第6章放大电路中的反馈课件.ppt

1、第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1 6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法6.2 6.2 负反馈放大器的四种基本组态负反馈放大器的四种基本组态6.3 6.3 负反馈放大器的方框图及一般表达式负反馈放大器的方框图及一般表达式6.4 6.4 深度负反馈放大器放大倍数的计算深度负反馈放大器放大倍数的计算6.5 6.5 负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响作业：作业：6.16.9,6.12,6.14,6.15,6.206.16.9,6.12,6.14,6.15,6.206.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法6.1.1 反馈的基本概念反馈

2、的基本概念一、一、什么是反馈什么是反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或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，就称为全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为反馈反馈。放大器放大器输出输出输入输入开环开环闭环闭环反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图：反馈框图：一、一、判断有无反馈判断有无反馈无反馈无反馈有反馈有反馈无反馈无反馈二、二、正反馈与负反馈正反馈与负反馈若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判这里所说的信号一

3、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，同相是位关系，同相是正反馈正反馈，反相是，反相是负反馈负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。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负反馈的作用：负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。放大器放大器输出输出输入输入开环开环闭环闭

4、环反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号二、反馈极性的判断二、反馈极性的判断+-负反馈负反馈+正反馈正反馈+-负反馈负反馈+-负反馈负反馈三、三、直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈如果反馈量只含有直流量，则称为如果反馈量只含有直流量，则称为直流直流反馈反馈。如果反馈量只含有交流量，则称为如果反馈量只含有交流量，则称为交流交流反馈反馈。如果反馈量同时既有直流量又有交流量，则称为如果反馈量同时既有直流量又有交流量，则称为交、直流交、直流反馈反馈。直流负反馈主要用于稳定放大电路的静态工作点，直流负反馈主要用于稳定放大电路的静态工作点，本章重点研究交流负反馈。本章重点研

5、究交流负反馈。三、直流反馈与交流反馈的判断三、直流反馈与交流反馈的判断直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈无反馈无反馈交流反馈交流反馈 解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时存在，来进行判别。存在，来进行判别。例：判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。例：判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。uu+1A+RfRoiC22R1C交、直流反馈交、直流反馈交流反馈交流反馈 注意电容的注意电容的“隔直通交隔直通交”作用！作用！几个几个基本概念基本概念1.1.开环与闭环开环与闭环电路中只有正向传输，没有反电路中只有正向

6、传输，没有反向传输，称为向传输，称为开环状态。开环状态。正向传输正向传输信号从输信号从输入端到输出端的传输入端到输出端的传输反向传输反向传输信号从输信号从输出端到输入端的传输出端到输入端的传输既有正向传输，又有反馈既有正向传输，又有反馈 称为称为闭环状态闭环状态。uu+f1oi+RRuuo+i信号的正向传输信号的正向传输信号的正向传输信号的正向传输反馈传输反馈传输(通路通路)（反馈网络）（反馈网络）本级反馈本级反馈反馈只存在于某一级放大器中反馈只存在于某一级放大器中 级间反馈级间反馈反馈存在于两级以上的放大器中反馈存在于两级以上的放大器中例例2.2.本级反馈与级间反馈本级反馈与级间反馈VVfL

7、+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈级间反馈级间反馈例例6.1.1+-6.2 6.2 负反馈放大器的四种类型负反馈放大器的四种类型负反馈类型有四种组态负反馈类型有四种组态:电压串联负反馈电压串联负反馈 电压并联负反馈电压并联负反馈 电流串联负反馈电流串联负反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈一一.电压串联负反馈电压串联负反馈根据瞬时极性判断是负反馈，根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为所以该电路为电压串联负反馈电压串联负反馈从输入端看，有：从输入端看，有：uD=ui-uf

8、故为串联负反馈。故为串联负反馈。反馈电压：反馈电压：211ofRRRuu因为反馈量与输出电压成比例，所以称电压反馈。因为反馈量与输出电压成比例，所以称电压反馈。-iuu 211oRRRufu121ioRRRuu)1(12iRRuiOuuAu)1(12RR分立电路电压串联负反馈分立电路电压串联负反馈RL uO uf ud(ube)uO 电压负反馈的特性电压负反馈的特性稳定输出电压稳定输出电压稳定过程：稳定过程：负载变化时，负载变化时，输出电压稳定输出电压稳定输出电阻输出电阻VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1ui一定一定o11f

