当前课程知识点:模拟电子技术基础(基础部分) > 第九部分 > 6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式 > 6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
我们前面是对每一个个体的放大电路
来研究它所引入反馈的性质
那有没有一种方法
能够把所有的负反馈放大电路
概括起来
其实是有的
我们在讲反馈概念的时候
就引出了说任何一个反馈放大电路
都可以进行网络化
用方框图去表述它
下面我们就来讲
负反馈放大电路的方框图
和一般表达式
这个方框图我们前面已经认识了
那它如果是负反馈的话
它的特征就应该是在这个地方
这是正号
这是负号
而且在这个方框图里有一个特点
就是它的信号是单方向传递的
也就是说输入信号只能通过A
传递到输出
输出只能通过反馈网络
传递回到输入
也就是说在这个电路里边
输入的信号不能直接通过反馈网络
作用于输出 输出信号
也不能通过A去反馈回去
这就是信号是单向流通的
那么我们老说A 它是一个具体的
反馈放大电路的基本放大电路
那它应该怎么得到呢
从它是负反馈放大电路的
基本放大电路可以知道
一个具体的负反馈放大电路
它就有一个具体的基本放大电路
那么这基本放大电路该怎么去得到呢
首先它应该是断开反馈的
而且要考虑反馈网络的负载效应
因为反馈网络对于输出端来讲
输出量来讲
输出量是作为它的输入的
所以输出量实际上是带上一个负载的
我们再来看入端
一个放大器的入端
实际上既作用于输入级的那个管子
还会作用到反馈回路里边去
所以这个基本放大电路
应该是在输入端和输出端
都要考虑到作为负载
它是一个什么样的网络
那这样我们就可以得到它
但是我们整个课程里边
我不会专门去讲基本放大电路怎么得到
因为实际上任何的负反馈放大电路
几乎全都是深度负反馈放大电路
尤其是采用集成运放作为基本放大的
这样的一个情况下
研究基本放大电路
意义不是很大
所以我们在课程里边
不特别去研究它
而反馈网络是什么呢
反馈网络本身
就是决定反馈量和输出量关系的
所有的元件所组成的网络
一个不能少
那在这里有几个参数的
物理意义要搞清楚
一个是基本放大电路的放大倍数
A也就是这里头的这个A
A指的是输入量比上净输入量
所以是Xo/Xi'
一个是反馈系数
反馈系数F等于反馈量Xf
比上输出量Xo
是以Xo作为自变量
描述的是以Xo作为自变量
怎么去得到Xf
还有一个就是总体的
这样一个放大电路
它的放大倍数
也就是Xo和Xi之间的关系
我们就叫这个反馈放大电路的放大倍数
写成为Af 给一个下标f
来区别基本放大电路的放大倍数
它的物理意义是Xo/Xi
好 这几个参数我们知道了
下面我们就来看一看
这个Af到底和反馈系数
和基本放大电路的放大倍数之间
它们有什么样的关系
好 我们从基本定义出发
Af就是Xo/Xi
然后我们利用上面的三个式子
Xo是A×Xi'
Xi是Xi'+Xf
它等于 我们不断的用上面式子去取代
最后我们得到分母是Xi'+AFXi'
分子是AXi'
于是我们就得到了
说Af和A和F之间的关系
是A /(1+AF)
这就是负反馈放大电路的一般表达式
也就是所有的负反馈放大电路
都可以用这么一个式子
来描述基本放大电路的放大倍数
反馈系数
和整个电路放大倍数之间的关系
那下面我们就来看一看
说不同组态的负反馈放大电路
它们的放大倍数和功能是什么样子呢
我们不妨列一个表
这是反馈的组态 四种
然后我们研究这几个参数之间的关系
首先我们看电压串联负反馈
它的A是什么呢
是一个输出的电压
比上净输入电压
回想前面我们看到那几个式子
而它的反馈系数是反馈电压
比上输出电压
它的Af就整个放大电路的放大倍数
是Uo/Ui
同理我们就可以得到
电压并联的A=Uo/Ii'
F=If/Uo
Af=Uo/Ii
电流串联
A=Io/Ui'
F=Uf/Io
Af=Io/Ui
最后电流并联负反馈
A=Io/Ii'
F=If/Io
而Af=Io/Ii
所以我们可以看到
A也好F也好
它们这时候量刚是不一样的了
电压串联负反馈
它的Af的量刚是没有量刚的
它是一个电压放大倍数
这和我们前面所学到的课程里边
经常研究的放大倍数是一样的
而如果是电压并联的情况
它是一个输出电压对输入电流的放大
我们在前面介绍放大倍数的时候
曾经也说过
一些文献上管它叫做互阻放大倍数
第三个电流串联的情况下
它是一个输出电流
对输入电压的放大倍数
一些文献上管它叫做互导放大倍数
最后它是两个电流之比
所以称为电流放大倍数
那么在这里我们看到了
