大學(xué)課件 模擬電子技術(shù) 放大電路中的反饋

模 擬 電 子 技 術(shù)第 6章 放 大 電 路 中 的 反 饋 小 結(jié) 模 擬 電 子 技 術(shù)1. 反 饋 在 電 子 電 路 中 ， 將 輸 出 量 （ 輸 出 電 壓 或 輸 出 電 流 ）的 一 部 分 或 全 部 通 過 一 定 的 電 路 形 式 作 用 到 輸 入 回 路 ，用 來 影 響 其 輸 入 量 （ 放 大 電 路 的 輸 入 電 壓 或 輸 入 電 流 ）的 措 施 稱 為 反 饋 。2. 信 號 的 兩 種 流 向正 向 傳 輸 ： 輸 入 輸 出反 向 傳 輸 ： 輸 出 輸 入 開 環(huán) 閉 環(huán)輸 入 輸 出 放 大 電 路 反 饋 網(wǎng) 絡(luò)6.1.1 反 饋 的 基 本 概 念 模 擬 電 子 技 術(shù)Aix oxix +比 較環(huán) 節(jié)3. 反 饋 放 大 電 路 的 組 成 基 本 放 大 電 路fx F反 饋 網(wǎng) 絡(luò) x i 輸 入 信 號 (ii 或 ui ) 凈 輸 入 信 號 (iid 或 uid) xo 輸 出 信 號 (io 或 uo ) xf 反 饋 信 號 (if 或 uf ) 6.1.1反 饋 的 基 本 概 念 （ 2） ix 模 擬 電 子 技 術(shù)6.1.2 反 饋 的 判 斷1. 有 無 反 饋 的 判 斷若 放 大 電 路 中 存 在 將 輸 出 回 路 與 輸 入 回 相 連 接 的 通 路 ，即 反 饋 通 路 ， 并 由 此 影 響 了 放 大 電 路 的 凈 輸 入 ， 則 表明 電 路 引 入 了 反 饋 ； 否 則 電 路 中 便 沒 有 反 饋 。例 ： 判 斷 下 列 電 路 有 無 反 饋 沒 引 入 反 饋 的 放 大 電 路 引 入 反 饋 的 放 大 電 路 R1的 接 入 沒 有 引 入 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)2. 直 流 反 饋 和 交 流 反 饋 的 判 斷直 流 反 饋 直 流 信 號 的 反 饋 (在 直 流 通 路 中 存 在 的 反 饋 ）交 流 反 饋 交 流 信 號 的 反 饋 （ 在 交 流 通 路 中 存 在 的 反 饋 ）例 ： 判 斷 下 列 電 路 是 否 引 入 了 反 饋 ； 引 入 的 是 直 流 反 饋 還是 交 流 反 饋 ？ 直 流 反 饋 交 流 反 饋 交 、 直 流 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)3. 本 級 反 饋 與 級 間 反 饋 的 判 斷本 級 反 饋 反 饋 信 號 取 自 本 級 輸 出 ， 回 送 到 本 級 的 輸 入 回 路 。級 間 反 饋 反 饋 信 號 取 自 后 一 級 輸 出 ， 回 送 到 前 一 級 的 輸 入 回 路 。整 體 反 饋 反 饋 信 號 取 自 最 后 一 級 輸 出 ， 回 送 到 最 前 一 級 的 輸 入 回 路 。 模 擬 電 子 技 術(shù)4. 反 饋 極 性 的 判 斷 正 反 饋 和 負(fù) 反 饋正 反 饋 使 放 大 電 路 凈 輸 入 量 增 大 的 反 饋 稱 為 正 反 饋 ，或 使 輸 出 量 的 變 化 增 大 的 反 饋 為 正 反 饋 。負(fù) 反 饋 使 放 大 電 路 凈 輸 入 量 減 小 的 反 饋 稱 為 負(fù) 反 饋 ，或 使 輸 出 量 的 變 化 減 小 的 反 饋 為 負(fù) 反 饋 。判 別 法 ： 瞬 時(shí) 極 性 法6.1.2反 饋 的 判 斷 （ 4）“正 負(fù) 反 饋 ” 的 判 斷 可 采 用 瞬 時(shí) 極 性 法 ， 反 饋 的 結(jié) 果 使 凈 輸 入 量 減 小的 為 負(fù) 反 饋 ， 使 凈 輸 入 量 增 大 的 為 正 反 饋 。 瞬 時(shí) 極 性 法 ： 規(guī) 定 電 路 輸 入 信 號 在 某 一 時(shí) 刻 對 地 的 極 性 ， 并 以 此 為 依據(jù) ， 逐 級 判 斷 電 路 中 各 相 關(guān) 點(diǎn) 電 流 的 流 向 和 電 位 的 極 性 ， 從 而 得 到 輸出 信 號 的 極 性 ； 根 據(jù) 輸 出 信 號 的 極 性 判 斷 出 反 饋 信 號 的 極 性 ； 若 反 饋信 號 使 基 本 放 大 電 路 的 凈 輸 入 信 號 減 小 ， 則 說 明 引 入 了 負(fù) 反 饋 ； 反 之 ，為 正 反 饋 。 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 下 圖 電 路 的 反 饋 極 性 。 FIN iii 引 入 負(fù) 反 饋 FID uuu 引 入 負(fù) 反 饋 FID uuu 引 入 正 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 輸 入回 路 輸 出回 路判 斷 電 路 是 否 存 在 反 饋 。 是 正 反 饋 還 是 負(fù) 反 饋 ？ 直反 饋 還 是 交 流 反 饋 ？R E 介 于 輸 入 輸 出 回 路 ， 有 反 饋 ， 為 本 級 反 饋 。反 饋 使 uid 減 小 ， 引 入 負(fù) 反 饋 。交 、 直 流 并 存 的 負(fù) 反 饋uF FIid uuu 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 所 示 電 路 中 是 否 引 入 了 反 饋 ； 若 引 入 了反 饋 ， 則 是 直 流 反 饋 還 是 交 流 反 饋 ？ 是 正 反 饋 還是 負(fù) 反 饋 ？+ + 電 路 引 入 了 負(fù) 反 饋uF + uD FID uuu 交 、 直 流 并 存 的 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 所 示 電 路 中 是 否 引 入 了 反 饋 ； 若 引 入 了反 饋 ， 則 是 直 流 反 饋 還 是 交 流 反 饋 ？ 是 正 反 饋 還是 負(fù) 反 饋 ？