模拟电子技术PPT第4章 放大电路中的反馈.ppt
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1、1第第四四章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈4.1 4.1 4.1 4.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念 4.2 4.2 4.2 4.2 负反馈放大负反馈放大负反馈放大负反馈放大电路类型与判别电路类型与判别电路类型与判别电路类型与判别4.3 4.3 4.3 4.3 负反馈对放大电路性能影响负反馈对放大电路性能影响负反馈对放大电路性能影响负反馈对放大电路性能影响4.4 4.4 4.4 4.4 负反馈放大电路计算负反馈放大电路计算负反馈放大电路计算负反馈放大电路计算4.5 4.5 4.5 4.5 负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振
2、荡负反馈放大电路的自激振荡2 4.1.14.1.1反馈的概念反馈的概念反馈的概念反馈的概念 回顾回顾回顾回顾稳定工作点电路稳定工作点电路稳定工作点电路稳定工作点电路输入量:输入量:输入量:输入量:V Vi i、V VBEBE、i iB B反反反反馈馈馈馈将将将将电电电电子子子子系系系系统统统统输输输输出出出出回回回回路路路路的的的的电电电电量量量量(电电电电压压压压或或或或电电电电流流流流),以一定的方式送回到输入回路的过程。以一定的方式送回到输入回路的过程。以一定的方式送回到输入回路的过程。以一定的方式送回到输入回路的过程。输出量:输出量:输出量:输出量:V VOO、V VCECE、i iC
3、 C、i iE E正向传输正向传输正向传输正向传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输T TU UBEBEI IC CI IC CU UE EI IB B反向传输反向传输反向传输反向传输信号从输出端到输入端的传输信号从输出端到输入端的传输信号从输出端到输入端的传输信号从输出端到输入端的传输4.1 反馈的基本概念反馈的基本概念3 4.1.2 4.1.2 反馈放大电路和组成框图反馈放大电路和组成框图反馈放大电路和组成框图反馈放大电路和组成框图 x xi i:反馈放大电路的输入信号:反馈放大电路的输入信号:反馈放大电路的输入信号:反
4、馈放大电路的输入信号 x xo o:输出信号:输出信号:输出信号:输出信号 x xf f:反馈信号:反馈信号:反馈信号:反馈信号 x xid id:基本放大电路的净输入信号:基本放大电路的净输入信号:基本放大电路的净输入信号:基本放大电路的净输入信号基本放大基本放大基本放大基本放大电电路的增益路的增益路的增益路的增益:反反反反馈馈放大放大放大放大电电路的增益路的增益路的增益路的增益(闭环闭环增益)增益)增益)增益):反向传输系数反向传输系数反向传输系数反向传输系数(反反反反馈馈系数系数系数系数):A=xo/xid 44.1.3 4.1.3 反馈的分类反馈的分类反馈的分类反馈的分类 仅在直流通路
5、中存在的反馈仅在直流通路中存在的反馈仅在直流通路中存在的反馈仅在直流通路中存在的反馈称为直流反馈,或者说,反馈量称为直流反馈,或者说,反馈量称为直流反馈,或者说,反馈量称为直流反馈,或者说,反馈量中只含有直流量时,称为中只含有直流量时,称为中只含有直流量时,称为中只含有直流量时,称为直流反直流反直流反直流反馈馈馈馈;仅在交流通路中存在的反馈仅在交流通路中存在的反馈仅在交流通路中存在的反馈仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈,或者说,反馈量称为交流反馈,或者说,反馈量称为交流反馈,或者说,反馈量称为交流反馈,或者说,反馈量中只含交流量时称为中只含交流量时称为中只含交流量时称为中只含交流量时称为交
6、流反馈交流反馈交流反馈交流反馈 。反馈量中既有直流量、又有反馈量中既有直流量、又有反馈量中既有直流量、又有反馈量中既有直流量、又有交流量,这样的反馈称为交流量,这样的反馈称为交流量,这样的反馈称为交流量,这样的反馈称为交、交、交、交、直流反馈直流反馈直流反馈直流反馈 例如:例如:例如:例如:R Re1:e1:交、直流反馈交、直流反馈交、直流反馈交、直流反馈R Re2 e2 则只有直流反馈则只有直流反馈则只有直流反馈则只有直流反馈(1 1)直流反馈与交流反馈)直流反馈与交流反馈)直流反馈与交流反馈)直流反馈与交流反馈5(2 2)正反馈与负反馈)正反馈与负反馈)正反馈与负反馈)正反馈与负反馈正反馈