9、uRRRufee 二二.电流串联负反馈电流串联负反馈 反馈电压：反馈电压：uf=ioR1根据瞬时极性判断是负反馈，根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为所以该电路为电流串联负反馈电流串联负反馈ud=ui-uf又因为又因为在输入端有在输入端有因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。故为串联负反馈。故为串联负反馈。oi-iuu fu1oRi1RRuLoiOuuAu1RRL分立电路组成的电流串联负反馈电路分立电路组成的电流串联负反馈电路io uf uD io 引入电流负反馈的目的引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定输出电流稳定过程：稳定过程：负载变化时

10、，负载变化时，输出电流稳定输出电流稳定输出电阻输出电阻RL+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-三三.电压并联负反馈电压并联负反馈根据瞬时极性判断是根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路负反馈，所以该电路为为电压并联负反馈。电压并联负反馈。id=ii-if从输入端看有：从输入端看有：因为反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈。因为反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈。反馈电流：反馈电流：RuuioF故为并联负反馈。故为并联负反馈。0RuRuoo0FIii RuoRiuIo分立电路电压并联负反馈分立电路电压并联负反馈ffRuRuuiioof反馈量与输

11、出电压成比例，反馈量与输出电压成比例，所以是电压反馈。所以是电压反馈。根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电压串联负反馈电压串联负反馈id=ii-if在输入端有在输入端有故为并联负反馈。故为并联负反馈。因为反馈电流：因为反馈电流：+TLR-cui-b+iCC+sRi+VOuu-ssRRffi四四.电流并联负反馈电流并联负反馈根据瞬时极性判断是负反馈，根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为所以该电路为电流串联负反馈。电流串联负反馈。又因为又因为在输入端有在输入端有:iD=ii-if 反馈电流：反馈电流：22oFRRRii1因为反馈量与输出电流成比例，所以是

12、电流反馈。因为反馈量与输出电流成比例，所以是电流反馈。故为并联负反馈。故为并联负反馈。0FIii 22oRRRi122IoRRRii1)1(2IRRi1分立元件电路组成的电流并联负反馈分立元件电路组成的电流并联负反馈引入电流负反馈的目的引入电流负反馈的目的稳定输出电流稳定输出电流稳定过程：稳定过程：负载变化时，负载变化时，输出电流稳定输出电流稳定输出电阻输出电阻RL io(ic2)ifid（ib）io(ic2)+-Rc1c2RRfRe2RsLR1T2Tic2ifsius-u+O+-uiCC+Vib 五五.反馈类型及判别方法总结反馈类型及判别方法总结1.1.直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈注

13、意电容的注意电容的“隔直通交隔直通交”作用作用 例题例题1:试判断下图电路中有哪些反馈支路，各是直流反试判断下图电路中有哪些反馈支路，各是直流反馈还是交流反馈？馈还是交流反馈？+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C42.2.反馈极性：正反馈与负反馈反馈极性：正反馈与负反馈判定方法判定方法“瞬时极性法瞬时极性法”例题例题2:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C4uu+RofA+i1R+-负反馈负反馈负反馈负反馈VVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6VV+A+u

14、Oiu1RR2CC+V3RU+VUcc2RR1Ouiu+-+-+-3.电压反馈与电流反馈的判断电压反馈与电流反馈的判断 假设输出端交流短路（假设输出端交流短路（RL=0），即），即uo=0，若，若反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。然存在，则为电流反馈。电压反馈：电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比反馈信号的大小与输出电压成比 例。例。判断方法判断方法输出短路法：输出短路法：电流反馈：电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比反馈信号的大小与输出电流成比 例。例。例题例题3:试判断下列电路中引入的反馈是电试判断下列电路中引入的

15、反馈是电压反馈还是电流反馈。压反馈还是电流反馈。+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-f+R1bCCTCRVRu+-Lo-+uieC2Su+-RSf-u+电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈VVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6+_+V-+cciuuO1RR23RR4R56Ru-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi4.串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极。有：入回路的两个电极。有：ud=ui-uf 并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电