+ i FiI FIB iii 1 電 路 引 入 了 負(fù) 反 饋iB1 交 、 直 流 并 存 的 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)電 壓 反 饋 反 饋 信 號 取 自 輸 出 電 壓 的 部 分 或 全 部 。判 別 法 ： 令 uo = 0 (RL 短 路 )， 若 反 饋 消 失 則 為 電 壓 反 饋 。電 流 反 饋 反 饋 信 號 取 自 輸 出 電 流 。 判 別 法 ： 使 io = 0(RL 開 路 )， 若 反 饋 消 失 則 為 電 流 反 饋 ?；?令 uo=0,反 饋 仍 然 存 在 。AF RL uo電 壓反 饋 電 流反 饋io uoFA RLio5. 電 壓 反 饋 和 電 流 反 饋 的 判 斷6.1.2反 饋 的 判 斷 （ 8） 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 下 列 電 路 引 入 的 是 電 壓 反 饋 還 是 電 流 反 饋 ？+ +u F FID uuu (a)引 入 電 壓 負(fù) 反 饋 + iF FIN iii (b)引 入 電 流 負(fù) 反 饋為 判 斷 交 流 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 中 引 入 的 是 電 壓 反 饋 還 是 電 流 反 饋 ， 可 令 輸 出 電 壓 等于 零 ， 若 反 饋 量 隨 之 為 零 ， 則 為 電 壓 反 饋 ； 若 反 饋 量 依 然 存 在 ， 則 為 電 流 反 饋 。應(yīng) 當(dāng) 特 別 注 意 ， 反 饋 量 僅 僅 決 定 于 輸 出 量 ， 而 由 輸 入 量 直 接 作 用 所 產(chǎn) 生 的 電 流（ 電 壓 ） 不 是 反 饋 量 。 模 擬 電 子 技 術(shù)串 聯(lián) 反 饋 ： 輸 入 量 、 反 饋 量 和 凈 輸 入 量 以 電壓 形 式 相 疊 加 ， 稱 為 串 聯(lián) 反 饋 。uid ui uf特 點(diǎn) ： 信 號 源 內(nèi) 阻 越 小 ， 反 饋 效 果 越 明 顯 。并 聯(lián) 反 饋 ： 輸 入 量 、 反 饋 量 和 凈 輸 入 量 以 電流 形 式 相 疊 加 ， 稱 為 并 聯(lián) 反 饋 。i id ii if特 點(diǎn) ： 信 號 源 內(nèi) 阻 越 大 ， 反 饋 效 果 越 明 顯 。 AFii ifis iidRSRS AFui uidufus6. 串 聯(lián) 反 饋 和 并 聯(lián) 反 饋 的 判 斷 模 擬 電 子 技 術(shù)6.2 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 四 種 基 本 組 態(tài)通 常 ， 引 入 了 交 流 負(fù) 反 饋 的 放 大 電 路 稱 為 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 。對 于 具 體 的 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 ， 首 先 應(yīng) 研 究 下 列 問 題 ， 進(jìn) 而 進(jìn)行 定 量 分 析 。從 輸 出 端 看 ， 反 饋 量 是 取 自 于 輸 出 電 壓 ， 還 是 取 自 于 輸 出電 流 。 當(dāng) 反 饋 量 取 自 輸 出 電 壓 時(shí) 稱 為 電 壓 反 饋 ， 取 自 輸 出 電流 時(shí) 稱 為 電 流 反 饋 。從 輸 入 端 看 ， 反 饋 量 與 輸 入 量 是 以 電 壓 方 式 相 疊 加 ， 還 是以 電 流 方 式 相 疊 加 。 當(dāng) 反 饋 量 與 輸 入 量 以 電 壓 方 式 相 疊 加 時(shí)稱 為 串 聯(lián) 反 饋 ， 以 電 流 方 式 相 疊 加 時(shí) 稱 為 并 聯(lián) 反 饋 。交 流 負(fù) 反 饋 有 四 種 組 態(tài) ： 電 壓 串 聯(lián) 、 電 壓 并 聯(lián) 、 電 流 串 聯(lián) 、電 流 并 聯(lián) 。 模 擬 電 子 技 術(shù)v電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋v電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋v電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋v電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋6.1.2反 饋 的 判 斷 （ 11）交 流 負(fù) 反 饋 的 四 種 組 態(tài) 模 擬 電 子 技 術(shù)電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 FID uuu 引 入 電 壓 負(fù) 反 饋 令 輸 出 電 壓為 零 為 判 斷 交 流 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 中 引 入 的 是 電 壓 反 饋 還 是 電 流 反 饋 ， 可 令 輸 出 電 壓等 于 零 ， 若 反 饋 量 隨 之 為 零 ， 則 為 電 壓 反 饋 ； 若 反 饋 量 依 然 存 在 ， 則 為 電 流反 饋 。 應(yīng) 當(dāng) 特 別 注 意 ， 反 饋 量 僅 僅 決 定 于 輸 出 量 ， 而 由 輸 入 量 直 接 作 用 所 產(chǎn) 生的 電 流 （ 電 壓 ） 不 是 反 饋 量 。 引 入 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋基 本 電 路 習(xí) 慣 畫 法 FID uuu 引 入 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 引 入 電 流 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 FID iii 引 入 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋應(yīng) 當(dāng) 特 別 注 意 ： 反 饋 量 僅 僅 決 定 于 輸 出 量 ， 而 由 輸 入 量 直 接作 用 所 產(chǎn) 生 的 電 流 （ 電 壓 ） 不 是 反 饋 量 。 