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1、 4.1 反饋的類別與判斷 二、反饋的分類 一、反饋的極性 第 4章 放大電路中的反饋 三、反饋的組態(tài) 4.2 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響 end 反饋是指將系統(tǒng)的 輸出 量的一部分或全部，按一 定的方式引 回 到系統(tǒng)的輸入端，從而影響 原 系統(tǒng)的 輸入量的過程。 什么是反饋？ + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +UC C uo u i + T1 T2 Rf R f、 RE1組成 反饋網(wǎng)絡(luò) 放大電路中的反饋 (1) 反饋結(jié)構(gòu)示意框圖 (Feedback Configuration) A Xi X o F Xf Xid 不含反 饋放大 反饋

2、網(wǎng)絡(luò) 輸入 輸出 反饋信 號(hào) 凈輸入 信號(hào) + Xid=Xi - Xf 放大電路中的反饋 (2) 放大電路中的反饋 (3) 1、開環(huán)放大倍數(shù) A (Open-loop Gain) 2、反饋系數(shù) F (Feedback Transfer Function) 3、閉環(huán)放大倍數(shù) Af (Closed-loop Gain) AF AA f 1 反饋基本關(guān)系 A Xi X o F Xf Xid + - AF AA f 1 A X id Xo = F X o Xf = Af X i Xo = = = Af X i Xo = = Xf Xid Xo + Xid Xo / 1 + Xf / Xid Xid X

3、o / 1 + X id Xf Xo Xo 放大電路中的反饋 (4) 反饋 極性 的分類 正反饋 (positive feedback) 負(fù)反饋 (negative feedback) -當(dāng) |Af|A|時(shí)，稱系統(tǒng)引入了正反饋。 -當(dāng) |Af|A|時(shí)，稱系統(tǒng)引入了負(fù)反饋。 反饋極性的判斷 在輸入信號(hào) Xi一定的條件下 若 |Af|A|， 則必 |Xid|A|， 則必 |Xid|Xi|； 正反饋使 |Xid|增大，負(fù)反饋使 |Xid|減小。 瞬時(shí)電位增量法 A Xi X o F Xf Xid + - A Xi Xo Xid 判斷方法 瞬時(shí)極性法 放大電路中的反饋 (5) 電位增量變化原則 RA

4、RB UA UB + - - + M N VM VN +UA UB+ +VN VM+ VN=UA VM=UB RA RB UA UB + - - + P +UA UB+ VP +VP RA RB UA UB + - - + P VP RA RB + - - + P UA UB VP 可計(jì)算出 P點(diǎn)增量為： A BA B B BA A P URR RU RR RV 設(shè) UAUB，則有： UAVPUB 結(jié)論 ：兩個(gè)增量不同的點(diǎn)相聯(lián)后，該點(diǎn) 的增量介于相聯(lián)前兩點(diǎn)的增量之間。 放大電路中的反饋（ 6） + + - uo A R1 R2 ui + + - - RL R3 （ 1）斷開反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端 反

5、饋在 哪里？ b a （ 2）在放大電路輸入端加增 量 ui0 （ 3）計(jì)算斷開點(diǎn)處增量 V的大小 因?yàn)?Vb=0， Va=U0=-Auui 所以， VaVVb，即 Vui 即加反饋后 Xid增加，所以該反饋為 正反饋 “瞬時(shí)電位增量法”判斷反饋極性的步 驟 利用瞬時(shí)極性法判斷負(fù)反饋 + + + (1)設(shè)接“地”參考點(diǎn)的電位為零，在某點(diǎn)對(duì) “地”電壓（即電位）的正半周，該點(diǎn)交流電位的 瞬時(shí)極性為正；在負(fù)半周則為負(fù)。 (2)設(shè)基極瞬時(shí)極性為正， 根據(jù) 集電極 瞬時(shí)極性 與基極相反 、 發(fā)射極 (接有發(fā)射極電阻而無(wú)旁路電 容時(shí) )瞬時(shí)極性 與基極相同 的原則 ，標(biāo)出相關(guān)各點(diǎn) 的 瞬時(shí)極性。 + +

6、 (3)若反饋信號(hào)與輸入信 號(hào)加在同一電極上， (4)若反饋信號(hào)與輸入信 號(hào)加在兩個(gè)電極上， 兩者極性 相反為負(fù)反饋 ； 極性 相同為正反饋。 兩者極性 相同為負(fù)反饋 ； 極性 相反為正反饋。 放大電路中的反饋（ 8） 例 1： 判斷圖示放大電路的反饋極性 級(jí)間反饋 負(fù)反饋 放大電路中的反饋（ 9） + + - uo A R0 ui + + - - RL R1 例 2： 判斷圖示放大電路的反饋極性 負(fù)反饋 放大電路中的反饋（ 10） + + - uo A R1 R2 ui + + - - RL 負(fù)反饋 + + - uo A R1 R2 ui + + - - RL R3 正反饋 放大電路中的反饋

