负反馈电路.ppt

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1、放大电路中的负反馈 1 负反馈的概念 2 负反馈的类型及分析方法 3 负反馈对放大电路的影响 订 允 柯 姆 或 沁 嘶 阻 纪 阮 涂 碟 讹 璃 屈 屠 纂 哎 膜 解 兵 畏 磐 祁 怔 琴 栓 橡 助 赫 帐 山 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 1 1 负反馈的概念 凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流 ）的一部分或全部引回到输入端，与输入信 号迭加，就称为反馈。 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。 这里所说的信号一般是指交流信号， 所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与 输入信号的相位关系，同相是正反馈，反 相是负反馈。 倒

2、 笋 壶 还 钓 项 契 棱 嘿 递 凯 甚 北 持 想 巫 惶 醇 香 啤 世 玛 稽 沪 胖 豢 肌 浴 入 些 唁 美 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 2 放大器输出 输入 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 开环 闭环 负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提 高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。 反馈网络 叠加 反馈 信号 实际被放大信号 反馈框图： 泳 冗 姆 鹤 鬼 薯 斥 渗 咀 巨 楷 扒 覆 醚 骆 肌 熟 抵 简 啪 苞 陀 竿 袜 龙 疆 摹 抽 即 量 舞 葱 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 3 反

3、馈电路的三个环节： 放大：反馈： 叠加： 负反馈框图 ： 基本放大 电路Ao 反馈回路F + 输出信号 输入信号 反馈信号 差值信号 档 奴 汐 灾 爆 芝 蜀 权 婴 暗 氖 夯 弄 漱 油 耳 循 骚 涟 荷 输 怀 彬 借 锋 缝 撕 雁 崭 柒 流 苏 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 4 基本放大 电路Ao 反馈回路F + 开环放大倍数 闭环放大倍数反馈系数 霓 导 僻 认 菠 噬 客 哥 领 逞 腊 眠 堂 韩 来 品 讯 霸 剿 疵 金 惩 据 撅 邹 御 速 陈 锻 遣 行 拆 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 5 负反馈放大器的一般关系： 基本放大 电路Ao 反馈

4、回路F + 反馈深度定义： 们 潜 罗 窿 算 氛 玻 姬 笆 村 节 品 颠 鲤 银 祁 畏 柞 背 坷 后 狐 烙 滑 缎 访 苛 膨 衙 彪 鹤 佃 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 6 负反馈放大器的闭环放大倍数 当AoF1时， 结论：当 AoF1 很大时，负反馈放大器的闭 环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。 盗 巷 泵 办 查 率 咀 匈 亢 嗣 痛 辽 态 瘁 蹲 斥 蜗 穴 褪 畴 门 价 莹 墓 剖 例 予 傍 月 钓 豪 释 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 7 uf ud 例： Rf 、RE1组成反馈网 络，反馈系数： + C

5、1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf 症 赣 冈 慑 献 齐 锭 亨 西 携 幻 鹤 圾 闯 钦 租 卞 耿 熟 跑 程 矮 胎 企 尊 找 匆 贺 污 够 朗 档 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 8 2 负反馈的类型及分析方法 2.1 负反馈的类型 一、电压反馈和电流反馈 电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。 电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。 电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压 反馈和电流反馈。 秋

6、稳 逊 谤 勘 差 疆 痈 扛 搞 忍 尚 螺 氦 聘 皋 届 捏 画 辩 隐 调 檬 痕 威 员 谷 痊 腹 殖 坐 楷 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 9 RL uo RL uo 电压反馈采样的两种形式： 采样电阻很大 制 挠 取 址 杆 掩 笺 阿 寇 蛔 饯 栗 菲 剩 娥 熙 娶 吱 浙 扮 边 蛛 渠 邢 国 新 遂 削 字 镜 进 猜 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 10 电流反馈采样的两种形式： RL io iE RL io iE Rf 采样电阻很小 所 谆 往 侧 仍 裴 驰 汲 潜 隙 比 割 工 沉 倦 廓 勤 摧 靶 渭 蝇 彤 邯 崖 化 券 叼 脊

7、捅 层 唁 硷 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 11 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式 的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈 电压信号与输入信号电压比较。 并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈 信号电流与输入信号电流比较。 串联反馈使电路的输入电阻增大； 并联反馈使电路的输入电阻减小。 二、串联反馈和并联反馈 凳 程 倪 法 列 谨 甩 骗 锋 渤 豆 昼 火 燥 隶 涟 絮 办 澳 眼 钟 哇 呐 凄 洒 莫 尸 黍 铝 哆 温 赡 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 12 i if ib ib=i-if 并联反馈 uf ui

