第6章放大电路中的反馈

—多媒体教学课件模拟电子技术FundamentalsofAnalogElectronics第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》第6章放大电路中的反馈6.1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6.3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6.5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6.7放大电路中其它形式的反馈本章内容第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》•“放大电路中的反馈”是模拟电子技术基础课程的重点内容，也是难点。•本节课的教学目的：•1、掌握反馈、正反馈和负反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈等基本概念。•2、交流负反馈有哪四种组态？如何用方框图描述？四种组态的输入量、净输入量、反馈量和输出量的量纲是什么？•2、学会反馈的有无及反馈性质的判断方法，正确理解“反馈量是仅仅决定于输出量的物理量”这句话的含义，并注意在分析集成运放组成的反馈放大电路和分立元件所组成的反馈放大电路时的不同之处。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》1.什么是反馈电子电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。怎样引回是从输出电压还是输出电流引出反馈影响输入电压还是输入电流多少怎样引出反馈放大电路可用方框图表示。要研究哪些问题？6.1反馈的基本概念及判断方法一、反馈的基本概念第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》2.正反馈和负反馈从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；引入反馈后其变化是增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？还是减小？或者，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》3.直流反馈和交流反馈直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈。交流负反馈直流负反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》4.局部反馈和级间反馈只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。通过R3引入的是局部反馈通过R4引入的是级间反馈通常，重点研究级间反馈或称总体反馈。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》二、反馈的判断1.有无反馈的判断(1)是否存在除前向放大通路外，另有输出至输入的通路，即反馈通路；(2)反馈至输入端不能接地，否则不是反馈。2.正反馈和负反馈的判断法----瞬时极性法3.直流反馈与交流反馈的判断根据反馈网络中是否有动态元件进行判断。（1）若反馈网络无动态元件（通常为电容），则反馈信号交、直流并存；（2）若反馈网络有电容串联，则只有交流反馈；（3）若反馈网络有电容并联，则只有直流反馈。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》例1：判断反馈极性。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》将输出电压的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电压反馈，即ooUX将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电流反馈，即ooIX描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即反馈网络的取样对象。6.2负反馈放大电路的四种基本组态一、负反馈放大电路分析要点1.电压反馈和电流反馈负载短路法第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》2.串联反馈和并联反馈描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。f'iiUUU--串联负反馈f'iiIII--并联负反馈+_负反馈将反馈节点对地短路，输入信号作用仍存在，则说明反馈信号和输入信号相串联，故所引入的反馈是串联反馈；若反馈节点接地，输入信号作用消失，则说明反馈信号和输入信号相并联，故所引入的反馈是并联反馈。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》二、四种反馈组态：注意量纲电压串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》三、反馈的判断1.有无反馈的判断“找联系”：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。引入反馈了吗？将输出电压全部反馈回去无反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》1.有无反馈的判断“找联系”：是找输出回路与输入回路的联系，不仅是输出端与输入端的联系！既在输入回路又在输出回路，因而引入了反馈。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》2.直流反馈和交流反馈的判断仅有直流反馈仅有交流反馈“看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》2.直流反馈和交流反馈的判断交、直流反馈共存仅有直流反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》3.正、负反馈（反馈极性）的判断“看反馈的结果”，即净输入量是被增大还是被减小。瞬时极性法：给定的瞬时极性，并以此为依据分析电路中各电流、电位的极性从而得到的极性；iXoX的极性→的极性→、、的叠加关系oXfXiXfX'iXfi'ifi'iIIIUUU或－－正反馈－－负反馈fi'ifi'iIIIUUU或第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》3.正、负反馈的判断FuFIDuuu反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。O211FuRRRu第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差，净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。