华科模电CH075深度负反馈条件下近似计算
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7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算
2. 各种反馈阻态的近似计算
（1）电压串联负反馈 ） 利用虚短和虚 断的概念得知
ɺ Ii ≈ 0
Rs + Vs – – Vi + Vf – R1 Vo R2 –
Ii + + Vid –
+
AVO Vid ri –
ro + +
则反馈系数为
ɺ ɺ = Vf = R1 FV ɺ Vo R1 + R2
闭环电压增益
end
（4）电流串联负反馈 ） 利用虚短 虚断可知 虚短和 利用虚短和虚断可知
ɺ ɺ IN = IP = 0
ɺ Vs
Rs + – + + –
P
+ – +
iO
ɺ – Vi
ɺ Vid
N
则反馈系数为
ɺ Vf ɺ FR = ɺ = Rf Io
+
ɺ Vo
-
RL
ɺ Vf
–
Rf
闭环增益
ɺ AGF ɺ 1 1 Io = ɺ ≈ ɺ = Rf FR Vi
ɺ 1 If ɺ = =− 则反馈系数为 FG ɺ Rf Vo ɺ 1 Vo ɺ 闭环增益 ARF = ≈ ɺ = − Rf ɺ FG Ii ɺ ɺ ɺ 1 Vo Vo I i R ɺ ɺ 闭环电压增益 AVF = = ARF ⋅ =− f ɺ = I ⋅V ɺ ɺ Rs Vs Rs i s
例
判断反馈阻态； 求：(1)判断反馈阻态； 判断反馈阻态 (2)深度负反馈下大环 深度负反馈下大环 的闭环电压增益 。
+
RL
ɺ Vo
-
闭环增益
模拟电子技术-负反馈放大电路分基本计算2
A if
io ii
(1 Rf ) R
又因为 vnvp0 vs iiRs voioRL
所以闭环源电压增益 A vf
vo vs
- io R L (1 Rf ) RL
iiRs
R Rs
注意：若io参考方向不同，将影响闭环增益的结果
2. 举例
例7.5.5 …（3）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电 压增益；…
900 ，引入负反馈后，反馈系数F＝0.099。求闭环增益的相对变 化量。 解： 无反馈时，开环增益的相对变化量为
dA 10 090001% 0 A 1000
反馈深度为 1A F 100
有反馈时，闭环增益的相对变化量为
dA f 1 dA0.1% Af 1AFA
Af
A 10 1AF
习题7.4.1
dAf 1 dA Af 1AF A
即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF
另一方面,在深度负反馈条件下
A f
1 F
即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性
元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。
负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif）
例 7.4.1
设某放大电路A＝1000，由于环境温度变化，使增益下降为
1. 闭环增益的一般表达式 2.环路增益 3.反馈深度讨论
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
1. 闭环增益的一般表达式
已知
A x o 开环增益 x id
F x f 反馈系数 xo
Af
xo xi
闭环增益
因为 xidxixf
xi xidxf
所以
Af
xo xi
5.3 负反馈放大电路的分析及近似计算 模电课件ppt
模拟电子技术基础
(3) 闭环电 压放大倍数
+VCC
iC2 + +
T2
+
+ – +
iO
T1
+
iE2
–
F
· · I c2 RL R3 RL · Uo · RL Auf · · Ai f Us I i R1 R1 ( R2 R3 ) R1
–
模拟电子技术基础
+VCC (4) 输入电阻
电压模运放带宽 增益积等于常数
0
fHf
f Hf
f
•
•
A
R2 F
+
_
+
Uo
_
•
_
RL
Uf
_
•
R1
Rif
Rof
闭环输入电阻
闭环输出电阻
Rif ≈∞
Rof ≈0
模拟电子技术基础
2．电压并联负反馈（反相输入比例放大器）
R2 R1 + If Ii
• •
F
_
Iid
•
Us _
•
+
A
+
Uo
•
RL
_
在深度负反馈条件下
