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1、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,就称为反馈。,若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈。,17.1 反馈的基本概念,第17章 放大电路中的反馈,17.1.1 负反馈与正反馈,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,反馈框图:,闭环,开环,例:判断Rf是否负反馈?,负反馈,瞬时极性法假设某一瞬时,在放大电路的输入端加入一个正极性的输入信号,按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈;反之为
2、正反馈。,17.1.2 负反馈与正反馈的判别方法,例:判断Rf是否负反馈,是负反馈,级间反馈,本级反馈,稳定工作点电路:,UB一定,+ uf -,引入反馈后,净输入量ube=ui- uf ,,可见,净输入量减小,所以是负反馈。,负反馈,交流反馈,直流反馈,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,作用:稳定静态工作点,17.2 放大电路中的负反馈,17.2.1 负反馈的类型,负反馈的分析步骤,(3)是否负反馈?,(4)是负反馈!那么是何种类型的负反馈?(判断反馈的组态),(1) 找出反馈网络(电阻)。,(2)是交流反馈还是直流反馈?,交流反馈与直流反馈,交流反馈:反馈只对
3、交流信号起作用。 直流反馈:反馈只对直流信号起作用。,若在反馈网络中串接隔直电容,则可以隔断直流,此时反馈只对交流起作用。,在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容,可以使其只对直流起作用。,有的反馈只对交流信号起作用;有的反馈只对直流信号起作用;有的反馈对交、直流信号均起作用。,增加隔直电容C后,Rf只对交流起反馈作用。,注:本电路中C1、C2也起到隔直作用。,增加旁路电容C后,RE1只对直流起反馈作用。,1.电压串联负反馈,根据瞬时极性法判断后,净输入电压ud= uI uF减小,是负反馈.,用“瞬时极性法”判断反馈极性: 假设某一瞬时,在放大电路的输入端加入一个正极性的输入信号,按信号传输方向依
4、次判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈;反之为正反馈。,串、并联的判断:,根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同,可以分为串联反馈和并联反馈。,串联反馈:反馈信号与输入信号串联,即反馈电压信号与输入信号电压比较。,并联反馈:反馈信号与输入信号并联,即反馈信号电流与输入信号电流比较。,对于三极管电路:,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。,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。,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一个加在同
5、相端一个加在反相端则为串联反馈。,从输入端看,有: ud= uI uF,故为串联负反馈。,电压反馈和电流反馈的判断:,电压反馈:反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈:反馈信号取自输出电流信号。,根据反馈所采样的信号不同,可以分为电压反馈和电流反馈。,反馈电压:,1.电压串联负反馈,所以该电路为电压串联负反馈,判断方法负载短路法:,将放大电路的负载两端短路,即uo=0, 若反馈信号消失,则为电压反馈;否则为电流反馈。,电压反馈采样的两种形式:,采样电阻,电流反馈采样的两种形式:,采样电阻,RL,电压负反馈的特性稳定输出电压,稳定过程:,1.电压串联负反馈,分立电路电压串联负反馈,2.电压并联负反
6、馈,根据瞬时极性法判断后,净输入电流id= iI if减小,是负反馈.,故为并联负反馈。,从输出端看,若负载短路,则反馈信号消失,所以是电压反馈。,所以该电路为电压并联负反馈,分立电路电压并联负反馈,所以是电压并联负反馈。,在输入端有: iB= is iF所以是并联负反馈。,静态:,稳定静态工作点的过程:,T,根据瞬时极性法判断后,净输入电流iB= is iF减小,是负反馈.,反馈电流:,3.电流并联负反馈,因为反馈量与输出电流成比例,所以是电流并联负反馈。,根据瞬时极性法判断后,净输入电流id= iI if减小,是负反馈.,故为并联负反馈。,引入电流负反馈的目的稳定输出电流,稳定过程:,RL
7、 ,分立电路组成的电流并联负反馈,电流并联负反馈,4. 电流串联负反馈,根据瞬时极性法判断后,净输入电压ud= uI uf减小,是负反馈.,从输出端看,若负载短路,则反馈信号仍然存在,所以是电流串联负反馈。,故为串联负反馈。,分立电路组成的电流串联负反馈电路,例题:试判断下列电路中的反馈组态。,例:试判断下列电路中的反馈组态。,削弱净输入为负反馈,反馈电压:,电压串联负反馈,例:试判断下列电路中的反馈组态。,反馈电压:,净输入信号:,电压串联负反馈,解:电压并联负反馈。,例题:试判断下列电路中的反馈组态。,反馈电路的三个环节:,放大:,反馈:,叠加:,输出信号,输入信号,反馈信号,差值信号,1
