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第六章放大电路中的反馈


' 电流 I
i
I 减小, 可见引入的反馈是负反馈。 在放大电路 I i f
的输入端,将反馈节点对地短接,输入信号作用消失,可见是并
联反馈。在放大电路的输出端,将负载短路后,V2管射极电流经
反馈电阻Rf进到放大电路的输入端,使得反馈信号依然存在,故 是电流反馈。由以上分析可得所引入的反馈是电流并联负反馈。
二、分析要点:
(1)从输出端看,反馈量取自于输出电压,(电压反馈) 反馈量取自于输出电流。(电流反馈)。 (2)从输入端看,反馈量与输入量以电压方式相叠加, 。(串联反馈)
反馈量与输入量以电流方式相叠加。(并联反馈)
因此,交流负反馈有四种组态:电压串联;电压并联;电流串联;电流并联。
6.2.2
由集成运放组成的四种组态负反馈放大电路
通过对上述电路的分析,可以得出如下结论: (1)交流负反馈稳定放大电路的输出量,任何因素引起的输出量的变化均 将得到抑制。由于输入量的变化所引起的输出量的变化也同样会受到 抑制,所以交流负反馈使电路的放大能力下降。 (2)反馈量实质上是对输出量的采样,它既可以来源于输出电压,如图 (a)电路;又可能来源于输出电流,如图(b)电路;其数值与输出 量成正比。 (3)负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减,从而调整电路的 净输入量和输出量。净输入量既可能是输入电压减反馈电压,如图 (a)电路;也可能是输入电流减反馈电流,如图(b)电路。 (4)反馈量取自输出电压将使输出电压稳定,如图(a)电路;反馈量取 自输出电流将使输出电流稳定,如图(b)电路。
二、分析要点:
(1)从输出端看,反馈量取自 于输出电压,还是输出电流。 (电压/电流反馈) (2)从输入端看,反馈量与输 入量以电压方式相叠加,还是 以电流方式相叠加。(串联/并 联反馈)
(b)输出电流引回后影响净输入电流
io
iF
iD
uD
uN
uo,
io
总之,反馈的结果使输出电流的变化减小。当净输入电流iD 很 小时,图(b)所示电路的输出电流 io近似等于输入电流iI ,即 io≈ iI 。
图6.2.8
例图6.2.1 电路图
(P270) 例6.2.2
图6.2.9
例图6.2.2 电路图
返回
【例1】在图1所示电路中是否引入了反馈?若引入了反馈, 试判断其反馈极性和反馈类型。
R2

ui
R1
R4 ∞

ui
+ -a
- +
A1
R3 R5
- +
∞ A2 RL
+ +
io
+ uo -
图5 -6 例5 -1

I i U i

Rf Re2
Re1
I f
RL
U o

Ce2
Re1
Ce1
(a)
(b)
图 2 例2电路图
解 图5-11是两个由分立元件组成的反馈放大电路。连接输入
输出回路的反馈元件是Rf。
在某一瞬 在图5-11(a)中,假设加在V1管基极的输入信号U i
因此V1管集电极瞬时电位为 则净输入电压 ,经第二级后 V2管集电极瞬时电位 -
馈放大电路放大倍 数)
xo Af xi
xf x
' i
环路增益
AF
6.3.2
四种反馈组态电路的方框图
表6.3.1 四种组态负反馈放大电路的比较
6.3.3
负反馈放大电路的一般表达式
xo A ' xi
F
xf
xo
xo Af xi
x xi x f
' i
xo xo Axi' A Af ' ' ' xi xi x f xi AFxi 1 AF 1+AF称为反馈深度,
放大电路引入反馈后的放大倍数Af,与反馈深度有关。 (1)当 (1+AF) >1时,Af<A,即引入反馈后,放大倍数减小了, 说明放大电路引入的是负反馈; (1+AF) >>1时为深度负反馈, Af≈1/F,放大倍数仅决定于反馈网络,与基本放大电路无关。 (2)当(1+AF)<1时,Af>A,即引入反馈后,放大倍数比原来增大 了,说明放大电路引入的是正反馈。 (3)当(1+AF)=0,即AF=-1时, Af→∞,说明放大电路在没有输 入信号时,也有输出信号,放大电路产生了自激振荡, 这种情况 应避免发生。 返回
三、电压并联负反馈
放大倍数:
U o A uif I i
图6.2.4 电压并联负反馈电路
四、电流并联负反馈
放大倍数:
I o A iif I i
图6.2.5 电流并联负反馈电路 归纳:(1)放大电路中应引入电压/电流负反馈取决于负载欲得 到稳定的电压,还是稳定的电流。 (2)放大电路中应引入串联/并联负反馈取决于输入信号 源是恒压源(近似恒压源)还是恒流源(近似恒流源) 。返回
反之,如果反馈信号依然存在,则表示反馈信号不与输出电压
成正比,属于电流反馈。
图6.2.7 电压反馈与电流反馈的判断(二)
返回
二、 串联反馈和并联反馈
从输入端看,反馈量为电压量uF,与输入电压uI求差而获得净 输入电压:uD=ui-uF(串联反馈) 反馈量为电流量iF与输入电流iI求差而获得净输入电流。 iD=iI-iF(并联反馈) (P269) 例6.2.1
6.2.1 负反馈放大电路分析要点
一、交流负反馈放大电路的特点:
(1)输出量和输入量之间具有稳 定的比例关系。交流负反馈使放大 电路的放大能力下降。 (2)反馈量实质上是对输出量的 取样,其数值与输出量成正比。
(3)负反馈的基本作用是将引回 的反馈量与输入量相减,从而调整 电路的净输入量和输出量。 uo uo uN uD(uI-uN)
第六章 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
6.1 反馈的基本概念及判断方法
6.1.1 反馈的基本概念 一、 什么是反馈

