1、第第6 6章章 負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路 6.1 概述 6.2 負(fù)反饋放大電路的框圖和一般 關(guān)系 6.3 負(fù)反饋對放大電路性能的影響 6.4 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性 6.1.1 6.1.1 反饋的基本概念反饋的基本概念 6.1.2 6.1.2 反饋的分類反饋的分類 6.1.3 6.1.3 負(fù)反饋的四種組態(tài)負(fù)反饋的四種組態(tài)6 6.1 概述概述6.1.1反饋的基本概念反饋的基本概念 什么是反饋？ 首先看右圖:圖中Re兩端的電壓反映出輸出回路中的電流大小和變化ic iE vc (=iERe) vBE (=vB-vE) iB ic (iE) ic ie 由此得反饋的概念：由此得反饋的概念： 在放大

2、電路中信號(hào)的傳輸是從輸入端到輸在放大電路中信號(hào)的傳輸是從輸入端到輸出端，這個(gè)方向稱為出端，這個(gè)方向稱為正向傳輸正向傳輸。反饋反饋就是將輸就是將輸出信號(hào)取出一部分或全部送回到放大電路的輸出信號(hào)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(hào)相加或相減后再作用到入回路，與原輸入信號(hào)相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。放大電路的輸入端。6.1.2 反饋的分類和判斷反饋的分類和判斷 正反饋正反饋:加入反饋后，凈輸入信號(hào)增大加入反饋后，凈輸入信號(hào)增大, ,輸出輸出幅度增大，等效增益增大幅度增大，等效增益增大. .負(fù)反饋負(fù)反饋: :加入反饋后，加入反饋后，凈輸入信號(hào)減小凈輸入信號(hào)減小 ，輸出幅度減

3、小輸出幅度減小 ，等效增益，等效增益下降下降. 判斷方法判斷方法: 根據(jù)反饋極性的不同根據(jù)反饋極性的不同:即先假定輸入即先假定輸入信號(hào)為某一個(gè)瞬時(shí)極性，然后逐級(jí)推出電路其信號(hào)為某一個(gè)瞬時(shí)極性，然后逐級(jí)推出電路其他有關(guān)各點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的相位變化，最后判斷反他有關(guān)各點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的相位變化，最后判斷反饋到輸入端信號(hào)的瞬時(shí)極性是增強(qiáng)還是削弱了饋到輸入端信號(hào)的瞬時(shí)極性是增強(qiáng)還是削弱了原來的輸入信號(hào)原來的輸入信號(hào)。1. 正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋舉例舉例:判斷下列圖判斷下列圖(a)與與(b)何為正反饋何為正反饋?何為負(fù)反饋何為負(fù)反饋?輸入電壓輸入電壓vI加在集成運(yùn)放的反相加在集成運(yùn)放的反相端端(-)且設(shè)瞬時(shí)極

4、性為正且設(shè)瞬時(shí)極性為正( ，代代表該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為增大表該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為增大);則輸出電壓的瞬時(shí)極性為負(fù)則輸出電壓的瞬時(shí)極性為負(fù)(，該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為減小該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為減小);而而反饋電壓反饋電壓vF由輸出端通過電阻由輸出端通過電阻R1、R3分壓后得到，因此，反分壓后得到，因此，反饋電壓饋電壓增強(qiáng)了輸入電壓的作用，增強(qiáng)了輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)提高使放大倍數(shù)提高。 輸入電壓輸入電壓vI加在集成運(yùn)放的同相加在集成運(yùn)放的同相端端(+)且設(shè)瞬時(shí)極性為正且設(shè)瞬時(shí)極性為正( ,代代表該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為增大表該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為增大);則輸出電壓的瞬時(shí)極性也為正則輸出電壓的瞬時(shí)極性也為