16、路输反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。有：入回路的同一个电极。有：id=ii-if 此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。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流相加减的关系。对于三极管电路：对于三极管电路：T输入量反馈量输入量反馈量T 若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈。极，则为并联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。则为串联反馈。T输入量反馈量T输入

17、量反馈量 对于运放电路：对于运放电路：若反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并联反馈。若反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在同相端一个加在反相端则为串联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在同相端一个加在反相端则为串联反馈。反馈量+u+uA输入量反馈量u+输入量u+A输入量+A+u反馈量u+uA+u输入量反馈量 结论：若反馈信号反馈到信号输入端则为并联反馈，若反馈信号反馈到信号输入端则为并联反馈，否则为串联反馈。否则为串联反馈。例题例题4:试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈还是并联反馈。还是并联反馈。VV+A+

18、uOiu1RR2CC+V3RVVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6U+VUcc2RR1Ouiu例题例题5:试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。解解:电压串联负反馈。电压串联负反馈。_+VRCCVuTV+R2R2i1TEEIsf1uRRA+o12VVVfARi+uu-f-R+u1+Ro1+-解解:电压并联负反馈。电压并联负反馈。例题例题6:试判断下列电路中的反馈组态。试判断下列电路中的反馈组态。+_V1fI12R12TiR2+uRTRRsR34RCCVVEEuoT3VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEuiuRf+Ao1R+-（1）串联反馈）串联反馈 5.信号源对反

19、馈效果的影响信号源对反馈效果的影响ud=ui-uf 所以所以us应为恒压源，即信号源内阻应为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。越小越好。要想反馈效果要想反馈效果明显，就要求明显，就要求uf变化能有效引起变化能有效引起ud的变化。的变化。uu-+uf-1R+uLd-R+o+AfR-u+S-i+uRs（2）并联反馈）并联反馈id=ii-if 所以所以is应为恒流源，即信号源内阻应为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。越大越好。要想反馈效果明显，就要求要想反馈效果明显，就要求if变化能有效引起变化能有效引起id的变化。的变化。uuAs-R+oRR+Lf+isiidifi6.3 负反馈放大电路的方框图及

20、一般表达式负反馈放大电路的方框图及一般表达式6.3.1 负反馈放大电路的方框图表示法负反馈放大电路的方框图表示法fiiXXXfiiXXXioXXAofXXF iofXXA称为闭环放大倍数称为闭环放大倍数AFioXXofXXifXX称为环路放大倍数称为环路放大倍数称为开环放大倍数称为开环放大倍数F F为反馈系数为反馈系数6.3.2 负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式iofXXAfXioXXifXXAFfiiXXXfiiXXXifXX AFiioXXXAF)1(XXioAFioXXAAFA1AF1称为反馈深度称为反馈深度关于反馈深度的讨论关于反馈深度的讨论一般负反馈一般负反馈时，

21、时，11 )1(FA，fAA时时，11 )2(FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时，11 )3(FA，fAA自激振荡自激振荡时时，01 )4(FA，fAAFAAf1FAf1p262p262图图6.3.2 6.3.2 四种反馈组态方框图四种反馈组态方框图6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的计算深度负反馈放大电路放大倍数的计算6.4.1 深度负反馈的实质深度负反馈的实质时，11 FAFAf1ofXXF FAf1iofXXAfoXXfiXX 对串联负反馈：对串联负反馈：fiUU 对并联负反馈：对并联负反馈：fiII 0fiiXXX1.估算的依据估算的依据即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系

22、数即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关。有关。11 FA由由FAAA 1F得得FFAA1 方法一：方法一：一一.估算电压放大倍数估算电压放大倍数u+=u-（运放电路）（运放电路）ue=ub（三极管电路）（三极管电路）ii+=ii-=0（运放电路）（运放电路）ib=0（三极管电路）（三极管电路）u+A+ifRiifiii+i-i+T-i+ufRiiibif由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“虚短虚短”、“虚断虚断”的概念的概念0fiiXXX(1)“虚短虚短”0iu(2)“虚断虚断”0ii-u-R+fu+R-+1fA+iiu+-u+fui+-Tf

