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第六章 放大电路的反馈原理
? 6.1 反馈的基本概念 ? 6.2 负反馈放大电路的组态 ? 6.3 反馈的表示方法 ? 6.4 深度负反馈放大电路的计算 ? 6.5 负反馈对放大电路性能的影响
重点:反馈的判断,负反馈对电路性能的影响,负反馈电路的计算

6.1 反馈的基本概念
6.1.1 什么是反馈
反馈是将放大电路的输出量的一部分或全部, 反馈是将放大电路的输出量的一部分或全部,按 输出量的一部分或全部 方式送回到输入回路 输入量的过程 一定的方式送回到输入回路,去影响输入量的过程。 一定的方式送回到输入回路,去影响输入量的过程。 判断一个电路有无反馈关键是 看有无反馈通路( 看有无反馈通路(信号反向流 通的渠道)。 通的渠道)。 开环放大电路 :有A无 F 无 闭环放大电路 :有A有 F 有 开环增益 A=Xo/Xi’ 闭环增益 Af=Xo/Xi 反馈系数 F=Xf/Xo
Xi’ Xi

基本 放大电路
Xo

A F

Xf

6.1 反馈的基本概念
6.1.2 负反馈与正反馈(极性) 负反馈与正反馈(极性)
反馈结果使原输入量增强(输出量增大):正反馈。 反馈结果使原输入量增强(输出量增大):正反馈。 增强 ): 反馈结果使原输入量削弱 输出量减小): 反馈。 削弱( ):负 反馈结果使原输入量削弱(输出量减小):负反馈。 瞬时极性法: 瞬时极性法: 同一瞬间, 同一瞬间,通过标注电路各点交流量的相对极性来判断 反馈极性。 反馈极性。 步骤: 步骤: 1、先假定输入量的瞬时极性(对地)。 、先假定输入量的瞬时极性(对地)。 2、依次确定电路有关各点的瞬时极性。 、依次确定电路有关各点的瞬时极性。 3、判断反馈量对输入量的影响。使之增强 正反馈。 、判断反馈量对输入量的影响。使之增强——正反馈。 正反馈 使之削弱——负反馈。 负反馈。 使之削弱 负反馈

+ +
ui

– +

+

– + uf +
uo

+ uf -

ube=ui-uf

ube=ui-uf

+

+

+

– + –

+



+ +



+

6.1 反馈的基本概念
6.1.3 交流反馈与直流反馈(性质) 交流反馈与直流反馈(性质)
反馈信号是 交流量 直流量 交、直流量 构成交流反馈——用于改善交流性能。 用于改善交流性能。 构成交流反馈 用于改善交流性能 构成直流反馈——用于稳定静态工作点。 用于稳定静态工作点。 构成直流反馈 用于稳定静态工作点 构成交、直流反馈。 构成交、直流反馈。

观察大容量电容对反馈信号的影响。 判断时注意观察大容量电容对反馈信号的影响。

C uo ui Ce

6.2 负反馈放大电路的组态
反馈网络 连接输出回路 连接输入回路 不同连接方式对电路影响不同,构成不同组态。 不同连接方式对电路影响不同,构成不同组态。

6.2.1 电压反馈与电流反馈
——从输出端连接方式区分 从输出端连接方式区分 反馈信号正比(取自)输出电压——电压反馈 反馈信号正比(取自)输出电压 电压反馈 反馈信号正比(取自)输出电流——电流反馈 反馈信号正比(取自)输出电流 电流反馈 方法: 判断方法: A F uo A F Io 假设u 假设 o = 0(交流短路) (交流短路) 若反馈消失——电压反馈 若反馈消失 电压反馈 反馈仍存在——电流反馈 反馈仍存在 电流反馈

– + – +


C

+

+

+

+ +

+

+

+

6.2 负反馈放大电路的组态
6.2.2 串联反馈与并联反馈
——从输入端连接方式区分 从输入端连接方式区分 Xi与Xf表现为电压形式的加减关系 表现为电压形式的加减关系——串联反馈 串联反馈 Xi与Xf表现为电流形式的加减关系 表现为电流形式的加减关系——并联反馈 并联反馈 + ui ui’=ui -uf + ui’ + uf A F Ii If I i’ A F Ii’= Ii - If