5、正( ,該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為增該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為增大大);而反饋電壓而反饋電壓vF由輸出端通過由輸出端通過電阻電阻R3、R4分壓后得到，因此，分壓后得到，因此，反饋電壓反饋電壓消弱了輸入電壓的作消弱了輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)提高降低用，使放大倍數(shù)提高降低。 正反饋可使輸出幅度增加，負(fù)反饋則使輸出幅度減正反饋可使輸出幅度增加，負(fù)反饋則使輸出幅度減小。小。在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后，正反饋和負(fù)反饋可在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后，正反饋和負(fù)反饋可用下列規(guī)則來判斷：用下列規(guī)則來判斷：反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路一點(diǎn)（并聯(lián)反饋）一點(diǎn)（并聯(lián)反饋）時(shí)，瞬時(shí)極性相同的為正反饋

6、，瞬時(shí)時(shí)，瞬時(shí)極性相同的為正反饋，瞬時(shí)極性相反的是負(fù)反饋；極性相反的是負(fù)反饋；正反饋和負(fù)反饋的判斷法之二正反饋和負(fù)反饋的判斷法之二：正反饋正反饋負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路兩個(gè)不同點(diǎn)（串兩個(gè)不同點(diǎn)（串聯(lián)反饋）聯(lián)反饋）時(shí)，瞬時(shí)極性相同的為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相反時(shí)，瞬時(shí)極性相同的為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點(diǎn)是基極和發(fā)射極，對的是正反饋。對三極管來說這兩點(diǎn)是基極和發(fā)射極，對運(yùn)算放大器來說是同相輸入端和運(yùn)算放大器來說是同相輸入端和反反相相 輸入端。輸入端。 以上輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性都是指對地而以上輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性都

7、是指對地而言，這樣才有可比性。言，這樣才有可比性。負(fù)反饋負(fù)反饋正反饋正反饋判斷方法：判斷方法：根據(jù)反饋量本身的交、直流性質(zhì)。根據(jù)反饋量本身的交、直流性質(zhì)。直流反饋：直流反饋：反饋量只包含直流量；反饋量只包含直流量；交流反饋：交流反饋：反饋量中只反饋量中只有交流量；有交流量；交直流反饋：交直流反饋：如果反饋量既有直流量又有交流如果反饋量既有直流量又有交流量。量。2. 直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋舉例：舉例：判斷下列圖判斷下列圖(a)與與(b)何為直流反饋何為直流反饋?何為交流反饋何為交流反饋?在圖所示的運(yùn)放電路中，Rf和Cf網(wǎng)絡(luò)是通高頻、阻低頻的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中R2上只有直流成分，因此是直流

8、反饋。 在圖所示的運(yùn)放電路中，Rf和Cf只有交流成分通過，因此，這個(gè)反饋是交流反饋。 直流反饋的作用能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，而對于放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)(如放大倍數(shù)、通頻帶、輸入及輸出電阻等)沒有影響；而交流負(fù)反饋對放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)會(huì)產(chǎn)生不同的影響，是改善電路技術(shù)指標(biāo)的主要手段，也是本章要討論的主要內(nèi)容。3.電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋電壓反饋：電壓反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電壓成比例；電流反饋：電流反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電流成比例。電壓反饋與電流反饋的判斷：電壓反饋與電流反饋的判斷：將輸出電壓短路，若反饋信號(hào)為零，則為電壓反饋；若反饋信號(hào)仍然存在，則為電流反饋。舉例：舉例：判斷下列圖判斷

9、下列圖(a)與與(b)何為電壓反饋何為電壓反饋?何為電流反饋何為電流反饋?R1上的反饋電壓vF是運(yùn)放的輸出電壓vo，經(jīng)R1、Rf、Cf網(wǎng)絡(luò)分壓得到，說明反饋量與取自輸出電壓vo，為電壓反饋?；蛘?，將輸出端短路，則vF=0，也就說反饋量不存在。Rf、Cf網(wǎng)絡(luò)中流過的電流iF=io，為電流反饋?；蛘?，將輸出端短路，反饋量仍存在，為電流反饋。 一般來說：一般來說： 反饋元件直接接在輸出端為電壓反饋。反饋元件直接接在輸出端為電壓反饋。 反饋元件只要沒有直接接到輸出端，均為電流反饋。反饋元件只要沒有直接接到輸出端，均為電流反饋。 (特別注意：負(fù)載不屬于放大器，因此不能算作反饋元特別注意：負(fù)載不屬于放大器