引 入 電 壓 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 FID iii 引 入 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 引 入 電 流 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)負(fù) 反 饋 放 大 電 路 分 析 舉 例例 ： 判 斷 電 路 中 引 入 了 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ？ AF故 引 入 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 fiid uuu 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 電 路 中 引 入 了 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ？ AF故 引 入 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 fiid uuu 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 電 路 中 引 入 了 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ？ AF故 引 入 電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 fiid iii 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 判 斷 電 路 中 引 入 了 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ？ AF故 引 入 電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋6.1.2反 饋 的 判 斷 （ 16） fiid iii 模 擬 電 子 技 術(shù) 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋例 ： 反 饋 類 型 的 判 斷 6.1.2反 饋 的 判 斷 （ 17） fiid uuu fiid uuu uF 模 擬 電 子 技 術(shù) RERf例 ： 反 饋 信 號 與 輸 入 信 號 在 不 同 節(jié) 點(diǎn) 為 串 聯(lián)反 饋 ， 在 同 一 個(gè) 節(jié) 點(diǎn) 為 并 聯(lián) 反 饋 。反 饋 取 自 輸 出 端 或 輸 出 分 壓 端 為 電 壓 反 饋 ， 反 饋 取 自 非 輸 出 端 為 電 流 反 饋 。規(guī) 律 ：反 饋 類 型 的 判 斷 引 入 本 級 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋引 入 級 間 電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)6.3 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 方 塊 圖 及 一 般 表 示 式 ioXXA fii XXX 數(shù)基 本 放 大 電 路 的 放 大 倍 ofXXF 反 饋 系 數(shù) iof XXA )(也 稱 閉 環(huán) 放 大 倍 數(shù)倍 數(shù)負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 放 大 ifXXFA 環(huán) 路 放 大 倍 數(shù) 圖 中 連 線 的 箭 頭 表示 信 號 的 流 通 方 向 ，近 似 分 析 時(shí) 可 認(rèn) 為方 塊 圖 中 的 信 號 是單 向 流 通 的 。 模 擬 電 子 技 術(shù)四 種 反 饋 組 態(tài) 電 路 的 方 塊 圖AFui uidufusRS RL uo AFui uidufusRS io uoRLioFAii i fis iidRS RL uo FAii ifis iidRS io uoRLio電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 模 擬 電 子 技 術(shù)四 種 組 態(tài) 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 比 較電 壓 串 聯(lián) iouu UUA ofuu UUF iouuf UUA 電 壓 放 大控 制功 能 ，UU oi :電 流 串 聯(lián) ioiu UIA ofui IUF ioiuf UIA 電 壓 轉(zhuǎn) 換 成 電 流控 制功 能 ，IU oi :電 壓 并 聯(lián) ioui IUA ofiu UIF iouif IUA 電 流 轉(zhuǎn) 換 成 電 壓控 制功 能 ，UI oi :電 流 并 聯(lián) ioii IIA ofii IIF ioiif IIA 電 流 放 大控 制功 能 ，II oi : 。，AF、A， f 量 綱 也 不 同的 物 理 意 義 不 同和不 同 的 反 饋 組 態(tài) 中 模 擬 電 子 技 術(shù)負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 一 般 表 達(dá) 式 ii ifi oiof XFAX XAXX XXXA FAAAf 1均 為 實(shí) 數(shù)和在 中 頻 段 FA、A， f AFAAf 1則若 ，AF 11 FAf 1 當(dāng) 電 路 引 入 負(fù) 反 饋 時(shí) ，AF0， 即 1+AF1，表 明 引 入 負(fù) 反 饋 后 電路 的 放 大 倍 數(shù) 等 于 基本 放 大 電 路 放 大 倍 數(shù)的 （ 1+AF） 分 之 一 ，而 且 A、 F和 Af的 符 號均 相 同 。