闭环增益分别是（无量纲）（无量纲）（无量纲）svidvfvivov电压串联负反馈方框图基本放大电路A反馈网络FRSRL+-+-++-+end243.2.2电压并联负反馈ovfiiiidisv电压并联负反馈方框图基本放大电路A反馈网络FR2RL+-+iisvidifiovR1R2+电压并联负反馈ARL++1．连接方式在输入端反馈网络与基本放大电路并联(两个网络的端口具有相同的电压)，实现电流求差。在输出端反馈网络与基本放大电路并联(两个网络的端口通过同一电流)，实现电压取样。25在电压并联负反馈电路中，输入量、净输入量和反馈量是电流信号，而输出量则是电压信号。开环放大倍数、反馈系数和闭环增益分别是2．基本参量ovfiiiidisv电压并联负反馈方