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1、第一节 反馈的基本概念,什么是反馈,反馈的分类,下页,总目录,基本固定,一、什么是反馈,uE=iERe,uB,uE,反馈:将放大电路的输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部,通过一定的方式,反送到输入回路中。,uBE=uB uE,下页,上页,首页,二、反馈的分类1.正反馈和负反馈,正反馈:引入的反馈信号增强了外加输入信号的作用,从而使放大电路的放大倍数提高。负反馈:引入的反馈信号削弱了外加输入信号的作用,从而使放大电路的放大倍数降低。判断方法:瞬时极性法。,表示瞬时极性的正,该点瞬时信号的变化为增大。,表示瞬时极性的负,该点瞬时信号的变化为减小。,下页,上页,首页,动画,负反馈,正反馈,增
2、大,反馈电压增强了输入信号的作用,,反馈电压削弱了输入信号的作用,,减小,下页,上页,首页,直流反馈:反馈信号中只包含直流成分。交流反馈:反馈信号中只包含交流成分。,直流负反馈:可稳定静态工作点。,2.直流反馈和交流反馈,减小,反馈极性为负反馈,下页,上页,首页,交流负反馈:对放大电路的各项动态性能产生不同的影响,是用以改善电路技术指标的主要手段。,减小,负反馈,下页,上页,首页,3.电压反馈和电流反馈,电压反馈:反馈信号取自输出电压,与输出电压成正比。电压负反馈可稳定输出电压,降低输出电阻。电流反馈:反馈信号取自输出电流,与输出电流成正比。电流负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻。,下页,上页
3、,判断方法:可假设将输出端交流短路(即令输出电压等于零),若反馈信号不复存在,则为电压反馈,否则就是电流反馈。,首页,iF 0,电流反馈,负反馈,iB=iI iF,减小,下页,上页,首页,uF=0,uBE=uI uF,负反馈,减小,下页,上页,电压反馈,首页,4.串联反馈和并联反馈,串联反馈:反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和。串联负反馈可提高输入电阻。并联反馈:反馈信号与输入信号在输入回路中以电流形式求和。并联负反馈降低输入电阻。,下页,上页,首页,iB=iI iF,为并联负反馈,,Rs不能为零。,下页,上页,首页,uBE=uI uF,为串联负反馈,上页,首页,第二节 负反馈的四种
4、组态和反馈的一般表达式,负反馈的四种组态,反馈的方块图和一般表达式,下页,总目录,一、负反馈的四种组态,1.电压串联负反馈,下页,上页,首页,仿真,2.电压并联负反馈,转移电阻,反馈系数,增大,下页,上页,首页,仿真,3.电流串联负反馈,转移电导,反馈系数,下页,上页,首页,仿真,4.电流并联负反馈,电流放大倍数,反馈系数,下页,上页,首页,仿真,四种反馈类型的比较,下页,上页,首页,电压串联负反馈,例 判断各电路中反馈的极性和组态。,减小,下页,上页,首页,减小,下页,上页,电流并联负反馈,首页,减小,下页,上页,电压并联负反馈,首页,减小,电流串联负反馈,下页,上页,首页,二、反馈的方块图
5、和一般表达式,闭环放大倍数,开环放大倍数,反馈系数,反馈深度,回路增益,下页,上页,首页,1,说明引入的反馈为负反馈。,1,说明引入的反馈为正反馈。,1,=0,放大电路产生自激振荡,,放大电路失去了放大作用。,说明引入的反馈为深度负反馈。,下页,上页,首页,第三节 负反馈对放大电路性能的影响,提高放大倍数的稳定性,减小非线性失真和抑制干扰,展宽频带,改变输入电阻和输出电阻,下页,总目录,一、提高放大倍数的稳定性,将上式对变量A求导数,可得,稳定性提高1+AF倍。,下页,上页,首页,如果放大电路工作在中频范围,且反馈网络为纯电阻性,则上式可表示为,二、减小非线性失真和抑制干扰,无反馈,引入负反馈