10、，因此不能算作反饋元件。件。)電壓與電流反饋的簡易判斷方法電壓與電流反饋的簡易判斷方法4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極路的同一個(gè)電極; 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極。在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極。 對于三極管來說，對于三極管來說，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在輸入三極管的基極或加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。射極

11、則為串聯(lián)反饋。 此時(shí)反饋信號(hào)此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電流與輸入信號(hào)是電流相加減的關(guān)系。相加減的關(guān)系。 此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電壓相加減的關(guān)系。是電壓相加減的關(guān)系。 對于運(yùn)算放大器來說，反饋信號(hào)與輸對于運(yùn)算放大器來說，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，入信號(hào)同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在同相輸入端一個(gè)則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在同相輸入端一個(gè)加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。 此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電壓相加減的關(guān)系。是電壓相加減的關(guān)系。 此時(shí)反饋信號(hào)此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電流與輸入信號(hào)是電流

12、相加減的關(guān)系。相加減的關(guān)系。6.1.3 負(fù)反饋的四種組態(tài)負(fù)反饋的四種組態(tài) 對于負(fù)反饋來說，根據(jù)反饋信號(hào)在輸出端采樣方式以及在輸入回路中求和形式的不同，共有四種組態(tài)，它們分別是： 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋。 下面通過例子來說明如何判斷?1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 R1上的壓降為零，電阻RF引入一個(gè)反饋，反饋電壓vF為輸出電壓vo在R2和RF上的分壓而得，屬電壓反饋電壓反饋；又集成運(yùn)放的差模輸入電壓(凈輸入電壓)vid=vi-vf，反饋電壓削弱外加輸入電壓的作用，使放大倍數(shù)降低，為負(fù)反饋負(fù)反饋；vi與vf接在輸入回路不同端，為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。所以該組態(tài)

13、是電壓串聯(lián)負(fù)反饋。2.電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋反饋電壓反饋電壓vf=ioRf取自輸出電取自輸出電流流,為電流反饋電流反饋。又集成運(yùn)放的差模輸入電壓(凈輸入電壓)為vid=vi-vf，為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。由瞬時(shí)極性法知該反饋為負(fù)反饋負(fù)反饋?？梢姡栽摻M態(tài)是電流串聯(lián)負(fù)反饋。3.電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋反饋電流反饋電流if取自輸出電壓取自輸出電壓v0,為電壓反饋電壓反饋。又凈輸入電流為iid=ii-if，為并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋。由瞬時(shí)極性法知該反饋為負(fù)反饋負(fù)反饋。可見，所以該組態(tài)是電壓并聯(lián)負(fù)反饋。4.電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋反饋電流反饋電流if取自輸出電流取自輸出電流i0,為電流反饋電流反

14、饋。又凈輸入電流為iid=ii-if，為并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋。由瞬時(shí)極性法知該反饋為負(fù)反饋負(fù)反饋?？梢?，所以該組態(tài)是電流并聯(lián)負(fù)反饋。例例6.1：判斷：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋電壓反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋uoifib=i+ifuo此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，對直流也起作用。此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，對直流也起作用。+VCCRCC2C1Rfvivoiibif問題：問題：三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)如何提供？能否在三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)如何提供？能否在反饋回路加隔直電容？反饋回路加隔直電容？不能！不能！Rf為三極管提供靜態(tài)電流

