1、第五章第五章放大電路中的反饋放大電路中的反饋5.1反饋的基本概念反饋的基本概念5.2負(fù)反饋對放大電路性能的影響負(fù)反饋對放大電路性能的影響5.3負(fù)反饋放大電路的分析計算負(fù)反饋放大電路的分析計算5.4負(fù)反饋放大電路的自激振蕩負(fù)反饋放大電路的自激振蕩5.1反饋的基本概念反饋的基本概念在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋的方法來改善電路的性能，以達(dá)的方法來改善電路的性能，以達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)。例如，采用直流到預(yù)定的指標(biāo)。例如，采用直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。Rb1 和和 Rb2 分壓，使基極分壓，使基極 UB 基本固定。基本固定。UBQ 固定固定T ICQ (IEQ)UEQ

2、 = IEQReUBEQ = (UBQ- -UEQ)IBQICQ使使 ICQ 基本不隨溫度變化，穩(wěn)定了靜態(tài)工作點。基本不隨溫度變化，穩(wěn)定了靜態(tài)工作點。5.1.1反饋概念的建立反饋概念的建立圖圖 5.1.1放大電路中的放大電路中的反饋反饋，是指將放大電路輸出量，是指將放大電路輸出量( (輸出電輸出電壓或輸出電流壓或輸出電流) )的一部分或全部，通過一定的方式，反送的一部分或全部，通過一定的方式，反送到輸入回路中。到輸入回路中。UBEQ UBQ - - IEQRE將輸出電流將輸出電流 ICQ(IEQ) 反饋反饋回輸入回路，改變回輸入回路，改變UBEQ，使，使 ICQ 穩(wěn)定。穩(wěn)定。由此可見，欲穩(wěn)定電

3、路中的某個電量，應(yīng)采取措施由此可見，欲穩(wěn)定電路中的某個電量，應(yīng)采取措施將該電量反饋到輸入回路。將該電量反饋到輸入回路。5.1.2反饋的分類反饋的分類一、正反饋和負(fù)反饋一、正反饋和負(fù)反饋反饋信號增強了外加輸入信號，使放大電路的放反饋信號增強了外加輸入信號，使放大電路的放大倍數(shù)提高大倍數(shù)提高 正反饋正反饋反饋信號削弱了外加輸入信號，使放大電路的放反饋信號削弱了外加輸入信號，使放大電路的放大倍數(shù)降低大倍數(shù)降低 負(fù)反饋負(fù)反饋反饋極性的判斷方法：反饋極性的判斷方法：瞬時極性法。瞬時極性法。先假定某一瞬間輸入信號的極性，然后按信號的先假定某一瞬間輸入信號的極性，然后按信號的放大過程，逐級推出輸出信號的瞬時

4、極性，最后根據(jù)放大過程，逐級推出輸出信號的瞬時極性，最后根據(jù)反饋回輸入端的信號對原輸入信號的作用，判斷出反反饋回輸入端的信號對原輸入信號的作用，判斷出反饋的極性。饋的極性。( (a) )正反饋正反饋( (b) )負(fù)反饋負(fù)反饋例：用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。例：用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。 -因為因為差模差模輸入電壓等輸入電壓等于于輸入輸入電壓與電壓與反饋反饋電壓之電壓之差，反饋增強了輸入電壓，差，反饋增強了輸入電壓，所以為所以為正反饋正反饋。 -反饋信號削弱了輸入反饋信號削弱了輸入信號，因此為信號，因此為負(fù)反饋負(fù)反饋。圖圖 5.1.1二、直流反饋和交流反饋二、直流反饋和交流反饋圖圖

5、 5.1.3直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋 ( (a) )直流負(fù)反饋直流負(fù)反饋( (b) )交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋直流負(fù)反饋可穩(wěn)定靜態(tài)工作點，交流負(fù)反饋用以改直流負(fù)反饋可穩(wěn)定靜態(tài)工作點，交流負(fù)反饋用以改善放大電路的性能。善放大電路的性能。三、電壓反饋和電流反饋三、電壓反饋和電流反饋如果反饋信號取自輸出電壓，則為如果反饋信號取自輸出電壓，則為電壓反饋電壓反饋；電壓負(fù)反；電壓負(fù)反饋的反饋信號與輸出電壓成比例；饋的反饋信號與輸出電壓成比例；反饋信號取自輸出電流，則為反饋信號取自輸出電流，則為電流反饋電流反饋，電流負(fù)反饋的反，電流負(fù)反饋的反饋信號與輸出電流成比例。饋信號與輸出電流成比例。判斷方法：

