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1、第六章第六章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋6.1 反饋的基本概念及判斷方法反饋的基本概念及判斷方法6.2 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)6.3 負(fù)反饋放大電路的表示方法負(fù)反饋放大電路的表示方法6.4 深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析6.5 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響6.6 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性電子電路輸出量電子電路輸出量(輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過(guò)一定的方式引回到輸入回路，影響輸入量（輸入電壓或過(guò)一定的方式引回到輸入回路，影響輸入量（輸
2、入電壓或輸入電流），稱為反饋。輸入電流），稱為反饋。6.1 反饋的基本概念及判斷方法反饋的基本概念及判斷方法6.1.1 反饋的基本概念反饋的基本概念一、什么是反饋一、什么是反饋從反饋的結(jié)果來(lái)判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出量的變化減從反饋的結(jié)果來(lái)判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋；小的為負(fù)反饋，否則為正反饋；引入反饋后其變化是引入反饋后其變化是增大？還是減?。吭龃?？還是減小？引入反饋后其變化是增大？引入反饋后其變化是增大？還是減??？還是減小？或者，凡反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負(fù)反饋，否則或者，凡反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋。為正反饋。二、正反饋和負(fù)反饋（
3、反饋的極性）二、正反饋和負(fù)反饋（反饋的極性）直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通路中存在的直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。反饋稱為交流反饋。交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋直流負(fù)反饋直流負(fù)反饋三、直流反饋和交流反饋三、直流反饋和交流反饋只對(duì)多級(jí)放大電路中某一級(jí)起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部反饋，將只對(duì)多級(jí)放大電路中某一級(jí)起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部反饋，將多級(jí)放大電路的輸出量引回到其輸入級(jí)的輸入回路稱為級(jí)間多級(jí)放大電路的輸出量引回到其輸入級(jí)的輸入回路稱為級(jí)間反饋。反饋。通過(guò)通過(guò)R3引入的是局部反饋引入的是局部反饋通過(guò)通過(guò)R4引入的是級(jí)間反饋引入的是級(jí)間反饋通常，重點(diǎn)研究級(jí)間反饋或稱總
4、體反饋。通常，重點(diǎn)研究級(jí)間反饋或稱總體反饋。四、局部反饋和級(jí)間反饋四、局部反饋和級(jí)間反饋若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路，即反饋若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路，即反饋通路，并由此影響了放大電路的凈輸入，則電路引入了反饋；否通路，并由此影響了放大電路的凈輸入，則電路引入了反饋；否則電路中沒(méi)有反饋。則電路中沒(méi)有反饋。引入反饋了嗎？引入反饋了嗎？將輸出電壓全將輸出電壓全部反饋回去部反饋回去無(wú)反饋無(wú)反饋6.1.2 反饋的判斷反饋的判斷一、一、有無(wú)反饋的判斷有無(wú)反饋的判斷僅有直流僅有直流反饋反饋僅有交流僅有交流反饋反饋看反饋是存在于直流通路還是交流通路?？捶答伿谴嬖谟谥?/p>
5、流通路還是交流通路。設(shè)以下電路中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。設(shè)以下電路中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。二、直流反饋和交流反饋的判斷二、直流反饋和交流反饋的判斷交、直流交、直流反饋共存反饋共存僅有直流反饋僅有直流反饋“看反饋的結(jié)果看反饋的結(jié)果”，即凈輸入量是被增大還是被減小。，即凈輸入量是被增大還是被減小。瞬時(shí)極性法：瞬時(shí)極性法：給定給定 的瞬時(shí)極性，的瞬時(shí)極性，并以此為依據(jù)分析電路中并以此為依據(jù)分析電路中各電流、電位的極性從而各電流、電位的極性從而得到得到 的極性；的極性；iXoX的極性的極性 的極性的極性 、的疊加關(guān)系的疊加關(guān)系oXfXiXfXiXfiifii IIIUUU或正反饋正反