23、R+-iu（1 1）电压串联负反馈电压串联负反馈 例例1.1.分立电路电压串联负反馈分立电路电压串联负反馈2.举例举例 解：解：电压放大倍数：电压放大倍数：fiuu e1fe1RRR VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1ofeeuRRR11ioufuuAe1f1RR例例2 2.运放组成的运放组成的电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路 解：解：利用利用虚短虚短和和虚断虚断的概念得知的概念得知闭环电压增益闭环电压增益则则fOfiRRRuuu11VVV+A+-R1RfuiuuRf+d-uo-1f1RRR ioufuuA1f1RR例例

24、3 3.解：解：422RRRuuuOfi闭环电压增益闭环电压增益442RRR ioufuuA241RR（2）电流并联负反馈放大器）电流并联负反馈放大器Rc1c2R+Vc2i-ROsR-ff12+uTisRRTiCCibiuLe2 例例1.1.分立电路电流并联负反馈分立电路电流并联负反馈 解：解：fiii e2fe2c2RRRi0sisRiu)/(22LccoRRiu e2e2fic2RRRiisousfuuAsic2RiRRiLC)/(2se2e2fRRRRRL 例例2.2.分立电路电流并联负反馈分立电路电流并联负反馈 解：解：c2iiifiii e2fe2c2RRRie2e2fic2RRRi

25、isisRiu)/(22LccoRRiu sousfuuAsic2RiRRiLC)/(2se2e2fRRRRRL（3 3）电压并联负反馈）电压并联负反馈 例例1.1.分立电路电压并联负反馈分立电路电压并联负反馈 解：解：sf+uTi+VbiCCusRiOiRRRL-f-+c0fiii fRuo0fRuosisRiu)1(ssiRui)2(sfRuRusosousfuuAsfRR 例例2.2.运放组成的电压并联负反馈运放组成的电压并联负反馈VCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+A+LRRfifid1i1Ruoiu 解：解：fiii fRuo0fRuo)1(10Ruiii)2(1fRuRuio

26、ioufuuA1fRR1Rui（4）电流串联负反馈）电流串联负反馈例例1.分立元件组成的电流串联负反馈分立元件组成的电流串联负反馈1i2i 解：解：fiuu 11RioiRRRR32131R)1(LooRiu)2(ioufuuA31L321RRRRRR)(例例2.2.运放组成的电流串联负反馈运放组成的电流串联负反馈VVVO+fAuR-1RL-R+oiuu-+i 解：解：fiuu 1Rio)1(LooRiu)2(ioufuuA1LRR二二.估算输入输出电阻估算输入输出电阻在深度负反馈条件下：在深度负反馈条件下：注：表中的输入、输出电阻均指注：表中的输入、输出电阻均指反馈环反馈环中的输入、输出电阻

27、。中的输入、输出电阻。（1 1）电压串联负反馈）电压串联负反馈举例举例 RifRifRb1ROf0VV+uRRRe1-b1e2RRb1RRCc2uc1-TOf1CCC+L2+ViTb2ifRifRofR（2 2）电压并联负反馈）电压并联负反馈Rif0RifRSROf0+-RcRsLRTiius-u+OCC+VibfRififRifRRof（3）电流并联负反馈）电流并联负反馈ROfRC2Rif0RifRSROf+Vic2RRiCCsLie2c2+uiTsRROic1+fT-2fu1R-bRifRRifofRofR6.5 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响 提高增益的稳定性提高增

28、益的稳定性 减少非线性失真减少非线性失真 扩展频带扩展频带 改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻 在放大器中引在放大器中引入负反馈入负反馈 降低了放大倍数降低了放大倍数 使放大器的性能得以改善：使放大器的性能得以改善：一一.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性闭环时闭环时FAAA1f只考虑幅值有只考虑幅值有AFAA1f2f)1()1(AFAFdAdAAFdA2)1(AFdAfffAAFdAAdA1)1(22)1(AFdAdAfAAFAFdA1)1(2AdAAF11即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度负反馈条件下在深度负