6、判斷方法：假設(shè)將輸出端交流短路，如果反饋信號消假設(shè)將輸出端交流短路，如果反饋信號消失，則為電壓反饋；否則為電流反饋。失，則為電壓反饋；否則為電流反饋。 Re1 兩端的電壓與輸兩端的電壓與輸出信號無關(guān)，即反饋信號消出信號無關(guān)，即反饋信號消失，所以為電壓反饋。失，所以為電壓反饋。例：例：圖圖 5.1.3( (b) )（參考上頁，（參考上頁，CF原接輸出端，反饋電壓為兩電阻分壓）原接輸出端，反饋電壓為兩電阻分壓）反饋信號未消失，所以為電反饋信號未消失，所以為電流反饋。流反饋。四、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋四、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號在輸入反饋信號與輸入信號在輸入回路中以電壓形式迭加，為串聯(lián)回路中

7、以電壓形式迭加，為串聯(lián)反饋；如果二者以電流形式迭加，反饋；如果二者以電流形式迭加，為并聯(lián)反饋。為并聯(lián)反饋。例：右上例：右上FiBiii 因為,FiBEuuu 因為所以為并聯(lián)反饋；所以為并聯(lián)反饋；所以為串聯(lián)反饋。所以為串聯(lián)反饋。例：右下例：右下5.1.3負(fù)反饋的四種組態(tài)負(fù)反饋的四種組態(tài)一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋圖圖 5.1.4電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 ( (a) )電路圖電路圖反饋信號與輸出電壓成反饋信號與輸出電壓成正比，集成運放的凈輸入電正比，集成運放的凈輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓壓等于輸入電壓與反饋電壓之差，之差，.fi.iUUU .oF11f.URRRU 圖圖 5.1.4

8、電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋( (b) )方框圖方框圖電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：io.UUAuu 反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：of.UUFuu 因為：因為：.oF11f.URRRU 所以反饋系數(shù)：所以反饋系數(shù)：F11o.f.RRRUUFuu 二、電壓并聯(lián)負(fù)反饋二、電壓并聯(lián)負(fù)反饋圖圖 5.1.5電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋( (a) )電路圖電路圖反饋信號與輸出電壓成正比，凈輸入電流等于外加反饋信號與輸出電壓成正比，凈輸入電流等于外加輸入電流與反饋電流之差輸入電流與反饋電流之差.f.i.iIII F.of.RUI 圖圖 5.1.5電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 ( (b) )方框圖方框圖放大倍數(shù)：放大倍

9、數(shù)：io.IUAui 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：of.UIFiu 因為：因為：F.of.RUI 所以反饋系數(shù)：所以反饋系數(shù)：Fo.f.1RUIFiu 三、電流串聯(lián)負(fù)反饋三、電流串聯(lián)負(fù)反饋圖圖 5.1.6電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 ( (a) )電路圖電路圖反饋信號與輸出電流成正比，凈輸入電壓等于外加反饋信號與輸出電流成正比，凈輸入電壓等于外加輸入信號與反饋信號之差輸入信號與反饋信號之差.fi.iUUU Fo.f.RIU 圖圖 5.1.6電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋( (b) )方框圖方框圖io.UIAiu 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：of.IUFui 因為：因為：Fo.f.

10、RIU 所以反饋系數(shù)：所以反饋系數(shù)：Fo.f.RIUFui 四、電流并聯(lián)負(fù)反饋四、電流并聯(lián)負(fù)反饋圖圖 5.1.7電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋( (a) )電路圖電路圖 反饋信號與輸出電反饋信號與輸出電流成正比，凈輸入電流流成正比，凈輸入電流等于外加輸入信號與反等于外加輸入信號與反饋信號之差：饋信號之差：.f.iiIII F33o.f.RRRII 圖圖 5.1.7電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋( (b) )方框圖方框圖電流放大倍數(shù)：電流放大倍數(shù)：io.IIAii 反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：o.fIIFii 因為：因為：F33o.f.RRRII 所以反饋系數(shù)：所以反饋系數(shù)：F33o.f.RRRIIFui