6、饋負(fù)反饋負(fù)反饋fiifii IIIUUU或三、正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷三、正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷FuFIDuuu反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量。反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量。O211FuRRRu正、負(fù)反饋的判斷正、負(fù)反饋的判斷判斷集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電判斷集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電壓指的是集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位差，凈輸入電流指的是壓指的是集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位差，凈輸入電流指的是同相輸入端或反相輸入端的電流。同相輸入端或反相輸入端的電流。反饋電流反饋電流凈輸入電流減小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流減小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流增大，凈
7、輸入電流增大，引入了正反饋引入了正反饋單級(jí)運(yùn)放反饋極性判別單級(jí)運(yùn)放反饋極性判別反饋通路接回反相輸入端反饋通路接回反相輸入端負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋通路接回同相輸入端反饋通路接回同相輸入端正反饋正反饋6.2 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)6.2.1 負(fù)反饋放大電路的分析要點(diǎn)負(fù)反饋放大電路的分析要點(diǎn)反饋網(wǎng)路與放大電路輸入回路連接（通過(guò)求和網(wǎng)絡(luò)）反饋網(wǎng)路與放大電路輸入回路連接（通過(guò)求和網(wǎng)絡(luò)）反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路輸出回路連接（通過(guò)采樣網(wǎng)絡(luò)）反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路輸出回路連接（通過(guò)采樣網(wǎng)絡(luò)）電壓采樣電壓采樣電流采樣電流采樣串聯(lián)（電壓求和）、并聯(lián)（電流求和）串聯(lián)（電壓求和）、并聯(lián)（電流求和）
8、將輸出電壓的一部分或全將輸出電壓的一部分或全部引回到輸入回路來(lái)影響凈部引回到輸入回路來(lái)影響凈輸入量的為電壓反饋，即輸入量的為電壓反饋，即ooUX 將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來(lái)影響凈將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來(lái)影響凈輸入量的為電流反饋，即輸入量的為電流反饋，即ooIX 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的連接方式，即描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的連接方式，即反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣對(duì)象。反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣對(duì)象。一、電壓反饋和電流反饋一、電壓反饋和電流反饋6.2.2 四種反饋組態(tài)四種反饋組態(tài)描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，即輸入量、描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，即輸入
9、量、反饋量、凈輸入量的疊加關(guān)系。反饋量、凈輸入量的疊加關(guān)系。fiiUUU-串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋fiiIII-并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋+_負(fù)反饋負(fù)反饋二、二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋三、四種反饋組態(tài)三、四種反饋組態(tài)理想運(yùn)放：理想運(yùn)放：Aod，rid，Aod：uPuN，虛短路，虛短路rid：iPiN0，虛斷路虛斷路.iofXXA.ofXXF.ioXXA 反饋系數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)基本放大電路放大倍數(shù)基本放大電路放大倍數(shù)1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋O211FuRRRuFIuu 反饋取自輸出電壓反饋取自輸出電壓I12OO211I)1(uRRuuRRRu電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后
10、，若電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，若R1和和R2取值確取值確定，定，uO僅決定于僅決定于uI，與負(fù)載無(wú)關(guān)。即將電路輸出，與負(fù)載無(wú)關(guān)。即將電路輸出看成電壓看成電壓uI控制的電壓源控制的電壓源uO，且輸出電阻為零。，且輸出電阻為零。i iN Ni iP P0 02.電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋1OFRiuFIuu 反饋取自輸出電流反饋取自輸出電流1IO1OFIRuiRiuu電路引入電流串聯(lián)負(fù)反饋后，若電路引入電流串聯(lián)負(fù)反饋后，若R1取值確定，取值確定，iO僅決定于僅決定于uI。即將。即將電路輸出看成電壓電路輸出看成電壓uI控制的電流源控制的電流源iO，且輸出電阻趨于無(wú)窮大。，且輸出電阻趨于無(wú)窮大。結(jié)論
