07第7章放大电路的反馈.

1第7章放大电路电路中的反馈2第7章放大电路电路中的反馈7.1反馈的基本概念和类型7.2反馈放大电路的框图表示法7.3负反馈对放大电路性能的影响7.4负反馈放大电路的分析计算7.5放大电路中负反馈的正确引入7.6负反馈放大电路的自激振荡及消除概述3作业思考：7-17-27-11习题：7-57-67-137-147-16选作：7-77-184本章的重点与难点本章是课程的重点，是学习模拟电路的基础，既是重点又是难点。重点:反馈的概念、反馈性质的判断方法、深度负反馈条件下放大倍数的估算方法、引入负反馈的方法。难点:初学者感到困难的主要是反馈概念的建立、反馈的判断、反馈网络的确定。主要表现为基本概念和基本知识不清。57.1反馈的基本概念和类型7.1.1反馈的基本概念一、什么叫反馈反馈是将放大电路的输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部，通过一定的电路（反馈网络）反向送回到输入端或输入回路，从而使电子电路能按预期功能正常工作。6放大（正向传输）传送反馈信号（反向传输）图7-1反馈放大电路原理框图7.1.1反馈的基本概念7二、为什么要引入反馈改善放大电路的性能。7.1.1反馈的基本概念图7-2分压式偏置稳定共射放大电路CQEQCQEBEQBQEQCQBQTIUIRUUUII（温度）（）（）采用反馈只能减小ICQ的变化而不能使变化量减为零。87.1.2反馈的类型及判断方法一、判断有无反馈在放大电路中引入反馈必须将输出量通过反馈网络送回输入回路,与输入信号相互作用,改变放大电路的净输入量。所以要判断电路中有无反馈，首先要看电路中有无反馈网络或反馈元件。9二、反馈的类型直流反馈交流反馈正反馈负反馈根据反馈的极性：根据反馈存在的通路：7.1.2反馈的类型及判断方法10电压反馈电流反馈根据反馈在输出端的连接方式（取样方式）：串联反馈并联反馈根据反馈在输入端的连接方式：7.1.2反馈的类型及判断方法11三、直流反馈和交流反馈直流反馈：反馈量只含有直流量（仅在直流通路存在）交流反馈：反馈量只含有交流量（仅在交流通路存在）电路中许多情况为交直流共存。直流负反馈用于稳定静态工作点。交流负反馈用于改变电路的动态性能。研究重点：交流反馈。直流反馈与交流反馈根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。vIvO-+C2R1R2A(a)交、直流反馈12直流反馈交、直流反馈直流反馈理论上，电源线和地线不能作为反馈通路13直流反馈与交流反馈14四、正反馈和负反馈正反馈：反馈信号加强了原输入信号，使放大电路净输入量增大的反馈。负反馈：反馈信号削弱了原输入信号，使放大电路净输入量减小的反馈。研究重点：负反馈。只有正确引入交流负反馈才能改善放大电路的动态性能。15五、反馈极性的判断－瞬时极性法瞬时极性法：先规定出输入信号对地的瞬时极性，依此判断出电路各相关点乃至输出信号及反馈信号对地的瞬时极性。反馈信号使电路的净输入信号增大----引入了正反馈。反馈信号使电路的净输入信号减小----引入了负反馈。16本章中的反馈网络一般为纯电阻网络，无移相作用。五、反馈极性的判断－瞬时极性法正反馈与负反馈A净输入量（压差）净输入量（压差）净输入量（压差）净输入量（压差）17如果是电流相比是什么情况？18图7-3分立元件放大电路反馈极性的判断有反馈。RF、R4构成的反馈网络引入了“级间”负反馈。例：试判断下图所示电路是否存在反馈，若存在请指出反馈的极性，并进行交直流反馈判断。19反馈的极性的判断：(+)(+)(-)(+)(+)交流负反馈20对于分立元件放大电路，可以通过判断输入级晶体管的净输入量（b-e间净输入电压，或者iB净输入电流）因反馈的引入是增大了还是减小了，来判断反馈的极性。结论:五、反馈极性的判断－瞬时极性法21i例：试指出下图所示电路的反馈极性。五、反馈极性的判断－瞬时极性法22(+)(+)(+)设的瞬时极性对地为（＋），则的瞬时极性对地也为（＋），的瞬时极性对地也为（＋）。使真正加到运放输入端的净输入电压减小，故为负反馈。iUoUfU五、反馈极性的判断－瞬时极性法23例：试指出下图所示电路的反馈极性。