11、四種負(fù)反饋組態(tài)的電壓放大倍數(shù)、反饋系數(shù)之比較四種負(fù)反饋組態(tài)的電壓放大倍數(shù)、反饋系數(shù)之比較輸出信號輸出信號反饋信號反饋信號放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)電壓串聯(lián)式電壓串聯(lián)式電壓并聯(lián)式電壓并聯(lián)式電流串聯(lián)式電流串聯(lián)式電流并聯(lián)式電流并聯(lián)式o.Uo.Uo.Io.If.Uf.Uf.If.Iio.UUAuu 電壓放電壓放大倍數(shù)大倍數(shù))(io. IUAui轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電阻電阻 )S(io.UIAiu 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電導(dǎo)io.IIAii 電流放電流放大倍數(shù)大倍數(shù)of.UUFuu S)(of.UIFiu )(of. IUFuiof.IIFii 5.1.4反饋的一般表達(dá)式反饋的一般表達(dá)式圖圖 5.1

12、.9反饋放大電路方框圖反饋放大電路方框圖.f.o.iXXX，分 別分 別為輸入信號、輸出信為輸入信號、輸出信號和反饋信號；號和反饋信號；開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù):.A無反饋時放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；無反饋時放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；因為：因為：i.o.XXA o.f.XXF .f.iiXXX 所以：所以：)()(.o.i.f.i.i.oXFXAXXAXAX 得：閉環(huán)放大倍數(shù)得：閉環(huán)放大倍數(shù):.fAFAAXXA 1.i.o.fFAAXXA 1.i.o.f閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)：.fA引入反饋后，放大電路對外加輸引入反饋后，放大電路對外加輸入信號的放大倍數(shù)。入信號的放大倍數(shù)。回路增益回路增益：.FA在反饋

13、放大電路中，信號沿放大網(wǎng)絡(luò)在反饋放大電路中，信號沿放大網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的環(huán)路傳遞一周后所得到的放大倍數(shù)。和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的環(huán)路傳遞一周后所得到的放大倍數(shù)。：.1FA 反饋深度反饋深度 引入反饋后，放大電路的放大倍引入反饋后，放大電路的放大倍數(shù)與無反饋時相比所變化的倍數(shù)。數(shù)與無反饋時相比所變化的倍數(shù)。1 1 FA若若 fAA 則則負(fù)反饋；負(fù)反饋；1 1 FA若若 fAA 則則正反饋。正反饋。FAAXXA 1.i.o.f若若11 FAFFAAFAAA11.f 深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋結(jié)論：深負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋網(wǎng)結(jié)論：深負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋網(wǎng)絡(luò)絡(luò)(由無源元件構(gòu)成由無源元件構(gòu)

14、成)的反饋系數(shù)決定，能保持穩(wěn)定。的反饋系數(shù)決定，能保持穩(wěn)定。若若， 01 FA則則 fA自激振蕩自激振蕩5.2負(fù)反饋對放大電路性能的影響負(fù)反饋對放大電路性能的影響5.2.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋后，在輸入信號一定的情況下，當(dāng)電路引入負(fù)反饋后，在輸入信號一定的情況下，當(dāng)電路參數(shù)變化、電源電壓波動或負(fù)載發(fā)生變化時，放大電路參數(shù)變化、電源電壓波動或負(fù)載發(fā)生變化時，放大電路輸出信號的波動減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。輸出信號的波動減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高的程度與反饋深度有關(guān)。放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高的程度與反饋深度有關(guān)。FAAA 1.f在中頻范圍內(nèi)，在中頻

15、范圍內(nèi)，AFAA 1fAAAFAAd11dff 放大倍數(shù)的相對變化量：放大倍數(shù)的相對變化量：結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了 (1 + AF) 倍。倍。圖圖 5.1.4( (a) )例：例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中，電路中， k18k210F15RRA， 估算反饋系數(shù)和反饋深度估算反饋系數(shù)和反饋深度F；)1(FA 估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)；fA 如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù) A 的相對變化量為的相對變化量為10%，此時閉環(huán)電壓放大倍數(shù)，此時閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af 的