11、：結(jié)論：（1）電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流；）電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流；（2）串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電流很小，適用于輸入信號(hào)為恒壓源）串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電流很小，適用于輸入信號(hào)為恒壓源或近似恒壓源的情況。或近似恒壓源的情況。3.電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋RiuFOFIii RiuIO0PN uuR取值確定，則取值確定，則uO僅決定于僅決定于iI。即將電路輸出看成電流。即將電路輸出看成電流iI控制的電壓控制的電壓源源uO。4.電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋OiRRRii212FII21O)1(iRRi0PN uuR1和和R2取值確定，則取值確定，則
12、iO僅決定于僅決定于iI。即將電路輸出看成電流。即將電路輸出看成電流iI控制控制的電流源的電流源iO?！疤摰靥摰亍笨偨Y(jié)：總結(jié)：放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋，取決于負(fù)載放大電路中應(yīng)引入電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋，取決于負(fù)載欲得到穩(wěn)定的電壓還是穩(wěn)定的電流；放大電路中應(yīng)引入串聯(lián)欲得到穩(wěn)定的電壓還是穩(wěn)定的電流；放大電路中應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋，負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋，取決于輸入信號(hào)源是恒壓源（或近取決于輸入信號(hào)源是恒壓源（或近似恒壓源）還是恒流源（近似恒流源）。似恒壓源）還是恒流源（近似恒流源）。IOuuuuAfIOiuuiAfIOuiiuAfIOiiiiAf電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反
13、饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電路引入了電壓負(fù)反饋電路引入了電壓負(fù)反饋令輸出電壓為令輸出電壓為0，若反饋量隨之為，若反饋量隨之為0，則為電壓反饋；若反饋，則為電壓反饋；若反饋量依然存在，則為電流反饋。量依然存在，則為電流反饋。6.2.3 反饋組態(tài)的判斷反饋組態(tài)的判斷一、電壓反饋和電流反饋的判斷一、電壓反饋和電流反饋的判斷僅受基極電流的控制僅受基極電流的控制電路引入了電流負(fù)反饋電路引入了電流負(fù)反饋反饋電流反饋電流電壓反饋和電流反饋的判斷電壓反饋和電流反饋的判斷FINiiiFIDuuu在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式疊加，在輸入
14、端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。引入了并聯(lián)反饋引入了并聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷 3.若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？+_+_uF 1.若第三級(jí)從射極輸若第三級(jí)從射極輸出，則電路引入了哪種出，則電路引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？組態(tài)的交流負(fù)反饋？2.若在第三級(jí)的射極若在第三級(jí)的射極加旁路電容，則反饋的加旁路電容
15、，則反饋的性質(zhì)有何變化？性質(zhì)有何變化？引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋分立元件放大電路中反饋的分析分立元件放大電路中反饋的分析圖示電路有無(wú)引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是正反饋圖示電路有無(wú)引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電壓常指輸入級(jí)晶體管的壓常指輸入級(jí)晶體管的b-e（e-b）間或場(chǎng)效應(yīng)管）間或場(chǎng)效應(yīng)管g-s（s-g）間）間的電位差，凈輸入電流常指輸入級(jí)晶體管的基極電流（射極的電位差，凈輸入電流常
16、指輸入級(jí)晶體管的基極電流（射極電流）或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極（源極）電流。電流）或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極（源極）電流。在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于輸在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)載上的電出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)載上的電流；此時(shí)稱輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流為輸出流；此時(shí)稱輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流為輸出電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。分立元件放大電路中的凈輸入量和輸出電流分立元件放大電路中的凈輸入量和輸出電流斷開(kāi)反饋，且斷開(kāi)反饋，且考慮反饋網(wǎng)絡(luò)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)
