(本科)第7章 负反馈放大电路ppt课件.pptx
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1、课程主讲人:(本科)第7章 负反馈放大电路ppt课件第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路基本放大电路基本放大电路反馈反馈网络网络+iXi i.Xf.Xi.Xo o.X输入信号输入信号反馈信号反馈信号净输入信号净输入信号输出信号输出信号 由由基本放大电路和反馈网络组成闭合回路基本放大电路和反馈网络组成闭合回路,称为,称为反馈放大电路或闭环放大电路反馈放大电路或闭环放大电路。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 按照反馈信号是按照反馈信号是加强还是削弱输入信号加强还是削弱输入信号,将反馈分
2、为,将反馈分为正反馈和负反馈。正反馈和负反馈。 1.1.负反馈负反馈 反馈信号削弱了输入信号,使得反馈信号削弱了输入信号,使得净输入信号减小净输入信号减小,从,从而使放大电路的而使放大电路的放大倍数减小放大倍数减小,使输出信号减小,这种反,使输出信号减小,这种反馈称为馈称为负反馈负反馈。 2.2.正反馈正反馈 如果引入的反馈信号增强了输入信号,使得如果引入的反馈信号增强了输入信号,使得净输入信净输入信号增大号增大,从而使放大电路的,从而使放大电路的放大倍数增大放大倍数增大,使输出信号增,使输出信号增大,这种反馈称为大,这种反馈称为正反馈正反馈。 负反馈可以多方面负反馈可以多方面改善放大电路的性
3、能改善放大电路的性能,因此在电路,因此在电路中被经常采用。中被经常采用。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 若放大电路存在将输出回路与输入回路连接的若放大电路存在将输出回路与输入回路连接的通路,并影响放大电路的净输入量,则表明电路引通路,并影响放大电路的净输入量,则表明电路引入了反馈,否则电路便没有反馈。入了反馈,否则电路便没有反馈。 通过寻找电路中有无反馈通路,即可判断电路通过寻找电路中有无反馈通路,即可判断电路是否引入了反馈,但判断时要注意既在是否引入了反馈,但判断时要注意既在输出回路又输出回路又在输入回路的元件在输入回路的元件,正是
4、它将输出量的部分或全部,正是它将输出量的部分或全部引回输入回路,形成反馈通路。引回输入回路,形成反馈通路。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ + +uouiR1R2没有引入反馈没有引入反馈 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ + +uouiR1引入了反馈引入了反馈 Rf第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路+VCCRsusRb1RcC1C2VT+RLui+uo+ReRb2引入了反馈引入了反馈 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路+VCCRsusRcC1C2VT+RLui+uo+引入了反馈引入了反馈 Rb第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大
5、电路+VCCRsusRb1RcC1C2VT+RLui+uo+ReRb2引入了反馈引入了反馈 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 直流反馈:直流反馈:反馈到输入端的信号只是直流成分,则称反馈到输入端的信号只是直流成分,则称为直流反馈。为直流反馈。 交流反馈:交流反馈:反馈到输入端的信号只是交流成分,则称反馈到输入端的信号只是交流成分,则称为交流反馈。为交流反馈。 可以采用通路观察法:可以采用通路观察法:在直流通路中存在反馈的,就在直流通路中存在反馈的,就是直流反馈是直流反馈,而在交流通路中存在反馈的就是交流反馈。而在交流通路中存在反馈的就是交流反馈。一般说来,反馈通路中如果存在隔直电容
6、,就是交流反馈;一般说来,反馈通路中如果存在隔直电容,就是交流反馈;反馈通路中存在旁路电容,就是直流反馈;如果不存在电反馈通路中存在旁路电容,就是直流反馈;如果不存在电容,就是交、直流反馈共存。容,就是交、直流反馈共存。第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ + +uouiR1R4R2R3C引入了直流反馈引入了直流反馈直流电路直流电路:由于电容由于电容C在直流电路中可视为开路在直流电路中可视为开路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ + +uouiR1R4R2R3C没有没有引入了引入了交流交流反馈反馈交流电路交流电路:由于电容由于电容C对交流信号可视为短路对交流信