7、 (11) 反饋的分類 交流反饋 直流反饋 交直流反饋 ：只對(duì) 交流 具有反饋?zhàn)饔?：只對(duì) 直流 具有反饋?zhàn)饔?：對(duì) 交直流 都具有反饋?zhàn)饔?uo B T RC C1 ui + - C2 + - + + + +UCC Rb1 Rb2 RL Re Ce 輸入 回路 輸出 回路 Re與 Ce構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò) 該反饋是什 么類型？ 判斷方法 判斷在 交、直流通路中，反饋是否存在 B T RC +UCC Rb1 Rb2 Re 直流通路 uo B T RC ui + - + - Rb1 Rb2 RL 交流通路 該電路為直流反饋 Rb1 Rc C1 C2 Rb2 R e RL + + +UCC ui uo +

8、 + RS eS + 交、直流分量的信 號(hào)均可通過 Re，所 以 Re引入的是交、直 流反饋。 放大電路中的反饋 (12) 例 3： 判斷圖示電路中的反饋是交流反饋還是直流反饋。 解 : RE2對(duì)交流不起作用，引入的是直流反饋； RE1、 RF對(duì)交、直流均起作用，所以引入的 是交、直流反饋。 RB1 RC1 C1 RB2 R E1 + + RS + RF RC2 CE2 C2 RE2 RL + +UCC + T1 T2 es ui uo 放大電路中的反饋 (13) 反饋的組態(tài) (topologies)（ 1） A Xi X o F Xf Xid 反饋所取輸出信號(hào) 可以是 電 壓 或 電流 按所

9、取 信號(hào) 電壓 型反饋 電流 型反饋 反饋在輸 入端的疊 加信號(hào)可 以是 電壓 或 電流 按疊加 信號(hào) 串聯(lián) 型反饋 并聯(lián) 型反饋 -信號(hào)以電壓形式疊加 -信號(hào)以電流形式疊加 反饋的 組態(tài) 電壓串聯(lián) 型反饋 (Series-shunt) 電壓并聯(lián) 型反饋 (Shunt-shunt) 電流串聯(lián) 型反饋 (Series-series) 電流并聯(lián) 型反饋 (shunt-Series) 反饋的組態(tài)（ 2） 反饋組態(tài)的判斷方法 電壓反饋與電流 反饋的判斷方法 - -輸出短路法 將輸出信號(hào)短接 若反饋仍存在，則為電流型反饋 若反饋消失，則為電壓型反饋 串聯(lián)反饋與并聯(lián) 反饋的判斷方法 - -輸入短路法 將輸

10、入信號(hào)短接 若反饋信號(hào)仍可加入放大器 輸入端，則為串聯(lián)型反饋 若反饋信號(hào)被短路線旁路，不能 加入放大器輸入端，則為并聯(lián)型 反饋 下面我們通過幾個(gè)實(shí)際放大電路，介紹 反饋組態(tài)的 判斷方法 反饋的組態(tài)（ 3） + + - uo A R0 Rf ui + + - - RL R1 例 1： 判斷圖示放大電路的反饋組態(tài) （ 1） 用“瞬時(shí)極性法”判斷反饋極 性 負(fù)反饋 （ 2） 用“輸出短路法”判斷反饋輸 出端組態(tài) 輸出端 短路 + + - uo A R0 Rf ui + + - - RL R1 由等效電路可見，放大電路 的 反饋消失 ，則反饋為 電壓型 。 （ 3） 用“輸入短路法”判斷反饋輸 入端組

11、態(tài) 輸入端 A Rf Uf Ui 由等效電路可見，放大電路的 反饋 信號(hào)仍然可加入到電路的輸入端 ，則 反饋為 串聯(lián)型 。 結(jié)論 ： 圖示放大電路的反饋為 電壓串聯(lián)型負(fù)反饋 反饋的組態(tài)（ 4） 例 2： 判斷圖示放大電路的反 饋組態(tài) （ 1） 判斷反饋極性 加反饋后 Xid減小，所以 該反饋為 負(fù)反饋 （ 2） 判斷反饋輸出端組態(tài) 輸出端 短路 由等效電路可見，放大電路 的 反饋消失 ，則反饋為 電壓型 。 （ 3） 判斷反饋輸入端組態(tài) Rb/Rc/RL 輸入端 由等效電路可見，放大 電路的輸入短路， 反饋消 失 ，則反饋為 并聯(lián)型 。 結(jié)論 ：圖示放大電路的反 饋為 電壓并聯(lián)型負(fù)反饋 反饋的

12、組態(tài)（ 5） 例 3： 判斷圖示放大電路的反饋 組態(tài) + + - uo A R0 ui + + - - RL R1 k （ 1） 判斷反饋極性 加反饋后 Xid減小，所 以該反饋為 負(fù)反饋 （ 2） 判斷反饋輸出端組態(tài) 輸出端 短路 + + - A R0 ui + - R1 由等效電路可見，放大電路的 反 饋仍然存在 ，則反饋為 電流型 。 （ 3） 判斷反饋輸入端組態(tài) 輸入端 短路 + + - uo A R0 + - RL R1 ui uf 由等效電路可見，放大電路的反饋信號(hào)仍然可加入到電路的輸 入端 ，則反饋為 串聯(lián)型 。 結(jié)論： 圖示放大電路的反 饋為 電流串聯(lián)型負(fù)反饋 反饋的組態(tài)（ 6