17、的負(fù)載效應(yīng)決定反饋量和輸出量關(guān)系決定反饋量和輸出量關(guān)系的所有元件所組成的網(wǎng)絡(luò)的所有元件所組成的網(wǎng)絡(luò)反饋組態(tài)反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)iXiXfXoXiUiUfUoUoUiIiIfIoIiUiUfUiIiIfIoI負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)方框圖中信號(hào)是單向流通的。方框圖中信號(hào)是單向流通的。6.3 負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式6.3.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖負(fù)反饋放大電路的方框圖電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電
18、流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋6.3.2 四種組態(tài)的方框圖四種組態(tài)的方框圖FAAXFAXXAXFXXAXXXAA1iiioiifiifioXXA基本放大電路基本放大電路的放大倍數(shù)的放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF反饋放大電路的放大倍數(shù)反饋放大電路的放大倍數(shù)iofXXA6.3.3 負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式FAAA1f環(huán)路放環(huán)路放大倍數(shù)大倍數(shù)反饋組態(tài)反饋組態(tài)功能功能電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓控制電壓電壓控制電壓電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流控制電壓電流控制電壓電流串聯(lián)電流串聯(lián)電壓控制電流電壓控制電流電流并聯(lián)電流并聯(lián)電流控制電流電流控制電流AFfAioUUofUUioUUioIUofUIi
19、oIUioIIofIIioIIioUIofIUioUI負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的量綱負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的量綱。，即，則若 1 11 fifXXFAFAFAAA1f凈輸入量近似忽略凈輸入量近似忽略fifi IIUU在并聯(lián)負(fù)反饋電路中，饋電路中，上式說(shuō)明：在串聯(lián)負(fù)反。電路引入的才為負(fù)反饋，只有0FA符號(hào)相同。、在中頻段，通常，fAFA6.4 深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析6.4.1 深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋uuuuuuFUUUUAUUF1 foiofof12f211of11 RRFARRRUUFuuuuuu6.4.2 深度負(fù)反饋條件下
20、電壓放大倍數(shù)的估算深度負(fù)反饋條件下電壓放大倍數(shù)的估算一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路 ofUIFuisiososfRIUUUAussfo11RFRIUui二、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路二、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路ssosfof11RFUUAUIFuiuui121sf2of111RRRFARUIFiuuiu電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路LuiLuuiRFURIUUAIUF1 foiofof1Lf1of1RRRFARIUFLuiuui三、電流串聯(lián)負(fù)反饋電路三、電流串聯(lián)負(fù)反饋電路ssfosiososfof1RRFRIRIRIRIUUAIIFLiiLLuiisL21ssf212of)1(1RRRR
21、RRFARRRIIFLiiuii四、電流并聯(lián)負(fù)反饋電路四、電流并聯(lián)負(fù)反饋電路反饋組態(tài)反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)sff uuAA或uuuuFUUUUA1foiofssosf11RFUUAuiuLuiuRFUUA1iofssosf1RRFUUALiiu符號(hào)相同。、通常，)(fsffAFAAAuu深度負(fù)反饋條件下四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)深度負(fù)反饋條件下四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)e3fe1e3e1fRRRRRIUFo)(L3ce3e1e3fe1ioRRRRRRRUUAu+_+_uF比較兩電路比較兩電路例；求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電
22、壓放大倍數(shù)。例；求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。1.第三級(jí)從射極輸出；第三級(jí)從射極輸出；2.若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻。入端跨接一電阻。e1ff1RRAusfRRAuR求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋因?yàn)橐驗(yàn)閡 uO O為有限值，為有限值，A Aodod，所以，所以 u uN Nu uP P0 0，即，即因?yàn)橐驗(yàn)閞 ridid，所以，所以 理想運(yùn)放參數(shù)特點(diǎn)：理想運(yùn)放參數(shù)特點(diǎn)：Aod，rid，ro0。電路特征
