1、7.1 反饋的基本概念與分類反饋的基本概念與分類7.3 負反饋放大電路增益的一般表達式負反饋放大電路增益的一般表達式7.4 負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響7.5 深度負反饋條件下的近似計算深度負反饋條件下的近似計算7.2 負反饋放大電路的四種組態負反饋放大電路的四種組態7.6 負反饋放大電路設計負反饋放大電路設計7.7 負反饋放大電路的頻率響應負反饋放大電路的頻率響應7.8 負反饋放大電路的穩定性負反饋放大電路的穩定性7.1 反饋的基本概念與分類反饋的基本概念與分類7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋7.1.3 正反饋與負反饋正反饋與負反饋7.1.4 串聯反饋

2、與并聯反饋串聯反饋與并聯反饋7.1.1 什么是反饋什么是反饋7.1.5 電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋 放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端，放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端，這個方向稱為正向傳輸。這個方向稱為正向傳輸。 反饋就是將輸出信號取出一部分或全部送回到反饋就是將輸出信號取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反饋信號的傳輸是反再作用到放大電路的輸入端。反饋信號的傳輸是反向傳輸。所以放大電路無反饋也稱向傳輸。所以放大電路無反饋也稱開環開環，放大電路，放大電路有反饋也稱有反饋也稱

3、閉環閉環。 7.1.1 什么是反饋什么是反饋7.1.1 什么是反饋什么是反饋 將電子系統輸出回路的電量（電壓或電流）送將電子系統輸出回路的電量（電壓或電流）送回到輸入回路的過程。回到輸入回路的過程。vIvO+- -RLvIvO+- -RLR2R1開環開環 無反饋通路無反饋通路閉環閉環 有反饋通路有反饋通路反饋通路反饋通路（反饋網絡）（反饋網絡）信號的正向傳輸信號的正向傳輸反饋通路反饋通路 信號反向傳輸的渠道信號反向傳輸的渠道輸出信號輸出信號反饋放大電路反饋放大電路的輸入信號的輸入信號反饋信號反饋信號基本放大電路的輸入基本放大電路的輸入信號（凈輸入信號）信號（凈輸入信號）框圖框圖判斷電路是否存在

4、反饋通路判斷電路是否存在反饋通路反饋通路反饋通路（本級）（本級）反饋通路反饋通路（本級）（本級）反饋通路反饋通路（級間）（級間）無反饋通路無反饋通路7.1.2 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋 根據反饋到輸入端的信號是交流，還是直流，根據反饋到輸入端的信號是交流，還是直流，或同時存在，來進行判別。或同時存在，來進行判別。取決于反饋通路。取決于反饋通路。直流反饋直流反饋交、直流反饋交、直流反饋vIvO- -+C2C1R1R2交、直流交、直流 反饋反饋交流反饋交流反饋7.1.3 正反饋與負反饋正反饋與負反饋正反饋：正反饋：輸入量不變時，引入反饋后輸出量變大了。輸入量不變時，引入反饋后輸出量變大

5、了。負反饋：負反饋：輸入量不變時，引入反饋后輸出量變小了。輸入量不變時，引入反饋后輸出量變小了。從輸出端看從輸出端看從輸入端看從輸入端看正反饋：正反饋：引入反饋后，使凈輸入量變大了。引入反饋后，使凈輸入量變大了。負反饋：負反饋：引入反饋后，使凈輸入量變小了。引入反饋后，使凈輸入量變小了。凈輸入量可以是電壓，也可以是電流。凈輸入量可以是電壓，也可以是電流。 在放大電路的輸入端，假設一個輸入信號對地的極性，可用“+”、“-”或“”、“”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關結點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負反饋；反之為正反饋。判別方法之一：判別方法之

6、一：瞬時極性法。瞬時極性法。動畫7-1vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)(-)凈輸入量凈輸入量vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)凈輸入量凈輸入量F負反饋負反饋F正反饋正反饋vO- -+R4R5R3- -+vIR1R2反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路級間反饋通路級間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)凈輸入量凈輸入量F級間負反饋級間負反饋反饋通路反饋通路本級反饋通路本級反饋通路級間反饋通路級間反饋通路凈輸入量減小凈輸入量減小級間負反饋級間負反饋反饋通路反饋通路凈輸入量減小凈輸入量減小本級負反饋本級負反饋負反饋負反饋負反饋負反饋7.1.4 串聯反饋與并聯

