负反馈放大电路讲解
6.1.2 反馈的分类和判断
1. 正反馈和负反馈
• 正反馈:加入反馈后,净输入信号增大,输出
幅度增大,等效增益增大.负反馈:加入反馈后, 净输入信号减小 ,输出幅度减小 ,等效增益 下降.
• 判断方法: 根据反馈极性的不同:即先假定输入 信号为某一个瞬时极性,然后逐级推出电路其 他有关各点瞬时信号的相位变化,最后判断反 馈到输入端信号的瞬时极性是增强还是削弱了
负反馈
正反馈
以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而 言,这样才有可比性。
2. 直流反馈与交流反馈 直流反馈:反馈量只包含直流量;交流反馈:反馈量中只 有交流量;交直流反馈:如果反馈量既有直流量又有交流 量。 判断方法:根据反馈量本身的交、直流性质。
举例:判断下列图(a)与(b)何为直流反馈?何为交流反馈?
用,使放大倍数提高。
⊕ ⊕
输入电压vI加在集成运放的同
⊕
相端(+)且设瞬时极性为正(⊕,
代表该点瞬时信号的变化为增
大);则输出电压的瞬时极性也为
正(⊕,该点瞬时信号的变化为增
大);而反馈电压vF由输出端通过 电阻R3、R4分压后得到,因此, 反馈电压消弱了输入电压的作
用,使放大倍数提高降低。
正反馈和负反馈的判断法之二:
Rf、Cf网络中流过的电流iF=io,为电 流反馈。或者,将输出端短路,反 馈量仍存在,为电流反馈。
电压与电流反馈的简易判断方法
• 一般来说: • 反馈元件直接接在输出端为电压反馈。 • 反馈元件只要没有直接接到输出端,均为电流反馈。 • (特别注意:负载不属于放大器,因此不能算作反馈元
件。)
4.串联反馈和并联反馈 并联反馈:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回 路的同一个电极; 串联反馈:反馈信号与输入信号加 在放大电路输入回路的两个电极。
iI
vI R2
iID'
iF
+ A
-
Rf
R3
反馈网络
RL iO vO
反馈电流if取自输出电流i0,为
电流反馈。又净输入电流为 iid=ii-if,为并联反馈。由瞬时 极性法知该反馈为负反馈。可 见,所以该组态是电流并联负 反馈。
例6.1:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。
并联反馈
原来的输入信号。
举例:判断下列图(a)与(b)何为正反馈?何为负反馈?
⊕ Ө
Ө
输入电压vI加在集成运放的反
Ө
相端(-)且设瞬时极性为正(⊕,
代表该点瞬时信号的变化为增
大);则输出电压的瞬时极性为负
(Ө,该点瞬时信号的变化为减
小);而反馈电压vF由输出端通过 电阻R1、R3分压后得到,因此, 反馈电压增强了输入电压的作
3.电压反馈和电流反馈 电压反馈:反馈信号的大小与输出电压成比例; 电流反馈:反馈信号的大小与输出电流成比例。
电压反馈与电流反馈的判断:将输出电压‘短路’,若 反馈信号为零,则为电压反馈;若反馈信号仍然存在, 则为电流反馈。
举例:判断下列图(a)与(b)何为电压反馈?何为电流反馈?
R1上的反馈电压vF是运放的输出 电压vo,经R1、Rf、Cf网络分压得 到,说明反馈量与取自输出电压 vo,为电压反馈。或者,将输出 端短路,则vF=0,也就说反馈量 不存在。
在图所示的运放电路中,Rf 和Cf网络是通高频、阻低频 的网络,网络中R2上只有直 流成分,因此是直流反馈。
在图所示的运放电路中,Rf和 Cf只有交流成分通过,因此,这 个反馈是交流反馈。
直流反馈的作用能稳定静态工作点,而对于放大电路的动 态参数(如放大倍数、通频带、输入及输出电阻等)没有影响; 而交流负反馈对放大电路的动态参数会产生不同的影响,是 改善电路技术指标的主要手段,也是本章要讨论的主要内容。
RC2 C3
-
+
+
vi
T1 C2
T2
vo
RE1
RB22 RE2
CE
–
–
Rf
电压串联负反馈(交流反馈)
若Rf与T2发射极相接如图所示,引入的是 何种类型的反馈?