29、反馈条件下 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。2.改善放大器的非线性失真改善放大器的非线性失真Auiufuiuoud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后AF+失真失真改善改善uouo3.3.扩展放大器的通频带扩展放大器的通频带 放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。无反馈时放大器的通频带：无反馈时放大器的通频带：fbw=f HfL f H 有反馈时放大器的通频带：有反馈时放大器的通频带：fbwf=

30、f HffLf f Hf可以证明：可以证明：fbwf=(1+AF)fbw放大器的一个重要特性：放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。增益与通频带之积为常数。即：即：Amf fbwf=Am fbw020lg|A|（dB）F（Hz）Am fL fH fLf fHf Amf4.4.负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响 (1)(1)串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加 无无反馈时：反馈时：有有反馈时：反馈时：idiii=iuiuR)(1iAFR iiif=iuRifd=iuu iod=iFuu idd=iAFuu id)1(=iAFu+RiuooR-Riu+-+duii+o

31、-uLRAi+Ro+oLiuiA+ouRu-dRiu+-RRfu-f+R1ifi(2)(2)并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小 无无反馈时：反馈时：有有反馈时：反馈时：diiii=iuiuR iiif=iuRfdi=iiu Fuiuodi=AFiiuddi=)1(=diAFiu AFR 1=i+ARu-Li+uoRiR-Rd+-+diuoifouiRffii+uoLiRu-uiuAo+Rid-R+-oi+Rdii (1)(1)电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小5.5.负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响 在基本放大电路中已考虑了反馈网络的负载效应，可认为反馈

32、网络的分流作用为0。OOOOORUAFRAFUU)1()(=IOAFR1=ROOf电压负反馈电压负反馈稳定输出电压（当负载变化时）稳定输出电压（当负载变化时）恒压源恒压源输出电阻小。输出电阻小。(2)(2)电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高 在基本放大电路中已考虑了反馈网络的负载效应，可认为反馈网络的分压作用为0。)(RU=IOOOOAFIAFRO1U=IOOORAF)1(=ROf电流负反馈电流负反馈稳定稳定输出电流（当负载输出电流（当负载变化时）变化时）恒流源恒流源输出电阻大。输出电阻大。为改善性能引入负反馈的一般原则为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量要稳定直流量引直

33、流负反馈引直流负反馈 要稳定交流量要稳定交流量引交流负反馈引交流负反馈 要稳定输出电压要稳定输出电压 引电压负反馈引电压负反馈 要稳定输出电流要稳定输出电流 引电流负反馈引电流负反馈 要增大输入电阻要增大输入电阻 引串联负反馈引串联负反馈 要减小输入电阻要减小输入电阻 引并联负反馈引并联负反馈举例：举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。（1）希望加入信号后，）希望加入信号后，ic3的数值基本不受的数值基本不受R6改变的影响。改变的影响。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R（2）希望接入负载后，输出电压）希

34、望接入负载后，输出电压UO基本稳定。基本稳定。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R（3）希望输入端向信号源索取的电流小。）希望输入端向信号源索取的电流小。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R（4）希望稳定静态工作点。）希望稳定静态工作点。解：解：以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳定静态工作点。定静态工作点。如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？CVVVV1512T2TR3RC34+VRCC

35、RT1RR76R-u+iuo+-f1R一一.产生产生自激振荡的原因及条件自激振荡的原因及条件1.自激振荡现象自激振荡现象 在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信号输出。生一定频率的信号输出。6.6 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性+iL+u-+u放放大大器器-oR fidXXX 基本放大电路基本放大电路AdX oX 反馈网络反馈网络FfX iX+2.产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因 中频时：中频时：|idXX 高频或低频时，放大器产生的附加相移达到高频或低频时，放大器产生的附加相移达到180时。时。为负反馈。为负反馈。|idX