7、反饋串聯反饋與并聯反饋 反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，則為的同一個電極，則為并聯反饋并聯反饋；反之，加在放大；反之，加在放大電路輸入回路的兩個電極，則為電路輸入回路的兩個電極，則為串聯反饋串聯反饋。 由反饋網絡在放大電路輸入端的連接方式判定由反饋網絡在放大電路輸入端的連接方式判定 此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。 此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系。 對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發射極，則為在輸入三極管的基極或發射極，則為并聯反饋并聯反饋；一；一個

8、加在基極一個加在發射極則為串聯反饋。個加在基極一個加在發射極則為串聯反饋。 對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯反饋并聯反饋；一個；一個加在同相輸入端一個加在反相輸入端則為加在同相輸入端一個加在反相輸入端則為串聯反饋串聯反饋。串聯：串聯：輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL） - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f并聯：并聯：輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL） ii i- -iidid- -if

9、 f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f串聯串聯并聯并聯判斷電路中的級間交流反饋是串聯反饋還是并聯反饋判斷電路中的級間交流反饋是串聯反饋還是并聯反饋并聯反饋并聯反饋級間反饋通路級間反饋通路xf (if)判斷電路中的級間交流反饋是串聯反饋還是并聯反饋判斷電路中的級間交流反饋是串聯反饋還是并聯反饋串聯反饋串聯反饋級間反饋通路級間反饋通路xf (vf) 正反饋使輸出幅度增加，負反饋則使輸出幅度減小。正反饋使輸出幅度增加，負反饋則使輸出幅度減小。在明確串聯反饋和并聯反饋后，正反饋和負反饋可用下列在明確串聯反饋和并聯反饋后，正反饋和負反饋可用下列規則來判斷：規則來判斷： 反饋信號和輸入

10、信號加于輸入回路一點時，瞬時極性反饋信號和輸入信號加于輸入回路一點時，瞬時極性相同的為正反饋，瞬時極性相反的是負反饋；相同的為正反饋，瞬時極性相反的是負反饋； 反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同的為負反饋，瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來相同的為負反饋，瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點是基極和發射極，對運算放大器來說是同相輸入說這兩點是基極和發射極，對運算放大器來說是同相輸入端和端和反反相相 輸入端。輸入端。正反饋和負反饋的判斷法之二：正反饋和負反饋的判斷法之二： 以上輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是以上輸入信號和反饋信

11、號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。指對地而言，這樣才有可比性。7.1.5 電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋 電壓反饋與電流反饋由反饋網絡在放大電路輸出電壓反饋與電流反饋由反饋網絡在放大電路輸出端的取樣對象決定端的取樣對象決定電壓反饋：反饋信號電壓反饋：反饋信號xf和輸出電壓成比例，即和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反饋：反饋信號電流反饋：反饋信號xf與輸出電流成比例，即與輸出電流成比例，即xf=Fio 并聯結構并聯結構串聯結構串聯結構電壓負反饋電壓負反饋RL vo o xf xid vo 電壓負反饋穩定輸出電壓電壓負反饋穩定輸出電壓xf=Fvo ， xid= xixf電流負反

12、饋電流負反饋RL io o xf xid io 電流負反饋穩定輸出電流電流負反饋穩定輸出電流xf=Fio ， xid= xixf判斷方法：負載短路法判斷方法：負載短路法 將將負載負載短路，反饋量仍然存在短路，反饋量仍然存在電流反饋。電流反饋。 將將負載負載短路（未接負載時輸出對地短路），反饋短路（未接負載時輸出對地短路），反饋量為零量為零電壓反饋。電壓反饋。電壓反饋電壓反饋電流反饋電流反饋反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路電壓反饋電壓反饋反饋通路反饋通路電壓串聯電壓串聯電壓并聯電壓并聯電流串聯電流串聯電流并聯電流并聯四種反饋組態的判斷：四種反饋組態的判斷：1.有無反饋？有無反饋元件2.交流反饋還