- RB1 RC1 C2
C1
+
vi
–
- T1
RE1
Rf RB22
RB21 RC2 C3
-
T2
-
RE2
+VCC
+
vo
–
电流串联正反馈
解 ② :可以把差动放大电路看成运放A的输入级。输入信号 加在T1的基极,要实现串联反馈,反馈信号必然要加在B2。 所以要实现串联电压反馈, Rf应接向B2。
解③既然是串联反馈,
反馈和输入信号接到
差放的两个输入端。
要实现负反馈,必为
同极性信号。差放输
入端的瞬时极性,见
图中红色标号。根据
串联反馈的要求,可
首先看右图:
图中Re两端的电压 反映出输出回路中 的电流大小和变化
ic ↑ → iE↓ →
Rb C1
vI
vc (=iERe)↑ → vBE (=vB-vE) ↓
→ iB ↓ → ic (iE)↓
Rc ↓ ic C 2
VCC
T
RL
vO
Re ↓ ie
由此得反馈的概念:
在放大电路中信号的传输是从输入端到输 出端,这个方向称为正向传输。反馈就是将输 出信号取出一部分或全部送回到放大电路的输 入回路,与原输入信号相加或相减后再作用到 放大电路的输入端。
此时反馈信号 与输入信号是电流 相加减的关系。
此时反馈信号与输入信号 是电压相加减的关系。
6.1.3 负反馈的四种组态
对于负反馈来说,根据反馈信号在输出端采 样方式以及在输入回路中求和形式的不同,共 有四种组态,它们分别是: • 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。 下面通过例子来说明如何判断?
+VCC
vi
iF
RE1
iE2
Rf RE2
vF
vo
电流并联负反馈。对直流也起作用,可以稳 定静态工作点。
例6.3 试判断图6.3所示电路的反馈组态。
解: 根据瞬时极性法,见图 中的红色“+”、“-” 号,可 知经电阻R1加在基极B1上的 是直流并联负反馈。因反馈 信号与输出电流成比例,故 又为电流反馈。结论:是直 流电流并联负反馈。 例题6. 3图 经Rf 加在E1上是交流负反馈。反馈信号和输入信号加 在T1两个输入电极,故为串联反馈。结论:交流电压串联负 反馈。
对于三极管来说, 反馈信号与输入信号同时 加在输入三极管的基极或 发射极,则为并联反馈; 一个加在基极一个加在发 射极则为串联反馈。
此时反馈信号 与输入信号是电流 相加减的关系。
此时反馈信号与输入信号 是电压相加减的关系。
对于运算放大器来说,反馈信号与输
入信号同时加在同相输入端或反相输入端, 则为并联反馈;一个加在同相输入端一个 加在反相输入端则为串联反馈。
的共模输入电压;
②若要实现串联电
压反馈, 何处?
Rf
应接向
③要实现串联电压 负反馈,运放的输入 端极性如何确定?
④求引入电压串联 负反馈后的闭环电
压放大倍数。
解:①静态时运放的共模输入电压,即静态时 T1
和T2的集电极 电位。
Ic1 = Ic2 = Ic3 /2
例6.10电路图
VR2
VCC VEE R1 R2
正反馈可使输出幅度增加,负反馈则使输出幅度减 小。在明确串联反馈和并联反馈后,正反馈和负反馈可 用下列规则来判断:反馈信号和输入信号加于输入回路 一点(并联反馈)时,瞬时极性相同的为正反馈,瞬时 极性相反的是负反馈;
正反馈
负反馈
反馈信号和输入信号加于输入回路两个不同点(串 联反馈)时,瞬时极性相同的为负反馈,瞬时极性相反 的是正反馈。对三极管来说这两点是基极和发射极,对 运算放大器来说是同相输入端和反相 输入端。
另外再看几个例子:
例6.5:判断图示电路中RE1、RE2 的负反馈作用。
电流串联反馈
RE2对交流不起作 用,RE1对交、直 流均起作用
RB1 C1
+
ui RB2
–
RC
+
C2
RE1
+UCC uo
RE2
CE
–
例6.6 判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的类型。 +VCC
RB1
C1
-RC1
RB21
RC
if Rf
ui
i
ib
uo
uo
if
uo
ib=i+if
此电路是电压并联负反馈,对直流也起作用。
RC
if Rf
C2
C1
vi
i
ib
+VCC
Rf 的作用:
1. 提供静态工作点。
2. 直流负反馈,稳定 vo 静态工作点。
3. 交流负反馈,稳定 放大倍数。
问题:三极管的静态工作点如何提供?能否在 反馈回路加隔直电容?
例6.7 判断图示电路Rf的反馈类型。
RC1
RC2
-
+
+-
ui
–
RE1
-
Rf RE2
+UCC
+ uo –
电流并联负反馈(交、直流反馈)
例6.8:判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。
+VCC
RB1
RC C2
C1
电流串联反馈
vi
vbe
RB2 RE1
ie
vo
RE2