,*,模拟电子技术基础,北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,主讲：赵建辉,第六章 放大电路中的反馈(1.),模拟电子技术基础北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院主讲,1,6.1 反馈的基本概念及判断方法,6.2 负反馈放大电路的四种组态,6.3 负反馈放大电路方块图与表达式,6.4 深度负反馈放大电路放大倍数分析,6.5 负反馈对放大电路性能的影响,6.6 负反馈放大电路的稳定性,6.7 放大电路中其它形式的反馈,第6章 放大电路中的反馈,本节课,内容,6.1 反馈的基本概念及判断方法第6章 放大电路中的反馈本节,2,6.放大电路中的反馈,重点,：反馈组态判断,难点,：1.四种反馈组态正确判断（BJT/IC）,2.反馈概念的建立,3.负反馈的作用,本节重点难点,6.放大电路中的反馈重点：反馈组态判断本节重点难点,3,？,问题提出,1.什么是反馈?为什么要反馈?,2.反馈有那几种形式（正/负,交流/直流）？,3.为何要引入深度负反馈？,4.负反馈如何改善放大电路的性能？,5.什么是放大电路的自激,如何消除？,？问题提出1.什么是反馈?为什么要反馈?,4,6.1 反馈的基本概念与判断方法,放大电路中引入,反馈,的意义(为何要反馈)?,-实际放大电路中,几乎都,引入反馈,以期,改善,放大电路的,某些性能,。,什么是,反馈,?,6.1 反馈的基本概念与判断方法放大电路中引入反馈的意义(为,5,通过输出,影响输入。以改善系统某些性能。也称,回馈/回授,。,如：情绪调节;,行政管理/商业/经济政策调节。,控制系统的调节（,航天器姿态,)等。,注意：反馈的,实时性,，与,预测调节,（前馈）区别,6.1.1 反馈的基本概念,一.什么是,反馈,(FeedBack)?,那么，什么是电路中的,反馈,?,通过输出,影响输入。以改善系统某些性能。也称回馈/回授。6.,6,电路中,将,输出量,(电压/电流)的部分或者全部通过电路形式,作用,到,输入回路,，通过,影响,(增大/减小)输入量(电压或电流)来影响输出量的,措施,。,(1)电路中的,反馈,(FeedBack),反馈放大电路基本,方框图,输出量,输入量,净输入量,反馈量,求和电路,取自输出量,不影响输出,电路中,将输出量(电压/电流)的部分或者全部通过电路形式作用,7,放大器,输出,输入,取+加强输入信号,正反馈,用于振荡器,取-削弱输入信号,负反馈,用于放大器,开环,闭环,负反馈的作用：,稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入电阻和输出电阻；扩展通频带，改善输出信号波形。,反馈网络,叠加,反馈信号,实际被放大信号,(2)反馈电路,框图,表示,放大器输出输入取+加强输入信号 正反馈,8,分压式偏置共射放大电路(Re稳定工作点Q),如：电流反馈稳定工作点Q电路（Re的作用）,(,航天温度环境,),问题:,如何使,交流信号不反馈?,分压式偏置共射放大电路(Re稳定工作点Q)如：电流反馈稳定,9,正反馈使放大电路,净输入,量/,输出,变化,量,增大,。,负反馈,使放大电路,净输入,量/,输出,变化,量,减小,。,二.反馈的极性,正反馈,与,负反馈,如：Re电流反馈稳定工作点电路：,温度升高，Ic有增大趋势，通过Re反馈，使得：,输入,量：,U,be,减小。,输出,变化,量,Ic,/,|,I,c,|减小（直流/交流）。,说明引入：,负,反馈。,正反馈使放大电路净输入量/输出变化量 增大。二.反馈的极,10,直流反馈反馈量中,只,含有,直流量,（直流通路）。,只有,直流量,参与反馈。,交流反馈反馈量中,只,含有,交流量,（交流通路）。,只有,交流量,参与反馈。,注意,：也可能,同时,含有,交、直流,反馈。,直流/交流反馈并,不是,根据,输入信号类别,区分！,三.,直流反馈,与,交流反馈,如：Re+Ce 电流反馈电路（2.4.4.b）,直流,负,反馈：稳定工作点Q。