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电 子 技 术

电 子 技 术. 欢迎各位光临指导. 执教者：谢婷. 第四章 放大电路中的反馈. 基本概念及判别方法 负反馈放大电路组态. 练习. 定义：将放大电路的输出量 X 0 (U 0 或 I 0 ), 通过一定的方式传送到放大电路的输入回路来. 反馈. 净输入量。 它是 Xi 和 X f 的共同作用结果. 输入量 Xi. Xi ’. 输出量 Xo. . 放大电路. 反馈. 反馈量 X f. 正反馈与负反馈. 引入反馈后产生结果： 正反馈 : 使输出量的变化增大 负反馈 : 使输出量的变化减小 从引入反馈后净输入量的变化：

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Presentation Transcript

  1. 电 子 技 术 欢迎各位光临指导 执教者：谢婷

  2. 第四章 放大电路中的反馈 基本概念及判别方法 负反馈放大电路组态 练习

  3. 定义：将放大电路的输出量X0(U0或I0),通过一定的方式传送到放大电路的输入回路来.定义：将放大电路的输出量X0(U0或I0),通过一定的方式传送到放大电路的输入回路来. 反馈 净输入量。它是Xi和Xf的共同作用结果 输入量Xi Xi’ 输出量Xo  放大电路 反馈 反馈量Xf

  4. 正反馈与负反馈 引入反馈后产生结果： 正反馈:使输出量的变化增大 负反馈:使输出量的变化减小 从引入反馈后净输入量的变化： 正反馈:反馈的结果使净输入量增大 负反馈:反馈的结果使净输入量减小 判 定 法

  5. 直流反馈和交流反馈 如果反馈量中只含直流成分，则称为直流反馈 如果反馈量中只含交流成分，则称为交流反馈。 在很多电路中，常常是两者兼有之。

  6. 方法:看输出与输入之间是否有连接, 若 有输出是否影响输入

  7. 正负反馈判定法: • 假定输入信号在某一时刻的极性,以此为依据推出其它各点的瞬时极性,得到输出信号的极性,最后判定反馈信号的极性,看其使净输入信号增强还是减弱,增强为正反馈,减弱为负反馈。 • Xi’=Xi+Xf 正反馈 负反馈 • Xi’=Xi-Xf 注：集成运放的输出与同相输入端的相位一致，与反相端相反

  8. Ui’=Ui- Uf 负反馈 Ui’=Ui+ Uf 正反馈 - + - + Uf Uf - +

  9. Ii’=Ii- If 负反馈 If _ Ii Ii’ +

  10. 直流：Ui短路；电容开路 交流：旁路电容C短路

  11. 判断该电路有无反馈，是哪种反馈（正/负交/直）？判断该电路有无反馈，是哪种反馈（正/负交/直）？ 答案：输入与输出之间通过R2与R3共地，因此无输出量，传回输入端。电路无反馈。

  12. 反馈：有无;交直;正负？ 答案：有反馈由R2和C组成，利用瞬时极性法判断为负反馈。直流被反馈，交流接地，所以只有直流负反馈。

  13. 放大：R1——b1——T1——c1——b2——T2——c2 反馈：e2——R3——b1 答案：有反馈，交直流负反馈同时存在。

  14. （1）电压负反馈与电流负反馈 按放大电路的输出端与反馈网络的输入端连接方式不同，分为电压负反馈与电流负反馈。 • 如果反馈量取自输出电压，则称为电压负反馈 • 如果反馈量取自输出电流, 则称为电流负反馈 放大电路 放大电路 反馈 反馈

  15. （2）串联负反馈与并联负反馈 按反馈网络的输出端与信号源的连接方式不，分为串联负反馈与并联负反馈。 • 反馈量与输入量是以电压的方式的叠加：串联负反馈 • 反馈量与输入量是以电流的方式的叠加：串联负反馈 Ii Ii’ + + 放大电路 放大电路 Ui’ - If Ui + 反馈 Uf 反馈 - -