23、：電路特征：反饋網(wǎng)絡(luò)為無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，如圖。反饋網(wǎng)絡(luò)為無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，如圖。u uN Nu uP P虛短路虛短路i iN Ni iP P0 0虛斷路虛斷路求解放大倍數(shù)的求解放大倍數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)基本出發(fā)點(diǎn)理想運(yùn)放情況下負(fù)反饋放大電路的估算理想運(yùn)放情況下負(fù)反饋放大電路的估算1I12IPN RuiiuuuRRL31321ILOIOpRRRRRRuRiuuAu3I1233)1(21RuRRRuuiRRRI3132132OuRRRRRiiiRR利用利用“虛短虛短”、“虛斷虛斷”求解電路。求解電路。在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實(shí)數(shù)。在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實(shí)數(shù)。AFAA1fAAAFAAd11dff2f
24、)1(1ddAFAA2f)1(ddAFAA說(shuō)明放大倍數(shù)減小到基本放大電路的說(shuō)明放大倍數(shù)減小到基本放大電路的 ，AF11）（AF1放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是基本放大電路的放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是基本放大電路的 倍。倍。6.5.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性6.5 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響iiiifiiiifiiiIAFUUIUUIURIURiif)1(RAFR對(duì)輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸入端對(duì)輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸入端的接法有關(guān)，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。的接法有關(guān)，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。6.5.2 改變改變輸入電阻
25、和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻一、對(duì)輸入電阻的影響一、對(duì)輸入電阻的影響在某些負(fù)反饋放大電路中，有些電阻不在反饋環(huán)內(nèi)，反饋對(duì)其在某些負(fù)反饋放大電路中，有些電阻不在反饋環(huán)內(nèi)，反饋對(duì)其不產(chǎn)生影響。如圖所示。不產(chǎn)生影響。如圖所示。iRAFR)1(ififbif/RRR 引入串聯(lián)負(fù)反饋，使引入反饋的支路的等效電阻增大到原引入串聯(lián)負(fù)反饋，使引入反饋的支路的等效電阻增大到原來(lái)的（來(lái)的（1 1AFAF）倍。）倍。串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)輸入電阻影響串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)輸入電阻影響iiifiiiiifiiiAFIIUIIUIURIURAFRR1iif串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減
26、小輸入電阻。減小引入并聯(lián)負(fù)反饋，增大或引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)在0)()1(ifififRRRAFAFRR1oof 對(duì)輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸出端的對(duì)輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸出端的接法有關(guān)，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。接法有關(guān)，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。電壓負(fù)反饋減小輸出電阻，電流負(fù)反饋增大輸出電阻。電壓負(fù)反饋減小輸出電阻，電流負(fù)反饋增大輸出電阻。ooooooof)(RAFUUUIUR二、對(duì)輸出電阻的影響二、對(duì)輸出電阻的影響oooof)1(RAFIURAFRUIAFIRUI1)(ooooooooof)1(RAFR引入電流負(fù)反饋，使引出反饋的支路的引入電流負(fù)
27、反饋，使引出反饋的支路的等效電阻增大到原來(lái)的（等效電阻增大到原來(lái)的（1 1AFAF）倍。）倍。增大或引入電流負(fù)反饋；減小引入電壓負(fù)反饋時(shí)在)(0)1(ofofofRRRAF電流負(fù)反饋對(duì)輸出電阻影響電流負(fù)反饋對(duì)輸出電阻影響Alg20FA1lg20HmHLmLfj1 j11ffAAffAAFAAA引入負(fù)反饋后的幅頻特性引入負(fù)反饋后的幅頻特性bwbwfLLfHHf)1(1)1(fAFfAFfffAFf可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后的截止頻率、通頻帶的截止頻率、通頻帶fLfHfLffHf6.5.3 展寬展寬頻帶頻帶f0由于晶體管輸入特性的非線性，當(dāng)由于晶體管輸入特性的非線性，當(dāng)b-e間間加正