7、:正反馈:正反馈:正反馈:使净输入信号量使净输入信号量使净输入信号量使净输入信号量x xidid比没有引入反馈时增大了。比没有引入反馈时增大了。比没有引入反馈时增大了。比没有引入反馈时增大了。常把区分反馈的正、负,称为区分反馈的常把区分反馈的正、负,称为区分反馈的常把区分反馈的正、负,称为区分反馈的常把区分反馈的正、负,称为区分反馈的极性极性极性极性。概念概念概念概念 负反馈:负反馈:负反馈:负反馈:使净输入信号量使净输入信号量使净输入信号量使净输入信号量x xidid比没有引入反馈时减小了。比没有引入反馈时减小了。比没有引入反馈时减小了。比没有引入反馈时减小了。另一角度另一角度另一角度另一角
8、度正反馈:正反馈:正反馈:正反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。负反馈:负反馈:负反馈:负反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。6 瞬时极性法:瞬时极性法:瞬时极性法:瞬时极性法:在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,标出某一在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,标出某一在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,标出某一在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,标
9、出某一时刻有关节点电压在某一瞬间的变时刻有关节点电压在某一瞬间的变时刻有关节点电压在某一瞬间的变时刻有关节点电压在某一瞬间的变 化的极性或支路电化的极性或支路电化的极性或支路电化的极性或支路电流的瞬时流向(用流的瞬时流向(用流的瞬时流向(用流的瞬时流向(用“+”+”、“-”-”号表示)。号表示)。号表示)。号表示)。例如:例如:例如:例如:因而有反因而有反因而有反因而有反馈时馈时放大放大放大放大电电路的路的路的路的净输净输入信号入信号入信号入信号R Re1e1和和和和 R Re2e2引入的反馈为负反馈引入的反馈为负反馈引入的反馈为负反馈引入的反馈为负反馈 。7(3 3)电压反馈与电流反馈)电压
10、反馈与电流反馈)电压反馈与电流反馈)电压反馈与电流反馈 电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈:在输出回路中,若反馈信号取自输出电压,:在输出回路中,若反馈信号取自输出电压,:在输出回路中,若反馈信号取自输出电压,:在输出回路中,若反馈信号取自输出电压,如图如图如图如图(a)(a)所示,即反馈信号直接与输出电压成正比;所示,即反馈信号直接与输出电压成正比;所示,即反馈信号直接与输出电压成正比;所示,即反馈信号直接与输出电压成正比;电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈:在输出回路中,若反馈信号取自输出电流,:在输出回路中,若反馈信号取自输出电流,:在输出回路中,若反馈信号取自输出电流,:在输出回路中,若反
11、馈信号取自输出电流,如图如图如图如图 (b)(b)所示,即反馈信号直接与输出电流成正比。所示,即反馈信号直接与输出电流成正比。所示,即反馈信号直接与输出电流成正比。所示,即反馈信号直接与输出电流成正比。8共射极电路共射极电路共射极电路共射极电路电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈采样的两种形式:采样的两种形式:采样的两种形式:采样的两种形式:RLuoRLuo9RLiERLiERf共射极电路共射极电路共射极电路共射极电路电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈采样的两种形式:采样的两种形式:采样的两种形式:采样的两种形式:10常用常用常用常用“输出短路法输出短路法输出短路法输出短路法”判断是电压反馈还是电流