  16. 交流负反馈四种组态及其判断 • 电压串联负反馈 • 电压并联负反馈 • 电流串联负反馈 • 电流并连负反馈

  17. 串联反馈与并联反馈的判断 • Xi=Xi’+Xf • 串联：Ui=Ui’+Uf • 并联：Ii=Ii’+If

  18. 电压负反馈与电流负反馈的判断 • 将Uo=0，若Uf=0，则为电压反馈。 • 将Uo=0，若Uf0，则为电流反馈。

  19. Ui=Ui’+Uf 令Uo=0 Uf=0 电压串联负反馈

  20. Ii=Ii’+If 令Uo=0 If=0 电压并联负反馈

  21. Ui=Ui’+Uf 令Uo=0 Uf存在 电流串联负反馈

  22. Ii=Ii’+If If存在 电流并联负反馈

  23. 在图4-1所示方框图中，按反馈网络的输出端与信号源的连接方式不同，分为串联负反馈与并联负反馈。如果反馈量与输入量以电压的方式相迭加，则称为串联负反馈；如果反馈量与输入量是以电流的方式相迭加，则称为并联负反馈。在图4-1所示方框图中，按反馈网络的输出端与信号源的连接方式不同，分为串联负反馈与并联负反馈。如果反馈量与输入量以电压的方式相迭加，则称为串联负反馈；如果反馈量与输入量是以电流的方式相迭加，则称为并联负反馈。

  24. 综上所述，交流负反馈有四种方式（或称四种组态），综上所述，交流负反馈有四种方式（或称四种组态），

  25. 一、负反馈放大电路的方框图及一般表达式

  26. 任何一个负反馈放大电路都可以用图4—8所示的方框图表示，图中上一方框表示反馈放大电路的基本放大电路，下一方框表示反馈网络；箭头表示信号传递方向，图中表明信号是单向传递的，即输入信号Xi只能通过放大电路传递到输出，而输出信号Xo只能通过反馈网络传递到输入;表示信号相迭加，正、负号表示迭加关系，邓Xi=Xi´+Xf。任何一个负反馈放大电路都可以用图4—8所示的方框图表示，图中上一方框表示反馈放大电路的基本放大电路，下一方框表示反馈网络；箭头表示信号传递方向，图中表明信号是单向传递的，即输入信号Xi只能通过放大电路传递到输出，而输出信号Xo只能通过反馈网络传递到输入;表示信号相迭加，正、负号表示迭加关系，邓Xi=Xi´+Xf。

  27. A为反馈放大电路的基本放大电路的放大倍数，它等于输出量Xo与净输入量Xi´之比，即

  28. A=Xo/Xi´ (4.1)

  29. F为反馈系数，它等于反馈量Xf与输出量Xo之比，即F为反馈系数，它等于反馈量Xf与输出量Xo之比，即

  30. F=Xf/Xo (4.2) 负反馈放大电路的放大倍数为Af，它等于输出量Xo与输入量Xi之比，即

  31. Af=Xo/Xi (4.3)

  32. 根据式（4.1) (4.2)可知，Xo=AXi´,Xf=Fxo=F·AXi´，而Xi=Xi´+Xf=（1+AF）Xi´，所以，Af的一般表达式为

  33. Af=A/1+AF (4.4)

  34. 式中AF应大于0。可见，电路引入负反馈后，放大倍数Af仅为其基本放大电路放大倍数的1/1+AF。负反馈放大电路是以降低放大倍数为代价来换取输出信号的稳定的。常称Af为闭环放大倍数。 式中AF应大于0。可见，电路引入负反馈后，放大倍数Af仅为其基本放大电路放大倍数的1/1+AF。负反馈放大电路是以降低放大倍数为代价来换取输出信号的稳定的。常称Af为闭环放大倍数。

