第七章-反馈放大器

四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1反馈的基本概念与分类7.3负反馈放大电路增益的一般表达式7.4负反馈对放大电路性能的影响7.5深度负反馈条件下的近似计算7.2负反馈放大电路的四种组态7.6负反馈放大电路设计7.7负反馈放大电路的频率响应7.8负反馈放大电路的稳定性四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1反馈的基本概念与分类7.1.2直流反馈与交流反馈7.1.3正反馈与负反馈7.1.4串联反馈与并联反馈7.1.1什么是反馈7.1.5电压反馈与电流反馈四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.1什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。要研究哪些问题？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。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分输出信号反馈放大电路的输入信号反馈信号基本放大电路的输入信号（净输入信号）7.1.1什么是反馈框图反馈通路——信号反向传输的渠道开环——无反馈通路闭环——有反馈通路反馈系数＝xF/xO四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分例7.1.1判断电路是否存在反馈通路7.1.1什么是反馈反馈通路（本级）反馈通路（本级）反馈通路（级间）没有反馈回路四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分P.328例7.1.27.1.2直流反馈与交流反馈直流反馈：存在于直流通路中的反馈。交流反馈：存在于交流通路中的反馈。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。可以分别画出直流通路和交流通路来判断。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.2直流反馈与交流反馈(a)直流通路(b)交流通路本书主要讨论交流反馈的情况。直流反馈直流反馈交流反馈所以，Rf1、Rf2为直流负反馈，Re1为交、直流负反馈。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.3正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。从输出端看从输入端看正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.3正反馈与负反馈判别方法：瞬时极性法。具体做法：先假设输入信号在某一瞬时变化的极性为正（相对于共同端而言），用（+）号标出，并设信号的频率在放大电路的通带内，然后根据各种基本放大电路的输出信号与输入信号间的相位关系，从输入到输出逐级标出放大电路中各有关点电位的瞬时极性，最后判断反馈信号是削弱还是增强了净输入信号，如果是削弱，则为负反馈，反之则为正反馈。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分例vIvO-+RLR2R1(+)(+)(-)(-)(-)净输入量减小vIvO-+RLR2R1(+)(+)(-)(-)净输入量增大负反馈正反馈vO-+R4R5R3-+vIR1R2反馈通路反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)净输入量减小级间负反馈反馈通路本级反馈通路四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分级间反馈通路净输入量减小级间负反馈7.1.3正反馈与负反馈四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.3正反馈与负反馈反馈通路净输入量减小本级负反馈P.330例7.1.3四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.4串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联：反馈量与输入量接于不同输入端。输入以电压形式求和（KVL）-vi+vid+vf=0即vid=vi-vf并联：反馈量与输入量接于同一输入端。输入以电流形式求和（KCL）ii-iid-if=0即iid=ii-if并联四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4串联反馈与并联反馈并联反馈级间反馈通路xf(if)四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4串联反馈与并联反馈串联反馈级间反馈通路xf(vf)四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分（a）电压反馈（b）电流反馈7.1.5电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即xf=Fio并联结构串联结构四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.5电压反馈与电流反馈电压负反馈RLvoxfxidvo电压负反馈稳定输出电压xf=Fvo，xid=xi－xf四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.5电压反馈与电流反馈电流负反馈RLioxfxidio电流负反馈稳定输出电流xf=Fio，xid=xi－xf四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.5电压反馈与电流反馈判断方法：负载短路法将负载短路，反馈量仍然存在——电流反馈。将负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零——电压反馈。电压反馈电流反馈反馈通路反馈通路四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.1.5电压反馈与电流反馈电压反馈反馈通路P.333例7.1.5四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.2负反馈放大电路的四种组态7.2.2电压并联负反馈放大电路7.2.3电流串联负反馈放大电路7.2.4电流并联负反馈放大电路7.2.1电压串联负反馈放大电路反馈组态判断举例（交流）信号源对反馈效果的影响四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分负反馈放大电路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从输出端看从输入端看7.2负反馈放大电路的四种组态iX并联：反馈量和fX输入量接于同一输入端。