稱 為 深 度 負(fù) 反 饋 條 件表 明 當(dāng) 電 路 引 入 深 度 負(fù) 反 饋 （ 即 1+AF1） 時(shí) ， 放 大 倍 數(shù) 幾 乎 僅 僅 決 定 于 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) ， 而 與基 本 放 大 電 路 無 關(guān) 。 由 于 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 常 為 無 源 網(wǎng) 絡(luò) ， 受 環(huán) 境 溫 度 的 影 響 極 小 ， 因 而 放 大 倍 數(shù)獲 得 很 高 的 穩(wěn) 定 性 。 從 深 度 負(fù) 反 饋 的 條 件 可 知 ， 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 的 參 數(shù) 確 定 以 后 ， 基 本 放 大 電 路的 放 大 能 力 愈 強(qiáng) ， 即 A的 數(shù) 值 愈 大 ， 反 饋 愈 深 ， A f與 1/F的 近 似 程 度 愈 好 。 模 擬 電 子 技 術(shù) 11 FAif AFAAf 111 AFif FAf 1 電 路 引 入 正 反 饋 AAthen f 即 電 路 引 入 深 度 負(fù) 反 饋01 FAif fAthen 電 路 產(chǎn) 生 自 激 振 蕩A idx oxix +比 較環(huán) 節(jié) 基 本 放 大 電 路fx F反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 模 擬 電 子 技 術(shù)深 度 負(fù) 反 饋 的 實(shí) 質(zhì) FAf 1 fof XXFA 1 fi XX的 定 義和根 據(jù) FAf iof XXA ofXXF說 明 。，II， 。，UU， 。， fi fi 不 計(jì)認(rèn) 為 凈 輸 入 電 流 可 忽 略反 饋 時(shí)當(dāng) 電 路 引 入 深 度 并 聯(lián) 負(fù) 不 計(jì)認(rèn) 為 凈 輸 入 電 壓 可 忽 略反 饋 時(shí)當(dāng) 電 路 引 入 深 度 串 聯(lián) 負(fù) 同可 忽 略 的 凈 輸 入 量 將 不不 同 組 態(tài) FAAAf 10iX即6. 4 深 度 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 放 大 倍 數(shù) 的 分 析負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 一 般 表 達(dá) 式當(dāng) 電 路 引 入 深 度 負(fù) 反 饋 時(shí)可 見 ， 深 度 負(fù) 反 饋 的 實(shí) 質(zhì) 是 在 近 似 分 析 中 忽 略 凈 輸 入 量 。 模 擬 電 子 技 術(shù)放 大 倍 數(shù) 的 分 析 。AA、AF usfuff )()3( 或求 解利 用求 解 深 度 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 放 大 倍 數(shù) 的 一 般 步 驟 是 ：（ 1） 正 確 判 斷 反 饋 組 態(tài) ；（ 2） 求 解 反 饋 系 數(shù) ； 模 擬 電 子 技 術(shù)電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 21 1RR R foUUofUUF iof UUA 。 ，RA Luf 控 恒 壓 源電 路 的 輸 出 可 近 似 為 受 饋 后表 明 引 入 深 度 電 壓 負(fù) 反無 關(guān)與 負(fù) 載 電 阻 121 RRUUUUA foiouf 則趨 于 無 窮 大與若 集 成 運(yùn) 放 的 ，rA idodPN uu 0 PN ii 虛 短 虛 斷只 有 認(rèn) 為 集 成 運(yùn) 放 同 相 輸入 端 和 反 相 輸 入 端 的 電 流iP、 iN趨 于 零 ， 才 能 忽 略輸 入 信 號 u I對 于 反 饋 網(wǎng) 絡(luò)的 作 用 ； 只 有 認(rèn) 為 集 成 運(yùn)放 同 相 輸 入 端 和 反 相 輸 入端 的 電 位 近 似 相 等 ， 才 能忽 略 凈 輸 入 電 壓 。反 饋 系 數(shù)放 大 倍 數(shù)電 壓 放 大 倍 數(shù) 121 RR 模 擬 電 子 技 術(shù)電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 ooIRI 1ofIUF iof UIA foiouf UUUUA 反 饋 系 數(shù)放 大 倍 數(shù)電 壓 放 大 倍 數(shù) 1RfoUI 11R fLoURI 1RRL 模 擬 電 子 技 術(shù)電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 ofUIF iof IUA sousf UUA 實(shí) 際 上 ， 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 的 輸 入 量 通 常 不 是 理 想 的恒 流 信 號 。 在 絕 大 多 數(shù) 情 況 下 ， 信 號 源 有 內(nèi) 阻 。 