五、反馈极性的判断－瞬时极性法24设的瞬时极性对地为（＋），则的瞬时极性对地为（-）。使真正加到运放输入端的净输入电流减小，故为负反馈。iUoU(+)(+)(-)五、反馈极性的判断－瞬时极性法25例：试指出下图所示电路的反馈极性。五、反馈极性的判断－瞬时极性法26设的瞬时极性对地为（＋），则的瞬时极性对地也为（-），的瞬时极性对地也为（-）。使真正加到运放输入端的净输入电压增大，故为正反馈。iUoUfU(+)(-)(-)五、反馈极性的判断－瞬时极性法27对于由运放组成的反馈放大电路，可以通过分析集成运放的净输入量（净输入电压或净输入电流）因反馈的引入是增大还是减小，来判断反馈的极性。凡使净输入量减小的为负反馈，凡使净输入量增大的为正反馈。结论：在分析反馈极性时，反馈量仅仅由输出量决定，而与输入量无关。28六、电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈对放大电路的输出电压取样。电流反馈：反馈对放大电路的输出电流取样。根据反馈在输出端的连接方式（取样方式），反馈分为电压反馈和电流反馈两种类型。29图7-5输出端取样方式框图反馈取自输出电压反馈取自输出电流六、电压反馈和电流反馈30令uo=0(RL=0)，若反馈量也随之为零，即引入了电压反馈令uo=0(RL=0)，若反馈量依然存在，即引入了电流反馈。判断方法：输出端短路法。（根据反馈量的表达式也可以对取样方式进行判断。）六、电压反馈和电流反馈电压反馈与电流反馈反馈通路电压反馈31电压反馈与电流反馈反馈通路电流反馈3233根据反馈网络在放大电路输入端的连接方式，反馈分为串联反馈和并联反馈。七、串联反馈和并联反馈串联反馈：反馈信号和输入信号串联，以电压形式相加减。并联反馈：反馈信号和输入信号并联，以电流形式相加减。区分方法：根据输入量和反馈量的连接方式来区分。34图7-6输入连接方式框图电压求和串联反馈电流求和并联反馈七、串联反馈和并联反馈串联反馈与并联反馈并联：反馈量xf和输入量xi接于同一输入端。串联：反馈量xf和输入量xi接于不同的输入端。AxixfxixfxfxixfxiAxixfxixixfxixfxf35367.1.3负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种组态电压串联反馈电流串联反馈电压并联反馈电流并联反馈37一、电压串联负反馈在负反馈放大电路中，若反馈网络从输出电压取样，其取样电压与输入电压串联相比较，把它们的差值电压作为净输入信号进行放大，从而使输出电压达到稳定，则是引入了电压串联负反馈。7.1.3负反馈放大电路的四种基本组态38例7-1电路如图7-7所示,试分析其反馈组态。图7-7电压反馈串联反馈(+)(+)(+)负反馈电压求和电压串联负反馈39例7-2试分析图7-8所示放大电路的反馈组态。电路中引入了级间电压串联负反馈。电压求和(+)(+)(-)(+)(+)40二、电压并联负反馈在负反馈放大电路中，若反馈网络对输出电压取样，并转换为反馈电流送到输入端，与输入电流进行比较，其差值作为净输入电流进行放大，则是引入了电压并联负反馈。放大电路中，若输入信号为恒流源或近似恒流源，宜用并联负反馈。41电压并联负反馈例7－3分析图所示放大电路的反馈组态。电流求和42例7-4电路如图所示,分析其反馈类型。该电路又叫集电极-基极偏置电路。静态时FCEFBECEBR/UR/UUI）（成比例。和选定后当CEBFUIR,BCECIUICT）（CI(+)(-)负反馈可以稳定Q点43电压并联负反馈电流求和判断反馈的组态44三、电流串联负反馈在负反馈放大电路中，若反馈网络从输出电流取样，并转换为反馈电压与输入电压相比较，把它们的差值电压作为净输入信号进行放大，则是引入了电流串联负反馈。45例7-5电路如图所示,分析其反馈组态电流串联负反馈(+)(+)(+)电压求和46例7-6电路如图所示,分析其反馈组态(+)(+)电压求和电流串联负反馈47(+)(-)(+)(+)(+)电流反馈负反馈串联反馈电流串联负反馈电压求和48四、电流并联负反馈在反馈放大电路中，若反馈网络从输出电流取样，其取样电流与输入电流相比较，把它们的差值电流作为净输入信号进行放大，则是引入了电流并联负反馈。