36、X 变为正反馈。变为正反馈。此时，若满足此时，若满足|dfXX 则则Xi=0，仍会有输出信号。，仍会有输出信号。3.自激振荡的条件自激振荡的条件1FA幅值条件幅值条件)12(FAn相位条件相位条件（附加相移）（附加相移）基本放大电路基本放大电路AdX oX 反馈网络反馈网络FfX iX+fdXX 0ddXFAX 自激振荡条件：自激振荡条件：1 FA分解为幅值条件与相位条件：分解为幅值条件与相位条件：由以上分析知：由以上分析知：dB0lg20 FA二二.稳定判椐稳定判椐及稳定裕度及稳定裕度方法一：方法一：则放大器稳定。否则自激。则放大器稳定。否则自激。0)dB(lg20FA0-90-180FA

37、m mGdB0lg20 FA 180fa 满足：满足：同理，为了切实保证稳定，要留有同理，为了切实保证稳定，要留有-10dB的余量，称为的余量，称为幅值裕度幅值裕度mG方法二：方法二：dB0lg20FA 180fa 满足：满足：则放大器稳定。否则自激。则放大器稳定。否则自激。为了切实保证稳定，要留有为了切实保证稳定，要留有45余量，称为余量，称为相位裕度相位裕度m 6.6.4 6.6.4 自激振荡的消除自激振荡的消除1 1 电容滞后补偿电容滞后补偿2 RC2 RC滞后补偿滞后补偿3 3 密勒效应补偿4 超前补偿本章小结本章小结1将电子系统输出回路的电量（电压或电流），以一定的方式送回到输将电子

38、系统输出回路的电量（电压或电流），以一定的方式送回到输入回路的过程称为反馈。入回路的过程称为反馈。2电路中常用的负反馈有四种组态：电压串联负反馈，电压并联负反馈电路中常用的负反馈有四种组态：电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈和电流并联负反馈。可以通过观察法，输出短路法和瞬，电流串联负反馈和电流并联负反馈。可以通过观察法，输出短路法和瞬时极性法等方法判断电路反馈类型。时极性法等方法判断电路反馈类型。FAAAf1.3负反馈电路的四种不同组态可以统一用方框图加以表示，其闭环增益负反馈电路的四种不同组态可以统一用方框图加以表示，其闭环增益的表达式为：的表达式为：4负反馈可以全面改善放大电路

39、的性能，包括：提高放大倍数的稳定性负反馈可以全面改善放大电路的性能，包括：提高放大倍数的稳定性，减小非线性失真，抑制噪声，扩展频带，改变输入、输出电阻等。，减小非线性失真，抑制噪声，扩展频带，改变输入、输出电阻等。FAf1.5在深负反馈条件下，可用在深负反馈条件下，可用 或或“虚短虚短”“虚断虚断”法估算电路的闭法估算电路的闭环增益。环增益。6负反馈电路的反馈深度如果过大，将有可能产生自激振荡。可以采用负反馈电路的反馈深度如果过大，将有可能产生自激振荡。可以采用频率补偿技术消除自激振荡。但这样会使电路的频带变窄。频率补偿技术消除自激振荡。但这样会使电路的频带变窄。三三.负反馈放大电路稳定性分析

40、负反馈放大电路稳定性分析(2)作作F1lg20水平线水平线(1)作出作出A的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图F1lg20在水平线在水平线Alg20 与与的交点作垂线交相频响应曲线的一点的交点作垂线交相频响应曲线的一点(3)判断是否满足相位裕度判断是否满足相位裕度 m 45 若该点若该点 135 a 满足相位裕度，稳定；否则不稳定。满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的在相频响应的点处作垂线交点处作垂线交 于于P点点 135 a Alg20 若若P点在点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。水平线之下，稳定；否则不稳定。F1lg20或或判断稳定性方法：判断稳定性方法：01lg

41、20lg20lg20FAFA将将 写为：写为：1FA即：即：FA1lg20lg20举例：举例：设一基本放大器的增益为：设一基本放大器的增益为：三三.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析)105)(1105j)(1100.5j(1766u fjffA.4101.设反馈系数设反馈系数 ，分析其稳定性，分析其稳定性10.F.三个极点频率为：三个极点频率为：fp1=0.5106Hz，fp2=5106Hz，fp3=5107Hz。其中其中fp1=0.5106Hz最低，它决定了整个基本放大器的最低，它决定了整个基本放大器的上限频率，称为主极点频率。上限频率，称为主极点频率。(1)作出作出A的幅频