所 以上幾 乎 全 部 降 落 在 電 阻 可 以 認(rèn) 為趨 于 零由 于 ，RU ，I，II ss ifi sfsis RIRIU 0 PN uu有 sousf UUA 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 的 信 號 源 反 饋 系 數(shù)放 大 倍 數(shù)電 壓 放 大 倍 數(shù)于 是 可 得 電 壓 放 大 倍 數(shù) R1 RIUfo sf oRIU sRF 11 sf oRIU sRR 模 擬 電 子 技 術(shù)電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 路 ofIIF iof IIA sousf UUA 反 饋 系 數(shù)放 大 倍 數(shù)電 壓 放 大 倍 數(shù) 21 2RR R foII 211 RRsf Lo RI RI sLRRRR 211 模 擬 電 子 技 術(shù)例 一 ： 在 圖 示 電 路 中 ， 已 知 R1=10k ， R2=100k ，R3=2k ， RL=5k 。 求 解 在 深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 放 大 倍 數(shù) 和 電 壓 放 大 倍 數(shù) 。ufA fA ofIUF FAf 1 iouf UUA 解 ： 電 路 引 入 了 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋反 饋 系 數(shù)深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 放 大 倍 數(shù)深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) o oI IRRR RR 321 31 321 31 RRR RR 31 321 RR RRR f LoURI LRF 1 28 模 擬 電 子 技 術(shù)例 二 ： 在 圖 示 電 路 中 ， 已 知 R2=10k ， R4=100k 。求 解 深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 。ufA 42 2RR RUUF of 111 24 RRUUUUA foiouf解 ： 電 路 引 入 了 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋反 饋 系 數(shù)深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 模 擬 電 子 技 術(shù)例 三 ： 電 路 如 圖 所 示 。（ 1） 判 斷 電 路 中 引 入 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ；（ 2） 求 出 在 深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 和 。ufAfA uff AA 和深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的+ + ofUUF uff AA反 饋 系 數(shù)解 ： 電 路 引 入 了 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋fe e RR R 1 1 foio UUUU 11 efRRuF 模 擬 電 子 技 術(shù)例 四 ： 電 路 如 圖 所 示 。（ 1） 判 斷 電 路 中 引 入 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ；（ 2） 求 出 在 深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 和 。usfAfA:解 反 饋電 路 引 入 了 電 流 并 聯(lián) 負(fù)反 饋 系 數(shù) usfA電 壓 放 大 倍 數(shù)+ iF fe eof RR RIIF 2 2fA放 大 倍 數(shù) 211 eff RRFA s Lcefsf Losousf R RRRRRI RIUUA /1 22 。RIU， ；RIU，II， Loo sfsfi 時(shí)若 電 路 引 入 電 流 負(fù) 反 饋 通 常 可 以 認(rèn) 為 信 號 源則反 饋若 電 路 引 入 深 度 并 聯(lián) 負(fù) 模 擬 電 子 技 術(shù)思 考 ： 電 路 如 圖 所 示 。（ 1） 判 斷 電 路 中 引 入 哪 種 組 態(tài) 的 交 流 負(fù) 反 饋 ；（ 2） 求 出 在 深 度 負(fù) 反 饋 條 件 下 的 和 。ufAfA+ i F:解 反 饋電 路 引 入 了 電 壓 并 聯(lián) 負(fù)反 饋 系 數(shù) usfA電 壓 放 大 倍 數(shù) fA放 大 倍 數(shù)21RUIF of 21 RFAf 121 RRRIUUUA f oiouf 模 擬 電 子 技 術(shù) 6.5.1 穩(wěn) 定 放 大 倍 數(shù) 6.5.4 減 少 非 線 性 失 真 6.5.2 改 變 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 6.5.5 放 大 電 路 引 入 負(fù) 反 饋 的 一 般 原 則 6.5.3 展 寬 頻 帶 模 擬 電 子 技 術(shù)6.5.1 穩(wěn) 定 放 大 倍 數(shù)AFAA 1f )1( dd 2f AFAA AAAFAA d1 1d ff Af 的 相 對 變 化 量 A 的 相 對 變 化 量放 大 倍 數(shù) 穩(wěn) 定 性 提 高 AAAAAF dd 11 f f 負(fù) 反 饋 ， 6.4.1提 高 閉 環(huán) 放 大 倍 數(shù) 的 穩(wěn) 定 性 （ 1） 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： A = 103 ， 負(fù) 反 饋 使 放 大 倍 數(shù) 穩(wěn) 定 性 提 高 100 倍 ， 求 F、 Af 、 A 變 化 10% 時(shí) 的 Af ， 以 及 dAf /Af 。解 ： 1) 1 + AF = 100， 則 F = (100 1) / A = 0.0992) AFAA 1 f = 103 / 100 = 103) %1.0)1.01001d1 1d f f （AAAFAA此 時(shí) 的 Af = %)1.01(10d1 )f f (f AAA 負(fù) 反 饋 以 犧 牲 放 大 倍 數(shù) ， 換取 了 放 大 倍 數(shù) 穩(wěn) 定 性 的 提 高 。 