chapter17电子电路中的反馈
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第17章 电子电路中的反馈
1.降低放大倍数 2.提高放大倍数的稳定性 3.改善波形失真 4.展宽通频带 5.对放大电路输入电阻的影响 6.对放大电路输出电阻的影响
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负反馈对放大器性能的影响
电压放大倍数被降低 电路加入负反馈，使净输入信号减小，等于削弱
了输入信号，使得放大倍数减小。
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电压放大倍数降低分析
开环放大倍数： A Xo
XI
Xo
A
XD
反馈系数：
F XF
不带反馈
Xo
XI
Σ XD
A
Xo
闭环放大倍数:
Af
Xo XI
XF
F
带有反馈
Af
Xo X D +XF
=
Xo /X D X D /X D +XF /X D
A =
1+AF
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反馈深度
1+AF <1 1+AF >1
——并联反馈
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4. 并联电流负反馈
+ i1 R1
ui
R2
if RF
id +–+ io －
RL
设输入电压 ui 为正，
各电流的实际方向如图
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差
–
R
值电流) ——负反馈
反馈电流
因 i1
ui R1
if
R R RF
第17章 电子电路中的反馈
17.1 反馈的基本概念 17.2 放大电路中的负反馈☆☆ 17.3 振荡电路中的正反馈
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负反馈对放大器性能的影响
电压放大倍数被降低 电路加入负反馈，使净输入信号减小，等于削弱
了输入信号，使得放大倍数减小。
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电压放大倍数降低分析
开环放大倍数： A Xo
XI
Xo
A
XD
反馈系数：
F XF
不带反馈
Xo
XI
Σ XD
A
Xo
闭环放大倍数:
Af
Xo XI
XF
F
带有反馈
Af
Xo X D +XF
=
Xo /X D X D /X D +XF /X D
A =
1+AF
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反馈深度
1+AF <1 1+AF >1
——并联反馈
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4. 并联电流负反馈
+ i1 R1
ui
R2
if RF
id +–+ io －
RL
设输入电压 ui 为正，
各电流的实际方向如图
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差
–
R
值电流) ——负反馈
反馈电流
因 i1
ui R1
if
R R RF
第17章 电子电路中的反馈
17.1 反馈的基本概念 17.2 放大电路中的负反馈☆☆ 17.3 振荡电路中的正反馈
第十七章 电子电路中的反馈
第17章 电子电路中的反馈
17.1 反馈的基本概念
17.2 放大电路中的负反馈 17.3 振荡电路中的正反馈
17.1 反馈的基本概念
一、概念
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，与输入信号进行叠加，就称为反馈。 RB1 C1 + RC +U 通过RCC E C2 将输出电流 + 反馈到输入 + uo RS R
+ ui
–
– +－ + A1 uo1
－
R
uo – + + A2
RL
串联电压负反馈
例2：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至 A1输入端的是何种类型的反馈电路。
ui
－
– + + A1 uo1
R
uo – +－ + A2 RL
并联电流负反馈
17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响 1. 降低放大倍数
1 如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则： f 0 2 RC
1 传递函数： f0 f U i 3 j( ) f0 f Uo 1 幅频特性： Ui f f0 2 2 3 ( ) f0 f Uo
Uo Ui
+90
f0
0
1 3
f
1 f f 0 –90 相频特性： arctg ( ) 3 f0 f
17.2 放大电路中的负反馈
17.2.1 负反馈的类型 一、反馈分类 直流反馈： 反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递 直流信号。 引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点。 交流反馈： 反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递 交流信号。 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能。
17.1 反馈的基本概念
17.2 放大电路中的负反馈 17.3 振荡电路中的正反馈
17.1 反馈的基本概念
一、概念