42、响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图解：解：(2)作作dB201lg20F的水平线的水平线Alg20 与与F1lg20(3)水平线水平线 相交于相交于E点。点。与与E点相对应的附点相对应的附加相位移为加相位移为 ，因此，放大器是不因此，放大器是不稳定的。稳定的。2250(dB)20uAlg20406080f50k500k5M50M500M0-90-180 -135-225-270f十十倍倍频频程程dB/20 十十倍倍频频程程dB/40 F1lg20E2.将反馈系数将反馈系数 改为改为 ，分析其稳定性分析其稳定性001.0.F解：解：(1)作作dB601lg20F的水平线的水平线F1l

43、g20(2)水平线水平线 相交于相交于D点。点。Alg20 与与与与D点相对应的附加相点相对应的附加相位移为位移为 ，因此，放，因此，放大器是稳定的。且大器是稳定的。且 m 135450(dB)20uAlg20406080f50k500k5M50M500M0-90-180 -135-225-270f十十倍倍频频程程dB/20 十十倍倍频频程程dB/40 F1lg20D 反馈深度越深，反馈深度越深，越容易自激。越容易自激。F越大，水平线越大，水平线下移，越下移，越F1lg20容易自激容易自激F越大，表明越大，表明反馈深度越深反馈深度越深结论：结论：0(dB)20uAlg20406080f50k5

44、00k5M50M500M0-90-180 -135-225-270f十十倍倍频频程程dB/20 十十倍倍频频程程dB/40 F1lg20D基本放大电基本放大电 1点点 FA基本放大基本放大增增大大 FE相交点交在相交点交在 的的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。十倍频程处，放大电路是稳定的。Alg20 四四.自激振荡的消除方法自激振荡的消除方法思考思考 如果如果 在在0dB线以上只有一个转折频率，则无线以上只有一个转折频率，则无论反馈深度如何，电路都能稳定工作，对吗？论反馈深度如何，电路都能稳定工作，对吗？Alg20 0dB线以上只有一个转折频率，则线以上只有一个转折频率，则在在0dB

45、线以上的线以上的Alg20 斜率为斜率为-20dB/十倍频程。十倍频程。无论反馈深度如何，相交点都交在无论反馈深度如何，相交点都交在 的的-20dB/十倍频十倍频程处，放大电路是稳定的。程处，放大电路是稳定的。Alg20 因此，消除自激振荡的指导思想是，人为地降低第一个极因此，消除自激振荡的指导思想是，人为地降低第一个极点的频率，拉大它与第二个极点频率之间的距离，确保相交点的频率，拉大它与第二个极点频率之间的距离，确保相交点出现在第一、二极点频率之间，即相交在点出现在第一、二极点频率之间，即相交在-20dB/十倍频程十倍频程处。处。1.电容补偿法电容补偿法 同前例，为了对它进行频率补偿，在产生

46、主极点的电容同前例，为了对它进行频率补偿，在产生主极点的电容旁边并联电容旁边并联电容C P，这样使，这样使fp1发生了改变，令发生了改变，令 f p2、fp3不变。不变。Z2PH105)(21CCRf1p10+1C3A2A1A1R2RR3C23CSuuoPCCP设反馈系数设反馈系数 ，分析可得：分析可得：放大器是稳定的。放大器是稳定的。10.F.在实际应用中，常将在实际应用中，常将电容电容 跨接在的输入跨接在的输入和输出端之间，代替和输出端之间，代替CP。这样就可以减小。这样就可以减小补偿电容的值。补偿电容的值。Cp0-90-180 -135-225-270f十十倍倍频频程程dB/20 F1lg20D5k0(dB)20uAlg20406080f0.05k50M0.5k50k500k5M十十倍倍频频程程dB/20 综合举例综合举例1：求电压放大倍数、输入电阻、求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。输出电阻。+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C4综合举例综合举例2：求电压放大倍数、输入电阻、求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。输出电阻。VVVV+e1-1RRRCc3uc1T1CC3+ViTifRofRTR2e2c2R2Cf1RRf2uo+-93谢谢！谢谢！