模 擬 電 子 技 術(shù)6.5.2 改 變 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻一 、 對 輸 入 電 阻 的 影 響1. 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 使 輸 入 電 阻 增 大R if i ididi fidiiif iAFuui uuiuR )1( i if RAFR 深 度 負(fù) 反 饋 ： ifRii A Fui uiduf RiAFuid 6.4.2改 善 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 （ 1） 模 擬 電 子 技 術(shù)2. 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 使 輸 入 電 阻 減 小Rif idid idf id idiiif AFii uii uiuR AFRR 1 i if深 度 負(fù) 反 饋 ： 0if Rif iidii A Fui RiAFiid 6.4.2改 善 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 （ 2） 模 擬 電 子 技 術(shù)二 、 對 輸 出 電 阻 的 影 響1. 電 壓 負(fù) 反 饋 F 與 A 并 聯(lián) ， 使 輸 出 電 阻 減 小 。AF Ro Rof FARR 1 o ofA 為 負(fù) 載 開 路 時(shí) 的 源 電 壓 放 大 倍 數(shù) 。深 度 負(fù) 反 饋 ： 0of R2. 電 流 負(fù) 反 饋 F 與 A 串 聯(lián) ， 使 輸 出 電 阻 增 大AF R o Rof )1( o of RFAR A 為 負(fù) 載 短 路 時(shí) 的 源 電 壓 放 大 倍 數(shù) 。深 度 負(fù) 反 饋 ： ofR 模 擬 電 子 技 術(shù)6.5.3 展 寬 頻 帶 無 反 饋 時(shí) ： fBW = fH fL fH引 入 反 饋 后 ， 1f ，AFAA FAAAFAAAFAAA LLLfm m mf HHHf 1 ,1 1 ， fA(f)OAm0.707Am fL fHfBWAf(f)Amf0.707Amf fLf fHffBWf 可 證 明 ： fHf = (1 + AF) fHfLf = fL / (1 + AF)= (1 + AF) fH fHf = (1 + AF) BW fBWf = fHf fLf 模 擬 電 子 技 術(shù)6.5.4 減 少 非 線 性 失 真u f加 入負(fù) 反 饋無 負(fù) 反 饋 Fuf Aui uo+ uid uo大 小ui A 接 近 正 弦 波改 善 了 波 形 失 真6.4.4減 少 非 線 性 失 真 模 擬 電 子 技 術(shù)6.5.5 放 大 電 路 中 引 入 負(fù) 反 饋 的 一 般 原 則為 了 穩(wěn) 定 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) ， 應(yīng) 引 入 直 流 負(fù) 反 饋 ； 為 了 改 善 電 路 的 動 態(tài) 性 能 ，應(yīng) 引 入 交 流 負(fù) 反 饋 。根 據(jù) 信 號 源 的 性 質(zhì) 決 定 引 入 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ， 或 者 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 。 當(dāng) 信 號 源為 恒 壓 源 或 內(nèi) 阻 較 小 的 電 壓 源 時(shí) ， 為 增 大 放 大 電 路 的 輸 入 電 阻 ， 以 減 小信 號 源 的 輸 出 電 流 和 內(nèi) 阻 上 的 壓 降 ， 應(yīng) 引 入 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 。 當(dāng) 信 號 源 為 恒流 源 或 內(nèi) 阻 較 大 的 電 壓 源 時(shí) ， 為 減 小 放 大 電 路 的 輸 入 電 阻 ， 使 電 路 獲 得更 大 的 輸 入 電 流 ， 應(yīng) 引 入 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 。根 據(jù) 負(fù) 載 對 放 大 電 路 輸 出 量 的 要 求 ， 即 負(fù) 載 對 其 信 號 源 的 要 求 ， 決 定引 入 電 壓 負(fù) 反 饋 或 電 流 負(fù) 反 饋 。 當(dāng) 負(fù) 載 需 要 穩(wěn) 定 的 電 壓 信 號 時(shí) ， 應(yīng) 引入 電 壓 負(fù) 反 饋 ； 當(dāng) 負(fù) 載 需 要 穩(wěn) 定 的 電 流 信 號 時(shí) ， 應(yīng) 引 入 電 流 負(fù) 反 饋 。 根 據(jù) 四 種 組 態(tài) 反 饋 電 路 的 功 能 ， 在 需 要 進(jìn) 行 信 號 變 換 時(shí) ， 選 擇 合 適 的組 態(tài) 。 如 ， 若 將 電 流 信 號 轉(zhuǎn) 換 成 電 壓 信 號 ， 應(yīng) 在 放 大 電 路 中 引 入 電 壓 并聯(lián) 負(fù) 反 饋 ； 若 將 電 壓 信 號 轉(zhuǎn) 換 成 電 流 信 號 ， 應(yīng) 在 放 大 電 路 中 引 入 電 流 串聯(lián) 負(fù) 反 饋 ， 等 等 。 模 擬 電 子 技 術(shù)例 ： 電 路 如 圖 所 示 ， 為 了 達(dá) 到 下 列 目 的 ， 分 別 說 明 應(yīng) 引 入 哪 種 組 態(tài) 的 負(fù)反 饋 以 及 電 路 如 何 連 接 ？