15、！為三極管提供靜態(tài)電流！Rf 的作用：的作用：1. 提供靜態(tài)工作點(diǎn)。提供靜態(tài)工作點(diǎn)。2. 直流負(fù)反饋，穩(wěn)定直流負(fù)反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)。3. 交流負(fù)反饋，穩(wěn)定交流負(fù)反饋，穩(wěn)定放大倍數(shù)。放大倍數(shù)。例例6.2 判斷判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流反饋電流反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋iE2vFiFiBvC1vB2vC1vB2iB2iE2voviiiBiFvFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2例例6.2:判斷判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流并聯(lián)負(fù)反饋。對直流也起作用，可以穩(wěn)電流并聯(lián)負(fù)反饋。對直流也起

16、作用，可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。定靜態(tài)工作點(diǎn)。voviiiBiFvFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2vC1vB2例例6.3 試判斷圖試判斷圖6.3所示電路的反饋組態(tài)所示電路的反饋組態(tài)。解解: 根據(jù)瞬時(shí)極性法，見圖根據(jù)瞬時(shí)極性法，見圖中的紅色中的紅色“+”、“- -” 號(hào)，可號(hào)，可知經(jīng)電阻知經(jīng)電阻R1加在基極加在基極B1上的上的是直流并聯(lián)負(fù)反饋。因反饋是直流并聯(lián)負(fù)反饋。因反饋信號(hào)與輸出電流成比例，故信號(hào)與輸出電流成比例，故又為電流反饋。結(jié)論：是直又為電流反饋。結(jié)論：是直流電流并聯(lián)負(fù)反饋。流電流并聯(lián)負(fù)反饋。 經(jīng)經(jīng)Rf 加在加在E1上是交流負(fù)反饋。反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加上是交流負(fù)反饋。反饋信號(hào)和輸

17、入信號(hào)加在在T1兩個(gè)輸入電極，故為串聯(lián)反饋。兩個(gè)輸入電極，故為串聯(lián)反饋。結(jié)論：交流電壓串聯(lián)負(fù)結(jié)論：交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。反饋。 例題6. 3圖例例6.4:試判斷圖試判斷圖6.4所示電路的反饋組態(tài)所示電路的反饋組態(tài) 解解: 根據(jù)瞬時(shí)極性法根據(jù)瞬時(shí)極性法，見圖中的紅色，見圖中的紅色+、- - 號(hào)號(hào)，可知是負(fù)反饋。，可知是負(fù)反饋。 因反饋信號(hào)和輸入信因反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加在運(yùn)放號(hào)加在運(yùn)放A1的兩個(gè)輸?shù)膬蓚€(gè)輸入端，故為串聯(lián)反饋。入端，故為串聯(lián)反饋。 例題6. 4圖 因反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。因反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，故為電壓反饋。結(jié)論：交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。結(jié)論：交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

18、動(dòng) 畫 9 - 1動(dòng)畫9-2例例6.5:判斷圖示電路中判斷圖示電路中RE1、RE2 的負(fù)反饋?zhàn)饔玫呢?fù)反饋?zhàn)饔?。R RE2E2對交流不起作對交流不起作用，用，R RE1E1對交、直對交、直流均起作用流均起作用電流串聯(lián)反饋電流串聯(lián)反饋RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuoui+另外再看幾個(gè)例子：另外再看幾個(gè)例子：思考思考例例6.6 判斷判斷R Rf f是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的類型。是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的類型。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCvovi+T1T2Rf電壓串聯(lián)負(fù)反饋（交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋（交流反饋） +C1RB1RC1RB21

19、RB22RC2RE2RE1C3C2+VCCvovi+T2Rf 若若Rf與與T發(fā)射極相接如圖所示，引入的是發(fā)射極相接如圖所示，引入的是何種類型的何種類型的反饋？反饋？T1 電流串聯(lián)正反饋電流串聯(lián)正反饋例例6.7 判斷圖示電路判斷圖示電路R Rf f的反饋類型的反饋類型。電流并聯(lián)負(fù)反饋（交、直流反饋）電流并聯(lián)負(fù)反饋（交、直流反饋）+ +uouiRE2RfRE1RC1RC2+UCC+例例6.8：判斷如圖電路中：判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。的?fù)反饋?zhàn)饔?。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCvovivbeie電流串聯(lián)反饋電流串聯(lián)反饋RE2對交流反對交流反饋不起作用饋不起作用1.