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，与输入信号进行叠加，就称为反馈。 RB1 C1 + RC +U 通过RCC E C2 将输出电流 + 反馈到输入 + uo RS R
+ ui
–
– +－ + A1 uo1
－
R
uo – + + A2
RL
串联电压负反馈
例2：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至 A1输入端的是何种类型的反馈电路。
ui
－
– + + A1 uo1
R
uo – +－ + A2 RL
并联电流负反馈
17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响 1. 降低放大倍数
1 如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则： f 0 2 RC
1 传递函数： f0 f U i 3 j( ) f0 f Uo 1 幅频特性： Ui f f0 2 2 3 ( ) f0 f Uo
Uo Ui
+90
f0
0
1 3
f
1 f f 0 –90 相频特性： arctg ( ) 3 f0 f
17.2 放大电路中的负反馈
17.2.1 负反馈的类型 一、反馈分类 直流反馈： 反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递 直流信号。 引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点。 交流反馈： 反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递 交流信号。 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能。
第17章电子电路中的反馈
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小结：正反馈和负反馈 对单级运算放大器电路而言，凡是反馈 电路从输出端引回到反相输入端的为负反 馈。如果反馈电路引回到同相输入端的为 正反馈。
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交流反馈与直流反馈
只对交流信号起反馈作用，称为交流反馈 ;
只对直流信号起反馈作用，称为直流反馈。
对交、直流信号均起反馈作用，称为交直 流反馈 。
直流反馈影响放大电路的直流性能（静态 工作点）；
交流反馈影响放大电路的交流性能（增益、 输入电阻、输出电阻、带宽等）。
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例3： RB1 C1+
+ ui RB2
–
RC RE
+UCC 交、直流分量的信号均
+C2
可通过 RE，所以RE引
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17.2 放大电路中的负反馈
17.7.1 负反馈的分类
(1)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。
如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。 如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。
(2)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。
—反串馈联信反号馈与输i入o 信uR号f 在uR输i 入端以电电电压路压。—的电形流式变比换较
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4.并联电流负反馈
if RF
+ ui
i1
R1 id
R2
– +
io
+－
RuLR
–
(a)电路 R
ii + id
A
iO
CH17--电子电路中的反馈
电压放大倍数：
A ( j ) Am 1 j
H
有反馈时放大电路的 闭环频率增益：
A ( j ) Af ( j ) 1 A ( j ) F
无反馈时:
A ( j ) Am 1 j
引入负反馈:
H
A ( j ) Af ( j ) 1 A ( j ) F
北京工业大学
第17章 电子电路中的反馈
1 反馈的基本概念 2 放大电路中的负反馈
3 振荡电路中的正反馈 *
17.1 反馈的基本概念
一、定义： 放大信号从电路的输 入端到输出端正向传输。 将输出信号部分或全部 反送回放大电路的输入 端，称反馈。反馈信号 与输入信号比较后再作 用到放大电路的输入。 无反馈放大电路称开 环电路，有反馈放大电 路称闭环电路。
I f
北京工业大学
Rf
电流并联
Xi X
I f
f
I i R 1
Ii I f
R Io Uo
+
A
U
i
RL Io
U
O
R Rf R
Rb
U
f
R
R R f RL
A uf
Uo Uo R1 I i Ui
A uf (1
Af
当
Xo A Xi 1 AF
1 A F 1
Xi
+
时：
–
Xd
放大 A 电路
反馈 回路
Xo
Xf
F
Af
Xo 1 Xi F
A ( j ) Am 1 j
H
有反馈时放大电路的 闭环频率增益：
A ( j ) Af ( j ) 1 A ( j ) F
无反馈时:
A ( j ) Am 1 j
引入负反馈:
H
A ( j ) Af ( j ) 1 A ( j ) F
北京工业大学
第17章 电子电路中的反馈
1 反馈的基本概念 2 放大电路中的负反馈
3 振荡电路中的正反馈 *
17.1 反馈的基本概念