13、是直流反饋？反饋對哪種信號起作用3.電壓反饋還是電流反饋？ 4.串聯反饋還是并聯反饋？5.正反饋還是負反饋？瞬時極性法動畫7-2 例例1、試判斷下圖所示電路的反饋組態。試判斷下圖所示電路的反饋組態。解解: 根據瞬時極性法根據瞬時極性法，見圖中的紅色，見圖中的紅色“+”、“- -” 號，可知經電號，可知經電阻阻R1加在基極加在基極B1上的上的是直流并聯負反饋。是直流并聯負反饋。因反饋信號與輸出電因反饋信號與輸出電流成比例，故又為電流成比例，故又為電流反饋流反饋。結論：是直結論：是直流電流并聯負反饋流電流并聯負反饋。 經經Rf 加在加在E1上是交流負反饋。反饋信號和輸上是交流負反饋。反饋信號和輸入

14、信號加在入信號加在T1兩個輸入電極，故為串聯反饋。兩個輸入電極，故為串聯反饋。 結論：交流電壓串聯負反饋。結論：交流電壓串聯負反饋。 例例2、試判斷下圖的反饋組態。試判斷下圖的反饋組態。解解: 根據瞬時極性根據瞬時極性法，見圖中的紅色法，見圖中的紅色“+”、“- -” 號，號，可知是負反饋?？芍秦摲答?。 因反饋信號和因反饋信號和輸入信號加在運放輸入信號加在運放A1的兩個輸入端，的兩個輸入端，故為串聯反饋。故為串聯反饋。 因反饋信號與輸出電壓成比例，故為電壓反因反饋信號與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。饋。結論：交直流串聯電壓負反饋。結論：交直流串聯電壓負反饋。7.2 負反饋放大電路的四種組態負

15、反饋放大電路的四種組態7.2.2 電壓并聯負反饋放大電路電壓并聯負反饋放大電路7.2.3 電流串聯負反饋放大電路電流串聯負反饋放大電路7.2.4 電流并聯負反饋放大電路電流并聯負反饋放大電路7.2.1 電壓串聯負反饋放大電路電壓串聯負反饋放大電路 反饋組態判斷舉例（交流）反饋組態判斷舉例（交流） 信號源對反饋效果的影響信號源對反饋效果的影響7.2.1 電壓串聯負反饋放大電路電壓串聯負反饋放大電路 輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 穩定輸出電壓穩定輸出電壓特點：特點： 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源RLvovfvid(=vivf)

16、 vo 7.2.2 電壓并聯負反饋放大電路電壓并聯負反饋放大電路 輸入以電流形式求和輸入以電流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 穩定輸出電壓穩定輸出電壓 電流控制的電壓源電流控制的電壓源特點：特點：7.2.3 電流串聯負反饋放大電路電流串聯負反饋放大電路 輸入以電壓形式求和輸入以電壓形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 穩定輸出電流穩定輸出電流 電壓控制的電流源電壓控制的電流源特點：特點： RL io vf (=ioRf ) vi一定時 vi d io 7.2.4 電流并聯負反饋放大電路電流并聯負反饋放大電路 輸入以電流形式求和

17、輸入以電流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 穩定輸出電流穩定輸出電流 電流控制的電流源電流控制的電流源特點：特點：電壓負反饋：電壓負反饋：穩定輸出電壓，具有恒壓特性穩定輸出電壓，具有恒壓特性串聯反饋：串聯反饋：輸入端電壓求和（輸入端電壓求和（KVLKVL）電流負反饋：電流負反饋：穩定輸出電流，具有恒流特性穩定輸出電流，具有恒流特性并聯反饋：并聯反饋：輸入端電流求和（輸入端電流求和（KCLKCL）特點小結：特點小結：反饋組態判斷舉例（交流）反饋組態判斷舉例（交流）(+)(-)(+)(+)級間電壓串聯負反饋級間電壓串聯負反饋(+)反饋組態判斷舉例（交流）反饋組態判

18、斷舉例（交流）電壓并聯負反饋電壓并聯負反饋直流反饋直流反饋交、直流反饋交、直流反饋反饋組態判斷舉例（交流）反饋組態判斷舉例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)電流串聯負反饋電流串聯負反饋串聯負反饋串聯負反饋信號源對反饋效果的影響信號源對反饋效果的影響vid = vi -vf 則則vi最好為恒壓源，即信號源內阻最好為恒壓源，即信號源內阻Rs越小越好。越小越好。 要想反饋效果明顯，要想反饋效果明顯，就要求就要求vf變化能有效引變化能有效引起起vid的變化。的變化。信號源對反饋效果的影響信號源對反饋效果的影響并聯負反饋并聯負反饋iid = ii -if 則則ii最好為恒最好為恒流流源，即信號