16、相對變化量等于多的相對變化量等于多少？少？解：解： 反饋系數(shù)反饋系數(shù)1 . 01822F11of RRRUUF反饋深度反饋深度45101 . 01011 FA 閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)101010145.f FAAA Af 的相對變化量的相對變化量%001. 010%10d11d4ff AAAFAA 結(jié)論：當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化結(jié)論：當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化 10% 時，時，電壓放大倍數(shù)的相對變化量只有電壓放大倍數(shù)的相對變化量只有 0.000 1%，而穩(wěn)定性，而穩(wěn)定性提高了一萬倍。提高了一萬倍。xf負(fù)反饋負(fù)反饋減小了波形失真減小了波形失真 加入加入負(fù)反饋負(fù)反饋無負(fù)反饋無負(fù)反饋FxfAxi

17、xoxo大大小小xiA接近正弦波接近正弦波預(yù)失真預(yù)失真+ix 5.2.2減小非線性失真和抑制干擾減小非線性失真和抑制干擾同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。圖圖 5.2.25.2.3展寬頻帶展寬頻帶由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)和穩(wěn)定性，因而對于由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)和穩(wěn)定性，因而對于 頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。設(shè)無反饋時放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別設(shè)無反饋時放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為為 ，上限頻率為，上限頻率為 f；HmAA和和HmHj1ffAA HffmAA和和 引入反饋系

18、數(shù)為的負(fù)反饋后，放大電路在中、引入反饋系數(shù)為的負(fù)反饋后，放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為高頻段的放大倍數(shù)分別為 ，上限頻率為，上限頻率為 fHf。FHfmfHmmmHmmHmHmHHHfj1)1(j11j1j11j11ffAfFAfFAAffFAAFffAffAFAAA 所以：所以：FAAAmmmf1 HmHf)1(fFAf 可見，引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍可見，引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍數(shù)減小為無反饋時的數(shù)減小為無反饋時的1 /；而；而上限頻率提上限頻率提高高到無反饋時的倍。到無反饋時的倍。)1(mFA )1(FAm 同理，可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后，放大電路的同理，可推導(dǎo)出引

19、入負(fù)反饋后，放大電路的下下限頻率降低限頻率降低為無反饋時的為無反饋時的 1 /。)1(mFA 結(jié)論：結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，下限頻率降低，因而下限頻率降低，因而通頻帶展寬通頻帶展寬。BWFABW)1(mf BWFABW)1(mf Alg20mlg20A3dBmflg20A3dBfLfHBWfLffHfBWf圖圖 5.2.3負(fù)反饋對通頻帶和放大倍數(shù)的影響負(fù)反饋對通頻帶和放大倍數(shù)的影響f5.2.4改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻不同類型的負(fù)反饋，對輸入電阻、輸出電阻的影響不不同類型的負(fù)反饋，對輸入電阻、輸出電阻的影響不同。同。一

20、、負(fù)反饋對輸入電阻的影響一、負(fù)反饋對輸入電阻的影響1. 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大iiiIUR iiiifiiiifIUFAUIUUIUR 得：得：iif)1(RFAR 結(jié)論：引入結(jié)論：引入串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋后，后，輸入電阻增大輸入電阻增大為無反饋為無反饋時的時的 倍。倍。)1(FA 圖圖 5.2.42. 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小.fiiIII iiiIUR iiifiiiiifIFAIUIIUIUR FARR 1iif得：得：結(jié)論：引入結(jié)論：引入并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋后，后，輸入電阻減小輸入電阻減小為無負(fù)反為無負(fù)反饋時的饋時的 1/ 。)1(FA

21、 圖圖 5.2.6并聯(lián)負(fù)反饋對并聯(lián)負(fù)反饋對 Ri 的影響的影響二、負(fù)反饋對輸出電阻的影響二、負(fù)反饋對輸出電阻的影響1. 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小Rcf Li, 0oooRXIURoffiiUFXXXX 放大電路的輸出電放大電路的輸出電阻定義為：阻定義為：時時當(dāng)當(dāng)0i XooooioooUFARIXARIU 得：得：FARIURooooof1 結(jié)論：引入結(jié)論：引入電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋后，放大電路的后，放大電路的輸出電阻減小輸出電阻減小到無反饋時的。到無反饋時的。)1(1FA 圖圖 5.2.92. 電流負(fù)反饋使輸出電阻增大電流負(fù)反饋使輸出電阻增大圖圖 5.2.9offiiI