  35. 对于负反馈放大电路，放大倍数的概念是广义的，引入不同方式的负反馈，Xi，Xo的量纲不同，放大倍数的物理意义也就不同，因此电路的功能将不同。四种负反馈放大电路的放大倍数和功能见表4.2。对于负反馈放大电路，放大倍数的概念是广义的，引入不同方式的负反馈，Xi，Xo的量纲不同，放大倍数的物理意义也就不同，因此电路的功能将不同。四种负反馈放大电路的放大倍数和功能见表4.2。

  36. 从表中不难看出，Af除可能是通常意义的电压放大倍数或电流放大倍数外，还可能表示电流-电压转换关系或电压-电流转换关系。从表中不难看出，Af除可能是通常意义的电压放大倍数或电流放大倍数外，还可能表示电流-电压转换关系或电压-电流转换关系。

  37. 二、关于深度负反馈

  38. 对于式（4.4），当AF>>1时，

  39. Af=1/F (4.5)

  40. 称AF>>1为深度负反馈。式(4.5)表明，当电路引入深度负反馈时，放大倍数Af几乎与放大电路的参数无关，而仅仅决定于反馈网络。可见，只要反馈网络稳定，Af也一定稳定。大多数反馈网络是纯电阻网络，因而稳定性好。称AF>>1为深度负反馈。式(4.5)表明，当电路引入深度负反馈时，放大倍数Af几乎与放大电路的参数无关，而仅仅决定于反馈网络。可见，只要反馈网络稳定，Af也一定稳定。大多数反馈网络是纯电阻网络，因而稳定性好。

  41. 将式(4.2)，(4.3)与式(4.5)联立得到

  42. Xo/Xi~~Xo/Xf

  43. 因此 Xi~~Xf（4.6)

  44. 可见，深度负反馈的实质是输入量近似等于反馈量，而净输入量趋近于零。

  45. 引入深度串联负反馈，可以认为Ui~~Uf，Ui´~~0引入浓度并联负反馈，可以认为Ii~~If，Ii´~~0。引入深度串联负反馈，可以认为Ui~~Uf，Ui´~~0引入浓度并联负反馈，可以认为Ii~~If，Ii´~~0。

  46. 在深度负反馈条件下，由于Af=Xo/Xi~~1/F，表明Af与放大电路和负载无关。Xo~~1/F·Xi，也就是说可以认为Xo是Xi的受控源，当反馈网络参数确定后，X惟一地受X的控制。对于电压串联负反馈放大电路，输出量是电压Ui控制的电电压源，Uo~~I/F·Ui对于电压并联负反馈电路，输出量是电流Ii控制的电压源，Uo~~I/F·Ii；对于电流串联负反馈放大电路，输出量是电压Ui控制的电流源，Io~~I/F·Ui；对于电流并联负反馈，输出量是电流控制的电流源，Io~~I/F·Ii。只要能够正确地分析反馈网络，求解出反馈系数F，也就研究清楚了Xo与Xi的控制关系。在深度负反馈条件下，由于Af=Xo/Xi~~1/F，表明Af与放大电路和负载无关。Xo~~1/F·Xi，也就是说可以认为Xo是Xi的受控源，当反馈网络参数确定后，X惟一地受X的控制。对于电压串联负反馈放大电路，输出量是电压Ui控制的电电压源，Uo~~I/F·Ui对于电压并联负反馈电路，输出量是电流Ii控制的电压源，Uo~~I/F·Ii；对于电流串联负反馈放大电路，输出量是电压Ui控制的电流源，Io~~I/F·Ui；对于电流并联负反馈，输出量是电流控制的电流源，Io~~I/F·Ii。只要能够正确地分析反馈网络，求解出反馈系数F，也就研究清楚了Xo与Xi的控制关系。

  47. 三、反馈系数F的求解方法

  48. 连接放大电路输入端与输出端，并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络，求角反馈系数应从它的定义出发，根据不同的反馈方式进行推导。连接放大电路输入端与输出端，并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络，求角反馈系数应从它的定义出发，根据不同的反馈方式进行推导。

  49. 在图4-7(a)所示电压串联负反馈电路中

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