19、源內阻源，即信號源內阻Rs越大越好。越大越好。 要想反饋效果明顯，要想反饋效果明顯，就要求就要求if變化能有效引變化能有效引起起iid的變化。的變化。7.3 負反饋放大電路增益的一般表達式負反饋放大電路增益的一般表達式1. 閉環增益的一般表達式閉環增益的一般表達式2. 反饋深度討論反饋深度討論1. 構成構成信號源信號源輸出信號輸出信號反饋放大電路反饋放大電路的輸入信號的輸入信號反饋信號反饋信號基本放大電路的輸入基本放大電路的輸入信號（凈輸入信號）信號（凈輸入信號）Xo基本放大基本放大A電路電路Xid 反饋網絡反饋網絡 F Xf +XiXs變換網絡變換網絡K7.3 負反饋放大電路增益的一般表達式

20、負反饋放大電路增益的一般表達式2. 信號的單向化傳輸信號的單向化傳輸Xo基本放大基本放大A電路電路Xid反饋網絡反饋網絡FXf+XiXs變換網絡變換網絡K信號的正向傳輸信號的正向傳輸信號的反向傳輸信號的反向傳輸單向化單向化3. 閉環增益的一般表達式閉環增益的一般表達式開環增益開環增益idoxxA ofxxF 反饋系數反饋系數iofxxA 閉環增益閉環增益因為因為fiidxxx 所以所以iofxxA fidoxxx FxAxxooo/ 已知已知AFA 1fidixxx 閉環增益的一般表達式閉環增益的一般表達式即即AFAA 1f負反饋放大電路中各種信號量的含義負反饋放大電路中各種信號量的含義4.

21、反饋深度討論反饋深度討論一般負反饋一般負反饋時，時， 11 )1( FA， FAA 時，時， 11 )2( FA深度負反饋深度負反饋正反饋正反饋時，時， 11 )3( FA， FAA 自激振蕩自激振蕩時，時， 01 )4( FA， F A 一般情況下，一般情況下，A和和F都是頻率的函數，當考慮信號都是頻率的函數，當考慮信號頻率的影響時，頻率的影響時，Af、A和和F分別用分別用 、 和和 表示。表示。 fAAF相當于輸入為零時仍有輸出相當于輸入為零時仍有輸出稱為反饋深度稱為反饋深度FA 1FA1AAf FFAAA11f 也就是說在深度負反饋條件下，放大電路也就是說在深度負反饋條件下，放大電路的閉

22、環放大倍數近似等于反饋系數的倒數的閉環放大倍數近似等于反饋系數的倒數，而，而與放大電路本身的參數基本無關。一般反饋網與放大電路本身的參數基本無關。一般反饋網絡是無源元件構成的，其穩定性優于有源器件，絡是無源元件構成的，其穩定性優于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數比較穩定。因此深度負反饋時的放大倍數比較穩定。 FFAAA11f解解:在求電壓放大在求電壓放大倍數表達式時，可倍數表達式時，可以把以把A1和和A2看成一看成一個基本放大電路，個基本放大電路，見圖中棕色線框。見圖中棕色線框。 所以所以65vfRR1A 例例 ：求圖示電路的電壓放大倍數。：求圖示電路的電壓放大倍數。F1A vf566RR

23、RvvFof而：7.4 負反饋對放大電路負反饋對放大電路性能的影響性能的影響7.4.2 減小非線性失真減小非線性失真7.4.3 抑制反饋環內噪聲抑制反饋環內噪聲7.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響7.4.1 提高增益的穩定性提高增益的穩定性7.4.1 提高增益的穩定性提高增益的穩定性閉環時閉環時FAAA 1f對對A求導得求導得2f)1(1ddAFAA 只考慮幅值有只考慮幅值有AFAA 1fAAAFAAd11dff 另一方面另一方面, ,在深度負反饋條件下在深度負反饋條件下FA1f 即閉環增益只取決于反饋網絡。當反饋網絡由穩定即閉環增益只取決于反饋網絡。當反饋網絡由穩