一、定义： 放大信号从电路的输 入端到输出端正向传输。 将输出信号部分或全部 反送回放大电路的输入 端，称反馈。反馈信号 与输入信号比较后再作 用到放大电路的输入。 无反馈放大电路称开 环电路，有反馈放大电 路称闭环电路。
I f
北京工业大学
Rf
电流并联
Xi X
I f
f
I i R 1
Ii I f
R Io Uo
+
A
U
i
RL Io
U
O
R Rf R
Rb
U
f
R
R R f RL
A uf
Uo Uo R1 I i Ui
A uf (1
Af
当
Xo A Xi 1 AF
1 A F 1
Xi
+
时：
–
Xd
放大 A 电路
反馈 回路
Xo
Xf
F
Af
Xo 1 Xi F
第17章 电子电路中的反馈
2
uo
RL
io uf
Rf
ud = u+ - u- = ui - uf
削弱净输入信号
电流负反馈： 反馈信号正比于输出电流 串联反馈： uf与ui串联（电压相加减）；
串联电流负反馈
15
•电流并联负反馈
基本放大电路：运放 反馈电路： R3、 Rf
Rf if ui
ii
R1
R3 io 反馈信号： i f R f R3
ui － ＋ ＋
交、直 流反馈 共存
uo
R1
iI
uI
∞
+ + R2
uO
仅有交 流反馈
19
R1
三、反馈极性的判断
―看反馈的结果” ：即净输入量是被增大还是被减小。
瞬时极性法:
假设输入端瞬时极性为“+”（电位升高）； 由入至出，再由出至入，依次判断出各点的瞬时极性； 若反馈信号使得净输入提高，为正反馈； 若反馈信号使得净输入降低，为负反馈。
20
xi
xd
基本放大 电路Ao
xo
xf
反馈电路 F
xo
xd 的极性→ xo的极性→ xf 的极性→ x i , xf ,xd 的叠加关系
ud ui uf 或 id ii if －－负反馈 ud ui uf 或 id ii if －－正反馈
21
集成运放组成的放大电路中反馈的分析
Rf
if
ui
R1
ii
id － ＋ ＋
R2
uo
RL
负反馈：
if与uo 反相， id < ii 削弱净输入信号；
并联负反馈： if与ii并联（电流相加减）
uo
RL
io uf
Rf
ud = u+ - u- = ui - uf
削弱净输入信号
电流负反馈： 反馈信号正比于输出电流 串联反馈： uf与ui串联（电压相加减）；
串联电流负反馈
15
•电流并联负反馈
基本放大电路：运放 反馈电路： R3、 Rf
Rf if ui
ii
R1
R3 io 反馈信号： i f R f R3
ui － ＋ ＋
交、直 流反馈 共存
uo
R1
iI
uI
∞
+ + R2
uO
仅有交 流反馈
19
R1
三、反馈极性的判断
―看反馈的结果” ：即净输入量是被增大还是被减小。
瞬时极性法:
假设输入端瞬时极性为“+”（电位升高）； 由入至出，再由出至入，依次判断出各点的瞬时极性； 若反馈信号使得净输入提高，为正反馈； 若反馈信号使得净输入降低，为负反馈。
20
xi
xd
基本放大 电路Ao
xo
xf
反馈电路 F
xo
xd 的极性→ xo的极性→ xf 的极性→ x i , xf ,xd 的叠加关系
ud ui uf 或 id ii if －－负反馈 ud ui uf 或 id ii if －－正反馈
21
集成运放组成的放大电路中反馈的分析
Rf
if
ui
R1
ii
id － ＋ ＋
R2
uo
RL
负反馈：
if与uo 反相， id < ii 削弱净输入信号；
并联负反馈： if与ii并联（电流相加减）
第17章 电子电路中的反馈
负反馈的类型
如果反馈信号取自输出电压， 电压反馈。 如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。 如果反馈信号取自输出电流， 电流反馈。 如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。
io
· A
V
RL
－
+ uo
AG
·
RL
－
+ uo
－
+ vf
FV
·
FR (b) 电流反馈
·
(a) 电压反馈
判断负反馈类型的方法
电压反馈和电流反馈的判别方法: 电压反馈和电流反馈的判别方法 电压反馈的特点是反馈信号直接与输出电压成正比； 电压反馈的特点是反馈信号直接与输出电压成正比； 电流反馈则是反馈信号直接与输出电流成正比。 电流反馈则是反馈信号直接与输出电流成正比。 通常采用负载短路法来判别，也就是将负载短路， 通常采用负载短路法来判别，也就是将负载短路， 负载短路法来判别 若反馈量为零，则为电压反馈，否则为电流反馈。 若反馈量为零，则为电压反馈，否则为电流反馈。 负载短路法只是一种分析方法，不是实测方法， 负载短路法只是一种分析方法，不是实测方法， 不能用于电路实际测量中， 不能用于电路实际测量中，
17.1 反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流) 反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。 反馈放大电路的方框图 净输入信号
& Xi +
输入信号 反馈信号
& Xd
– & Xf
基本放大 电路A 电路A 反馈 电路F 电路F
瞬时极性法 & & Xi + Xd – & Xf
第17章 电子电路中的反馈
练习题： 运算放大器电路如图所示， RL为负载电阻，则RF1 和RF2引入的反馈分别为 ( )。 (a) 串联电流负反馈 (b) 并联电流负反馈 (c) 串联电压负反馈 (d) 正反馈
RF1 – + RL
ui
R1
+
RF2 R 2
△ 17.2.3 分立元器件放大电路中的负反馈 1、电压反馈和电流反馈的判断方法
RF + ui – ii R1 if id R2 – + RL R1 RF – – u – f +ud + + R2 +
+
+ uo –