20、 對交流信號(hào)：對交流信號(hào)：ievevbe=vi-veibieRE1：電流串聯(lián)負(fù)反饋。：電流串聯(lián)負(fù)反饋。2. 對直流信號(hào)：對直流信號(hào)：RE1、RE2對對直流均起作直流均起作用，通過反用，通過反饋穩(wěn)定靜態(tài)饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。工作點(diǎn)。反饋過程：反饋過程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCvoviVBEIEVBVEVE=IE(RE1+RE2)VBE=VBVEIBIE212BBCCBBRVVRR恒定例例6.9：判斷如圖電路中：判斷如圖電路中RE3的負(fù)反饋?zhàn)饔?。的?fù)反饋?zhàn)饔谩?VCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3vivbe1vfie3ie3vfvbe1=vivfvc

21、1vc2ib3ie3電流串聯(lián)負(fù)反饋，對直流不起作用。電流串聯(lián)負(fù)反饋，對直流不起作用。 例例6.10:回答下列問題。回答下列問題。 例例6.10電路圖電路圖求在靜態(tài)時(shí)運(yùn)放求在靜態(tài)時(shí)運(yùn)放的共模輸入電壓的共模輸入電壓;若要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電若要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓反饋壓反饋, Rf 應(yīng)接向應(yīng)接向何處何處?要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓負(fù)反饋負(fù)反饋,運(yùn)放的輸入運(yùn)放的輸入端極性如何確定？端極性如何確定？求引入電壓串聯(lián)求引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后的閉環(huán)電負(fù)反饋后的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)壓放大倍數(shù)。解：解：靜態(tài)時(shí)運(yùn)放的共模輸入電壓，即靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)運(yùn)放的共模輸入電壓，即靜態(tài)時(shí) T1和和T2的集電極的集電極 電位。電位。 例6.10電路圖

22、Ic1 = Ic2 = Ic3 /2V7 . 97 . 09V9156V666241515BE3B3E3EER2B3221EECCR2VVVVVVRRRVVVV5mA5 . 0mA13 . 5157 . 9c1C1CCC2C1C2C1e3EEE3C3RIVVVIIRVVI解解 :可以把差動(dòng)放大電路看成運(yùn)放可以把差動(dòng)放大電路看成運(yùn)放A的輸入級(jí)。輸入信號(hào)的輸入級(jí)。輸入信號(hào)加在加在T1的基極，要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)反饋，反饋信號(hào)必然要加在的基極，要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)反饋，反饋信號(hào)必然要加在B2。所以要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓反所以要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓反饋饋, Rf應(yīng)接向應(yīng)接向B2。解解既然是串聯(lián)反饋既然是串聯(lián)反饋, 反饋和輸入信號(hào)接到反饋

23、和輸入信號(hào)接到差放的兩個(gè)輸入端。差放的兩個(gè)輸入端。要實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋，必為要實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋，必為同極性信號(hào)。差放輸同極性信號(hào)。差放輸入端的瞬時(shí)極性，見入端的瞬時(shí)極性，見圖中紅色標(biāo)號(hào)。根據(jù)圖中紅色標(biāo)號(hào)。根據(jù)串聯(lián)反饋的要求，可串聯(lián)反饋的要求，可確定確定B2的極性，的極性，見圖中綠色標(biāo)號(hào)，由此可確定運(yùn)放的輸入端極性。見圖中綠色標(biāo)號(hào)，由此可確定運(yùn)放的輸入端極性。例6.10電路圖 解解 :求引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后的閉環(huán)電壓增求引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后的閉環(huán)電壓增 益，可把差放和運(yùn)放合為一個(gè)整體看待。益，可把差放和運(yùn)放合為一個(gè)整體看待。 圖6.10電路圖為了保證獲得運(yùn)為了保證獲得運(yùn)放綠色標(biāo)號(hào)的極放綠色標(biāo)號(hào)的極性，性，B1