7、号可视为短路 直流电路直流电路:由于电容由于电容C在直流电路中可视为开路在直流电路中可视为开路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ + + +uouiR1R2即引入了直流反馈,也引入了交流反馈第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路RsusR1VTC1+R2+VCC+ui+R3+uoRLR5VTC2+R7R6CR4无无直流反馈直流反馈R4和和C引入引入了交流反馈了交流反馈第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路T IC IE URE UBE ( (= UB URE) ) IB IC +VCCRsusRb1RcC1C2VT+RLui+uo+ReRb2Ce+ 直流直流负反馈
8、的作用是用来稳定放大电路的静态工作点负反馈的作用是用来稳定放大电路的静态工作点的的,而对放大电路的各项动态指标没有影响。而对放大电路的各项动态指标没有影响。第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 正、负反馈的判别可以采用正、负反馈的判别可以采用瞬时极性法。瞬时极性法。 设接地参考点的电位为零,电路中某点在某瞬时的电设接地参考点的电位为零,电路中某点在某瞬时的电位高于零电位,则该点电位的瞬时极性为正,用位高于零电位,则该点电位的瞬时极性为正,用“+”表表示,反之为负,用示,反之为负,用“”表示。表示。 1.集成运放电路正负反馈判断集成运放电路正负反馈判断 集成运放有两个输入端,反向输入端集
9、成运放有两个输入端,反向输入端u-和同相输入端和同相输入端u+,反向输入端,反向输入端u-与输出与输出uo相位相反,同相输入端相位相反,同相输入端u+与输与输出出uo相位相同。相位相同。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ +反向输入反向输入端端同相输入同相输入端端u-u+uouii+i-第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ +uouiR1引入了反馈引入了反馈 Rf第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 在判断集成运放电路正负反馈时,主要是分析集成运放在判断集成运放电路正负反馈时,主要是分析集成运放的的净输量净输量(净输入电压或净输入电流)因反馈的引入是
10、增大(净输入电压或净输入电流)因反馈的引入是增大了还是减小了,凡是净输量增大为正反馈,反之为负反馈。了还是减小了,凡是净输量增大为正反馈,反之为负反馈。 净输入电压净输入电压: :集成运放两个输入端所加的差模输入电压。集成运放两个输入端所加的差模输入电压。 净输入电流净输入电流: :集成运放某个输入端的输入电流。集成运放某个输入端的输入电流。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ +uouiR1R2 fi+i=uuuuu-uiuf+ +- - 在判断集成运放电路正负反馈时,主要是分析集成运放在判断集成运放电路正负反馈时,主要是分析集成运放的的净输量净输量(净输入电压或净输入电流
11、)因反馈的引入是增大(净输入电压或净输入电流)因反馈的引入是增大了还是减小了,凡是净输量增大为正反馈,反之为负反馈。了还是减小了,凡是净输量增大为正反馈,反之为负反馈。 净输入电压净输入电压: :集成运放两个输入端所加的差模输入电压。集成运放两个输入端所加的差模输入电压。 净输入电流净输入电流: :集成运放某个输入端的输入电流。集成运放某个输入端的输入电流。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ +uouiR1RfR2 - - iiifiif=iiiiii-第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 bcebuibuieuicuocuouoe 第第7 7章章 负反馈放大电路负
12、反馈放大电路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路sdg uiuosdguiuouisdguo (2)对场效应管而言)对场效应管而言 共共源源:g极极d极反相极反相 共漏共漏:g极极s极同相极同相 共栅共栅:s极极d极同相极同相 然后通过判断输入级场效应管的净输入电压(然后通过判断输入级场效应管的净输入电压(g-s间或间或s-g间电间电压)或净输入电流(压)或净输入电流(iS)因反馈的引入是被增大还是被减小来判)因反馈的引入是被增大还是被减小来判断正负反馈。断正负反馈。第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路R1VTC1+R2+VCCui+R3+uoRLR5VTC2+R7R6R4引入
13、了负反馈引入了负反馈 uf+ +- -ube+ +- -第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路VTC1+R1+VCCui+R2+uoRLR3VTC2+R6R5R4引入了负反馈引入了负反馈 iiifib1fib1i=iiii-第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路RcVT1VT2Rc+uoui1+VCCRbRb+-ui2+-ReEE 3.3.差动放大电路正负反馈的判别差动放大电路正负反馈的判别 若信号从同一管的基极输入,集电极输出,则输出与输若信号从同一管的基极输入,集电极输出,则输出与输入相位相反,若信号从一管的基极输入,另一管的集电极输入相位相反,若信号从一管的基极输入,另一管的