24、定的線性元件組成時，閉環增益將有很高的穩定性。的線性元件組成時，閉環增益將有很高的穩定性。負反饋的組態不同，穩定的增益不同負反饋的組態不同，穩定的增益不同（Avf 、Arf 、 Agf 、Aif）即閉環增益相對變化量是開環時的即閉環增益相對變化量是開環時的AF 117.4.2 減小非線性失真減小非線性失真 閉環時增益減小，線性度變好。閉環時增益減小，線性度變好。 只能減少環內放大電路產生的失真，如果輸入波只能減少環內放大電路產生的失真，如果輸入波形本身就是失真的，即使引入負反饋，也無濟于事。形本身就是失真的，即使引入負反饋，也無濟于事。 1開環特性開環特性2閉環特性閉環特性 負反饋對非線性負反

25、饋對非線性失真的影響失真的影響 因加入負反饋放大電路的輸出幅度因加入負反饋放大電路的輸出幅度下降，不好比對，因此必須要加大輸入信下降，不好比對，因此必須要加大輸入信號，使加入負反饋以后的輸出幅度基本達號，使加入負反饋以后的輸出幅度基本達到原來有失真時的輸出幅度才有意義。到原來有失真時的輸出幅度才有意義。 加入負反饋改善非線性加入負反饋改善非線性失真，可通過右圖來加以說失真，可通過右圖來加以說明。失真的反饋信號，使凈明。失真的反饋信號，使凈輸入產生相反的失真，從而輸入產生相反的失真，從而彌補了放大電路本身的非線彌補了放大電路本身的非線性失真性失真。動畫動畫7-37-3動畫動畫7-47.4.3 抑

26、制反饋環內噪聲抑制反饋環內噪聲nsVVNS VVVVVVVVFAAAVFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA電壓的信噪比電壓的信噪比 2VA增加一前置級增加一前置級 并認為該級為無噪聲的并認為該級為無噪聲的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的信噪比 7.4.4 對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻和輸出電阻的影響 串聯負反饋串聯負反饋1. 對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響開環輸入電阻開環輸入電阻 Ri i= =vidid/ /ii i因為因為 vf f= =Fxo o xo o= =Avidid閉環輸入電阻閉環輸入電阻 Rifif= =

27、vi i/ /ii i所以所以 vi i= =vidid+ +vf f=(1+=(1+AF ) )vidid閉環輸入電阻閉環輸入電阻 Rifif= =vi i/ /ii iiiid)1()1(RAFiAF v引入串聯負反饋后，輸入電阻增加了。引入串聯負反饋后，輸入電阻增加了。 并聯負反饋并聯負反饋閉環輸入電阻閉環輸入電阻AFRR 1iif 引入并聯負反饋后，引入并聯負反饋后，輸入電阻減小了。輸入電阻減小了。注意注意: : 反饋對輸入電阻的影響僅限于環內，對環外不反饋對輸入電阻的影響僅限于環內，對環外不產生影響。產生影響。例如例如圖中圖中R1 1不在環內不在環內AFRR 1iif但是但是if1i

28、fRRR 當當R1 1 時，反饋對時，反饋對Rif幾乎沒有影響。幾乎沒有影響。ifR 2. 對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響 電壓負反饋電壓負反饋閉環輸出電阻閉環輸出電阻ttofiRv 而而 Xid= - Xf= - -Fvt idoottXARi v忽略反饋網絡忽略反饋網絡對對it的分流的分流FARiRoottof1 vtoottvvFARi 所以所以 引入電壓負反饋后，輸引入電壓負反饋后，輸出電阻減小了。出電阻減小了。2. 對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響 電流負反饋電流負反饋閉環輸出電阻閉環輸出電阻osttof)1(RFAiR v 引入電流負反饋后，輸引入電流負反饋后，輸出電阻增大了。出