24、相當(dāng)同相相當(dāng)同相輸入端，輸入端，B2相當(dāng)相當(dāng)反向輸入端。為反向輸入端。為此該電路相當(dāng)同此該電路相當(dāng)同相輸入比例運(yùn)算相輸入比例運(yùn)算電路。所以電壓電路。所以電壓增益為增益為2bf1RRAvv6.2 負(fù)反饋放大電路的框圖與一般關(guān)系式 6.2.1 6.2.1 負(fù)反饋的方塊圖負(fù)反饋的方塊圖 6.2.2 6.2.2 負(fù)反饋放大電路增益負(fù)反饋放大電路增益 6.2.3 6.2.3 四種負(fù)反饋組態(tài)的方框圖四種負(fù)反饋組態(tài)的方框圖 6.2.46.2.4 負(fù)反饋電路放大倍數(shù)計(jì)算負(fù)反饋電路放大倍數(shù)計(jì)算 6.2.1 負(fù)反饋的方塊圖負(fù)反饋的方塊圖idXoXiX基本放大電路基本放大電路fX反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)FA 以上幾個(gè)量都采

25、用了復(fù)數(shù)表示，因?yàn)橐紤]實(shí)際電以上幾個(gè)量都采用了復(fù)數(shù)表示，因?yàn)橐紤]實(shí)際電路的相移。由于路的相移。由于 輸入信號(hào)輸入信號(hào)( (ii 或或 ui ) ) 凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)( (iid 或或 uid) ) 輸出信號(hào)輸出信號(hào)( (io 或或 uo ) ) 反饋信號(hào)反饋信號(hào)( (if 或或 uf ) )iX0XfXidXoffididoXXXAFXXX 式中：式中：稱為環(huán)路增益。稱為環(huán)路增益。FAidXoXiX基本放大電路基本放大電路fX反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)FAoidfiidf1XAXAAXXXAF閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)idifXXX凈輸入凈輸入0idXAX 閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)f0XFX反饋系

26、數(shù)反饋系數(shù)6.2.2 負(fù)反饋放大電路增益負(fù)反饋放大電路增益 它反映了反饋對放大電路影響的程度。它反映了反饋對放大電路影響的程度。 可分為下列三種情況可分為下列三種情況 (1)當(dāng)當(dāng) 1時(shí)，時(shí)， ，相當(dāng)于，相當(dāng)于負(fù)反饋負(fù)反饋 (2)當(dāng)當(dāng) 1時(shí)，時(shí)， ，相當(dāng)于，相當(dāng)于正反饋正反饋 (3)當(dāng)當(dāng) =0 時(shí)，時(shí)， = ，相當(dāng)于輸入為，相當(dāng)于輸入為 零時(shí)仍有輸出，故稱為零時(shí)仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)自激狀態(tài)”。FA1FA1FA1fAAAfAfAFA1fAA稱為反饋深度稱為反饋深度1、討論討論 2. 深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋FFAAA11f 環(huán)路增益環(huán)路增益 是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路

27、的增益，當(dāng)所形成環(huán)路的增益，當(dāng) 1時(shí)稱為時(shí)稱為深度深度負(fù)反饋負(fù)反饋，與，與 1+ 1相當(dāng)。于是閉環(huán)放大相當(dāng)。于是閉環(huán)放大倍數(shù)倍數(shù):FAFAFA 也就是說在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)也就是說在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)，與有源器件的參數(shù)與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(wǎng)絡(luò)是無源元件構(gòu)成的，基本無關(guān)。一般反饋網(wǎng)絡(luò)是無源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反饋時(shí)的其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反饋時(shí)的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。由此可見：對于復(fù)雜的負(fù)反饋電路，增益的計(jì)由此可見：對于復(fù)雜的負(fù)反饋電路，增益的計(jì)算可簡化為反饋系數(shù)的計(jì)