,交流,负,反馈：,改善,放大电流性能（,研究重点,）。,直流反馈反馈量中只含有直流量（直流通路）。三.直流反馈与,11,判断内容：,1 反馈的,有无,2 反馈的,极性,（正/负）,3 反馈的,类型,（交流/直流）,4,交流负反馈的,组态,（电压/电流/串联/并联）,正确判断,是,分析,反馈放大电路的,基础,！,6.1.2 反馈的判断,判断内容：6.1.2 反馈的判断,12,判据：是否存在,真正,的,反馈回路,/反馈是否,作用。,一.反馈的,有/无,判断,（a）,无,反馈,输出不影响输入,（b）,有,反馈,输出影响输入,（c）,无,反馈,输出不影响输入,判据：是否存在真正的反馈回路/反馈是否作用。一.反馈的有/,13,判据：,瞬时极性法,。,二.反馈,极性,（正/负）的判断,（a）,净输入,减小,u,D,=u,P,-u,N,负,反馈,（c）,净输入,减小,i,N,=i,I,-i,F,负,反馈,（b）,净输入,增大,u,D,=u,P,-u,N,正,反馈,判据：瞬时极性法。二.反馈极性（正/负）的判断（a）（c）（,14,判断R,f,是否有反馈，若是，判断反馈的,极性（图6.4.1）,。,+,C,1,R,B1,R,C1,R,B21,R,B22,R,C2,R,E2,R,E1,C,E,C,3,C,2,+U,CC,u,o,u,i,+,T,1,T,2,R,f,净输入电压,减小,，电压串联,交流,负反馈,判断Rf是否有反馈，若是，判断反馈的极性（图6.4.1）。+,15,判据：根据,反馈通路,判断。,三.直流反馈与交流反馈的判断,（a）,反馈电路,（只对,直流,反馈）,（c）,交流通路,无反馈,（b）,直流通路,负反馈,判据：根据反馈通路判断。三.直流反馈与交流反馈的判断（a）（,16,直流反馈,与,交流反馈,的判断,（a）,直流,反馈,（旁路电容,交流短路,）,（v）,交流,反馈,(串联,隔直,电容),直流反馈与交流反馈的判断（a）（v）,17,例：6.1.1 是否引入反馈/极性/类型？,R4在,两级,中引入直流/交流,负,反馈,R3在,后级,引入交流/直流负反馈（局部反馈）,例：6.1.1 是否引入反馈/极性/类型？R4在两级中引入直,18,分立放大电路反馈类型判断,R,C,R,B1,R,B2,R,E1,R,E2,C,E,C,2,C,1,+U,CC,u,o,u,i,+,+,Re1：,交流/直流,负反馈,Re2：,直流,负反馈,未参与交流反馈,Re1+Re2:,直流,负反馈,分立放大电路反馈类型判断RCRB1RB2RE1RE2CEC,19,6.2 负反馈放大电路的组态,负反馈,放大电路的作用：,稳定输出,u,o,u,N,u,D,=u,I,-u,f,u,o,R,L,变化,6.2 负反馈放大电路的组态负反馈放大电路的作用：稳定输,20,负反馈,放大电路概述：,1.交流负反馈,提高,放大电路输入/输出,稳定比例关系,。,(,抑制,外界因素干扰),2.反馈是对输出的,取样,。,3.,负反馈,本质是输入与反馈量,相减,，通过调整,净输入,来调整输出。,负反馈的,分类方法,：,输出看：反馈量取自输出,电压,还是,电流,输入看：电压叠加（,串联,）还是电流叠加（,并联,）,6.2.1 负反馈放大电路,分析要点,负反馈放大电路概述：1.交流负反馈提高放大电路输入/输出稳定,21,负反馈,交流负反馈,直流负反馈,电压串联,负反馈,电压并联,负反馈,电流串联,负反馈,电流并联,负反馈,稳定静态工作点Q,负反馈的分类：组态,用于,改善,放大电路,性能,负反馈交流负反馈直流负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串,22,6.2.2 四种负反馈,组态,一.,电压串联,负反馈,电压串联,负反馈特点:,输出,u,o,决定于反馈网络（R1/R2），与负载(R,L,)无关。（电路近似为：,电压控制,电压源,，Ro=0,）,6.2.2 四种负反馈组态一.