模拟电子技术基础
R2 R1 +
F
If
Ii
•
•
R2 R1 +
F
If
Ii
•
•
_
Iid
•
Us _
•
+
A
+
Uo
•
RL
_
Rof 输出电阻
7.5深度负反馈条件下的近似计算
RE1
例4
反馈系数
Fi if io R R Rf
ii is
1 Fi Rf R R
⊕
if
+ A _ 2
io RL vo
增益
Aif Aifs io is
Rs
Rf R
电压增益
Avfs vo vs i o RL i s Rs RL R f R Rs R
if
反馈系数
Fv vf vo RE1 RE1 R f
+
RE1
＋
-
vf
－
Rf
增益
Avf Avfs vo vs 1 Fv R f RE1 RE1
电压串联负反馈
Rf + vf
-
+ RE1 vo v f R R vo E1 f
-
理想的电
压放大器
Rif Rof 0
7.5 深度负反馈条件下
的近似计算
深度负反馈条件
环路增益
AF 1
xi
+
即
Af
1 AF 1
A 1 F
-
x id
—
基本放 大电路A
xo
xf
反馈网 络F
1 AF
xo xi xo
Af
xi x f
1 F
x id 0
xf
结论：不论是串联反馈还是并联反馈，在深度负反馈 条件下，均有
v id 0( 虚短）和i id 0 （虚断）同时存在。
深度负反馈条件下：
虚短路和虚开路
串联负反馈 基本放大器 的输入端
vi vs
ii iid if
模拟电子技术5.3深度负反馈电压放大倍数
Auf
uo ui
io (Rc // RL ) ui
Rc // RL Re
由第2章知，该电路闭环电压放大倍数：
Auf
(Rc // RL ) rbe (1 )Re
Rb1
Cb1
+
+
ui Rb2
-
+
+VCC Rc
Cb2
T
io
RL
+
uo
+
uf
Re
-
-
（3）电压并联负反馈
iid=ii-if≈0
+ R4
+
+ uo
uf R2 I-
R5
-VCC
（2）电流串联负反馈
利用虚短和虚断可知:
uid=ui-uf≈0
ui≈uf
闭环电压放大倍数：
Auf
uo ui
uo uf
V
R
－∞
+
A+
V
+
io io
RL R
1
RL R1
ui
-+
u f R1
RL - uO +
io
V-
（2）电流串联负反馈
uf ui
闭环电压放大倍数：
5.3 深度负反馈放大电路的分析计算
5.3.1 深度负反馈的特点 深度负反馈：1 A F 1
本节重点讨论深度负反馈条件下的近似计算
A F
1
A A F
A A F
1 F
深度负反馈条件下，闭环 增益只与反馈系数有关。
将
A F
X o X i
F
X f X o
代入上式
(44)负反馈放大电路的分析及近似计算
_
Uid Ui
•
•
A
R2 F
+
_
+
Uo
_
•
_
+
RL
Uf
_
•
R1
Rif
Rof
闭环输入电阻
闭环输出电阻
Rif ≈∞
Rof ≈0
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
b．电压并联负反馈（反相输入比例放大器）
R2 R1 + If Ii
• •
F
_
Iid
•
A
+
Us _
•
+
Uo
•
RL
_
在深度负反馈条件下
上页 下页 返回
+VCC
+ + +
+
+ –
T1
+ +
T2
+
+
–
–
–
F
(d) 输出电阻
Rof 0
Rof
上页
下页
返回
模拟电子技术基础
b．电流并联负反馈 +VCC
+ +
T2
+ + – +
T1
+
–
–
F
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
(a) 负反馈的判断 +VCC
+ +
⊕
+ – +
T2
+
T1
+
–
–
F
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
Uo
Uid Ui
•
•
A
R2 F
+
_
+
Uo
_
•
_
+
RL
Uf
_
•
R1
Rif
Rof
闭环输入电阻
闭环输出电阻
Rif ≈∞
Rof ≈0
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
b．电压并联负反馈（反相输入比例放大器）
R2 R1 + If Ii
• •
F
_
Iid
•
A
+
Us _
•
+
Uo
•
RL
_
在深度负反馈条件下
上页 下页 返回
+VCC
+ + +
+
+ –
T1
+ +
T2
+
+
–
–
–
F
(d) 输出电阻