22、FXXXX ooooiooooIFARUXARUI 結(jié)論：引入結(jié)論：引入電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋后，放大電路的后，放大電路的輸出電阻增輸出電阻增大大到無反饋時的到無反饋時的 倍。倍。)1(oFA 綜上所述綜上所述1. 反饋信號與外加輸入信號的求和方式只對放大電反饋信號與外加輸入信號的求和方式只對放大電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。2. 反饋信號在輸出端的采樣方式只對放大電路的輸反饋信號在輸出端的采樣方式只對放大電路的輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小；電流負(fù)反出電阻有影響：電壓負(fù)

23、反饋使輸出電阻減小；電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。饋使輸出電阻增大。3. 串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電流串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電流負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。4. 負(fù)反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反負(fù)反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度有關(guān)。饋深度有關(guān)。5.3負(fù)反饋放大電路的分析計算負(fù)反饋放大電路的分析計算簡單的負(fù)反饋放大電路，利用微變等效電路法進(jìn)行分簡單的負(fù)反饋放大電路，利用微變等效電路法進(jìn)行分析計算；析計算；對于深度負(fù)反饋放大電路，采用估算方法。對于深度負(fù)反饋放大電路，采用估算方法。5.3.1利用關(guān)系式利用關(guān)

24、系式 估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)FA1f 對于對于電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)反饋，中的負(fù)反饋，中的 代表閉環(huán)電壓代表閉環(huán)電壓放大倍數(shù)，因而可直接估算出負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電放大倍數(shù)，因而可直接估算出負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。壓放大倍數(shù)。FA1f fA因而：因而：uuuuFA1f 5.3.2利用關(guān)系式利用關(guān)系式 估算閉環(huán)估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)ifXX 放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：iofXXA 深度負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)深度負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：FA1f ofXXF 而而foio XXXX 所以所以得得fiXX 對于串聯(lián)負(fù)

25、反饋：對于串聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋：fiUU fiII 結(jié)論：結(jié)論：根據(jù)負(fù)反饋組態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)墓剑辉俑鶕?jù)根據(jù)負(fù)反饋組態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)墓剑辉俑鶕?jù)放大電路的實際情況，列出關(guān)系式后，直接估算閉環(huán)電放大電路的實際情況，列出關(guān)系式后，直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。壓放大倍數(shù)。例：估算深負(fù)反饋運放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。例：估算深負(fù)反饋運放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：解： 該電路為電壓并聯(lián)該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：下：fiII ， 1iiRUI FofRUI 1iFoRURU 得得則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：11. 0202 . 2 1FiofRR

26、UUAuu圖圖 5.3.2例例 5.3.1 電路電路( (a) )該電路為電壓串聯(lián)負(fù)該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋反饋o323fURRRU 5 . 22311132f RRFAuuuu323ofRRRUUFuu 故故在深度負(fù)反饋條件下在深度負(fù)反饋條件下圖圖 5.3.2例例 5.3.1 電路電路( (b) )圖圖 5.3.2例例 5.3.1 電路電路( (c) )該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：在深度負(fù)反饋條件下：fiII F33LoF33ofRRRRURRRII 1iiRUI 故：故：1iF33LoRURRRRU 閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：9 . 51

27、 . 51)101 . 5(2)(1 3F3LiofRRRRRUUAuu圖圖 5.3.2例例 5.3.1 電路電路( (d) )該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：在深度負(fù)反饋條件下：fiUU iFofURIU LooRIU 34. 0151 . 5FLiof RRUUAuu所以所以5.4負(fù)反饋放大電路的自激振蕩負(fù)反饋放大電路的自激振蕩對于多級放大電路，如果引入過深的負(fù)反饋，可能引對于多級放大電路，如果引入過深的負(fù)反饋，可能引起自激振蕩。起自激振蕩。5.4.1產(chǎn)生自激振蕩原因產(chǎn)生自激振蕩原因放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：FAAA 1f一、自

28、激振蕩的幅度條件和相位條件一、自激振蕩的幅度條件和相位條件在中頻段，在中頻段，11 FAAF在高、低頻段，放大倍數(shù)和反饋系數(shù)在高、低頻段，放大倍數(shù)和反饋系數(shù) 的模和相角的模和相角都隨頻率變化，使都隨頻率變化，使 。11 FA01 FA， fA 當(dāng)當(dāng) 時時說明，此時放大電路沒有輸入信號，但仍有一定的輸出信說明，此時放大電路沒有輸入信號，但仍有一定的輸出信號，因此產(chǎn)生了自激振蕩。號，因此產(chǎn)生了自激振蕩。01 FA所以，負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是：所以，負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是：即：即：1 FA1 FA)210()12(arg， nnFA幅度條件幅度條件相位條件相位條件例：由單管阻

