[工学]高频第五章.ppt

* 第5章 放大器中的负反馈 内容：1反馈放大器的基本概念 2负反馈对放大器性能的影响 3、深度负反馈的计算 5.1 反馈放大器的基本概念 一、组成 所谓反馈，就是将放大器的输出量(电流或电压)，通过一定的网络，回送到放大器的输入回路，并同输入信号一起参与放大器的输入控制作用，从而使放大器的某些性能获得有效改善的过程。 反馈放大器的基本框图 单向化条件：基本放大器的传输方向为输入到输出；反馈网络的传输方向为输出到输入(图中箭头方向就是信号的传输方向)。 反馈放大器的基本方程 基本放大器的增益(也称开环增益或开环放大倍数) 反馈系数 闭环增益 环路增益 反馈深度 增益下降 若反馈的结果使加到基本放大器输入端的信号减弱，即xi＝xi-xf，这种反馈称为负反馈，多用于改善放大器的性能； 若反馈的结果使得基本放大器输入端的信号增强，即xi＝xi+xf，这种反馈称为正反馈，多用于振荡电路中。凡是xi＞xi，就称为正反馈；反之，凡是xi＜xi，就称为负反馈。  负反馈具有自动调节作用: 二、反馈放大器的分类 电压反馈与电流反馈 按反馈网络与基本放大器输出端的连接方式不同，反馈分为电压反馈和电流反馈两种类型。 反馈网络与基本放大器输出端并联连接，反馈信号直接取自于输出电压，且与输出电压成正比。若令 vO=0，则反馈信号xf 立即为零，我们将这种反馈称之为电压反馈。 反馈网络与基本放大器输出端串联连接，反馈信号取自于输出电流，且与输出电流成正比。若令 iO=0，则反馈信号xf 立即为零，我们将这种反馈称之为电流反馈。 串联反馈与并联反馈 根据反馈网络和基本放大器输入端的连接方式不同，反馈有串联反馈和并联反馈之分。 反馈网络串联在基本放大器的输入回路中，输入信号支路与反馈支路不接在同一节点上，实现电压比较的反馈称为串联反馈。控制端的净输入电压 vi 等于输入电压vi 和反馈电压 vf 的矢量和。如果是负反馈，则有 vi=vi- vf 反馈网络并联在基本放大器的输入回路中，输入信号支路与反馈支路接在同一节点上，实现电流比较的反馈称为并联反馈。控制端的净输入电流 ii 等于输入电流ii 和反馈电流 if 的矢量和。如果是负反馈，则有 ii=ii- if 串联反馈和并联反馈框图 (a)串联反馈；(b)并联反馈 差分放大器中引入串联反馈和并联反馈 (a)串联反馈；(b)并联反馈 四种典型的负反馈组态电路 (a)串联电压负反馈；(b)串联电流负反馈； (c)并联电压负反馈；(d)并联电流负反馈 对于串联反馈， 要求输入信号源宜取电压源。若输入信号源为电流源，则vi为一确定值，与vf无关，即反馈无效。  对于并联反馈，要求输入信号源宜取电流源，若输入信号源为电压源，则ii为一确定值， 与if无关，即反馈无效。  对于不同类型的负反馈， 由于取样信号、比较信号的不同，A、kf、Af所表示的含义是不同的，也就是说不同类型的负反馈，其稳定量是不同的。 对于电压串联负反馈，由于稳定量是闭环电压增益，而信号源接近恒压源，故输出电压是稳定的。 对于电压并联负反馈，由于稳定量是闭环互阻增益，而信号源接近恒流源，故输出电压是稳定的。 对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信号源接近恒压源，故输出电流是稳定的。 对于电流并联负反馈，由于稳定量是闭环电流增益，而信号源接近恒流源，故输出电流是稳定的。 由此可见，引入电压负反馈，可以使输出电压稳定；引入电流负反馈，可以使输出电流稳定。引入何种类型负反馈， 要视具体情况而定。  三、反馈类型判别举例 判别反馈类型的一般步骤是：通常首先判别是电压反馈还是电流反馈，然后判别是串联反馈还是并联反馈(反馈信号是电压还是电流)， 最后判别是正反馈还是负反馈。  前面已经介绍了如何判别电压、电流反馈以及串联、并联反馈的方法。对于正、负反馈极性的判别一般采用瞬时极性法， 即首先假设输入信号的瞬时极性，分析反馈信号的实际极性， 然后比较两者之间的相位关系即可分清是正反馈还是负反馈。  电压并联负反馈 (a) 电压串联负反馈； (b) 电流并联负反馈；  (c) 电压并联负反馈； (d) 电流串联负反馈 R2：电压并联负反馈 RE：直流电流串联负反馈 电流串联负反馈 电压串联负反馈