课件：模电第七章1修2.ppt

1、第七章第七章 反馈放大电路反馈放大电路1.了解反馈的基本概念和分类，掌握不同类型反馈的判别方法；2.掌握深度负反馈情况下电路参数的估算方法；3.理解负反馈对放大电路性能的影响。7-1重点重点7-2放大器放大器输出输出输入输入取取+加强输入信号加强输入信号 正反馈正反馈 用于振荡器用于振荡器取取-削弱输入信号削弱输入信号 负反馈负反馈 用于放大器用于放大器开环开环闭环闭环负反馈的作用：负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入、输出电阻；扩展通频带数；改善输入、输出电阻；扩展通频带反馈网络反馈网络迭加迭加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号第七章第七章

2、 反馈放大电路反馈放大电路基本放大器与反馈网络构成基本放大器与反馈网络构成闭环放大器闭环放大器。未引入反馈的放大电路称为未引入反馈的放大电路称为开环放大器开环放大器。7-37.1反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类反馈（反馈（Feedback)就是把电子系统的输出量就是把电子系统的输出量（电压或电流）的一部分或全部经一定的（电压或电流）的一部分或全部经一定的反馈回路送回到输入端。反馈回路送回到输入端。7-4内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈反馈在器件内部产生反馈在器件内部产生反馈通过外接电路元件来实现反馈通过外接电路元件来实现反馈类型反馈类型直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈反馈只包含直流分量

3、反馈只包含直流分量反馈只包含交流分量反馈只包含交流分量交、直流反馈交、直流反馈反馈包含交流和直流分量反馈包含交流和直流分量7-5正反馈正反馈负反馈负反馈使净输入信号比没有引入反馈时增加使净输入信号比没有引入反馈时增加使净输入信号比没有引入反馈时减小使净输入信号比没有引入反馈时减小这里所说的信号一般是指这里所说的信号一般是指交流信号交流信号，所以，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是的相位关系，同相是正反馈正反馈，反相是，反相是负反馈负反馈。正反馈负反馈净输入信号净输入信号|Xi|Xi|输出幅度增加输出幅度增加。净输入信号|Xi|

4、10)时的反馈时的反馈,称为称为深度负反馈深度负反馈。FA1AAf1(即即 )时的反馈时的反馈,称为称为负反馈负反馈。FA 11(即即 )时的反馈时的反馈,称为称为正反馈正反馈。AAf FA 1=1(即即 )时的反馈时的反馈,称为称为无反馈无反馈。AAf FA 11ofiXAAXAF输出输出信号信号反馈反馈信号信号放大网络的放大网络的放大倍数放大倍数A反馈系数反馈系数F电压串电压串联式联式电压放大倍数电压放大倍数电压并电压并联式联式转移电阻转移电阻电流串电流串联式联式转移电导转移电导电流并电流并联式联式电流放大倍数电流放大倍数7-42ou uiUAUfu uoUFUoUfUoUfIfIfUoI

5、oIfiuoIFUfu ioUFIfiioIFI()ou iiUAI()oiuiIASUoiiiIAI负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义7-437-447.3负反馈对放大电路性能的改善负反馈对放大电路性能的改善引入了负反馈后，可使放大器的很多性能得到改善引入了负反馈后，可使放大器的很多性能得到改善,主主要是提高电路的稳定性，改变电路的输入、要是提高电路的稳定性，改变电路的输入、输出电阻，输出电阻，改善电路的非线性失真，改善电路的非线性失真，改善电路的频率特性等。因改善电路的频率特性等。因此，负反馈在各种放大器电路中应用十分广泛。此，负反馈在各种放大器电路中应用十分

6、广泛。负反馈之所以能够提高放大倍数的稳定性，是因为负反馈之所以能够提高放大倍数的稳定性，是因为负反馈对相应的输出量有自动调节作用负反馈对相应的输出量有自动调节作用。比如，引。比如，引入了电压串联负反馈，当放大倍数由于某种原因增入了电压串联负反馈，当放大倍数由于某种原因增大时，会使输出电压增大，反馈电压也随之增大，大时，会使输出电压增大，反馈电压也随之增大，便使净输入电压减小，从而抑制了输出电压的增大，便使净输入电压减小，从而抑制了输出电压的增大，也就是稳定了放大倍数。也就是稳定了放大倍数。一、提高放大倍数的稳定性一、提高放大倍数的稳定性7-452)1(1AFdAdAf即即2)1(AFdAdAf

7、AdAAFAdAff)1(1 上式表明，上式表明，负反馈放大器的闭环放大倍数的相对负反馈放大器的闭环放大倍数的相对变化量变化量dAf/Af是开环放大倍数相对变化量是开环放大倍数相对变化量dA/A的的1/(1+AF)，也就是说，也就是说，负反馈的引入使放大器的放大负反馈的引入使放大器的放大倍数稳定性提高到了倍数稳定性提高到了(1+AF)倍。倍。FAAAf1对对A求导求导,有有式式7-46 若因参数变化使若因参数变化使A变化变化10%，即，即A的变化范围为的变化范围为900011 000，则可求出则可求出Af的相对变化量为的相对变化量为10001.010110144 AFAAf%1.0%)10(0

