现代电子线路04反馈放大器.ppt

*School of Physics, Peking University 第四章：反馈放大器 本章内容： §4.1　反馈的基本概念与分类 §4.2　负反馈对放大器性能的改善 §4.3　深度负反馈放大器的分析方法 (feedback amplifier) §4.1　反馈的基本概念与分类 一、反馈的基本概念 1、什么是反馈 在电子电路中，将放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的方式，反送到输入回路中，从而去影响电路输入量（电压或电流）的措施称为反馈。 引入反馈的目的是通过输出对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。 (feedback) 2、反馈的一般框图 按照反馈放大器各部分电路的功能可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，其一般框图如下： 反馈放大器的一般框图 基本放大电路 反馈网络 输入量 净输入量 反馈量 输出量 开环增益： 反馈系数： 闭环增益： 定义： (open-loop gain) (closed-loop gain) (feedback factor) 3、反馈有无的判断 依据：反馈通路（反馈网络）的有无。 查看输入端与输出端是否构成回路（反馈通路）； 输出回路、输入回路的交叉支路一定是反馈通路。 uo － ＋ A ui uo － ＋ A ui R1 Rf uo － ＋ A ui Rf 无反馈 无反馈 有反馈 (feedback path) 1、正反馈与负反馈 根据反馈极性（输入量与反馈量如何合成净输入量的方式）的不同，反馈分为正反馈与负反馈两种。 正反馈：相加合成，反馈的结果使净输入量增大，即 负反馈：相减合成，反馈的结果使净输入量减小，即 (positive feedback) (negative feedback) 二、反馈的分类与判别 反馈极性的判别 瞬时极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，由基本放大电路逐级分析出输出信号的极性；根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；若反馈信号使净输入信号增大，说明引入的是正反馈；若反馈信号使净输入信号减小，说明引入的是负反馈。 uo － ＋ A ui Rf R1 (+) (-) (-) 正反馈 负反馈 uo － ＋ A ui R1 Rf (+) (+) (-) ii id if 2、直流反馈与交流反馈 直流反馈：如果反馈量只含有直流量，称为直流反馈，它仅在直 流通路中存在，影响电路的直流特性，如静态工作点。 交流反馈：如果反馈量只含有交流量，称为交流反馈，它仅在交 流通路中存在，影响电路的交流特性，如放大倍数、输入输出电阻等。 在很多放大电路中，交、直流反馈往往同时存在。 根据反馈量的交、直流性质划分，反馈分为直流反馈与交流反馈。 交、直流反馈的判别 C uo － ＋ A ui Rf R1 C uo － ＋ A ui Rf R1 依据：反馈存在于交流通路还是直流通路。 直流反馈 交流反馈 3、电压反馈与电流反馈 判别：负载短路法。将负载RL短路，即令uo＝0，考察反馈信号，如果反馈信号为0，即不存在反馈，则说明反馈信号取自输出端电压，为电压反馈；如果反馈信号不为0，即反馈依然存在，则说明反馈信号取自输出电流，为电流反馈。 根据反馈量在放大电路输出端的采样方式划分，反馈分为电压反馈与电流反馈。 电压反馈：反馈量取自输出端电压。 电流反馈：反馈量取自输出电流。 (current feedback) (voltage feedback) 4、串联反馈与并联反馈 方法一：将净输入信号和反馈信号表示成电压形式，考察它们的连接方式，串联串馈，并联并馈。 方法二：输入端短路法，令ui＝0，考察反馈信号能否影响净输入信号，如果能，为串联反馈；如果不能，为并联反馈。 串联反馈：反馈量与输入量以电压方式叠加； 并联反馈：反馈量与输入量以电流方式叠加。 (series feedback) (parallel feedback) 根据反馈量与输入量在电路输入端的叠加方式划分，反馈分为串联反馈与并联反馈。 判别： 三、负反馈放大电路的四种组态 为便于定量分析，可按照反馈的极性、输入量与输出量的电性来对反馈进行分类。 反馈极性 正反馈：净输入量增大； 负反馈：净输入量减小。 输出量 电压反馈：反馈量取自输出电压； 电流反馈：反馈量取自输出电流。 输入量 串联反馈：反馈量与输入量以电压方式合成； 并联反馈：反馈量与输入量以电流方式合成。 三种分类法排列组合，可得八种反馈类型，这里只讨论负反馈得四种类型，它们是： 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： 1、电压串联负反馈 uo － ＋ A ui Rf R1 (+) (+) (+) ud uf VCC ui uo (+) (+) (+) (-) (-) (+) (+) uf