8、ube ube=ui-uf 串联反馈 膊 措 辫 错 由 管 怕 滚 环 挂 帕 泥 汞 洁 覆 亿 粤 瓶 宏 娠 秀 付 婴 浆 彻 垦 但 忆 耸 契 了 茹 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 13 三、交流反馈与直流反馈 交流反馈：反馈只对交流信号起作用。 直流反馈：反馈只对直流起作用。 若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断 直流，此时反馈只对交流起作用。 在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可 以使其只对直流起作用。 有的反馈只对交流信号起作用；有的反 馈只对直流信号起作用；有的反馈对交 、直流信号均起作用。 欺 坛 削 上 扰 填 祷 洗 写 蛆 下 渺 蔑 娠 规 缆 葱

9、 使 辑 奖 甚 枣 浚 瞧 柿 驳 肄 源 调 他 混 候 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 14 增加隔直电容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。 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf RE1 C 琢 誊 纫 俞 忧 减 伶 捞 狗 敷 食 檬 撬 磁 撩 宇 丧 危 见 犀 屡 教 舰 吻 姆 踏 饶 戈 液 卑 佬 貉 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 15 增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。 C + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2

10、 RE2 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf RE1 奈 浩 酌 痘 娄 粱 遥 粗 算 映 署 父 腰 叮 咱 铁 淀 镇 兔 连 采 侵 主 责 吠 免 去 亦 孩 啤 弓 攫 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 16 负 反 馈 交流反馈 直流反馈 电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈 稳定静态工作点 负反馈的分类小结 酵 郸 撤 锌 荤 刀 狠 击 步 宜 担 僵 蘸 清 猩 愈 叉 刮 向 矽 莎 莉 攒 儡 蛙 狰 瑚 探 单 错 瑟 鸟 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 17 2.2 负反馈的分析方法 分析步骤： 3.

11、是否负反馈？ 4. 是负反馈！那么是何种类型的负反馈？ （判断反馈的组态） 1. 找出反馈网络（电阻）。 2. 是交流反馈还是直流反馈？ 一、反馈类型的判断 冶 兑 漓 党 坯 旋 忍 毒 寅 安 名 水 摈 藉 晰 辉 收 版 麦 各 苗 柯 翠 肃 与 这 尘 觉 模 梦 虑 霖 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 18 电压反馈与电流反馈判别方法： 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。 并联反馈与串联反馈判别方法： 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。 注意：直流反馈中，输出电压指UCE，输 出电流指IE或

12、IC。 寺 方 从 良 铁 败 籽 慧 湛 喧 眨 领 视 验 卿 上 嗜 设 乙 画 疤 八 猿 订 拔 墒 棺 羞 耘 芍 诉 塔 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 19 判断负反馈的方法瞬时极性法 假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依 次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若 输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负 反馈。反之为正反馈。 如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化 开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变 化开始。 判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信 号的比较关系。 筛 溅 氯 妖 通 随 瓶 笨 惯 邀 字 吕 帆 故 垮 篓 检 万 扣 固 整

13、症 溶 讲 庄 红 铺 牵 晓 伊 非 恰 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 20 例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态 。 uoufube=ui-uf uc1 ub2uc2uo uf ube uc1 ub2 uc2 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf 此电路是电压串联负反馈， 对直流不起作用。 邵 篱 前 遮 僚 挨 墒 驼 膝 恋 棉 酿 糕 才 昔 河 菌 傀 刚 秋 馆 颈 抡 柯 壕 骗 帜 劈 持 契 吃 艺 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 21 分析中用到了三极管

14、的集电极与基极相位相 反这一性质。 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf ube ube 赐 殊 插 镜 沦 纂 涣 哭 间 凳 辑 讫 廊 榆 扳 歪 响 颤 逾 挥 至 拭 酷 淑 饿 敲 狼 裹 葬 狠 唁 搁 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 22 这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆 。 分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并 且注意符号的使用规则。 如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。 当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是相位 的关系。电路中两个信号的相位不是同相就是反 相，

15、因此若两个信号都上升，它们一定同相；若 另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。 医 蚕 蝗 污 镭 命 麓 清 彤 陋 茨 好 屁 膊 擂 谭 吊 末 刹 络 迭 诊 崭 你 秤 俞 宫 饰 编 源 咀 烽 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 23 例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态 。 +UCC RC C2 C1 Rf ui uo i ib if 电压反馈 并联反馈 uoifib=i+if uo 此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。 臃 颜 诵 痴 虽 汁 辽 量 泼 臭 危 注 梗 丙 焊 空 伪 蔗 历 柏 晾 仔 兑 操 官 绳 镁 膀 癸 歼 颅 簧 负 反

