7.2 放大器中的反馈（课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（铁道版）

7.2 放大器中的反馈 7.2.1 反馈的基本概念 负反馈的作用：稳定静态工作点、稳定放大倍数、改变输入、输出电阻、拓展通频带、减小非线性失真等。 反馈：凡是将放大电路输出信号Xo（电压或电流）的一部分或全部通过某种电路（反馈电路）引回到输入端，就称为反馈。 正反馈：若引回的反馈信号削弱输入信号而使放大电路的放大倍数降低，则称这种反馈为负反馈。 正反馈：若反馈信号增强输入信号，则为正反馈。 图7-6分别为无负反馈的基本放大电路和带有负反馈的放大电路的方框图。负反馈的放大电路包含基本放大电路和反馈电路两部分。输入信号X i与反馈信号X f 在“ ”处叠加后产生净输入信号Xd=X i－X f 。基本放大电路（开环）的放大倍数A=Xo/Xd，反馈电路的反馈系数F=Xf /Xo，带有负反馈的放大电路（闭环）的放大倍数Af= Xo/X i 。 图7- 6 反馈放大电路方框图 反馈类型的判别方法 （1）有无反馈的判别 在放大电路的输出端与输入端之间有电路连接，就有反馈，否则就没有反馈。例如图7-15所示电路就有反馈，而图7-22所示电路就无反馈。 （2）交、直流反馈的判断 直流通道中所具有的反馈称为直流反馈。在交流通道中所具有的反馈称为交流反馈。例如图7-12中，由于电容C的导交作用使Re上只有直流反馈信号，并且使净输入UBE减少，所以是直流负反馈。直流负反馈的目的是稳定静态工作点。图7-14中的Re既在直流通道上也在交流通道上，所以交、直流反馈都有。交流负反馈的目的是改善放大电路的性能。 （1）有无反馈的判别 在放大电路的输出端与输入端之间有电路连接，就有反馈，否则就没有反馈。例如图7-15所示电路就有反馈，而图7-22所示电路就无反馈。 7.2.2 反馈的分类 （3）正、负反馈的判断 用瞬时极性法，在放大器输入端设输入信号的极性 “＋”或“－”，再依次按相关点的相位变化推出各点对地交流瞬时极性，最后根据反馈回输入端（或输入回路）的反馈信号瞬时极性，使净输入信号减少的是负反馈，否则是正反馈。例如图7-7 a中净输入ud = ui－uf ，图7-7b中净输入id = ii－if ，它们都是负反馈。晶体管的净输入是ube或ib。集成运放的净输入是u＋－u－或i－及i＋。 图7-7 正负反馈及串并联反馈的判别 串联反馈框图 并联反馈框图 （5）电流、电压反馈的判断 图7-8所示电路中，反馈信号取自输出电压，且X f ∝ u0，是电压反馈；若反馈信号取自输出电流，且Xf ∝ io，是电流反馈。实用的判断方法是：将输出电压短接，若反馈量仍然存在，并且与 io有关，则为电流反馈；若反馈量不存在或与 io 无关，则为电压反馈。 （4）串联、并联反馈的判断 图7-7所示电路中，若ud = ui－uf ，为串联负反馈；若id = ii－if 为并联负反馈。 图7-8电压、电流反馈判别 电压反馈框图 电流反馈框图 （1）图7-9a所示电路，从输入端看，净输入 id = ii－if ，因此是并联反馈。从反馈量看 if =－ uo/Rf ＞0（由图中u0的实际极性可知，u0＜0），因此既是负反馈，又和电压反馈。综上所述，反馈组态为电压并联负反馈。 （2）图7-9b所示电路，从输入端看，净输入 ud = ui－uf ，因此是串联反馈。从反馈量看uf = R1uo/（Rf +R1 ）＞0（由图中u0的实际极性可知，u0＞0），因此既是负反馈，又是电压反馈。综上所述，反馈组态为电压串联负反馈。 7.2.3 集成运放负反馈四种组态性能比较 a）电压并联负反馈 图7-9 四种类型负反馈 b）电压串联负反馈 图7-9 四种类型负反馈 （3）图7-9c 所示电路，从输入端看，净输入 id = ii－if ，因此是并联反馈。由虚地可看出R f与R相当于并联的关系，所以反馈量 if = －R io/（Rf +R）＞0（由图中i0的实际方向可知，io＜0），因此既是负反馈，又是电流反馈。综上所述，反馈组态为电流并联负反馈。 （4）图7-9d所示电路，从输入端看，净输入 ud = ui－uf ，因此是串联反馈。由于反相输入端的电流为零，因此R与RL是串联关系，反馈量 uf = R io＞0（由图中io的实际方向可知，io＞0），因此既是负反馈又是电流反馈。如果将输出uo短接，反馈信号仍然存在，也可判断出是电流反馈。综上所述，反馈组态为电流串联负反馈。 c）电流并联负反馈