29、電阻增大了。注意注意: : 反饋對輸出電阻的影響僅限于環內，對環外不產反饋對輸出電阻的影響僅限于環內，對環外不產生影響。生影響。 負反饋對放大電路性能的改善，是以犧牲增負反饋對放大電路性能的改善，是以犧牲增益為代價的，且僅對環內的性能產生影響。益為代價的，且僅對環內的性能產生影響。串聯負反饋串聯負反饋 并聯負反饋并聯負反饋 電壓負反饋電壓負反饋 電流負反饋電流負反饋 增大輸入電阻增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩定輸出電壓減小輸出電阻，穩定輸出電壓增大輸出電阻，穩定輸出電流增大輸出電阻，穩定輸出電流為改善性能引入負反饋的一般原則為改善性能引入負反饋的一般原則 要穩定直流量要穩

30、定直流量引入直流引入直流負反饋負反饋 要穩定交流量要穩定交流量引入交流引入交流負反饋負反饋 要穩定輸出電壓要穩定輸出電壓 引入電壓引入電壓負反饋負反饋 要穩定輸出電流要穩定輸出電流 引入電流引入電流負反饋負反饋 要增大輸入電阻要增大輸入電阻 引入串聯引入串聯負反饋負反饋 要減小輸入電阻要減小輸入電阻 引入并聯引入并聯負反饋負反饋例：例：在下圖所示的電路中，為了實現下述的性能要求，在下圖所示的電路中，為了實現下述的性能要求，問各應引入何種負反饋？將結果畫在電路上。問各應引入何種負反饋？將結果畫在電路上。1. 希望希望vs=0時，元件參數的改變對末級集電極電時，元件參數的改變對末級集電極電流影響小

31、；流影響小；2. 希望輸入電阻較大；希望輸入電阻較大；3. 希望輸出電阻較??；希望輸出電阻較??；4. 希望接上負載后，電壓放大倍數基本不變；希望接上負載后，電壓放大倍數基本不變；5. 希望信號源為電流源時，反饋的效果比較好。希望信號源為電流源時，反饋的效果比較好。1.直流電流負反饋直流電流負反饋2.串聯負反饋串聯負反饋3.電壓負反饋電壓負反饋4.穩定輸出電壓，電壓負反饋穩定輸出電壓，電壓負反饋5.并聯負反饋并聯負反饋1.直流電流負反饋直流電流負反饋2.串聯負反饋串聯負反饋3.電壓負反饋電壓負反饋4.穩定輸出電壓，電壓負反饋穩定輸出電壓，電壓負反饋5.并聯負反饋并聯負反饋7.5 深度負反饋條件下

32、深度負反饋條件下的近似計算的近似計算1. 深度負反饋的特點深度負反饋的特點2. 舉例舉例分析負反饋放大電路的一般步驟(1) 找出信號放大通路和反饋通路找出信號放大通路和反饋通路(2) 用瞬時極性法判斷正、負反饋用瞬時極性法判斷正、負反饋(3) 判斷交、直流反饋判斷交、直流反饋(4) 判斷反饋組態判斷反饋組態(5) 標出輸入量、輸出量及反饋量標出輸入量、輸出量及反饋量(6) 估算深度負反饋條件下電路的估算深度負反饋條件下電路的vffAAF、1. 深度負反饋的特點深度負反饋的特點即，深度負反饋條件下，閉環增益只與反饋網絡有關即，深度負反饋條件下，閉環增益只與反饋網絡有關 1AF1 由于由于AF1A

33、A f則則F1AFA 又因為又因為iofxxA ofxxF 代入上式代入上式ifxx 得得0 xxx fiid凈輸入量近似等于零凈輸入量近似等于零由此可得深度負反饋條件下，基本放大電路由此可得深度負反饋條件下，基本放大電路“兩虛兩虛”的概念的概念輸入量近似等于反饋量輸入量近似等于反饋量串聯負反饋，輸入端電壓求和串聯負反饋，輸入端電壓求和0iidid riv深度負反饋條件下深度負反饋條件下 xidid= = xi i - - xf f 0 虛短虛短虛斷虛斷虛短虛短虛斷虛斷并聯負反饋，輸入端電流求和并聯負反饋，輸入端電流求和vidid= = vi i - - vf f 0iidid= = ii i