2ORui2R反馈量反馈电流反馈量仅决定于输出量净输入电流减小，引入了负反馈净输入电流增大，引入了正反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》4.电压反馈和电流反馈的判断（通常的判断方法）电路引入了电压负反馈输出电压为负载电阻两端电压，令输出电压为0，负载被短接，若反馈量随之为0，则为电压反馈；若反馈量依然存在，则为电流反馈。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》4.电压反馈和电流反馈的判断(简单的判断方法)电路引入了电流负反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》5.串联反馈和并联反馈的判断FINiiiFIDuuu在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加，为串联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈。引入了并联反馈引入了串联反馈第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》分立元件放大电路中反馈的分析+__+++_uF1.电路引入了哪种组态的反馈？2.若在第三级的射极加旁路电容，则反馈的性质有何变化？引入了电流串联负反馈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，净输入电压常指输入级晶体管的b-e（e-b）间或场效应管g-s（s-g）间的电位差，净输入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。•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，反馈的结果将稳定该电流。第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》断开反馈，且考虑反馈网络的负载效应决定反馈量和输出量关系的所有元件所组成的网络反馈组态电压串联电压并联电流串联电流并联iX'iXfXoXiU'iUfUoUoUiI'iIfIoIiU'iUfUiI'iIfIoI负反馈放大电路的基本放大电路反馈网络方框图中信号是单向流通。6.3负反馈放大电路的方框图及一般表达式一、负反馈放大电路的方框图第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》二、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式FAAXFAXXAXFXXAXXXAA1'i'i'io'i'if'i'if'ioXXA基本放大电路的放大倍数反馈系数ofXXF反馈放大电路的放大倍数iofXXA第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》负反馈放大电路放大倍数的量纲FAAA1f环路放大倍数反馈组态功能电压串联电压控制电压电压并联电流控制电压电流串联电压控制电流电流并联电流控制电流AFfA'ioUUofUUioUU'ioIUofUIioIU'ioIIofIIioII'ioUIofIUioUI第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》三、深度负反馈的实质。，即，则＋若fifXXF1A1FA1FAAA1f净输入量可忽略不计fifiIIUU在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反。电路引入的才为负反馈，只有0FA符号相同。、、在中频段，通常，fAFA第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》uuuuuuFUUUUAUUF1foiofof12f211of11RRFARRRUUFuuuuuu1.电压串联负反馈电路6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》2.电压并联负反馈电路ofUIFiusiossososfRIURIUUUAussfo11RFRIUiu为什么?第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》2.电压并联负反馈电路ssosfof11RFUUAUIFiuuiu12ssf2of111RRRFARUIFiuuiu第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》3.电流串联负反馈电流LuiLuuiRF1URIUUAIUFfoiofof1uiu1uiRRRF1ARIUFLLfof第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》4.电流并联负反馈电路s'Lsf'Loss'Lososfof1RRFRIRIRIRIUUAIIFiiuiisL21s'Lsf212of)1(1RRRRRRFARRRIIFiiuii＋第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》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反馈组态电压串联电压并联电流串联电流并联sffuuAA或uuuuFUUUUA1foiofssosf11RFUUAiuuLuiuRF1UUAiofssosfRRF1UUALiiu符号相同。、、、通常，)(fsffAFAAAuu第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》讨论一求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。e3fe1e3e1fRRRRRIUFo)(L3ce3e1e3fe1ioRRRRRRRUUAu∥+__+++_uF比较两电路第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》讨论二求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。1.第三级从射极输出；2.若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入端跨接一电阻。e1ff1RRAusfRRAuR第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》5.理想运放情况下负反馈放大电路的估算因为uO为有限值，Aod＝∞，所以uN－uP＝0，即因为rid＝∞，所以理想运放参数特点：Aod＝∞，rid＝∞，ro＝0。电路特征：反馈网络为无源网络，如图。uN＝uP－－虚短路iN＝iP＝0－－虚断路求解放大倍数的基本出发点第6章放大电路中的反馈《模拟电子技术基础》讨论三利用“虚短”、“虚断”求解电路。1I12IPNRuiiuuuRRL31321ILOIOpRRRRRRuRiuuAu3I1233)1(21RuRRRuuiRRRI3132132OuRRRRRiiiRR