28、弦波信號(hào)加正弦波信號(hào)幅值較大幅值較大時(shí)，基極電流的時(shí)，基極電流的變化不是正弦波。變化不是正弦波。非線性失真。非線性失真?？梢栽O(shè)想，若加在可以設(shè)想，若加在b-e之間的電壓正之間的電壓正半周幅值小于負(fù)半周的幅值，則基半周幅值小于負(fù)半周的幅值，則基極電流近似為正弦波。極電流近似為正弦波。6.5.4 減小非線性失真減小非線性失真可以證明，可以證明，在引入負(fù)反饋前后輸出量基在引入負(fù)反饋前后輸出量基波幅值相同的情況下，非線性失真減小波幅值相同的情況下，非線性失真減小到基本放大電路的到基本放大電路的1/(11/(1AFAF)。設(shè)基本放大電路的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相。設(shè)基本放大電路的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相。減
29、小非線性失真減小非線性失真電路閉環(huán)后，電路閉環(huán)后，fiXXXi凈輸入信號(hào)正半周幅值小于負(fù)半周幅值凈輸入信號(hào)正半周幅值小于負(fù)半周幅值結(jié)果使輸出正、負(fù)半周幅值趨于一致，結(jié)果使輸出正、負(fù)半周幅值趨于一致，非線性失真減小。非線性失真減小。l 穩(wěn)定穩(wěn)定Q點(diǎn)引入直流負(fù)反饋，改善動(dòng)態(tài)性能引入交流負(fù)反饋；點(diǎn)引入直流負(fù)反饋，改善動(dòng)態(tài)性能引入交流負(fù)反饋；l 根據(jù)信號(hào)源特點(diǎn)，增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋，減小輸入根據(jù)信號(hào)源特點(diǎn)，增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋，減小輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋；電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋；l 根據(jù)負(fù)載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應(yīng)引入根據(jù)負(fù)載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應(yīng)
30、引入電壓負(fù)反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的應(yīng)引入電流電壓負(fù)反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的應(yīng)引入電流負(fù)反饋；負(fù)反饋；l 從信號(hào)轉(zhuǎn)換關(guān)系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串從信號(hào)轉(zhuǎn)換關(guān)系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸聯(lián)負(fù)反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋；電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋；當(dāng)當(dāng)(1AF)1時(shí)，它們的轉(zhuǎn)時(shí)，它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為換系數(shù)均約為1/F。
31、6.5.5 引入負(fù)反饋的一般原則引入負(fù)反饋的一般原則習(xí)題習(xí)題1：l 為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流，增強(qiáng)帶負(fù)載能力，為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流，增強(qiáng)帶負(fù)載能力，應(yīng)引入什么反饋？應(yīng)引入什么反饋？l 為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么反饋？為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么反饋？l 為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入什么反饋？為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入什么反饋？l 為了使電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電壓信號(hào)，應(yīng)為了使電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電壓信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？引入什么反饋？l 為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電流信號(hào)，應(yīng)為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)
32、系的電流信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？引入什么反饋？試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。電流反饋電流反饋電壓反饋電壓反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋Fu習(xí)題習(xí)題2：6.6 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性6.6.1 自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件交流負(fù)反饋可以改善放大電路的性能，且反饋愈深，性能改善愈交流負(fù)反饋可以改善放大電路的性能，且反饋愈深，性能改善愈好。但是，有時(shí)電路組成不合理，反饋過(guò)深，則在輸入為零時(shí)，好。但是，有時(shí)電路組成不合理，反饋過(guò)深，則在輸入為零時(shí)，輸出產(chǎn)生一定頻率和幅值的信號(hào)，稱為自激振蕩。