（ 1） 減 小 放 大 電 路 從 信 號 源 索 取 的 電 流 并 增 強(qiáng) 帶 負(fù) 載 能 力 ；（ 2） 將 輸 入 電 流 iI轉(zhuǎn) 換 成 與 之 成 穩(wěn) 定 線 性 關(guān) 系 的 輸 出 電 流 iO；（ 3） 將 輸 入 電 流 iI轉(zhuǎn) 換 成 穩(wěn) 定 的 輸 出 電 壓 uO。 （ 1） 分 析 （ 2） 分 析 （ 3） 分 析 模 擬 電 子 技 術(shù)分 析 ： （ 1） 減 小 放 大 電 路 從 信 號 源 索 取 的 電 流 并 增 強(qiáng) 帶負(fù) 載 能 力+ +電 路 需 要 增 大 輸 入 電 阻 且 減 小 輸 出 電 阻 ， 故 應(yīng) 引 入 電 壓 串聯(lián) 負(fù) 反 饋 。 模 擬 電 子 技 術(shù)（ 2） 將 輸 入 電 流 iI轉(zhuǎn) 換 成 與 之 成 穩(wěn) 定 線 性 關(guān) 系 的 輸 出 電 流 iO+ 電 路 應(yīng) 引 入 電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 。 模 擬 電 子 技 術(shù)（ 3） 將 輸 入 電 流 iI轉(zhuǎn) 換 成 穩(wěn) 定 的 輸 出 電 壓 uO+ +電 路 應(yīng) 引 入 電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 。 模 擬 電 子 技 術(shù)思 考 ： 電 路 如 圖 所 示 。（ 1） 合 理 連 線 ， 接 入 信 號 源 和 反 饋 ， 使 電 路 的 輸 入 電 阻 增 大 ， 輸出 電 阻 減 小 ；（ 2） 若 ， 則 Rf應(yīng) 取 多 少 千 歐 ？20 iou UUA + iouf UUA電 路 應(yīng) 引 入 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋解 ： kRf 190 foUU 201 1 RRf 模 擬 電 子 技 術(shù)思 考 ： 在 圖 示 電 路 中 ， 已 知 VCC=15V， T1和 T2管 的 飽 和 管 壓 降 UCES =1V， 集 成 運(yùn) 放的 最 大 輸 出 電 壓 幅 值 為 13V， 二 極 管 的 導(dǎo) 通 電 壓 為 0.7V。（ 1） 若 輸 入 電 壓 幅 值 足 夠 大 ， 則 電 路 的 最 大 輸 出 功 率 為 多 少 ？（ 2） 為 了 提 高 輸 入 電 阻 ， 穩(wěn) 定 輸 出 電 壓 ， 且 減 小 非 線 性 失 真 ， 應(yīng) 引 入 哪 種 組 態(tài) 的 交 流負(fù) 反 饋 ？ 畫 出 圖 來 。（ 3） 若 Ui=0.1V時(shí) ， Uo=5V， 則 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 中 電 阻 的 取 值 約 為 多 少 ？分 析 ： (1) Lomom RUP 2 LoRU 2m ax2 8213 2 W6.10(2) 引 入 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋(3)IOuf UUA fOUU 11 RRf 501.05 kRf 49 模 擬 電 子 技 術(shù)思 考 ： 判 斷 下 圖 所 示 各 電 路 中 是 否 引 入 了 反 饋 ； 若 引 入 了 反 饋 ， 則 判斷 是 正 反 饋 還 是 負(fù) 反 饋 ； 若 引 入 了 交 流 負(fù) 反 饋 ， 則 判 斷 是 哪 種 組 態(tài) 的負(fù) 反 饋 ， 設(shè) 圖 中 所 有 電 容 對 交 流 信 號 均 可 視 為 短 路 。電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 正 反 饋 模 擬 電 子 技 術(shù)思 考 ： 判 斷 圖 中 所 示 電 路 的 反 饋 組 態(tài) ， 若 為 交 流 負(fù) 反 饋 ， 試 估 算 其 在 深 度 負(fù) 反 饋 下 的 電 壓放 大 倍 數(shù) 。 iouf UUA 1RI RI f Lo (a) 直 流 負(fù) 反 饋(b) 正 反 饋(c) 直 流 負(fù) 反 饋(d) 電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 1RRLiouf UUA (e) 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋131 RRiouf UUA (f) 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋1 iouf UUA (g) 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋121 RRiouf UUA (h) 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋131 RR 模 擬 電 子 技 術(shù)思 考 ： 電 路 如 圖 所 示 。(1)試 通 過 電 阻 引 入 合 適 的 交 流 負(fù) 反 饋 ， 使 輸 入 電 壓 uI轉(zhuǎn) 換 成 穩(wěn) 定 的 輸 出 電 流 iL;(2)若 uI=0 5V時(shí) ， iL = 10mA， 則 反 饋 電 阻 f應(yīng) 取 多 少 ？ 分 析 ：(1) 引 入 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋ILf UIA (2) fLUI 61 61 RRR IRR I f LL 61 61 RR RRR f VmA510 kRf 5.18 模 擬 電 子 技 術(shù)* 6.5.7 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 穩(wěn) 定 性 (消 除 自 激 振 蕩 )一 、 自 激 振 蕩 的 現(xiàn) 象ui = 0 A uo ui A uo二 、 產(chǎn) 生 自 激 振 蕩 的 條 件 和 原 因1. 