这时候我们所研究的放大倍数
不仅局限在电压放大倍数上
而是一个广义的放大倍数了
而引入不同组态的交流负反馈
其实我们追求的控制的对象不一样
控制关系是不一样的
也就是它们的功能不一样
那功能是什么呢
输出电压是输入电压的受控源
在电压串联负反馈的情况下
在电压并联负反馈的情况下
是输出的电压是输入电流的受控源
也就是电流控制电压
而电流串联负反馈的时候
是输出的电流受控于输入电压
电流并联负反馈的时候
是输出的电流受控于输入的电流
所以实际上当我们引入
不同组态的负反馈的时候
我们所要寻求的控制关系是不一样的
也就是说你要注意需求是什么
来选择不同的组态
我们把前面讲的一些结论
再跟它结合一下
并联反馈还是串联反馈
取决于信号源的性质
而电流反馈还是电压反馈
取决于负载的需求
如果我们知道了这个
我们不妨就把这表再变一下
什么样的源 负载什么样的需求
我们要引什么样的不同组态的
交流负反馈
那么什么叫深度的负反馈呢
我前面讲了
我所以不去跟大家一起来研究
反馈放大电路里边
基本放大电路到底什么样子
是因为在绝大多数的情况下
应用的集成运放引入反馈的时候
它一定是个深度负反馈
那深度负反馈
到底它的实质是什么呢
那在这里我们看
AF这个参数我们经常叫它
环路放大倍数
也叫它环路增益
为什么是环路你看看
它描述的是从Xi'
然后通过A 然后再通过F 得到了Xf
Xf/X{\fs10Xi'}i'
就是这个AF
所以是走一圈得到的一个传递关系
所以叫环路放大倍数
那么当着在这个式子里
AF它是大于0的时候
也就是A和F是同号的时候
电路引入的才是负反馈
我们想想是对的
因为当引入了负反馈之后
在输入信号不变的情况下
幅值不变的情况下
输出量的变化减小
那就意味着放大倍数要减小了
只有这俩是同符号的时候
那这个Af 它的数值才会比
基本放大电路的放大倍数A来得小
所以一定是AF大于0的时候
它俩同号的时候
电路引入的才是负反馈
那由此大家可以联想
如果它是等于0的
那证明这个电路没有引反馈
如果它是负的呢
它比1来得小
减去一个 比如说0.5
那这时候引入反馈之后的放大倍数
就会比基本放大电路的放大倍数的数值
要来得大
那证明引入的是正反馈
所以实际上当我们知道了AF
我们可以判断出来
它是不是负反馈
那什么是深度负反馈呢
深度负反馈指的是(1+AF)>>1
也有一些文献上直接写AF>>1
那这时候这个式子有会变成为什么呢
这个1是可以忽略不计的
于是A和上边的A就削掉
得到了一个很重要的结论
叫做Af ≈1/F
那么它的实质是什么呢
实质就是你认为这个净输入量
是可以忽略不计的
也就是说反馈量基本上和输入量
近似相等
这就是深度负反馈的物理意义
那么在串联负反馈电路中
如果判定它是深度负反馈了
那么就指的是Ui≈Uf了
而在并联负反馈电路中
如果是深度负反馈
那么它的Ii就近似的等于If
所以从这里我们就可以看到
当一个电路你判定它是深度负反馈
我们关心的不再是这A里边是什么
而关心的是F到底是什么
因为有了F 我们就知道了Af
这也是我们为什么
不详细的研究A的原因
那有同学就说
这A不重要了把A去掉
把A去掉这就不成为负反馈电路了
所以A本身位置很重要
而且它的放大倍数越大
那在这个电路里边引入反馈之后
它的效果越强烈
但是具体它的参数
我们不太关心了
那么从刚才的分析里边我们可以看到
A F一定是同符号
而在这个式子里边
当是负反馈的时候
既然它是同符号
那A和Af也是同符号
所以我们就得到一个结论说
A F和Af它们的符号应该是相同的
注意这里所说的符号
都是在它们的通频带内
也就是说实际那个复数表示法
只表示了它们输出输入之间是同相
还是反相
没有附加的相移
和没有因为电容的作用
使得它们产生了幅值的下降
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路(直流模型)
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路(直流模型)
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路(黑盒子)性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型(CMOS)集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型(CMOS)集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业