二、 正反馈与负反馈
根据反馈的效果可以区分反馈的极性,使放大电路净输入 信号增大的反馈称为正反馈(Positive Feedback);使放大电 路净输入信号减小的反馈称为负反馈(Negative Feedback)。 根据输出量的变化 也可以区分反馈的 极性:反馈的结果 使输出量的变化增 大时为正反馈,使 输出量的变化减小 时为负反馈。
6.2.3
反馈组态的判断
一、电压反馈与电流反馈的判断:负载短路法
图6.2.6 电压反馈与电流反馈的判断(一)
根据反馈信号在放大电路输出端不同的采样方式,可分为电 压反馈和电流反馈。若反馈信号取自输出电压,或者说与输出
电压成正比,则称为电压反馈;若反馈信号取自输出电流,或
者说与输出电流成正比,则称为电流反馈。 判断是电压反馈还是电流反馈,可采用负载短路法。假设 将放大电路的负载 RL短路,此时输出电压为零,若反馈信号也 为零,则说明反馈信号与输出电压成正比,因而属于电压反馈;
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
6.4.1 深度负反馈的实质:
A 放大电路的闭环放大倍数为:Af 1 AF F | 1 深度负反馈反馈深度 |1 A
反馈 放大电 路 基本 放大电 路 Rb 2 C1 + Rs + us - ui - Rb 1 Re 反馈 网络 RL uo - Rc +UCC C2 +
分压式射极偏置电路
三、 直流反馈和交流反馈
根据反馈信号的交、直流性质,可分为直流反馈和交流反馈。 如果反馈信号中只有直流分量,则称为直流反馈;如果反馈信号 中仅有交流分量,则称为交流反馈。在很多情况下,反馈信号中 同时存在直流信号和交流信号, 则交、 直流反馈并存。总之, 放大电路中的反馈形式多种多样,正反馈会使放大电路不稳定, 而负反馈可以改善放大电路的许多性能。直流负反馈主要用于稳 定放大电路的静态工作点, 而交流负反馈可改善放大电路的各项 动态指标。
6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式
6.3.1 负反馈放大电路的方块图表示法
净输入信号 开环增益
(基本放大电 路放大倍数)
反馈系数
x xi x f xo A ' xi xi xf F xo
' i
正向 传输 + - xf 反馈 网络 F 反向 传输
xi
基本 放大电 路 A
xo
闭环增益(负反
将放大电路的输出量(电 压或电流)的一部分或全
部通过一定的方式回送到
通常将连接输入回路与输出回路的反馈 把没有引入反馈的放大电路,称为基本放大 电路; 而把引入反馈的放大电路称为反馈放 大电路或闭环放大电路。
放大电路的输入回路,并 元件,称为反馈网络(Feedback Network); 对输入量(电压或电流) 产生影响, 这个过程称 为反馈(Feedback)。
一、电压串联负反馈
放大倍数:
A uuf
U o U i
图6.2.2 电压串联负反馈电路
二、电流串联负反馈
I o 放大倍数: A iuf U i
uF=ioR1
-------(1)
图6.2.3 电流串联负反馈电路 结论:(1)电压负反馈能够稳定输出电压,电流负反 馈能够稳定输出电流。 (2)串联负反馈的输入电流很小,适用于输入 信号为恒压源或近似恒压源的情况。
6.1.2
反馈的判断
一、 有无反馈的判断
二、 反馈极性的判断(瞬时极性法)
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