29、容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng)例：由單管阻容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng) 270ouA0.707AumAumfLfHBWffOO 90o 180ofLfH圖圖 5.4.1可見，在低、高頻段，放大電路分別產(chǎn)生了可見，在低、高頻段，放大電路分別產(chǎn)生了 0 + 90 和和 0 - -90 的附加相移。的附加相移。兩級放大電路將產(chǎn)生兩級放大電路將產(chǎn)生 0 180 附加相移；三級放大附加相移；三級放大電路將產(chǎn)生電路將產(chǎn)生 0 270 的附加相移。的附加相移。對于多級放大電路，如果某個頻率的信號產(chǎn)生的附加對于多級放大電路，如果某個頻率的信號產(chǎn)生的附加相移為相移為 180o，而反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻，則：，而反饋網(wǎng)絡(luò)

30、為純電阻，則： 180argFA滿足自激振蕩的相位條件，如果同時滿足自激振蕩的滿足自激振蕩的相位條件，如果同時滿足自激振蕩的幅度條件，放大電路將產(chǎn)生自激振蕩。幅度條件，放大電路將產(chǎn)生自激振蕩。結(jié)論結(jié)論，單級放大電路不會產(chǎn)生自激振蕩；兩級放，單級放大電路不會產(chǎn)生自激振蕩；兩級放大電路當(dāng)頻率趨于無窮大或趨于零時，雖然滿足相位大電路當(dāng)頻率趨于無窮大或趨于零時，雖然滿足相位條件，但不滿足幅度條件，所以也不會產(chǎn)生自激振蕩；條件，但不滿足幅度條件，所以也不會產(chǎn)生自激振蕩；但但三級放大電路三級放大電路，在深度負(fù)反饋條件下，對于，在深度負(fù)反饋條件下，對于某個頻某個頻率率的信號，既滿足相位條件，也滿足幅度條件，

31、可以的信號，既滿足相位條件，也滿足幅度條件，可以產(chǎn)生產(chǎn)生自激振蕩自激振蕩。二、自激振蕩的判斷方法二、自激振蕩的判斷方法利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖，分析利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖，分析是否同時滿足自激振蕩的幅度和相位條件。是否同時滿足自激振蕩的幅度和相位條件。FA例例：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：FAf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA402000 90 180 AF圖圖 5.4.2( (a) )產(chǎn)生自激產(chǎn)生自激由波特圖中的相頻特由波特圖中的相頻特性可見，當(dāng)性可見，當(dāng) f = f0 時，相時，相位移位移 AF = - -180，滿足相

32、滿足相位條件；位條件；1 FA結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng) f = f0 時，電路同時滿足自激振蕩的相位條時，電路同時滿足自激振蕩的相位條件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。此頻率對應(yīng)的對數(shù)幅此頻率對應(yīng)的對數(shù)幅頻特性位于橫坐標(biāo)軸之上，頻特性位于橫坐標(biāo)軸之上，即：即：結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)定工作。定工作。1 FA例：例：由 負(fù) 反 饋 放 大 電 路由 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的波特圖可見，當(dāng)?shù)牟ㄌ貓D可見，當(dāng) f = f0 ，相位移相位移 AF = - -180 時時FAf / HZf / HZf0f060dB/lg20FA4020OO 90 180 AFfcfc圖圖 5.4.2利用波特圖來判斷自激振蕩利用波特圖來判斷自激振蕩( (b) )不產(chǎn)生自激不產(chǎn)生自激Gm三、負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定裕度三、負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定裕度當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定范圍內(nèi)變當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定范圍內(nèi)變化時，為保證放大電路也能滿足穩(wěn)定條件，要求放大電路化時，為保證放大電路也能滿足穩(wěn)定條件，要求放大電路要有一定的穩(wěn)定裕度。要有一定的穩(wěn)定裕度。1. 幅度裕度幅度裕度 Gmf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA4020OO 90