6、,负反馈对与输入信号同时混入的干扰无作用。,大,大,大,大,小,小,小,小,下页,上页,首页,三、展宽频带,中频放大倍数与通频带的乘积基本不变,即:,无反馈时的通频带为,引入负反馈后通频带,引入负反馈后上限频率,引入负反馈后下限频率,下页,上页,首页,四、改变输入电阻和输出电阻,1.负反馈对输入电阻的影响,串联负反馈使输入电阻增大,,图示电路无反馈时的输入电阻为,下页,上页,首页,引入串联负反馈后,输入电阻为,如果Rb的阻值不够大,即使Rif增大很多,总的Rif将增大不多。,串联负反馈只将反馈环路内的输入电阻增大。,图示电路中,Rb并不包括在反馈环路内,因此不受影响。,下页,上页,首页,引入负
7、反馈后,该电路总的输入电阻为,并联负反馈使输入电阻减小,,下页,上页,首页,图示电路无反馈时的输入电阻为,引入并联负反馈后,输入电阻为,2.负反馈对输出电阻的影响,电压负反馈使输出电阻减小,,电流负反馈使输出电阻增大,,当负载电阻开路时放大网络的放大倍数。,电流负反馈只将反馈环路内的输入电阻增大,,图示电路总输出电阻:,下页,上页,首页,第四节 负反馈放大电路的分析计算,概述,举例分析负反馈放大电路,下页,总目录,对于电路结构简单的负反馈放大电路,可以利用微变等效电路法进行分析计算。对于比较复杂的反馈放大电路,用微变等效电路法求解可能比较麻烦。在实际的电子设备中,比较复杂的反馈放大电路的开环放
8、大倍数比较大,可以作为深度负反馈放大电路来处理。,一、概述,下页,上页,首页,1.利用关系式 估算闭环电压放大倍数,只有电压串联负反馈的闭环电压放大倍数可表示为:,下页,上页,所以电路满足深度负反馈时,净输入信号,首页,电路中引入了串联负反馈。,电路中引入了并联负反馈。,下页,上页,首页,电压并联负反馈,例6.4.1 设各电路均为理想运放深度负反馈放大电路,试估算各电路的闭环电压放大倍数。,下页,上页,二、举例分析负反馈放大电路,首页,下页,上页,首页,电压串联负反馈,下页,上页,首页,电流并联负反馈,虚地,下页,上页,首页,下页,上页,首页,电流串联负反馈,下页,上页,首页,电流并联负反馈,
9、例6.4.2 试估算各电路的闭环电压放大倍数,下页,上页,首页,下页,上页,首页,电压串联负反馈,下页,上页,首页,电压并联负反馈,下页,上页,首页,电流串联负反馈,下页,上页,首页,下页,上页,首页,电压串联负反馈,0V,下页,上页,首页,电压并联负反馈,下页,上页,首页,第五节 负反馈放大电路的自激振荡,产生自激振荡的原因,常用的校正措施,下页,总目录,一、产生自激振荡的原因,1.自激振荡的幅度条件和相位条件,产生自激振荡的条件是:,幅度条件:,相位条件:,中频区为负反馈,,在高频段或低频段将可能变为正反馈,而产生自激振荡。,下页,上页,首页,-90o,+90o,0o,单级负反馈放大电路两
10、级负反馈放大电路都是稳定的,三级负反馈放大电路有可能自激振荡,对三级以上放大电路深度负反馈条件下必须消除自激条件,使电路稳定工作。,下页,上页,首页,2.自激振荡的判断方法,f0,fc,f0 fc,f0 fc,产生自激振荡,不产生自激振荡,fp1,下页,上页,首页,3.负反馈放大电路的稳定裕度,(1)幅度裕度 Gm,稳定的负反馈放大电路,其Gm 应为负值,,一般的负反馈放大电路要求Gm-10dB,下页,上页,首页,(2)相位裕度,下页,上页,首页,稳定的负反馈放大电路,其 应为正值,,一般的负反馈放大电路要求 450,二、常用的校正措施,1.电容校正(又称为主极点校正),降低放大电路的主极点频率,来破坏自激振荡的条件此方法简单方便,但通频带将严重变窄。,下页,上页,首页,将使通频带变窄的程度有所改善,即改善了高频响应。校正网络应加在极点频率最低的放大级(时间常数最大)。,通常可接在前级输出电阻和后级输入电阻都较高的地方,上页,2.RC校正,首页,