第5章 负反馈放大电路.ppt

1、第五章 负反馈放大电路,5.1 反馈的概念 5.2 反馈的基本类型及其极性判断 5.3 负反馈放大电路 5.4 负反馈对放大器性能的影响 5.5 负反馈放大电路的四种组态 5.6 负反馈放大电路的分析计算 5.7 负反馈放大器的稳定性,5.1 反馈的概念,把电路的输出量经一定电路(反馈网络)，送回到输入回路，并对净输入量造成影响，从而实现自动调节功能,1、电压和电流反馈,电压反馈： 反馈信号取自输出电压信号。,采样电阻很大,反馈信号的大小与输出电压成比例。,5.2 反馈的基本类型及其极性判断,5.2.2 4种基本反馈类型,电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。,反馈信号的大小与输出电流成比例。,

2、串联反馈：反馈信号与输入信号以电压的形式作用，（即反馈电压信号与输入信号电压比较）。,2、串联和并联反馈：,并联反馈：反馈信号与输入信号以电流的形式作用，（即反馈电流信号与输入信号电流比较）。,反馈信号与输入信号串联，与净输入电压构成回路。,反馈信号与输入信号并联，与净输入电流同节点。,ib=i-if,并联反馈,ube=ui-uf,串联反馈,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。,此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。,对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，为并联反馈；一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。,对于运算放大器:,此时反馈信号与输入信号是电压相加

3、减的关系。,反馈信号与输入信号一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。,反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；,5.2.3 反馈极性的判断,若反馈的结果使净输入信号减弱，则称为负反馈 若反馈的结果使净输入信号增强，则称为正反馈,1、确定净输入量 2、假设某一瞬时，在放大电路输入端加入正极性的输入信号 3、按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性 4、确定反馈信号的瞬时极性 5、判断净输入增加还是减小，减小为负反馈；反之为正反馈,“瞬时极性法”判断反馈极性,-,+,+,净输入电压减小，负反馈,闭环放大倍数：,称为反馈深

4、度，其值越大，负反馈作用越强， 也就越小。,5.3 负反馈放大电路,相当于引入负反馈。,相当于引入正反馈。,当输入为零时仍有输出，故称为“自激状态”。,称为深度负反馈,按照反馈深度可分为以下三种情况：,5.4 负反馈对放大器性能的影响,（1）负反馈可以提高闭环增益的稳定性,（2）负反馈可以扩展闭环增益的通频带,（3）负反馈可以减小非线性失真,（4）负反馈可以抑制放大电路内部的噪声,(1)要稳定静态工作点，应引入直流负反馈。 要改善交流性能，应引入交流负反馈。,(2)要稳定输出电压，应引入电压负反馈； 要稳定输出电流，应引入电流负反馈。,(3) 要提高Ri，应引入串联负反馈； 要减小Ri，应引入

5、并联负反馈。,(4) 要提高Ro，应引入电流负反馈； 要减小Ro，应引入电压负反馈。,放大电路中引入负反馈的一般原则：,(5) 根据输入信号对输出信号的控制关系引入交流负反馈。,5.5 负反馈放大电路的4种组态,1、电压串联负反馈放大电路,图 5.10 电压串联负反馈放大电路,其稳定输出电压的过程可简略表示如下：,2、电压并联负反馈放大电路,图 5.11 电压并联负反馈放大电路,开环放大倍数：,（互阻放大倍数，电阻量纲）,（电导量纲）,闭环放大倍数：,3、电流串联负反馈放大电路,图 5.12 电流串联负反馈放大电路,其电流输出的过程可简略表示如下：,4、电流并联负反馈放大电路,图 5.13电流

6、并联负反馈放大电路,开环放大倍数为：,（电流放大倍数）,闭环放大倍数为：,1、 深度负反馈的实质,深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量，在不同组态中，可忽略的净输入量将不同 。,5.6 负反馈放大电路的分析计算,2、 反馈深度与增益的近似表达式,当反馈深度 时，称此时的负反馈为深度负反馈，于是闭环放大倍数,上式表明，在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反 馈系数的倒数，即闭环放大倍数仅仅取决于反馈网络，而与基本 放大电路无关。,5.7 负反馈放大器的稳定性,负反馈对放大电路性能的改善取决于反馈深度,或环路增益,的大小，,值越大，电路的性能越好。,但是如果反馈过深，有时放大电路就不能稳

7、定工作，而产生振荡现象，称电路自激。,1、 产生自激振荡的原因及条件,相当于放大倍数无穷大，电路无输入，,放大电路也有输出，这时放大电路产生自激。,产生自激的条件:,负反馈放大电路要稳定工作就要破坏上述产生自激的两个条件,2、负反馈放大电路稳定工作的条件：,根据分析可得到如下结论： (1)单级负反馈放大电路是稳定的，因为它的最大附加相移不可能超过 。 (2)两级放大电路也是稳定的，因为当 或 时，最大附加相移虽然可达到 ，但此时幅度 ，不满足幅值条件。 (3)对三级或三级以上的负反馈放大电路，必须采用校正措施来破坏自激振荡，达到电路稳定工作的目的。,3、 负反馈放大电路稳定性分析,图 5.17 负反馈电路的稳定性判定,4、 负反馈电路的稳定裕度,5、 消除自激振荡的方法,为了消除负反馈放大器的自激，需要破坏产生自激振荡的条件。,若通过一定的手段使电路在附加相移为180时，,则不会自激振荡。,若电路根本不存在附加相移为180的频率，则不