28、算。算可簡化為反饋系數(shù)的計(jì)算。 在此還要注意的是在此還要注意的是 、 和和 可以是可以是 電壓信號(hào)電壓信號(hào)，也可以是電流信號(hào)。，也可以是電流信號(hào)。iXfXoX (1) 當(dāng)它們都是電壓信號(hào)時(shí)，當(dāng)它們都是電壓信號(hào)時(shí)， 、 、 無量綱，無量綱， 和和 是電壓放大倍數(shù)。是電壓放大倍數(shù)。 AfAFAfA (2) 當(dāng)它們都是電流信號(hào)時(shí)，當(dāng)它們都是電流信號(hào)時(shí)， 、 、 無量綱，無量綱， 和和 是電流放大倍數(shù)。是電流放大倍數(shù)。 AfAFAfA (3) 當(dāng)它們既有電壓信號(hào)也有電流信號(hào)時(shí)，當(dāng)它們既有電壓信號(hào)也有電流信號(hào)時(shí)， 、 、 有量綱，有量綱， 和和 也有專門的放大倍數(shù)的稱謂。也有專門的放大倍數(shù)的稱謂。fAA

29、AfAF3、需說明：、需說明：6.2.3 四種反饋組態(tài)電路的方框圖四種反饋組態(tài)電路的方框圖 對于不同組態(tài)的負(fù)反饋放大電路來說，其中開環(huán)放大倍數(shù)和反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)物理意義和量綱都各不相同，因此，統(tǒng)稱之為廣義的放大倍數(shù)和廣義的反饋系數(shù)。6.2.4 深度負(fù)反饋電路放大倍數(shù)計(jì)算深度負(fù)反饋電路放大倍數(shù)計(jì)算0vvidVAVfvv0VFViidfVVVvvvvvvvv11AA FF00vvidvvfiidfidvvvvidVVA VAVVVVA F V1. 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋vvvv|1|1A Fvv1vvfAF結(jié)論結(jié)論:0ividIAVfvi0VFIiidfVVV2. 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)

30、反饋ivvi|1|1A Fivivvivi11AA FF00ividivfiidfidivviidIIA VAVVVVA F V ivfvi1AF結(jié)論結(jié)論:0viidVAIiv0fIFViidfIII3. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋viiv|1|1A Fviviiviv11AA FF00viidvifiidfidviividVVA VAIIIIA F V vifiv1AF結(jié)論結(jié)論:0iiidIAIii0fIFIiidfIII4. 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋iiii|1|1A F iiiiiiii11AA FF 00iiidiifiidfidiiiiidIIAVAIIIIA FV iifii

31、1AF結(jié)論結(jié)論:解解:在求電壓放大倍數(shù)表達(dá)式時(shí)，可以把在求電壓放大倍數(shù)表達(dá)式時(shí)，可以把A1和和A2看成看成一個(gè)運(yùn)算放大器，見圖中棕色線框。因一個(gè)運(yùn)算放大器，見圖中棕色線框。因A1和和A2 都是都是反相輸入的，因此可確定輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間反相輸入的，因此可確定輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的極性關(guān)系。的極性關(guān)系。該電路相當(dāng)于該電路相當(dāng)于同相比例運(yùn)算同相比例運(yùn)算電路，所以電路，所以:例例6.11 求圖示電路的電壓放大倍數(shù)。求圖示電路的電壓放大倍數(shù)。例6.11電路圖651RRAvv6.3 負(fù)反饋對放大電路性能影響負(fù)反饋對放大電路性能影響 6.3.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 6.3.2