Rof 0
Rof
上页
下页
返回
模拟电子技术基础
b．电流并联负反馈 +VCC
+ +
T2
+ + – +
T1
+
–
–
F
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
(a) 负反馈的判断 +VCC
+ +
⊕
+ – +
T2
+
T1
+
–
–
F
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
Uo
模拟电子技术 负反馈计算
ui − uo uo if = ≈− Rf Rf
if 1 =− uo Rf
Rf Rs if T ib RL +V CC Rc
闭环增益 uo 1 Auif = ≈ = − Rf ii Fiu 闭环电压增益
+
uO
+
us
ii
-
-
Ausf
uo uo Rf uo = = ≈ =− ' us ii ( Rs + R if ) ii Rs Rs
R
+
闭环电压增益
& = uo = uo = R1 + R f AUF ui uf R1
ui
+ V
+ + ud A - －
∞
+
uo
V
= 1+
Rf R1
uf
-
R1
Rf
（2 ）电流并联负反馈放大器
例1.分立电路电流并联负反馈 1.分立电路电流并联负反馈 解：用方法一。 用方法一。 R e2 if ≈ ic2 R f + R e2 闭环增益
例1.分立电路电压串联负反馈 1.分立电路电压串联负反馈 解：用方法一。 用方法一。
Re1 Fuu = = 求反馈系数： 求反馈系数： uo Re1 + R f uf
求闭环电压放大倍数： 求闭环电压放大倍数：
1 uo Auf = = ui Fuu R + Rf = e1 Re1
+V CC R c1 R c2 T2 Cb2 Rf RL R e1 R e2
例2.运放组成的电压并联负反馈 2.运放组成的电压并联负反馈
利用虚短和虚断可知 利用虚短和虚断可知 虚短
if 1 =− uo Rf
Rf Rs if T ib RL +V CC Rc
闭环增益 uo 1 Auif = ≈ = − Rf ii Fiu 闭环电压增益
+
uO
+
us
ii
-
-
Ausf
uo uo Rf uo = = ≈ =− ' us ii ( Rs + R if ) ii Rs Rs
R
+
闭环电压增益
& = uo = uo = R1 + R f AUF ui uf R1
ui
+ V
+ + ud A - －
∞
+
uo
V
= 1+
Rf R1
uf
-
R1
Rf
（2 ）电流并联负反馈放大器
例1.分立电路电流并联负反馈 1.分立电路电流并联负反馈 解：用方法一。 用方法一。 R e2 if ≈ ic2 R f + R e2 闭环增益
例1.分立电路电压串联负反馈 1.分立电路电压串联负反馈 解：用方法一。 用方法一。
Re1 Fuu = = 求反馈系数： 求反馈系数： uo Re1 + R f uf
求闭环电压放大倍数： 求闭环电压放大倍数：
1 uo Auf = = ui Fuu R + Rf = e1 Re1
+V CC R c1 R c2 T2 Cb2 Rf RL R e1 R e2
例2.运放组成的电压并联负反馈 2.运放组成的电压并联负反馈
利用虚短和虚断可知 利用虚短和虚断可知 虚短
4.3深度负反馈放大电路的近似计算
2. 电压并联负反馈电路
Rif很小
I f F ui U o A usf U U U U 1 1 o o o o Us I s Rs I i Rs I f Rs Fui Rs
U 1 1 o Ausf U s Fui Rs
I R2 f Fii Io R1＋R2
A usf
' 1 RL R1 RL (1 ) Fii Rs R2 Rs
深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路 的电压放大倍数
反馈组态
电压串联 电压并联 电流串联
或A A uf usf
U U 1 o Auf o U U F i f uu U 1 1 Ausf o Us Fui Rs U 1 ' Auf o RL U F i iu
R' U I 1 ' o o L Auf RL U U F i f ui
4. 电流并联负反馈电路
I I F ii f o
I R ，U I R' U s f s o o L
A usf
' U 1 R o L R U F s ii s
U Au o U
i
R1R3 U f F I R1 R2 R3 o
U o A u U i R1 R2 R3 RL R1R3