34、 - - if f 0vidid= = iid id ri i 02. 例題例題 電壓串聯負反饋電壓串聯負反饋 實際上該電路就是第實際上該電路就是第2 2章介紹的同相比例放大章介紹的同相比例放大電路，該結果與第電路，該結果與第2 2章所得結果相同章所得結果相同1 1、設電路滿足深度負反饋條件，、設電路滿足深度負反饋條件，試寫出該電路的閉環電壓增益表試寫出該電路的閉環電壓增益表達式。達式。 解：解： 根據根據虛短虛短、虛斷虛斷反饋系數反饋系數ofvvv Ff11RRR 閉環增益閉環增益（就是閉環電壓增益）（就是閉環電壓增益）iofvvv AvF1 1f1RR 電壓串聯負反饋電壓串聯負反饋2 2、

35、(例7.5.1)設電路滿設電路滿足深度負反饋條件，足深度負反饋條件，試寫出該電路的閉環試寫出該電路的閉環電壓增益表達式。電壓增益表達式。 解：解： 根據根據虛短虛短、虛斷虛斷ofb2b2fvvRRR 閉環電壓增益閉環電壓增益iofvvv Ab2f1RR ifvv 電流并聯負反饋電流并聯負反饋 3 3、（、（例7.5.4）設電路滿設電路滿足深度負反饋條件，試寫足深度負反饋條件，試寫出該電路的閉環增益和閉出該電路的閉環增益和閉環源電壓增益表達式。環源電壓增益表達式。 解解： 根據根據虛短虛短、虛斷虛斷RRRii ff- -閉環增益閉環增益iofii iA)1(fRR ifii 所以閉環電壓增益所以

36、閉環電壓增益sofvvv AsisRiv 0pn vvLooRiv sLf)1(RRRR siLoRiRi- 注意：若注意：若io o參考方向不同，將影響閉環增益的結果參考方向不同，將影響閉環增益的結果 ofiii R又因為又因為iR解解: :（3 3） 閉環增益閉環增益fiofRiv rAifii 4、（例7.5.5 ）（3 3）求大環反饋的閉環增益以及對）求大環反饋的閉環增益以及對信號源的閉環電壓增益；信號源的閉環電壓增益； 電壓并聯負反饋電壓并聯負反饋根據根據虛短虛短、虛斷虛斷ffoR-iv 0V0V5、回答下列問題。、回答下列問題。求求 在靜態時運在靜態時運放的共模輸入電放的共模輸入電

37、壓壓;若要實現串聯若要實現串聯電壓反饋電壓反饋, Rf 應接應接向何處向何處?要實現串聯電要實現串聯電壓負反饋壓負反饋,運放的運放的輸入端極性如何輸入端極性如何確定？確定？求引入電壓串求引入電壓串聯負反饋后的閉聯負反饋后的閉環電壓放大倍數。環電壓放大倍數。 解：靜態時運放的共模輸入電壓，即靜態時解：靜態時運放的共模輸入電壓，即靜態時 T1和和T2的集電極電位。的集電極電位。 Ic1 = Ic2 = Ic3 /2V7 . 97 . 09V9156V666241515BE3B3E3EER2B3221EECCR2VVVVVVRRRVVVV5mA5 . 0mA13 . 5157 . 9c1C1CCC2

38、C1C2C1e3EEE3C3RIVVVIIRVVI 解解 :可以把差動放大電路看成運放可以把差動放大電路看成運放A的輸入級。輸入的輸入級。輸入信號加在信號加在T1的基極，要實現串聯反饋，反饋信號必然要加在的基極，要實現串聯反饋，反饋信號必然要加在B2。所以要實現串聯電壓反。所以要實現串聯電壓反饋饋, Rf應接向應接向B2。解解既然是串聯反既然是串聯反饋饋, 反饋和輸入信號反饋和輸入信號接到差放的兩個輸入接到差放的兩個輸入端。要實現負反饋，端。要實現負反饋，必為同極性信號。差必為同極性信號。差放輸入端的瞬時極性，放輸入端的瞬時極性，見圖中紅色標號。根見圖中紅色標號。根據串聯反饋的要求，據串聯反饋

39、的要求，可確定可確定B2的極性，的極性，見圖中綠色標號，由見圖中綠色標號，由此可確定運放的輸入此可確定運放的輸入端極性。端極性。解解:求引入電壓串聯負反饋后的閉環電壓增求引入電壓串聯負反饋后的閉環電壓增益，可把差放和運放合為一個整體看待。益，可把差放和運放合為一個整體看待。為了保證獲得運放綠為了保證獲得運放綠色標號的極性，色標號的極性，B1相相當同相輸入端，當同相輸入端，B2相相當反相輸入端。為此當反相輸入端。為此該電路相當同相輸入該電路相當同相輸入比例運算電路。所以比例運算電路。所以電壓增益為電壓增益為2vfRRAbf1 7.6 負反饋放大電路設計負反饋放大電路設計7.6.1 設計負反饋放大