8、1.01011114 AdAAFAdAff 即即Af的变化范围为的变化范围为99.9100.1。显然，。显然，Af的稳定性比的稳定性比A的的稳定性提高了约稳定性提高了约100倍（由倍（由10%变到变到0.1%）。负反馈越深，稳）。负反馈越深，稳定性越高。定性越高。例如例如，某负反馈放大器的某负反馈放大器的A=104，反馈系数，反馈系数F=0.01，则则可求出其闭环放大倍数可求出其闭环放大倍数7-47 二、扩展通频带扩展通频带 无反馈时，由于电路中电抗元件的存在，以及寄无反馈时，由于电路中电抗元件的存在，以及寄生电容和晶体管结电容的存在，会造成放大器放大倍生电容和晶体管结电容的存在，会造成放大器

9、放大倍数随频率而变，数随频率而变，使中频段放大倍数较大，而高频段和使中频段放大倍数较大，而高频段和低频段放大倍数较小，低频段放大倍数较小，其通频带其通频带fBW=fH-fL较窄。较窄。加入负反馈后，利用负反馈的自动调整作用，就加入负反馈后，利用负反馈的自动调整作用，就可以纠正放大倍数随频率而变的特性，使通频带展宽。可以纠正放大倍数随频率而变的特性，使通频带展宽。A Af0.707Avm0.707AvmfAvm无反馈无反馈有反馈有反馈ffLfAvmffLfHfHf7-48由于放大电路中元件（如晶体管）具有非线性，由于放大电路中元件（如晶体管）具有非线性，因而因而会引起非线性失真。一个无反馈的放大

10、器，即使设置会引起非线性失真。一个无反馈的放大器，即使设置了合适的静态工作点，但当输入信号较大时，仍会使了合适的静态工作点，但当输入信号较大时，仍会使输出信号波形产生非线性失真。引入负反馈后，这种输出信号波形产生非线性失真。引入负反馈后，这种失真可以减小。失真可以减小。三、三、减小非线性失真减小非线性失真tAXiXot大大小小t大大小小XiFXft大大小小t7-49四、四、改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻负反馈可以影响放大器的输入电阻和输出电阻，影响负反馈可以影响放大器的输入电阻和输出电阻，影响的情况与反馈的类型有关。的情况与反馈的类型有关。1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输

11、入电阻的影响随反馈信号在输入回路中叠加方对输入电阻的影响随反馈信号在输入回路中叠加方式的不同而不同。式的不同而不同。串联负反馈使输入电阻增大，串联负反馈使输入电阻增大，并并联负反馈使输入电阻减小。联负反馈使输入电阻减小。7-50 负反馈放大器的输入电阻为负反馈放大器的输入电阻为idiIUriiddiodifdiiifrFAIUFAUIXFUIUUIUr)1(特别是在深度负反馈时特别是在深度负反馈时ifirrFA11开环放大器的输入电阻为开环放大器的输入电阻为1）串联负反馈串联负反馈引入串联负反馈后，引入串联负反馈后，放放大器的输入电阻是未加大器的输入电阻是未加反馈时的（反馈时的（1+AF）倍。

12、）倍。7-5111iiiifidfdiUUUrIIII(AF)r(AF)2）并联负反馈并联负反馈开环放大器的输入电阻为开环放大器的输入电阻为diiIUr 负反馈放大器的输入电阻为负反馈放大器的输入电阻为引入并联负反馈后，引入并联负反馈后，放放大器的输入电阻是未加大器的输入电阻是未加反馈时的反馈时的1/（1+AF）。）。特别是当深度负反馈时特别是当深度负反馈时ifirrFA117-522.对输出电阻的影响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电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大ffidXXXXUFArIXArIUOdOFArIUo1FArIUrof10加

13、了电压负反馈后的输出电加了电压负反馈后的输出电阻是未加反馈时的阻是未加反馈时的1/（1+AF）特别是当深度负反馈时特别是当深度负反馈时oforrFA111）电压负反馈电压负反馈7-532）电流负反馈电流负反馈ffidXXXXooofodrIFArIFAIrXAIrXAIU)1()()()(oofrFAIUr)1(加了电流负反馈后的输出电阻加了电流负反馈后的输出电阻是未加反馈时的是未加反馈时的(1+AF )倍。倍。特别是当深度负反馈时特别是当深度负反馈时oforrFA117-54串联负反馈串联负反馈 增大输入电阻增大输入电阻并联负反馈并联负反馈 减小输入电阻减小输入电阻电压负反馈电压负反馈 减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压电流负反馈电流负反馈 增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流五、五、总结总结1、提高放大倍数的稳定性、提高放大倍数的稳定性负反馈放大器的闭环放大倍数的相对变化量负反馈放大器的闭环放大倍数的相对变化量dAf/Af是是开环放大倍数相对变化量开环放大倍数相对变化量dA/A的的1/(1+AF)2、扩展通频带扩展通频带3、减小非线性失真减小非线性失真4、改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