电压串联负反馈电压串联负反馈特,23,二.,电流串联,负反馈,电流串联,负反馈特点:,输出,i,o,决定于外部电阻（R1），与负载(RL)无关。（电路近似为：,电压控制,电流源,，Ro=,）,二.电流串联负反馈电流串联负反馈特点:,24,三.,电压并联,负反馈,电压并联,负反馈特点:,输出,u,o,决定于外部电阻（R），与负载(RL)无关。（电路近似为：,电流控制,电压源,，Ro=0,）,三.电压并联负反馈电压并联负反馈特点:,25,四.,电流并联,负反馈,电流串联,负反馈特点:,输出,i,o,决定于外部电阻（R1/R2），与负载(RL)无关。（电路近似为：,电流控制的,电流源,，Ro=,）,四.电流并联负反馈电流串联负反馈特点:,26,小结,：采取,何种,反馈？,决定于,输出稳定目的,和,输入结构,电压串联,负反馈：,（稳定电压/输入恒压源）,电流串联,负反馈:,（稳定电流/输入恒流源）,电压并联,负反馈:,（稳定电压/输入恒流源）,电流并联,负反馈:,（稳定电流/输入恒流源）,小结：采取何种反馈？电压串联负反馈：电流串联负反馈:电压并联,27,6.2.3,反馈组态,的判断,（1）设计角度：根据,稳定目的,需求选取,（2）分析角度：,如何分析,设计者目的？,6.2.3 反馈组态的判断（1）设计角度：根据稳定目的需求选,28,一.,电压,负反馈与,电流,负反馈的判断,判据：,输出短路法,令,输出电压,u,o,为零(,负载RL短路,),如果,不,存在,输出引起,的反馈量，为,电压,反馈。,如果,还,存在,输出引起,的反馈量，为,电流,反馈。,交流,电压,负反馈,交流,电流,负反馈,i,f,=0,i,f,0,输出引起,输入引起不算,！,一.电压负反馈与电流负反馈的判断判据：输出短路法令输出电,29,二.,串联,负反馈与,并联,负反馈的判断,判据：,取决于输入回路与反馈回路的,连接（叠加）,方式。,串联反馈,：输入,电压,与反馈,电压,求差。,并联反馈,：输入,电流,与反馈,电流,求差。,串联,负反馈（,电压,叠加）,并联,负反馈（,电流,叠加）,6.2.3,6.2.2,6.2.5,6.2.4,二.串联负反馈与并联负反馈的判断判据：取决于输入回路与反馈回,30,小结,：,反馈组态,：取决于,输出采样,和,输入叠加,方式。,电压,负反馈：负载R,L,与,电压取样,并联（,R,L,短路，uo=0，反馈消失,）,电流,负反馈：负载R,L,与,电流取样,串联,（,R,L,短路,uo0,反馈存在,）,串联,负反馈：输入电压与反馈,电压串联,（,不同,输入端口叠加）,电流,负反馈：输入电流与反馈,电流并联,（,同一,输入端口叠加）,不同端口：如运放,正/负,输入端口，负载RL两端;,三极管共射,(b/e),或者,(c/e),两端口,一般性：,三极管,共射,接法：b极输入，c极输出电压。,c极取样为电压反馈，e极取样为电流反馈。,反馈至b为并联反馈，反馈至e为串联反馈。(Re),小结：电压负反馈：负载RL与电压取样并联（RL短路，uo=0,31,常见,负,反馈组态,判断方法,:(,直观判断,详细验证),集成运放,:,同端取样:电压反馈(负载RL同端),异端取样:电流反馈(负载RL异端),同端输入:并联反馈(运放输入同端),异端输入:串联反馈(运放输入异端),分立放大,(三极管b极输入为例):,同端取样:电压反馈,(C/E同端),异端取样:电流反馈,(C/E异端),同端输入:并联反馈,(B/E同端,或者,双端输入同端),异端输入:串联反馈,(B/E同端,或者,双端输入异端),常见负反馈组态判断方法:(直观判断,详细验证)集成运放:分立,32,例：6.2.1 反馈判断,R2：反馈回路,瞬时极性法：R1上获得反馈电压,负,反馈,R,L,短路，,i,o存在，反馈电压存在,电流,反馈,输入,电压,在两端叠加,串联,反馈,结论：,电流串联负反馈（对直流也作用）,例：6.2.1 反馈判断R2：反馈回路,33,例：6.2.2 反馈判断,R4：反馈回路，反馈到T2输入端,瞬时极性：T2输入获得反馈电压升高,负,反馈,RL短路，,i,o存在，反馈电压存在,电压,