12、反馈判断是电压反馈还是电流反馈判断是电压反馈还是电流反馈判断是电压反馈还是电流反馈(a)(b)例例例例4.1.14.1.111(4 4)串联反馈与并联反馈)串联反馈与并联反馈)串联反馈与并联反馈)串联反馈与并联反馈 串联反馈串联反馈串联反馈串联反馈:指在放大电路输入回路,反馈网络与基本指在放大电路输入回路,反馈网络与基本指在放大电路输入回路,反馈网络与基本指在放大电路输入回路,反馈网络与基本放大电路串联,如图(放大电路串联,如图(放大电路串联,如图(放大电路串联,如图(a a)。)。)。)。并联反馈并联反馈并联反馈并联反馈:指在放大电路输入回路,反馈网络与基本指在放大电路输入回路,反馈网络与基
13、本指在放大电路输入回路,反馈网络与基本指在放大电路输入回路,反馈网络与基本放大电路并联,如图(放大电路并联,如图(放大电路并联,如图(放大电路并联,如图(b b)。)。)。)。124.2.1 4.2.1 负反馈的负反馈的负反馈的负反馈的4 4种基本组态种基本组态种基本组态种基本组态负反馈类型有负反馈类型有4种组态种组态:电压串联负反馈电压串联负反馈 电压并联负反馈电压并联负反馈 电流串联负反馈电流串联负反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号取自哪个取自哪个取自哪个取自哪个输出量输出量输出量输出量反馈信号与输入反馈信号与输入反馈信号与输入反馈信号与输入信号的连接方式信
14、号的连接方式信号的连接方式信号的连接方式4.2负反馈放大电路组态与判别负反馈放大电路组态与判别13负反馈的负反馈的负反馈的负反馈的4 4种基本组态框图种基本组态框图种基本组态框图种基本组态框图14电压负反馈的特性电压负反馈的特性电压负反馈的特性电压负反馈的特性稳定输出电压稳定输出电压稳定输出电压稳定输出电压负载变化时,负载变化时,负载变化时,负载变化时,输出电压稳定输出电压稳定输出电压稳定输出电压稳定输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻 顺序:按信号从前向后,顺序:按信号从前向后,顺序:按信号从前向后,顺序:按信号从前向后,再由反馈支路从后向前再由反馈支路从后向前再由反馈支路从后向前再由反馈支路从
15、后向前注意:三极管基极、集注意:三极管基极、集注意:三极管基极、集注意:三极管基极、集电极电位变化相反电极电位变化相反电极电位变化相反电极电位变化相反串联反馈:串联反馈:串联反馈:串联反馈:vid=vi-vF电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈4.2.2.4.2.2.电压串联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈15开开开开环环增益增益增益增益反反反反馈馈系数系数系数系数闭环闭环增益增益增益增益电压负反馈电路有稳压特性电压负反馈电路有稳压特性电压负反馈电路有稳压特性电压负反馈电路有稳压特性 例例例例16闭环闭环互互互互导导增益增益增益增益 互导开环增益互导开环增益互导开环增益互导开环增益
16、互阻反馈系数互阻反馈系数互阻反馈系数互阻反馈系数电流负反馈:有稳定电流特性电流负反馈:有稳定电流特性电流负反馈:有稳定电流特性电流负反馈:有稳定电流特性 4.2.3 4.2.3 电流串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈 例例例例174.2.4.4.2.4.电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈 反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流 i if f根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为电压并联负电压并联负电压并联负电压并联负反馈。反馈。反馈。反馈。i id
17、 d=i ii i-i if f从从从从输输输输入入入入端端端端看看看看,输输输输入入入入支支支支路路路路与与与与反反反反馈馈馈馈支支支支路路路路交于一点,交于一点,交于一点,交于一点,故为并联反馈。故为并联反馈。故为并联反馈。故为并联反馈。所以是电压反馈所以是电压反馈所以是电压反馈所以是电压反馈有:有:有:有:u uo o=0=0i if f与输出量无关与输出量无关与输出量无关与输出量无关18互互互互导导反反反反馈馈系数系数系数系数开开开开环环互阻增益互阻增益互阻增益互阻增益闭环互阻增益闭环互阻增益闭环互阻增益闭环互阻增益电压并联负反馈:电压并联负反馈:电压并联负反馈:电压并联负反馈:电压负
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