40、電路的一般步驟設計負反饋放大電路的一般步驟7.6.2 設計舉例設計舉例7.6.1 設計負反饋放大電路的一般步驟設計負反饋放大電路的一般步驟1. 1. 選定需要的反饋類型選定需要的反饋類型2. 2. 確定反饋系數的大小確定反饋系數的大小3. 3. 適當選擇反饋網絡中的電阻阻值適當選擇反饋網絡中的電阻阻值4. 4. 通過仿真分析，檢驗設計是否滿足要求通過仿真分析，檢驗設計是否滿足要求信號源性質信號源性質對輸出信號的要求對輸出信號的要求對輸入、輸出電阻的要求對輸入、輸出電阻的要求對信號變換的要求（對信號變換的要求（V-VV-V、V-IV-I、I-VI-V、I-II-I ）FA1f 深度負反饋時深度負

41、反饋時盡量減小反饋網絡對基本放大電路的負載效應盡量減小反饋網絡對基本放大電路的負載效應7.6.2 設計舉例設計舉例例例7.6.2 設計一個帶負反饋的光電隔離器的驅動電路。設設計一個帶負反饋的光電隔離器的驅動電路。設vs的變化的變化范圍為范圍為05V，內阻，內阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知運。已知運放的放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。設計后仿真檢驗發光二極管的。設計后仿真檢驗發光二極管的電流。電流。 解解: :驅動電路需要將電壓驅動電路需要將電壓vs s轉換為電流轉換為電流io1o1已知已知LED的光強度的光強度流過流過LED的電流的電流io1

42、o1線線性性電壓信號電壓信號vs s線線性性選用電流串聯負反饋電路選用電流串聯負反饋電路光電隔離器光電隔離器解解: :選用電流串聯負反饋電路選用電流串聯負反饋電路 k110001fsgrAF所以所以 Rf=1kS 103so1fs viAg又因為根據又因為根據虛斷虛斷有有FA1f 深度負反饋時深度負反饋時fo1fRiFr v*7.7 負反饋放大電路的頻率響應負反饋放大電路的頻率響應7.7.2 增益增益- -帶寬積帶寬積7.7.1 頻率響應的一般表達式頻率響應的一般表達式7.7.1 頻率響應的一般表達式頻率響應的一般表達式基本放大電路的高頻響應基本放大電路的高頻響應比開環時增加了比開環時增加了H

43、MHj1ffAA 為基本放大電為基本放大電路通帶增益路通帶增益MAHfMfHHHfj11ffAFAAA 根據閉環增益表達式有根據閉環增益表達式有（設反饋網絡為純阻網絡）（設反饋網絡為純阻網絡）通帶通帶閉環增益閉環增益MfA其中其中同理可得同理可得閉環上限頻率閉環上限頻率HMHf)1(fFAf 比開環時減小了比開環時減小了閉環下限頻率閉環下限頻率FAffMLLf1 引入負反饋后，放大電路的通頻帶展寬了引入負反饋后，放大電路的通頻帶展寬了f HLfHfffffBW 7.7.1 頻率響應的一般表達式頻率響應的一般表達式例例7.7.1的波特圖的波特圖 開環增益開環增益反饋系數為反饋系數為0.01時時反饋系數為反饋系數為0.1時時反饋系數為反饋系數為1時時7.7.2 增益增益- -帶寬積帶寬積放大電路的增益放大電路的增益- -帶寬積為常數帶寬積為常數 HHHff11AffAFAFAfA 閉環增益閉環增益- -帶寬積帶寬積開環增益開環增益- -帶寬積帶寬積7.8 負反饋放大電路的穩定性負反饋放大電路的穩定性*7.8.2 頻率補償頻率補償7.8.1 負反饋放大電路的自激振蕩及負反饋放大電路的自激振蕩及 穩定工作的條件穩定工作的條件7.8.1 負反饋放大電路的自激振蕩及穩定工作的條件負反饋放大