自 激 條 件 AFAA 1f 01 FA 當(dāng) )12 1 相 位 條 件（ 幅 度 條 件 nAF FAAF 的 附 加 相 移 AA 的 附 加 相 移 FF 2. 自 激 的 原 因 附 加 相 移 AF 使 負(fù) 反 饋 正 反 饋fA 模 擬 電 子 技 術(shù)3. 消 除 自 激 的 方 法 相 位 補(bǔ) 償 在 電 路 中 加 入 C， 或 R、 C 元 件 進(jìn) 行 相 位 補(bǔ) 償 ，改 變 電 路 的 高 頻 特 性 ， 從 而 破 壞 自 激 條 件 。相 位 補(bǔ) 償 形 式 滯 后 補(bǔ) 償 電 容 滯 后 RC 滯 后超 前 補(bǔ) 償 ： 密 勒 效 應(yīng) 補(bǔ) 償電 容 滯 后 補(bǔ) 償 RC 滯 后 補(bǔ) 償 密 勒 效 應(yīng) 補(bǔ) 償 R6.4.7負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 穩(wěn) 定 性 （ 2） 模 擬 電 子 技 術(shù)一 、 反 饋 的 判 斷 方 法1. 有 無 反 饋 :2. 正 反 饋 和 負(fù) 反 饋主 要 看 信 號 有 無 反 向 傳 輸 通 路 。采 用 瞬 時(shí) 極 性 法 ， 看 反 饋 是 增 強(qiáng) 還 是 削 弱 凈 輸 入 信 號 。對 于 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ， 反 饋 信 號 與 輸 入 信 號 極 性 相 同 ；對 于 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ， 反 饋 信 號 與 輸 入 信 號 極 性 相 反 。3. 四 種 反 饋 組 態(tài)電 壓 和 電 流 反 饋 ： 小 結(jié) 小 結(jié) （ 1） 模 擬 電 子 技 術(shù)規(guī) 則 ： RL 短 路 ， 反 饋 消 失 則 為 電 壓 反 饋 ， 反 饋 存 在 為 電 流 反 饋 。規(guī) 律 ： 電 壓 反 饋 取 自 輸 出 端 或 輸 出 分 壓 端 ； 電 流 反 饋 取 自 非 輸 出 端 。串 聯(lián) 和 并 聯(lián) 反 饋 ：規(guī) 則 ： 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 uid ui uf并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 iid ii if反 饋 信 號 與 輸 入 信 號 在 不 同 節(jié) 點(diǎn) 為 串 聯(lián) 反 饋 ；反 饋 信 號 與 輸 入 信 號 在 同 一 個(gè) 節(jié) 點(diǎn) 為 并 聯(lián) 反 饋 。規(guī) 律 ： 小 結(jié) （ 2） 模 擬 電 子 技 術(shù)練 習(xí) ： 電 壓 串 聯(lián)交 、 直 流 負(fù) 反 饋 電 流 串 聯(lián)直 流 負(fù) 反 饋正 反 饋小 結(jié) （ 3） 模 擬 電 子 技 術(shù) A2 ： 本 級 交 、 直 流 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋R2 ： 級 間 負(fù) 反 饋R 3 ： 電 壓 并 聯(lián) 交 直 流 負(fù) 反 饋R7 ： 電 壓 串 聯(lián) 交 直 流 負(fù) 反 饋 R2 ： 電 壓 串 聯(lián)交 流 負(fù) 反 饋R4 ： 級 間 電 壓 并 聯(lián) 交 流 負(fù) 反 饋 小 結(jié) （ 4） 模 擬 電 子 技 術(shù)練 習(xí) ： 小 結(jié) （ 5） 模 擬 電 子 技 術(shù)小 結(jié) （ 6） 模 擬 電 子 技 術(shù)并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 使 輸 入 電 阻 減 小二 、 負(fù) 反 饋 對 放 大 電 路 性 能 的 影 響1. 提 高 增 益 的 穩(wěn) 定 性2. 減 少 失 真 和 擴(kuò) 展 通 頻 帶3. 對 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 的 影 響串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 使 輸 入 電 阻 增 大電 壓 反 饋 使 輸 出 電 阻 減 小 (穩(wěn) 定 了 輸 出 電 壓 )電 流 反 饋 使 輸 出 電 阻 增 大 (穩(wěn) 定 了 輸 出 電 流 )小 結(jié) （ 7） 模 擬 電 子 技 術(shù)三 、 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 方 框 圖 和 基 本 關(guān) 系A(chǔ)idx oxix 基 本 放 大 電 路fx F AFAA 1f 負(fù) 反 饋 方 程四 、 深 度 負(fù) 反 饋 的 特 點(diǎn) 11 AF 深 度 負(fù) 反 饋串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ： fi uu 0id u 虛 短并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ： fi i i 0id i 虛 斷小 結(jié) （ 8） 模 擬 電 子 技 術(shù)四 、 深 度 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 計(jì) 算 舉 例 fi uu Bfoiof 1 RRuuuuAu 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋例 1: 模 擬 電 子 技 術(shù)1ifi RuII 1 fif fo RRuRIu 1ff RRAu 電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋例 2: 小 結(jié) （ 10）