32、減小非線性失真和抑制干擾減小非線性失真和抑制干擾 6.3.3 提高反饋環(huán)內(nèi)信噪比提高反饋環(huán)內(nèi)信噪比 6.3.4 改善放大電路的頻率特性改善放大電路的頻率特性6.3.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性AFAA 1f )1(dd2fAFAA AAAFAAd11dff Af 的相對變化量的相對變化量A 的相對變化量的相對變化量放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高AAAAAF dd 11 f f 負(fù)負(fù)反反饋饋，例例 6.12 A = 103 ，負(fù)反饋使，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高 100 倍，求倍，求 F、Af 、A 變化變化 10% 時(shí)的時(shí)的 A f ，以及，以及 dAf

33、 /Af 。解：解： (1) 1 + AF = 100，則則 F = (100 1) / A = 0.099(2)AFAA 1f = 103 / 100 = 10(3)%1 . 0)1 . 01001d11df f （AAAFAA此時(shí)的此時(shí)的 A f =%)1 . 01(10d1)f f (f AAA負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。6.3.2 減小非線性失真減小非線性失真vf加入加入負(fù)反饋負(fù)反饋無負(fù)反饋無負(fù)反饋FvfAvivo+vidvo大大小小viA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真減小失真動(dòng)畫演示減小失真動(dòng)畫

34、演示6.3.3 改善放大電路的頻率特性改善放大電路的頻率特性無反饋時(shí)：無反饋時(shí)： BW = fH fL fH引入反饋后，引入反饋后， 1f，AFAA FAAAFAAAFAAALLLfm m mf HHHf1 ,1 1 ，fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可證明：可證明：fHf = (1 + AF) fHfLf = fL / (1 + AF)= (1 + AF) fH= (1 + AF) BW fHf BWf = fHf fLf例例6.13 已知集成運(yùn)放中頻開環(huán)差模放大倍數(shù)已知集成運(yùn)放中頻開環(huán)差模放大倍數(shù)Am=104，上，上限頻率限頻率

35、fH=10Hz，下限頻率，下限頻率fL=1Hz。引入負(fù)反饋后，閉。引入負(fù)反饋后，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)環(huán)電壓放大倍數(shù)Amf=10，試問反饋深度等于多少？此時(shí)，試問反饋深度等于多少？此時(shí)負(fù)反饋放大電路的通頻帶等于多少？增益帶寬積又為多負(fù)反饋放大電路的通頻帶等于多少？增益帶寬積又為多少？少？mmfm1AAA F解解：因?yàn)?3mmmf1011010AA FA所以反饋深度:又HLff所以通頻帶寬:3fHfmH(1)1010Hz100kHzBWfA F f頻帶增益積:4mf1010010MHzABWKHz6.3.5 改變放大電路的輸入和輸出電阻改變放大電路的輸入和輸出電阻1、對輸入電阻的影響、對輸入電阻的影響

36、(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idfididiifiiiVVVAFVVRIII if i(1) RAF R 深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋： ifRRif A FRiiViIidVidAFV fV理解：理解：串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個(gè)電阻，串聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個(gè)電阻，故輸入電阻增加。故輸入電阻增加。(2) 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ididiifiid fididVVVRIIIIAFI iif1RRAF 深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋：0ifRRif A FRiiViId iIfIIidAF 理解：理解：并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了一并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了一 條支條支 路，故輸入電阻減小。路，故輸入電阻減小。2、對輸出電阻的影響、對輸出電阻的影響(1) 電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋 F 與與 A 并聯(lián)，使輸出電阻減小。并聯(lián)，使輸出電阻減小。AFRoRof oof1RRAFA 為負(fù)載開路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。為負(fù)載開路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋：0ofR理解：理解：電壓負(fù)反饋目的是阻止電壓負(fù)反饋目的是阻止 v vo o的變化，穩(wěn)定輸出的變化，穩(wěn)定輸出 電壓電壓。放大電路空載時(shí)放大電路空載