8、7.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响,1、降低放大倍数,开环放大倍数,闭环放大倍数,反馈系数,负反馈放大器的一般关系:,同相,所以,则有:,负反馈使放大倍数下降。,引入负反馈使电路的稳定性提高。,(2),在深度负反馈的情况下,放大倍数只与反馈网络有关。,2、提高增益的稳定性,闭环时,则,只考虑幅值有,即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍,另一方面:,在深度负反馈条件下,即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。,3、改善波形的失真,加反馈前,加反馈后,改善,4. 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。,无
9、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: fbwf= f HffLf f Hf,可以证明:fbwf = (1+AF) fbw,5、对输入、输出电阻的影响,(1) 串联负反馈使电路的输入电阻增加:,(2) 并联负反馈使电路的输入电阻减小:,例如:射极输出器,理解:串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻,故输入电阻增加。,理解:并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路,故输入电阻减小。,(3) 电压负反馈使电路的输出电阻减小:,例如:射极输出器,理解:电压负反馈目的是阻止uo的变化,稳定输出电压。,放大电路等效右图框中为电压源:,输出电阻越小,输出电压越
10、稳定。,理解:电流负反馈目的是阻止io的变化,稳定输出电流。,放大电路等效为右图框中电流源:,输出电阻越大,输出电流越稳定。,(4) 电流负反馈使电路的输出电阻增加:,作 业,17.1.1 17.2.1 17.2.3 17.2.6,17.3.1 自激振荡,正反馈电路才能产生自激振荡,17.3 振荡电路中的正反馈,仍有信号输出。,反馈信号代替了放大 电路的输入信号。,所以,自激振荡条件也可以写成:,=1,相位条件意味着振荡电路是正反馈,振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。,1、被动:器件非线性。 2、主动:在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调节放大电路的增益。,起振条件和稳幅原理,结果
11、:产生增幅振荡,稳幅过程:,稳幅措施:,1.放大电路 2.正反馈网络 3.选频网络只对一个频率满足振荡条件,从而 获得单一频率的正弦波输出。 常用的选频网络有RC选频和LC选频 4.稳幅环节使电路易于起振又能稳定振荡, 波形失真小。,正弦波振荡器的一般组成,17.3.2 正弦波振荡振荡电路,1.RC振荡电路,RC选频网络,同相比例运算电路,RC 串并联网络的选频特性(文氏桥选频电路),RC 串联阻抗:,RC 并联阻抗:,频率特性:,令:,可见:当 时, F最大,且 =0,则:,RC串并联选频网络的频率特性曲线:,幅频响应:,相频响应:,能自动稳幅的振荡电路,起振时Rt较大 使Au3,易起振。
12、当uo幅度自激增长时, Rt减小,Au减小。 当uo幅度达某一值时, Au3。 因此uo幅度自动稳定于某一幅值。,能自动稳幅的振荡电路,起振时D1、D2不导通,Rf1+Rf2略大于2R1。随着uo的增加, D1、D2逐渐导通,Rf2被短接,A自动下降,起到稳幅作用。,将Rf分为Rf1 和Rf2 , Rf2并联二极管,输出频率的调整,C:双联可调电容,改变C,用于细调振荡频率。,K:双联波段开关, 切换R,用于 粗调振荡频率。,2. LC正弦波振荡电路,LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成,可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高,所以一般用分立元件组成放大电路。,LC 并联谐振回路的选频特性,
13、LC并联谐振特点:谐振时回路电流比总电流大的多,电感与电容的无功功率互相补偿,电路呈阻性。,R为电感和回路中的损耗电阻,谐振时,电路呈阻性,(阻性),初级线圈,次级线圈,同名端,在LC振荡器中,反馈信号通过互感线圈引出,互感线圈的极性判别,工作原理:,满足相位条件。,振荡频率:,(a) 变压器反馈式LC振荡电路,1,判断是否是满足相位条件相位平衡法,断开反馈到放大器的输入端点,假设在输入端加入一正极性的信号,用瞬时极性法判定反馈信号的极性。若反馈信号与输入信号同相,则满足相位条件;否则不满足。,(+),(-),(+),(+),满足相位平衡条件,(+),(+),(+),(+),LC正弦波振荡器举例,(+),(+),(),(+),LC正弦波振荡器举例,振荡频率:,(),满足相位平衡条件,(b) 三点式LC振荡电路,电感三点式:,电容三点式:,电感三点式LC振荡电路,电容三点式LC振荡电路,作 业,17.3.3 17.3.5,
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