33、此時(shí)，電路不輸出產(chǎn)生一定頻率和幅值的信號(hào)，稱為自激振蕩。此時(shí)，電路不能正常工作，不具有穩(wěn)定性。能正常工作，不具有穩(wěn)定性。定性分析：根據(jù)放大電路頻率響應(yīng)，一個(gè)定性分析：根據(jù)放大電路頻率響應(yīng)，一個(gè)RC回路最大相移回路最大相移9090o o。含多個(gè)含多個(gè)RC回路的放大電路，其相頻特性最大附加相移隨回路的放大電路，其相頻特性最大附加相移隨RC回路回路個(gè)數(shù)增多而增多。個(gè)數(shù)增多而增多。負(fù)反饋中頻段，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相反，削弱凈輸入量。負(fù)反饋中頻段，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相反，削弱凈輸入量。在低頻段，因?yàn)轳詈想娙荨⑴月冯娙莸拇嬖?，將產(chǎn)生超前相移；在低頻段，因?yàn)轳詈想娙荨⑴月冯娙莸拇嬖?，將產(chǎn)生超前相移；
34、高頻段，因?yàn)闃O間電容的存在，將產(chǎn)生滯后相移。若附加相移達(dá)高頻段，因?yàn)闃O間電容的存在，將產(chǎn)生滯后相移。若附加相移達(dá)180o，則反饋信號(hào)與輸入信號(hào)從反相變成同相，成為正反饋。同，則反饋信號(hào)與輸入信號(hào)從反相變成同相，成為正反饋。同時(shí)，若反饋很強(qiáng)，則不需要輸入就有輸出時(shí)，若反饋很強(qiáng)，則不需要輸入就有輸出自激振蕩。自激振蕩。相互維持與時(shí)，foi0XXXooXFAXAXi1FA)()12(1FA為整數(shù)nnFA自激振蕩的平衡條件自激振蕩的平衡條件自激振蕩的平衡條件自激振蕩的平衡條件附加相移由放大電路決定附加相移由放大電路決定;振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。090AAf，時(shí)，因沒(méi)有滿足相位條
35、件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。因沒(méi)有滿足相位條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。0180AAf，時(shí)，因沒(méi)有滿足幅值條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。因沒(méi)有滿足幅值條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。0270AAf，時(shí)，對(duì)于產(chǎn)生對(duì)于產(chǎn)生180附加相移的信號(hào)頻率，有可能滿足起振條件，附加相移的信號(hào)頻率，有可能滿足起振條件，故引入負(fù)反饋后可能振蕩。故引入負(fù)反饋后可能振蕩。對(duì)于單管放大電路對(duì)于單管放大電路:對(duì)于兩級(jí)放大電路對(duì)于兩級(jí)放大電路:對(duì)于三級(jí)放大電路對(duì)于三級(jí)放大電路:6.6.2 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。設(shè)反饋
36、網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。l 三級(jí)或三級(jí)以上的直接耦合放大電路引入負(fù)反饋后有可三級(jí)或三級(jí)以上的直接耦合放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三個(gè)或三能產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三個(gè)或三個(gè)以上的放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩。個(gè)以上的放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩。放大電路的級(jí)數(shù)越多，耦合電容、旁路電容越多，引入的放大電路的級(jí)數(shù)越多，耦合電容、旁路電容越多，引入的負(fù)反饋越深，產(chǎn)生自激振蕩的可能性越大。負(fù)反饋越深，產(chǎn)生自激振蕩的可能性越大。l 環(huán)路放大倍數(shù)環(huán)路放大倍數(shù)AF越大，反饋愈深，滿足幅值條件的可能越大，反饋愈深
37、，滿足幅值條件的可能性愈大，產(chǎn)生自激振蕩的可能性愈大。性愈大，產(chǎn)生自激振蕩的可能性愈大。利用環(huán)路增益的頻率特性來(lái)判斷閉環(huán)后電路的穩(wěn)定性。利用環(huán)路增益的頻率特性來(lái)判斷閉環(huán)后電路的穩(wěn)定性。使環(huán)路增益下降到使環(huán)路增益下降到0dB的頻率，記作的頻率，記作fc；使使AF180o 的頻率，記作的頻率，記作f0。fcf0fcf06.6.3 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷一、判斷方法一、判斷方法fcf0滿足起滿足起振條件振條件電路產(chǎn)生自激振蕩電路產(chǎn)生自激振蕩fcf0電路不產(chǎn)生自激振蕩電路不產(chǎn)生自激振蕩 f0 fc，電路不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；，電路不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；f0 fc，電路