49例7-7电路如图所示,分析其反馈组态电流并联负反馈(+)(-)(-)电流求和50例7-8电路如图所示,分析其反馈组态。电流并联负反馈(+)(-)(-)电流求和517.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质一、负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减以调整电路的净输入量与输出量。无论反馈量以何种方式引回到输入端，其实质都是利用电路输出量本身通过反馈网络对放大电路起自动调节作用，从而使输出量维持稳定。521LOfbeORUUUU电压负反馈的重要作用是稳定输出电压。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质53OfidOIUUI电流负反馈的重要作用是稳定输出电流。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质54电压负反馈的重要作用是稳定电路的输出电压。不论反馈在输入端的连接方式如何，其实质是输出电压本身通过反馈网络对电路所起的自动调节作用，使输出电压维持稳定。电流负反馈的情况与此相类似，它用于稳定输出电流。其实质是输出电流本身通过反馈网络对电路所起的自动调节作用，使输出电流维持稳定。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质55二、直流负反馈能稳定放大电路的静态工作点，交流负反馈能改善放大电路的动态性能。三、串联负反馈和并联负反馈对信号源内阻有不同要求：串联负反馈宜采用电压源激励，信号源内阻越小，反馈效果越好。并联负反馈宜采用电流源激励，信号源内阻越大，反馈效果越好。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质56串联负反馈宜采用电压源激励，信号源内阻越小，反馈效果越好。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质57并联负反馈宜采用电流源激励，信号源内阻越大，反馈效果越好。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质58四、电压并联负反馈电路常叫做“电流－电压转换电路”(即互阻放大电路)，它适用于输入为高内阻的电流源，而要求输出为低内阻的电压信号的场合。电流串联负反馈电路常叫做“电压－电流转换电路”（即互导放大电路），它适用于输入为低内阻的电压源，而要求输出为高内阻的电流信号的场合。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质59电压串联负反馈电路可作为压控电压源（电压放大电路）。电流并联负反馈电路可作为流控电流源（电流放大电路）。7.1.4负反馈在放大电路中的重要作用和性质607.2反馈放大电路的框图表示法7.2.1负反馈放大电路的框图输入信号可以通过放大电路，也可以通过反馈网络做正向传输。前者有很强的放大作用，而后者只能有衰减作用。61工程上突出主要因素，略去次要因素，认为通过基本放大电路的只有信号的正向传输，通过反馈网络的只有信号的反向传输。7.2.1负反馈放大电路的框图62Xi(输入信号)·(净输入信号)idX·(反馈信号)fX·(输出信号)oX·fiidXXX···7.2.1负反馈放大电路的框图63基本放大电路放大倍数:·idoXXA·反馈系数:ofXXF···idfXXAF·电路环路增益AF:（传输系数,AF无量纲）A和F具有不同的含义及量纲如表7-1。（P176）7.2.1负反馈放大电路的框图647.2.2闭环增益及其一般表达式fA0fXiofXXAidididfidiXAFAFXXXXX）（1AFAXAFXAXXAididiof11）（闭环路增益:·idfXXAF·651.如果1+AF1，则AfA，此反馈为负反馈；2.如果1+AF1，则AfA，此反馈为正反馈。7.2.3反馈深度AF1AFAAf1663.当|1+AF|=0时，闭环增益，此状态叫作