接于不同的输入端。iX串联：反馈量和fX输入量fXiXfXiXfXiXfXiX电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短路，反馈量为零。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.2.1电压串联负反馈放大电路输入以电压形式求和（KVL）：vid=vi-vf稳定输出电压特点：电压控制的电压源RL↓→vo↓→vf↓→vid(=vi－vf)↑vo↑四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.2.2电压并联负反馈放大电路输入以电流形式求和（KCL）：iid=ii-if稳定输出电压电流控制的电压源特点：四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.2.3电流串联负反馈放大电路输入以电压形式求和（KVL）：vid=vi-vf稳定输出电流电压控制的电流源特点：RLiovf(=ioRf)vi一定时vidio四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.2.4电流并联负反馈放大电路输入以电流形式求和（KCL）：iid=ii-if稳定输出电流电流控制的电流源特点：四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性串联反馈：输入端电压求和（KVL）电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性并联反馈：输入端电流求和（KCL）特点小结：四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分反馈组态判断举例（交流）(+)(-)(+)(+)级间电压串联负反馈(+)例7.2.1图（a）四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分反馈组态判断举例（交流）电压并联负反馈例7.2.1图（b）四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分直流反馈交、直流反馈反馈组态判断举例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串联负反馈四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分(1)引入电压串联负反馈解：求:练习（习题7.2.4）vOR4vS+-RfR1T2T1+VCCVCCAR2R3abcdefghji+-(+)(+)()()()正反馈四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分(1)引入电压串联负反馈解：求:vOR4vS+-RfR1T2T1+VCCVCCAR2R3abcdefghji+-(+)(+)(+)(+)(+)电压串联负反馈练习四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分(2)引入电压并联负反馈解：求:vOR4vS+-RfR1T2T1+VCCVCCAR2R3abcdefghji+-(+)(+)(+)(+)(+)正反馈练习四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分解：求:vOR4vS+-RfR1T2T1+VCCVCCAR2R3abcdefghji+-(+)(+)()()()电压并联负反馈(2)引入电压并联负反馈练习四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分(3)引入电流串联负反馈解：求:vOR4vS+-RfR1T2T1+VCCVCCAR2R3abcdefghji+-(+)(+)()(+)(+)电流串联负反馈练习四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分(4)引入电流并联负反馈解：求:vOR4vS+-RfR1T2T1+VCCVCCAR2R3abcdefghji+-(+)(+)(+)()()电流并联负反馈练习四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分串联负反馈信号源对反馈效果的影响vID=vI-vF则vI最好为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。要想反馈效果明显，就要求vF变化能有效引起vID的变化。四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分信号源对反馈效果的影响并联负反馈iID=iI-iF则iI最好为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。要想反馈效果明显，就要求iF变化能有效引起iID的变化。RSvS+-四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.3负反馈放大电路增益的一般表达式1.闭环增益的一般表达式2.反馈深度讨论3.环路增益四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分1.闭环增益的一般表达式开环增益idoxxAofxxF反馈系数iofxxA闭环增益因为fiidxxx所以iofxxAfidoxxxFxAxxooo/已知AFA1fidixxx闭环增益的一般表达式即AFAA1f7.3负反馈放大电路增益的一般表达式反馈深度环路增益四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分负反馈放大电路中各种信号量的含义7.3负反馈放大电路增益的一般表达式由此可知，引入负反馈后，闭环增益减小为开环增益的AFAA1f11AF四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分2.反馈深度讨论一般负反馈称为反馈深度)1(FA时，11)1(FA，FAA时，11)2(FA深度负反馈正反馈时，11)3(FA，FAA自激振荡时，01)4(FA，FA一般情况下，A和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，Af、A和F分别用、和表示。fAAF即FAAA1f7.3负反馈放大电路增益的一般表达式P.341例7.3.1四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.4负反馈对放大电路性能的影响7.4.2减小非线性失真7.4.3抑制反馈环内噪声7.4.4对输入电阻和输出电阻的影响7.4.1提高增益的稳定性四川师大物理与电子工程学院2020年3月20日6时19分7.4.1提高增益的稳定性闭环时FAAA1f对A求导得2f)1(1ddAFAA只