Re1 Rf Re3 ( Rc3 ∥ RL ) Re1Re3
求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。
Re1Re3 U f F Io Re1 Rf Re3
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Vi Vf
Vf
R8 R7 R8
Vo 3
则反馈系数为
Vp
R5 R5 R6
闭环Vp电压R增3 R益4 R4
Vo 3
Vo AVF
Vo Vi
FV
Vf Vo
R4 R3 R4
R5 R6 R5
1 FV
(R3 R4 )R5 (R7 R8 ) R4 ( R5 R6 )R8
R8 R7 R8
2. 举例 (例7.5.1)
设电路满足深度负反馈 条件，试写出该电路的闭 环电压增益表达式。
解：电压串联负反馈
vi vid v f vo
根据虚短、虚断
vf vi
vf
Rb2 Rb2 Rf
vo
闭环电压增益
Avf
vo vi
1
Rf Rb2
2. 举例 (例7.5.4)
设电路满足深度负反馈条件，
试写出该电路的闭环增益和闭
(1
Rf R
)
RL Rs
注意：若io参考方向不同，将影响闭环增益的结果
2. 举例
例7.5.5 …（3）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电
压增益；…
解:（3） 电压并联负反馈
ii iid i f vo
根据虚短、虚断
if ii
vo -if Rf
闭环增益
Arf
vo ii
Rf
0V
闭环电压增益
由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚”的概念
1. 深度负反馈的特点
深度负反馈条件下 xid= xi - xf 0
串联负反馈，输入端电压求和
vid= vi - vf 0
iid
vid ri
0
虚短 虚断
并联负反馈，输入端电流求和
iid= ii - if 0
虚断
vid= iid ri 0
虚短
AVF
Vo Vs
Vo Ii
Ii Vs
ARF
1 Rs
Rf Rs
2. 举例
设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环增 益和闭环源电压增益表达式。
电流串联负反馈
vi vid v f io
+ Vs
–
Rs#43;id
+ –
N
利用虚短和虚断可知
IN IP 0 则反馈系数为
+
Vf
Rf
–
FR
分析负反馈放大电路的一般步骤
(1) 找出信号放大通路和反馈通路 (2) 用瞬时极性法判断正、负反馈 (3) 判断交、直流反馈 (4) 判断反馈组态 (5) 标出输入量、输出量及反馈量
(6) 估算深度负反馈条件下电路的 F、AF、AVF
end
7.5 深度负反馈条件下的 近似计算
1. 深度负反馈的特点 2. 举例
1. 深度负反馈的特点
由于
1 AF1
则
Af
A 1 AF
AAF
1 F
即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关
又因为
Af
Xo Xi
F
Xf Xo
代入上式
得 Xf Xi （也常写为 xf xi）
输入量近似等于反馈量
Xid Xi Xf 0 （xid 0 ） 净输入量近似等于零
Vf Io
Rf
闭环增益
闭环电压增益
AGF
Io Vi
1 FR
1
Rf
AVF
Vo Vi
Io Vi
Vo Io
AGF RL
RL Rf
iO
+
Vo
RL
-
例 求：(1)判断反馈组态；
(2)深度负反馈下大环的闭 环电压增益 。 解： (1)电压串联负反馈
vi vid v f vo
(2) 在深度负反馈条件下，利 用虚短和虚断可知
2. 举例
设电路满足深度负反馈条件，试写 出该电路的闭环电压增益表达式。
解：电压串联负反馈
根据虚短、虚断
vi vid v f vo
反馈系数
Fv
vf vo
R1 R1 Rf
闭环增益 （就是闭环电压增益）
Avf
vo vi
1
Fv
1 Rf R1
实际上该电路就是第2章介绍的同相比例放大电路，该结 果与第2章所得结果相同
环源电压增益表达式。
解：电流并联负反馈
ii iid i f io
根据虚短、虚断
iR
if ii
- if Rf iR R
if iR io 又因为 vn vp 0
闭环增益
vs ii Rs
Aif
io ii
(1
Rf R
)
vo io RL
所以闭环电压增益
Avf
vo vs
- io RL ii Rs