14、集电极输出,则输出与输入相位相同。差动放大电路的出,则输出与输入相位相同。差动放大电路的净输入电压是净输入电压是两三极管的基极电位之差两三极管的基极电位之差。 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 按照按照基本放大电路和反馈电路在输入端的连接方式,基本放大电路和反馈电路在输入端的连接方式,分为串联反馈和并联反馈分为串联反馈和并联反馈。 串联串联反馈反馈:反馈信号在输入端如果是以电压的形式出现,反馈信号在输入端如果是以电压的形式出现,与输入电压信号和净输入电压信号串联于一个回路,三者与输入电压信号和净输入电压信号串联于一个回路,三者相加减相加
15、减。基本放基本放大电路大电路反馈反馈网络网络Rsus+ui+ui+uf+fii=uuu-第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 并联并联反馈反馈:反馈信号在输入端如果是以电流的形式出反馈信号在输入端如果是以电流的形式出现,与输入电流信号和净输入电流信号接于一个节点,现,与输入电流信号和净输入电流信号接于一个节点,三者相加减。三者相加减。fii=iii-基本放基本放大电路大电路反馈反馈网络网络iiiiifRs第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路+VCCRsusRcVT+ui+ReRf2uf+ui+串联反馈串联反馈Rf1ifiiii并并联联反馈反馈 简单的判断简单的判断方法方法:反馈
16、反馈点点接地法接地法。 既既将反馈点接地,输入信号被短路,就是并联反馈,将反馈点接地,输入信号被短路,就是并联反馈,否则就是串联反馈。否则就是串联反馈。第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ +uouiR1RfR2引入引入了了并联反馈并联反馈第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路+VCCRsusRcC1C2VT+RLui+uo+引入引入了了并联反馈并联反馈Rb第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路RsusR1VTC1+R2+VCC+ui+R3+uoRLR5VTC2+R7R6CR4+ube串联反馈串联反馈第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路第第7 7章章 负反馈
17、放大电路负反馈放大电路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路基本放基本放大电路大电路反馈反馈网络网络iXRLuo+如果反馈信号取自输出电压,则为如果反馈信号取自输出电压,则为电压反馈电压反馈,电压负电压负反馈的反馈信号与输出电压成比例反馈的反馈信号与输出电压成比例。 of= kux第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路基本放基本放大电路大电路反馈反馈网络网络iXRLio 反馈信号反馈信号取自输出电流,则为取自输出电流,则为电流反馈电流反馈,电流负反,电流负反馈的反馈信号与输出电流成比例。馈的反馈信号与输出电流成比例。of=kix第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 电压反馈
18、和电流反馈的判断方法可用电压反馈和电流反馈的判断方法可用-输出端短路法:输出端短路法: 假设输出端假设输出端短路短路 ,即即 如果如果反馈信号反馈信号 消失消失 为为零,即反馈不存在了,则零,即反馈不存在了,则为电压反馈为电压反馈; 如果反馈信号如果反馈信号 不不消失,反馈仍然存在,则为电流消失,反馈仍然存在,则为电流反馈反馈。 注意注意,输出端短路时,是将负载,输出端短路时,是将负载 短路短路,不一定是对,不一定是对地短路。地短路。0=LR0=oufxLRfx第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路- -+ +uouiR1RfR2FiRf引入电压反馈引入电压反馈第第7 7章章 负反馈放大
19、电路负反馈放大电路- -+ +uouiR1RfR2RLR2uo+Fiio电流反馈电流反馈第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路RsusR1VTC1+R2+VCC+ui+R3+uoRLR5VTC2+R7R6CR4电压反馈电压反馈第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路RsusR1VTC1+R2+VCC+ui+R3+uoRLR5VTC2+R7R6R4电压电压反馈反馈整理电路整理电路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路VTC1+R1+VCCui+R2+uoRLR3VTC2+R6R5R4引入引入了了电流反馈电流反馈iiifib1io第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路例例 放