13、） 例 4： 判斷圖示放大電路的反饋組態(tài) 級(jí)間反饋 （ 1） 判斷反饋極性 負(fù)反饋 Rb1 b1 ib1 rbe1 c1 e1 1ib1 ic1 Rc1 ui + Rb2 b2 ib2 rbe2 c2 e2 2ib2 ic2 - Rc2 RL uO R e Rf （ 2） 判斷反饋輸出端組態(tài) 將輸出端短路，反饋仍然存 在，則為 電流型 反饋的組態(tài)（ 7） （ 3） 判斷反饋輸入端組態(tài) 將輸入端短路，反饋消失， 則為 并聯(lián)型 結(jié)論： 圖示放大電路的反饋 為 電流并聯(lián)型負(fù)反饋 1、分立元件構(gòu)成的放大電路中，若放大器的 輸出端和反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣端處在同一個(gè)放大器件 的 同一個(gè) 電極上，則為 電壓 反饋

14、， 否則 是 電流 反 饋。 反饋組態(tài)的結(jié)構(gòu)判斷方法 輸出端 反饋取 樣端 電壓反饋 反饋的組態(tài)（ 8） 輸出端 反饋取 樣端 電流反饋 反饋的組態(tài)（ 9） 2、如果輸入信號(hào)和反饋信號(hào)分別接到同一個(gè) 放大器件的 同一個(gè)電極上 ，則為 并聯(lián) 反饋， 否則 為 串聯(lián) 反饋。 uo R1 R2 ui + + - - RL R3 - + A 輸入信號(hào) 反饋信號(hào) 串聯(lián)反饋 uo R1 R2 ui + + - - RL - + A 輸入信號(hào) 反饋信號(hào) 并聯(lián)反饋 反饋的組態(tài)（ 10） RB1 RC1 C1 RB2 R E1 + + RS + RF RC2 CE2 C2 RE2 RL + +UCC + T1

15、T2 es ui uo 輸入信號(hào) 反饋信號(hào) 串聯(lián)反饋 反饋的組態(tài)（ 11） 輸入信號(hào) 反饋信號(hào) 并聯(lián)反饋 反饋的組態(tài)（ 12） 例： 判斷圖示放大電路的反饋極性及組態(tài) (1)反饋極性的判斷 負(fù)反饋 反饋的組態(tài)（ 13） 輸出端 反饋取 樣端 (2)反饋組態(tài)的判斷 輸入信號(hào) 反饋信號(hào) 電壓并聯(lián)反饋 反饋的組態(tài)（ 14） end 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（ 1） 1、 降低放大倍數(shù) 由反饋的基本關(guān)系可知 AF AA f 1 因?yàn)閷?duì)于負(fù)反饋放大電路 |1+AF|1，所以 |Af|1時(shí)，稱放大電路 具有 深度負(fù)反饋 ，此時(shí)： FAF A AF AA f 1 1 閉環(huán)放大倍數(shù) 與開環(huán)放大倍 數(shù)無(wú)關(guān) 例

16、： 已知一反饋放大電路 A=104，當(dāng) F=0.01時(shí)，求 Af。 解： 反饋深度 1+AF=1+104 0.01=101，則 01.99 1 0 1 10 1 4 AFAA f 若采用近似關(guān)系，有 1 0001.0 11 FA f 與精確計(jì)算相比，誤差為 1%。 2.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 AF AA 1f A A AFA A d 1 1d f f 引入負(fù)反饋使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（ 2） 例 ： |A|=300， |F|=0.01。 %6 d A A 若： %.%. 51)6(0103 0 01 1 A A AFA A d 1 1d f f 則： 3. 改善波形

17、失真 A ui uf ud 加反饋前 加反饋后 uo 大 略小 略大 略小 略大 負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真， 因此只能減小失真，而不能完全消除失真。 uo A F 小 接近正弦波 正弦波 ui 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（ 3） 4.展寬通頻帶 引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加 BWFABW )1( of 無(wú)負(fù)反饋 有負(fù)反饋 BWf BW f |Au| O 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（ 4） 例： 中頻放大倍數(shù) |A0| =10，反饋系數(shù) |F| = 0.01 990 01010001 1000 1 0 0 f .FA AA 則： 在原上限、下限頻率處 687 7 0 701 7 0 70 0 0 LHf .FA. A.A 、 70709630 990 687 f LHf . . . A A 、 說明加入負(fù)反饋后，原上限、下限頻率仍在 通頻帶內(nèi)，即通頻帶加寬了。 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（ 5） 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（ 6） 5、 負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響 串聯(lián) 型 負(fù)反饋使輸入電阻 提高 |1+AF|倍 并聯(lián) 型負(fù)反饋使輸入電阻 降低 |1+AF|倍 6、 負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響 電壓 型負(fù)反饋使 輸出電壓 穩(wěn)定性提高 ,輸出 電阻 減小 電流 型 負(fù)反饋使 輸出電流 穩(wěn)定性提高 ,輸出 電阻 增大 end