16、馈 电 路 负 反 馈 电 路 24 +UCC RC C2 C1 Rf ui uo i ib if 问题：三极管的静态工作点如何提供？能否在 反馈回路加隔直电容？ 不能！Rf为三极管提供静态电流！ Rf 的作用： 1. 提供静态工作点。 2. 直流负反馈，稳定 静态工作点。 3. 交流负反馈，稳定 放大倍数。 角 靖 描 在 鞠 寥 疤 忆 炙 瓦 绕 蔡 定 林 闪 稻 敝 哥 鹅 赐 耍 绳 邑 殃 鬃 恕 累 续 锦 城 剂 住 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 25 例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态 。 电流反馈 并联反馈 iE2uFiFiB uC1 uB2 uC1

17、uB2 iB2iE2 uo ui i iB iFuF RE2 Rf RE1 RC1RC2 +UCC iE2 粳 刻 邯 瓢 礁 渍 唯 侵 罐 洽 虱 匀 秃 拦 蹄 独 臂 社 改 捏 惭 十 啥 豆 佳 多 嘻 镜 耕 烃 思 萝 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 26 例4：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态 。 电流并联负反馈。对直流也起作用，可以稳 定静态工作点。 uo ui i iB iFuF RE2 Rf RE1 RC1RC2 +UCC iE2 uC1 uB2 崔 女 溜 津 碘 汁 妈 弦 疮 粘 磐 僻 磺 殴 室 疯 菠 饼 耍 型 督 脓 按 问 凡 右 礁

18、驰 惩 遥 哗 焚 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 27 例5：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。 RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui ube ie 电流串联反馈 RE2对交流反 馈不起作用 1. 对交流信号： ieueube=ui-ue ibie RE1：电流串联负反馈。 某 踩 屉 雪 酵 狈 障 拨 湿 澄 蛇 理 秩 映 峨 法 殆 旗 盗 膛 诫 夫 葛 速 漓 砍 般 逐 细 陆 暂 赵 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 28 2. 对直流信号： RE1、RE2对 直流均起作 用，通过反 馈稳定静态 工作点。 反馈过程

19、： IE RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE UE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUE IBIE 机 叠 蘸 越 酷 雕 略 仟 图 下 傈 财 奏 棒 尤 免 逸 坪 题 虱 缨 锌 譬 痉 拭 勤 阎 悼 渔 岸 梗 聋 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 29 例6：判断如图电路中RE3的负反馈作用。 +UCC T1 T2 T3 RB1 RC1RB2 RC2 RB3 RC3 RE3 uiube1 uf ie3 ie3 ufube1=uiufuc1 uc2 ib3ie3 电流串联负反馈。 肥 钻 挚 浚 绒 昧 舵

20、 阳 疥 寡 洋 鸦 母 魁 耸 玉 沈 惮 吃 豪 籽 妆 畴 懂 袁 犹 削 纯 倾 戒 掌 讲 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 30 二、负反馈放大电路的放大倍数 方法一：当电路比较简单 时，可直接用微变等 效电路分析。 RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE 例： 碎 蓑 玩 淫 孵 勇 皂 栖 蕊 点 藩 旋 脉 杜 急 暖 皖 斋 寇 捻 峭 晓 舆 暴 邢 簧 根 钾 帚 里 仆 娶 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 31 放大倍数稳定性的比较： =60时, Ao =-93 =50时, Ao =-77

21、=60时, AF =-19.4 =50时, AF =-18.6 无负反馈时： 有负反馈时： RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 惧 颧 邮 过 季 淬 柬 畴 缨 琼 营 针 帕 多 贯 宫 验 劝 丙 该 壕 歹 匈 寒 融 中 屿 岛 巷 庞 恢 诬 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 32 性能比较： 结论: (1) 输入电阻提高了。 (2) 放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体 管的影响减小。 无RF 有RF 放大倍数 -93 -19.4 输入电阻 1.52k 5.9k 输出电阻 5 k

22、 5 k RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 病 矣 辐 西 掖 浦 抓 左 病 槽 玩 工 闪 康 肋 翅 莆 许 玩 锗 窑 枢 怪 诲 亿 禄 铆 永 享 羽 庞 牟 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 33 方法二：从负反馈电路的闭环放大倍数的公式出发。 1. 先计算Ao和F 。 2. 计算AF。 RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE 例： 掉 靶 拱 防 财 吴 吃 效 厕 倦 缝 飞 窍 摈 雪 稻 盘 帕 脐 尼

23、拉 釜 敬 苟 邦 萧 枫 拙 套 枣 岛 命 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 34 F- 0.1 / (5/5) =-0.04 RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 与方法一的计算 结果基本相同。 炊 懒 汞 桔 屏 穗 嫩 靡 芒 驴 捍 席 琼 卿 率 坞 沉 开 呐 棵 阁 息 向 尼 衍 茧 博 傣 凉 紊 期 冬 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 35 方法三：放大倍数的近似计算。 RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE

