模拟电路放大电路中的负反馈.docx

6.1教学要求
1、掌握反馈的基本概念，能熟练判断反馈电路的极性和类型。
2、熟悉负反馈对放大器性能的影响，会按要求引入适当的负反馈。
3、熟练掌握深度负反馈条件下电压放大倍数Avf的估算方法。
4、会利用渐进波特图判断反馈系统的稳定性，并了解集成云放的相位补偿技术。
6.2基本概念和内容要点
6.2.1反馈的基本概念
1、什么是反馈？
·
Xi

·

·
Xf

·

·
Xi′

·

在电子电路中，将输出量xo（vo或io）的一部分或全部，通过一定网络（称为反馈网络），以一定方式（与输入信号串联或并联）返送到输入回路，来影响电路性能的技术称为反馈。图6.1是反馈放大电路的方框图。它由基本放大电路、反馈网络和比较环节组成。在比较环节中，要求输入量、反馈量、净输入量规定的正方向符合下列关系：
·
Xo
图6.1
·
Xf
·
Xi′
－
+
基本放大电路
·
A
反馈网络
·
F
·
Xi
反馈放大电路
···
Xi′=Xi－Xf（6—1）

其中：
·
A=

·
Xo
·
Xi′
——开环增益（6—2）

·
Af=

·
Xo
·
Xi
——闭环增益（6—3）

·
F=

·
Xf
·
Xo
——反馈系数（6—4）

2、反馈放大电路的一般表达式
·
Af=

·
A
··
1+AF
（6—5）

3、反馈的分类与判别方法
（1）本级反馈和极间反馈
本级反馈：反馈网络连接在同一级放大电路的输出回路与输入回路之间，仅仅影响这一级的性能。
级间反馈：反馈网络连接在多级放大电路的输出回路与输入回路之间，影响环路内多级放大器的性能。
（2）直流反馈和交流反馈
直流反馈：影响电路直流（静态）性能的反馈。
交流反馈：影响电路交流（动态）性能的反馈。
判别方法：画电路的直流通路和交流通路判断。若反馈仅存在于直流通路，则为直流反馈；若反馈仅存在于交流通路，则为交流反馈；若反馈既存在于直流通路，又存在于交流通路，则为交、直流并存的反馈。
（3）电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号取自输出电压，与输出电压成正比。
电流反馈：反馈信号取自输出电流，与输出电流成正比。
判别方法：
①负载短路法：令vo=0，若反馈信号消失，则为电压反馈；若反馈信号依然存在，则为电流反馈。
②结构判断法：除公共地线外，若输出线与反馈线接在同一点上，则为电压反馈；
若输出线与反馈线接在不同点上，则为电流反馈。
（4）串联反馈和并联反馈
串联反馈：反馈信号与外加输入信号以电压的形式相叠加（比较），即反馈信号与外加输入信号二者相互串联。
并联反馈：反馈信号与外加输入信号以电流的形式相叠加（比较），即两种信号在输入回路并联。
判别方法：
①反馈节点短路法：令vf=0，若输入信号仍能送入开环放大器中，则为串联反馈；若输入信号被短路，则为并联反馈。
②结构判断法：除公共地线外，若反馈信号与输入信号接在同一点上，则为并联反馈；若反馈信号与输入信号接在不同点上，则为串联反馈。
（5）正反馈和负反馈
正反馈：经过反馈后，使输入量的变化得到加强，或者从输出量来看，使输出量变化变大。正反馈常常使系统的工作不稳定，
负反馈：经过反馈后，使输入量的变化被削弱，或者从输出量来看，使输出量变化变小。负反馈可以改善电路的性能。
判别方法：
瞬时极性法：假设输入信号的变化处于某一瞬时极性（用符号或表示），沿闭环系统，逐步标出放大器各级输入和输出的瞬时极性。之后按以下方法判别正、负反馈。
对串联反馈：若vi与vf同极性，为负反馈；若vi与vf反极性，为正反馈。
对并联反馈：若ii与if相对于反馈节点同流向，为正反馈；若ii与if相对于反馈节点流向相反，为负反馈。
6.2.2负反馈放大电路的四种组态
根据反馈网络在输出端采样方式的不同及与输入端连接方式的不同，负反馈放大电路有以下四种组态：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。四种反馈组态的框图如图6.2所示。
+

·
Vi

－

+
·
Vf

－

+
·
Vi′

－

RL
·
Av
·
Fv
+
·
Vo

－

（a）电压串联
·
If
·
Ii

·
Ii′

RL
·
Ar
·
Fg
+
·
Vo

－

（b）电压并联

·
Ii′
（d）电流并联
·
If
·
Ii
RL
·
Ai
·
Fi
·
Io
·
Io
+
·
Vi′

－

+

·
Vi

－

+
·
Vf

－

RL
·
Ag
·
Fr

（c）电流串联

图6.2四类反馈的方框图

四种反馈组态的参数定义及名称如表所示。
6.2.3负反馈对放大器性能的影响
负反馈以牺牲增益为代价，换来了放大器许多方面性能的改善。
以下讨论设信号频率处于放大器的通带内，且反馈网络为纯电阻性，这样所有信号