放大电路中的负反馈 反馈的概念 反馈的类型及其判定 负反馈对放大电路性能的影响 负反馈的典型应用
反馈的概念 凡是将输出端信号(电压或电流)的一部分或全部通过某回路引回到输入端的过程称为反馈。 若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈。
反馈框图: 反馈回路 叠加 开环 放大器 输出 输入 闭环 净输入信号 = 输入 ± 反馈信号 净输入信号 ± 反馈信号 + ± 开环 放大器 输出 输入 采样点 接入点 闭环 取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器 取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器 闭环系统包括三个环节:放大、反馈、叠加
正负反馈的判断方法 瞬时极性法(交流电位极性): 0. 明确电路的构成:放大、反馈、叠加 1. 假定输入端信号的瞬间极性 0. 明确电路的构成:放大、反馈、叠加 1. 假定输入端信号的瞬间极性 2. 根据电路判断此时反馈端信号的极性 3. 判断净输入信号是增加还是减少。
分压式偏置电路 RB1 +UCC RC C1 C2 RB2 RE RL ui uo
交流通路 ic ie uf ube (-) RE R’L ui uo (+) RB (+) 负反馈
ud uf Rf 负反馈 + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 Rf (+) (-) (+) ud (+) uf 负反馈
+ – 负反馈框图: 反馈电路的三个环节: 放大: 反馈: 叠加: 差值信号 基本放大 电路Ao 输入信号 输出信号 反馈回路F 反馈信号 反馈电路的三个环节: 放大: 反馈: 叠加:
基本放大 电路Ao 反馈回路F + – ——开环放大倍数 ——反馈系数 ——闭环放大倍数
负反馈的分类 电压反馈 电流反馈 串联反馈 并联反馈 直流反馈 交流反馈 根据反馈的采样信号 根据反馈信号与输入信号的比较方式 根据反馈信号是直流还是交流信号 直流反馈 交流反馈
电压反馈采样的两种形式: RL uo RL uo 采样电阻很大
电流反馈采样的两种形式: RL io iE Rf RL io iE 采样电阻很小
并联反馈 串联反馈 i if ib uf ui ube ib=i-if ube=ui-uf
C 交流反馈: 串联隔直电容C后,Rf只对交流起反馈作用。 + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 uo ui T1 T2 Rf RE1 C 串联隔直电容C后,Rf只对交流起反馈作用。 注:本电路中C1、C2也起到隔直作用。
增加旁路电容C后,Rf只对直流起反馈作用。 直流反馈: + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 Rf RE1 C 增加旁路电容C后,Rf只对直流起反馈作用。
负反馈的类型 电压串联负反馈 电压并联负反馈 交流反馈 电流串联负反馈 负反馈 电流并联负反馈 直流反馈 ——稳定静态工作点
负反馈类型判断 分析步骤: 1. 找出反馈网络(电阻) 2. 判断是交流反馈还是直流反馈? 3. 判断是否负反馈?(瞬时极性法) 4. 如果是负反馈!那么是何种类型的负反馈?(判断反馈的组态)
串联反馈?并联反馈? 判断方法: 在放大电路的输入端,如果反馈信号与输入信号以电压形式进行比较,且不在同一节点引入,则为串联反馈;反馈信号与输入信号以电流形式进行比较,且在同一节点引入 ,则为并联反馈。 对于共射放大电路,简单判断: 并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。 串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极。
并联反馈 串联反馈 i if ib uf ui ube ib=i-if ube=ui-uf
电压反馈?电流反馈? 判断方法: 将输出端接地(即负载电阻RL短接),此时uo=0,如果反馈信号依然存在,则为电流反馈;如果反馈消失,则为电压反馈。 对于共射放大电路,简单判断: 电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。 电流反馈一般从后级放大器的发射极采样。
+UCC RC C2 C1 if Rf if Rf ib Rf uo i ui
+UCC RC C2 C1 ui uo i ib 电压反馈 if Rf
+UCC RC C2 C1 ib 电流反馈 uo i ui uf
交流反馈?直流反馈? +UCC Rf if 交、直流反馈 RC Rf if 交流反馈 C2 C1 ib uo i ui
本级反馈?级间反馈? ud uf Rf 级间反馈: + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 uo ui T1 T2 Rf +UCC RC C2 C1 ui uo i ib if Rf 本级反馈:
直流负反馈的作用 +UCC RC C2 C1 IB uo ui C RB1 Rf UBE IC Vf RB2 VB IE VB一定,IB
负反馈对放大电路性能的影响 放大倍数及其稳定性 非线性失真及通频带 输入电阻 输出电阻
基本放大 电路Ao 反馈回路F + – 负反馈放大器的放大倍数: 反馈深度 定义:
(1) 中, 同相,所以 则: 负反馈使放大倍数下降。 (2) 引入负反馈使电路的稳定性提高。 称为深度负反馈,此时 (3) 若 在深度负反馈的情况下,放大倍数与晶体管无关,只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。
负反馈对波形失真的改善 加反馈前 ui Ao uo ud 加反馈后 ui Ao F + – uo uo uf 改善
负反馈对输入、输出电阻的影响 1. 串联负反馈使电路的输入电阻增加: 2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小: 例如:射极输出器 理解:串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻,故输入电阻增加。 2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小: 理解:并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路,故输入电阻减小。
理解:电压负反馈目的是阻止uo的变化,稳定输出电压。 3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小: 理解:电压负反馈目的是阻止uo的变化,稳定输出电压。 ro eso uo RL 放大电路空载时可等效为右图框中电压源: 输出电阻越小,输出电压越稳定,反之亦然。
理解:电流负反馈目的是阻止io的变化,稳定输出电流。 4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加: 理解:电流负反馈目的是阻止io的变化,稳定输出电流。 ro iso io RL 放大电路空载时可等效为右图框中电流源: 输出电阻越大,输出电流越稳定,反之亦然。
负反馈对通频带的影响 引入负反馈使电路的通频带宽度增加: f A Bo Ao AF BF
负反馈的典型应用 RB +EC C1 C2 RE RL Rs 射极输出器
射极输出器的交流通路 共集电极电路 RB T (+) Rs (+) 串联电压负反馈 RE
本章习题 P.97 16.6.3,16.6.5
ii 开环输入电阻 ri : ui ud ri rif A uf 闭环输入电阻 rif : + _ uf 闭环输入电阻 rif :
ii id if 开环输入电阻 ri : ui ri rif A 闭环输入电阻 rif :