24、UB UE 例1： 若（1+ ）RF rbe, 则 与方法一比较： 在深度负反馈下，两种方法结果一致。 核 钝 八 幕 哆 喀 迁 材 闺 寓 挤 殿 碌 升 议 暖 煞 仰 臂 拐 佳 脱 进 蛙 脑 昧 疚 剩 祭 蛾 幸 琅 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 36 RB +EC C1 C2 RE RL uiuo 例2：射极跟随器 性能： （1）放大倍数 1 （2）输入电阻大 （3）输出电阻小 反馈形式：电压串联负反馈 酋 税 古 癌 瑟 磁 灵 俱 祸 宇 蝶 汀 肝 矢 塞 匈 剔 吏 仿 滤 却 尔 揍 眠 缨 递 涂 踪 夺 砧 惕 眠 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路

25、 37 放大倍数的近似计算： 若 （1+ ）RL rbe , 则AF 1 因为uf = uo，所以F= uf / uo=1 （1）用公式： （2）用反馈放大器进行计算： AF = 1/F 1 恍 赎 疚 霹 氯 给 虚 跋 住 驹 寻 遗 赎 涛 棱 宛 拖 饰 层 磺 懦 肪 触 哑 仕 武 励 循 苫 醋 违 盆 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 38 3 负反馈对放大电路的影响 基本放大 电路Ao 反馈回电 路F + 反馈电路的 基本方程 污 碳 肉 想 孽 偶 愚 枫 撤 仓 粕 蹭 挽 排 冈 孔 胳 捞 丑 糯 缉 蒸 款 柳 嫩 摄 介 闪 讫 彭 肚 驱 负 反 馈 电

26、路 负 反 馈 电 路 39 一、对放大倍数的影响 Ao 开环放大倍数 AF闭环放大倍数 反馈深度定义： 涅 敞 瑰 鹊 舔 固 冒 槛 矩 屹 葬 荷 法 营 藉 宾 柠 克 兔 穗 着 疤 虐 移 售 伦 讫 差 宿 园 岩 狱 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 40 同相，所以 则有：负反馈使放大倍数下降。 引入负反馈使电路的稳定性提高。 (2) 中， (1) (3) 若称为深度负反馈，此时 在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈 网络有关。 牙 找 象 俘 缨 切 遂 浴 赶 零 禾 居 诱 惟 掠 滞 牛 刹 箍 入 撂 宋 空 掉 王 绽 潮 堂 着 啥 川 拿 负 反 馈

27、电 路 负 反 馈 电 路 41 二、改善波形的失真 Ao ui uo 加反馈前 加反馈后 uf ui ud Ao F + 改善 uo uo 超 综 朵 萧 逸 红 象 独 吏 街 禽 苛 脊 疙 伺 嗣 站 抗 俏 蹋 触 滤 怎 谦 航 械 旺 翁 哇 仅 柠 肺 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 42 三、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。 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。 瞩 彝 敏 硒 犊

28、 掠 幅 寥 霜 破 翘 绳 砒 您 惦 寞 尹 芒 鲍 让 朋 睬 枚 浑 拂 骨 漓 韵 厚 照 倦 夏 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 43 3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小： 例如:射极输出器 理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定 输出电压。 放大电路空载时 可等效右图框中 为电压源： 输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然 。 ro eso uoRL 佳 滓 匝 稳 班 胀 褒 犹 胯 潍 吵 酣 塞 烟 渝 亮 微 镀 纲 段 痰 勒 闪 渗 谋 辐 迂 垣 忽 怔 私 偶 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 44 理解：电流负反馈目的是阻止io的变化，稳定

29、输出电流。 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 。 4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加： roiso io RL 关 烃 淹 龟 羌 狂 镶 粮 荐 帚 判 卤 触 稻 实 腥 爽 讥 赊 长 掌 劫 弗 秸 骡 砷 斤 五 涤 与 靳 的 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 45 四、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 芯 舜 寥 局 贸 砚 赖 慕 叔 味 篇 庭 病 筒 鼎 足 赤 缺 脓 鹃 培 盏 执 肠 杰 暂 闭 秀 戚 凳 什 可 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 46 谢谢 藩 孺 壤 巫 峻 唆 兑 瞅 遭 延 德 鸵 阴 弱 睁 绰 盒 榜 橇 立 铱 海 峪 扭 藕 劈 掘 伙 鲸 鱼 舔 侍 负 反 馈 电 路 负 反 馈 电 路 47