方法: 判断方法: 反馈支路与输入端同极相连——并联反馈 反馈支路与输入端同极相连 并联反馈 反馈支路与输入端不同极相连——串联反馈 反馈支路与输入端不同极相连 串联反馈

uo ui

+



+

– + +

6.3 反馈的表示方法
6.3.1 负反馈放大电路的一般表达式
开环增益 A=Xo/Xi’ 反馈系数 F=Xf/Xo 闭环增益 Af=Xo/Xi Xi = Xi’+ Xf = Xi’+F Xo = Xi’+AF Xi’ = (1+AF) Xi’ Af =
A 1+ AF
Xi’ Xi Xo

A F

引入负反馈后, 引入负反馈后,放大倍数是原来的 1/(1+AF)倍。 倍 1+AF 称为反馈深度。 称为反馈深度。 反馈深度 若1+AF ? 1 ,则 Af ≈ 1/F

Xf

6.3 反馈的表示方法
6.3.2 电压串联负反馈
输出对电压采样:输出 输入 输出对电压采样: Xo = uo 输入体现为电压加减形式: 输入体现为电压加减形式: Xi = ui , Xf = uf , Xi’= ui’ Auu= uo /ui’ Af 反馈系数 F Fuu= uf /uo

开环增益 A 闭环增益

Auuf = uo /ui Fi u= If /uo Fu i = uf /Io Fi i = If /Io Aui f = uo /Ii Ai uf = Io /ui Ai i f = Io /Ii

6.3.3 电压并联负反馈
Aui= uo / Ii’ Ai u = Io / ui’ Ai i = Io / Ii’

6.3.4 电流串联负反馈 6.3.5 电流并联负反馈

深度负反馈放大电路的计算 6.4 深度负反馈放大电路的计算
一、非深度负反馈电路的计算
采用等效电路法、方框图法、计算机辅助分析。 采用等效电路法、方框图法、计算机辅助分析。

二、深度负反馈电路的计算
1、利用 Af ≈ 1/F 估算 、 2、 2、利用 Xf ≈ Xi 估算 计算时注意: 计算时注意: 注意 1、不同组态 A、F、 Af 含义。 、 、 、 含义。 2、Xi ’= Xi - Xf ≈ 0 、 3、需求电压放大倍数时,要进行适当转换。 电压放大倍数时 、需求电压放大倍数时,要进行适当转换。

6.5 负反馈对放大性能的影响
6.5.1 稳定放大倍数 引入负反馈后, 相对变化量是A相对变化量的 相对变化量的1/(1+AF) 引入负反馈后,Af 相对变化量是 相对变化量的 6.5.2 减小非线性失真

6.5.3扩展通频带 扩展通频带 闭环通频带是开环通频带的1+AF倍 倍 闭环通频带是开环通频带的

6.5.4 改变输入电阻和输出电阻 一、串联负反馈使输入电阻增加 串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍 倍 串联负反馈使输入电阻增加 二、并联负反馈使输入电阻减小 并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍 倍 并联负反馈使输入电阻减小

三、电压负反馈使输出电阻减小 电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍;具有稳定电压作用。 倍 具有稳定电压作用。 电压负反馈使输出电阻减小 四、电流负反馈使输出电阻增加 电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍;具有稳定电流作用。 倍 具有稳定电流作用。 电流负反馈使输出电阻增加

6.5.5 放大电路引入负反馈的一般原则
1、为稳定静态工作点,引入直流负反馈; 为改善电路动态性能,引入交流负反馈。 2、根据信号源性质确定引入串联或并联负反馈。 如信号源是内阻很小或为零的电压源时,引入串联负反馈。 如信号源是内阻很大电压源或电流源时,引入并联负反馈。 3、根据负载要求确定引入电压或电流负反馈。 如负载要求稳定的电压,引入电压负反馈。 如负载要求稳定的电流,引入电流负反馈。

1、减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力。 2、将输入电流转换为稳定的输出电压。 3、将输入电流转化为稳定线性关系的输出电流。


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