+ ui –
+ uo –
反馈端与输入端加在同一 输入端上，为并联反馈。
反馈端与输入端加在两个 输入端上，为串联反馈。
以电流形式进行比较
以电压形式进行比较
X i
+ X
X a
f
A
F
X o
X a
X f
A
X o
F
正反馈的方框图
正弦波振荡电路的方框图
和X 大小和相位都一致。 条件： X f a
和X 大小和相位都一致。 条件： X f a
X X X f f i Au F 1 X X X a i a
例1：判别反馈类型。
+ ui –
–
+
A1 + R
– + ui –
+
A1 + R
–
+
A2 + RL
电压串联 负反馈
– A2 + +
-电子电路中的反馈资料
+
ui –
– +
+
A1
－
uo1
－
R
– uf +
– + uo
+ A2
RL
解：先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；
因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出， 所以是电压反馈；
因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同 相输入端上，所以是串联反馈；
因输入信号和反馈信号的极性相同,所以是负反馈。
4. 若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同 一电极)上，两者极性相反时，净输入电压减小, 为 负反馈；反之，极性相同为正反馈。
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例1：
RF
+ u– i
–
uf+
ห้องสมุดไป่ตู้
R1
u–d
+
R2
– +
+
+ u– o
设输入电压 ui 为正， 各电压的实际方向如图
差值电压 ud =ui – uf uf 减小了净输入电压 (差值电压) ——负反馈
例2： + ui –+
R1
Ru－2f –u+–d
– +
+
－
+ uo –
RF
设输入电压 ui 为正， 各电压的实际方向如图 差值电压 ud =ui + uf uf 增大了净输入电压
——正反馈
在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激
振荡，使放大器不能正常工作。
在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。
17电子电路中的反馈
F
Xf
反馈电路的 基本方程
f
一、对放大倍数的影响
F Xf Xo
Xo Ao AF Xi 1 Ao F
Xo Ao X
d
Xd Xi X f
Ao AF
开环放大倍数 闭环放大倍数 反馈深度
定义： 1
Ao F
(1) AF
Ao 1 Ao F
+
T2
uo
ube ube RE1
RB22
RE2
CE
–
Rf
例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。
RC
并联反馈
+UCC C2
电压反馈
if C1
Rf
ui
i
ib
uo
uo uo
if
ib=i+if
此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。
RC if
C1 i Rf C2
+UCC
Rf 的作用： 1. 提供静态工作点。
例
本级反馈通路 反馈通路
R5 R3 vO R1 vI + R2 R4 +
级间反馈通路
负反馈框图： 差值信号
Xi
输入信号
+
–
Xd
基本放大 电路Ao
Xo
输出信号
Xf
反馈回路F
反馈信号
反馈电路的三个环节： 放大：
Xo Ao X
d
反馈： F
Xf Xo
叠加： X d X i X f
ui
uo
iF
RE1
uF
iE2
uF
iB2
最新《电工学》电子电路中的反馈课件ppt
A
X o
–
X f
F
若三者同相，则Xd = Xi - Xf , 即Xd < Xi , 此时,反 馈信号削弱了净输入信号, 电路为负反馈。
若 Xd > Xi ，即反馈信号起了增强净输入信号的 作用则为正反馈。
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负反馈可以多方面的改善放大电路的性能。 正反馈却会使放大电路性能变坏，有时还会使负反馈 放大电路产生自己，无法工作。 判断到底是正反馈还是负反馈，可以采用瞬时极性法：
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采用瞬时极性法判断反馈的方式：
根据反馈量与输入量的关 系判断是正反馈还是负反 馈。若比较后，加强了输 入信号则为正反馈；若比 较后，削弱了输入信号则 是负反馈。
首先假设输出信号为某一极性，一般为“+”， 然后按照信号的传输方向逐级向后推断，确定输出 信号的极性，再由输出端通过反馈网络返回输入回 路，确定反馈信号的极性，最后按照反馈的正负极 性和上述定义做出结论。
17.1 反馈的基本概念
17.1.1 反馈的概念
X iBiblioteka AX o(a)不带反馈
由基本放大电路和反馈网络组成闭合回路，整
个系统称为反馈放大电路或闭环放大电路
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17.1 反馈的基本概念
17.1.1 反馈的概念
比较环节
X i + X di
A
–
X f
F
反馈电路 (b) 带反馈
X o
XXXoif
— — —
输入信号 输出信号 反馈信号
X d — 净输入信号
净输入信号：X dX iX f
反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。