劳动第三版电子电路基础---第三章放大器中的负反馈

第三章放大器中的负反馈一、反馈的基本概念二、负反馈对放大器性能的影响三、四种负反馈放大器性能分析四、深度负反馈§3-1反馈的基本概念正向传输反向传输Xi放大器中的反馈指把放大器输出信号（电压或电流）的一部分或全部通过一定的电路，按照某种方式送回到输入端并与输入信号（电压或电流）叠加，从而改变放大器性能的一种方法，这种把电压或电流从放大器的输出端返送到输入端的过程叫做反馈。XiXo'反馈放大器通常称为闭环放大器，而未引入反馈的放大器则称为开环放大器。通常用电阻、电容、电感等元件组成引导反馈信号的电路称为反馈电路。1、什么是反馈构成反馈电路的元件叫反馈元件,反馈元件联系着放大器的输出与输入，并影响放大器的输入。反馈放大电路是由基本放大电路和反馈电路两部分组成。2、反馈的分类（1）正反馈与的负反馈反馈信号Xf与输入信号Xi极性相同，使净输入信号增加。反馈信号Xf与输入信号Xi极性相反，使净输入信号减小。正反馈使放大器的放大倍数增加。负反馈使放大器的放大倍数减小。Xi'Xi'1）正反馈2）负反馈提示：负反馈虽使放大倍数减小，但能改善放大器的性能，所以，大部分放大器都要引入负反馈。正反馈一般应用在振荡电路中。3）有无反馈的判断反馈放大器的特征是是否存在反馈元件，反馈元件是联系放大器的输出与输入的桥梁。无反馈元件RF、CF为反馈元件RE、CE为反馈元件4）反馈极性的判断反馈极性的判断一般采用——瞬时极性法（1）先假设输入信号在某一瞬间对地为“+”；（2）从输入端到输出端依次标出放大器各点的瞬时极性；（3）反馈信号的极性与输入信号进行比较，确定反馈极性。具体步骤如下：注意：1）三极管各电极的相位关系，发射极信号与基极输入信号瞬时极性相同，集电极瞬时极性与基极瞬时极性相反。2）反馈电路中的电阻、电容等元件，一般认为它们在信号传输过程中不产生附加相移，对瞬时极性没有影响。送回到基极的反馈信号瞬时极性若为“-”，是负反馈；送回到发射极的反馈信号瞬时极性若为“+”，是负反馈；正反馈负反馈负反馈正反馈反之，则是正反馈。反之，则是正反馈。例：设基极输入瞬时极性为“+”，+_因净输入信号ube=ui+uf，所以电路引入了正反馈。ufube+_用瞬时极性法：（2）电压反馈和电流反馈1）电压反馈：2）电流反馈：电流反馈的取样环节与输出端串联。反馈信号Xf取自输出端负载两端的电压uo。反馈信号Xf取自输出电流io。电压反馈的取样环节与输出端并联。电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断方法：看反馈电路在输出回路的连接方法。反馈电路接在输出端点上，所以是电压反馈。反馈电路接在发射极，所以是电流反馈。反馈电路接在第二级放大电路的发射极，所以是电流反馈。若反馈电路接在输出端为电压反馈，不接在输出端（一般接发射极）为电流反馈。（3）串联反馈和并联反馈1）串联反馈：反馈电路与信号源相串联。2）并联反馈：反馈电路与信号源相并联。串联反馈，反馈信号在输入端以电压形式出现。并联反馈，反馈信号在输入端以电流形式出现。（4）直流反馈和交流反馈1）直流反馈：反馈信号只含有直流量。2）交流反馈：反馈信号只含有交流量。串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断方法：看反馈电路在输入回路的连接方法。反馈电路接在输入端点上，所以是并联反馈。反馈电路接在输入回路的发射极，所以是串联反馈。反馈电路接在输入回路的发射极，所以是串联反馈。若反馈电路接在输入端为并联反馈，不接在输入端（一般接发射极）为串联反馈。直流反馈和交流反馈的判断若反馈电路中存在电容，根据电容“通交隔直”的特性来进行判断。CF通交流，所以，是交流反馈CE隔直流，所以，是直流反馈。反馈电路中无电容，所以，交、直流均存在反馈，是交流直流共存。