38、穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。，電路穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。fcf0Gm幅值裕度幅值裕度m相位裕度相位裕度Gm10dB，且，且m45，負(fù)，負(fù)反饋放大電路才具有可靠的反饋放大電路才具有可靠的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。二、穩(wěn)定裕度二、穩(wěn)定裕度為使電路具有足夠的可靠性，規(guī)定電路應(yīng)具有一定的穩(wěn)定裕度。為使電路具有足夠的可靠性，規(guī)定電路應(yīng)具有一定的穩(wěn)定裕度。cffFAom1800lg20ffmFAG一、一、簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。20dB/十倍頻40dB/十倍頻60dB
39、/十倍頻fH1fH2fH3fO20lgAF.在在最低的上限頻率所在回最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償電容路加補(bǔ)償電容。補(bǔ)償電容補(bǔ)償電容H1f6.6.4 消除自激振蕩的方法消除自激振蕩的方法常用的方法為滯后補(bǔ)償方法。常用的方法為滯后補(bǔ)償方法。采用某種方法改變采用某種方法改變AF的頻率特性，使之不存在的頻率特性，使之不存在f0，或者即使存在，或者即使存在f0，但但f0fc，則自激振蕩必然被消除。，則自激振蕩必然被消除。最大附加相最大附加相移為移為-135具有具有45的相位裕度，的相位裕度，故電路穩(wěn)定故電路穩(wěn)定補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后。時(shí)，補(bǔ)償后，當(dāng)dB0lg20H2FAff滯后補(bǔ)償法是以頻滯后補(bǔ)償法是
40、以頻帶變窄為代價(jià)來(lái)消帶變窄為代價(jià)來(lái)消除自激振蕩的。除自激振蕩的。)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償CCkC)1(獲得同樣補(bǔ)償?shù)那闆r下，獲得同樣補(bǔ)償?shù)那闆r下，補(bǔ)償電容比簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償補(bǔ)償電容比簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償?shù)碾娙菪〉枚?。的電容小得多。在在最低的上限頻率所在回最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償電容路加補(bǔ)償電容。補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后二、密勒補(bǔ)償二、密勒補(bǔ)償)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFAH1H12Hj11j1j1 ffffff，取代補(bǔ)償后產(chǎn)生系數(shù)：)j(1)j(1H3H1mm2H2HffffFAFAff，則若上式表明，最大附加相
41、移為上式表明，最大附加相移為180，不滿足起振條件，閉環(huán)，不滿足起振條件，閉環(huán)后一定不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。后一定不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。三三、RC 滯后補(bǔ)償：滯后補(bǔ)償：在最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償。在最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償。簡(jiǎn)單補(bǔ)償后簡(jiǎn)單補(bǔ)償后的幅頻特性的幅頻特性RC滯后補(bǔ)償后滯后補(bǔ)償后的幅頻特性的幅頻特性補(bǔ)償前補(bǔ)償前 滯后補(bǔ)償法消振均以頻帶變窄為代價(jià)，滯后補(bǔ)償法消振均以頻帶變窄為代價(jià)，RC滯后補(bǔ)償較簡(jiǎn)單電滯后補(bǔ)償較簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償使頻帶的變化小些。容補(bǔ)償使頻帶的變化小些。為使消振后頻帶變化更小，可考慮采用超前補(bǔ)償?shù)姆椒?。為使消振后頻帶變化更小，可考慮采用超前補(bǔ)償?shù)姆椒?。RC 滯后補(bǔ)償與簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償滯后補(bǔ)償與簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償比較比較2.一個(gè)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路幅頻特性如圖示，一個(gè)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路幅頻特性如圖示，若已若已知知反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)，問(wèn)使電路不產(chǎn)生自激振蕩的反饋系反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)，問(wèn)使電路不產(chǎn)生自激振蕩的反饋系數(shù)的上限值為多少？數(shù)的上限值為多少？1.例例 6.6.2習(xí)題：6.4 dh 、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、6.11homework 第六章 習(xí)題：6.4 dh 、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、6.11
模電課件：第六章 放大電路中的反饋