20、大电路如放大电路如图所图所示,试判定级间反馈示,试判定级间反馈类型类型。图7.2.13 图 第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路开环放大倍数开环放大倍数:.A无反馈时放大网络的放大倍数;无反馈时放大网络的放大倍数;因为因为i.o.XXA o.f.XXF .f.iiXXX 所以所以)()(.o.i.f.i.i.oXFXAXXAXAX 得闭环放大倍数得闭环放大倍数FAAXXA 1.i.o.f第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路+iXi i.Xf.Xi.Xo o.X+- -fii=XXX- 无无反馈时,放大电路的放大倍数,叫开环放大倍反馈时
21、,放大电路的放大倍数,叫开环放大倍数或称开环增益数或称开环增益XXAio=.A.F基本放大电路基本放大电路反馈网络反馈网络第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路+iXi i.Xf.Xi.Xo o.X+- -闭环闭环放大倍数放大倍数反馈系数反馈系数 of=XXFFAAXAFXXAXFXXAXXXXXAiiioiifioiof+1=+=+=+=.A.F第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路FAAXXA 1.i.o.f闭环放大倍数闭环放大倍数:.fA引入反馈后,放大电路对外加输引入反馈后,放大电路对外加输入信号的放大倍数。入信号的放大倍数。回路增益回路增益:.FA在反馈放大电路中,信号沿
22、放大网络在反馈放大电路中,信号沿放大网络和反馈网络组成的环路传递一周后所得到的放大倍数。和反馈网络组成的环路传递一周后所得到的放大倍数。:.1FA 反馈深度反馈深度 引入反馈后,放大电路的放大倍引入反馈后,放大电路的放大倍数与无反馈时相比所变化的倍数。数与无反馈时相比所变化的倍数。1 1 FA若若 fAA 则则负反馈负反馈1 1 FA若若 fAA 则则正反馈正反馈FA1对反馈放大电路的影响对反馈放大电路的影响第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路FAAXXA 1.i.o.f若若11 FAFFAAFAAA11.f 深度负反馈深度负反馈结论:深负反馈放大电路的放大倍数主要由反馈网结论:深负反
23、馈放大电路的放大倍数主要由反馈网络的反馈系数决定,能保持稳定。络的反馈系数决定,能保持稳定。若若, 01 FA则则 fA自激振荡自激振荡第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路RL+iU,=oXoU+iU+fUoURs+sUuuAuuF=iXiU=fXfU=iXiU第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路开环放大倍数开环放大倍数反馈系数反馈系数uuUUXXAioio=ofof=UUXXFuu闭环放大闭环放大倍数倍数ioiouuf=UUXXA.第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路iXRL+iU+iU+fURs+sUo.I=iX=iXiU=fXfU=oXiUiu.Aui.Fo.I第
24、第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路开环放大倍数开环放大倍数反馈系数反馈系数闭环放大闭环放大倍数倍数UIXXAioioiu=ofui=IUFioioiuf=UIXXA.转移电导转移电导 量纲是电导量纲是电导量纲是电阻量纲是电阻量纲是电导量纲是电导第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路Rsi.I.Iif.I=iX=iX=fX=oXi.I.Iif.IRL+oUoUuiAiuF第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路开环电压放大开环电压放大倍数倍数反馈系数反馈系数闭环放大闭环放大倍数倍数转移电阻转移电阻量纲量纲是是电阻电阻量纲量纲是是电导电导量纲量纲是是电阻电阻.IUXXAioiou
25、i=ofofiu=UIXXFioiouif=.IUXXA第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路iXRsi.If.I=iX=iX=fXi.I.Iif.IRLo.I=oXo.IiiAii.F.Ii第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路开环开环放大放大倍数:倍数:反馈系数:反馈系数:.IIAioii=ofii=IIF闭环放大闭环放大倍数倍数:ioioiif=IIXXA.第第7 7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路四种负反馈组态的电压放大倍数、反馈系数之四种负反馈组态的电压放大倍数、反馈系数之比较比较输出信号输出信号反馈信号反馈信号放大网络的放大倍数放大网络的放大倍数反馈系数反馈系数电压串
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