反馈类型的判断方法：电压电流看输出，串联并联看输入，交流直流看电容，正负反馈看极性CE通交流，RE被短路，对交流量不起反馈作用负反馈放大器的四种基本类型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例2-6如下图所示电路，试判断电路的反馈类型。解：（1）是看联系。这是一个两级放大电路，通过RF、RE1把第二级和第一级放大电路联系起来，这两级放大电路之间存在反馈；（2）是看输出。由于反馈电路接在输出端，所以是电压反馈；（3）是看输入。反馈电路接在输入回路的发射极,所以是串联反馈；（4）是看电容。在反馈电路中无电容,所以交、直流均存在反馈；（5）是看极性。若假设第一级基极输入瞬时极性为“+”，则经第一级放大，集电极输出信号为“-”，再经第二级放大，集电极输出信号为“+”，经RF、RE1送回第一级放大器发射极，反馈电压uf为“+”，使净输入信号ube=ui-uf减小，说明电路引入了负反馈。总之，放大电路通过RF、RE1为电路引入了电压串联交、直流负反馈，简称电压串联负反馈。§3-2负反馈对放大器性能的影响1、提高放大倍数的稳定性电压负反馈能稳定输出电压，电流负反馈能稳定输出电流。开环放大倍数：ixxA0反馈系数：0xxFf闭环放大倍数：AFAAf1FAf1反馈深度当1+AF》1时，称为深度负反馈。2、改善非线性失真大小大小小大uf提示：引入负反馈并不能彻底消除非线性失真。如果输入信号本身就有失真，引入负反馈也无法改善，因为负反馈所能改善的只是放大器所引起的非线性失真。3、展宽通频带放大器引入负反馈后，放大倍数下降，但放大倍数的稳定性得以提高，由于频率不同而引起的放大倍数的变化也因此减小。对中频段放大倍数最大，反馈信号也相应较大，所以放大倍数下降较多；对高频段，低频段，由于原放大倍数较小，反馈信号也相应较小，则放大倍数下降也较小，结果使放大器的幅频特性趋于平缓，即通频带展宽。3、影响输入电阻和输出电阻（1）对输入电阻的影响串联负反馈使输入电阻增大并联负反馈输入电阻减小（2）对输出电阻的影响电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈使输出电阻增大1）串联负反馈2）并联负反馈1）电压负反馈2）电流负反馈为改善性能引入负反馈的一般原则要稳定直流量——引入直流负反馈要稳定交流量——引入交流负反馈要稳定输出电压——引入电压负反馈要稳定输出电流——引入电流负反馈要增大输入电阻——引入串联负反馈要减小输入电阻——引入并联负反馈负反馈放大器的四种基本类型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§3-3四种负反馈放大器性能分析一、电压串联负反馈——射极输出器1、电路组成输入端输出端射极输出器交流通路射极输出器是一种共集电极放大电路uf交流通路ui典型的电压串联负反馈电路2、射极输出器的特点（1）稳定输出信号电压（2）深度负反馈，闭环电压放大倍数为1（3）输入电阻高，输出电阻低。00uuuuuufiif10uuFf反馈系数11FAf（4）信号源内阻较小时，反馈效果好。二、电压并联负反馈2、电压并联负反馈放大器的特点（1）稳定输出信号电压（2）输入电阻和输出电阻都较低。00uiiiucif（3）信号源内阻较大时，反馈效果好。三、电流串联负反馈2、电流串联负反馈放大器的特点（1）稳定输出信号电流（2）输入电阻和输出电阻都较高。ocibefciiuuuii0（3）信号源内阻较小时，反馈效果好。四、电流并联负反馈2、电流并联负反馈放大器的特点（1）稳定输出信号电流（2）输入电阻低，输出电阻高。22212cbbcifciiuiiii（3）信号源内阻较大时，反馈效果好。二、深度负反馈放大器放大倍数的估算1210ffffiRuRRiu12121101ffffffffRRRFARRRuuF由图知：利用12100211fffifffffiRRRuuAuRRRuu