第五章 反馈
第5章_放大器中的负反馈
电流反馈。
假设输入端交流短路， RE 上的反馈依然存在
假设 vi 瞬时极性为 ○ + →则 ve(即 vf )极性为 ○ + 负反馈。 因净输入电压 vbe = vi - vf < vi 结论： RE 引入电流串联负反馈。
串联反馈。
14
例3
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
RB RC1 RC2 VCC RB RC1 RC2 VCC
+ vo -
7
电流串联负反馈
开环互导增益 互阻反馈系数 闭环互导增益
Ag io / v i
RS
+ vs -
v+ + i Ag i v - v+ f kfr
io R L
k fr v f / i o
Agf Ag /(1 Ag kfr )
电流并联负反馈
开环电流增益
Ai io / ii
○ +
+
vi
○ ○ vo Rf R E2 + +
vi
○ +
-
○ ○ ○ vo Rf RE2 +
-
RE1
RE1
电流并联负反馈
Rf
电流串联正反馈
Rf R1
R1
vs+ -
○ +
+
A
○ vo v+ s
○+
○+ +
A
○ vo +
电压并联负反馈
电压串联负反馈
15
例4
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
VCC RC1 Rs RC2 RC3 vo
若 xf 与 xi 反相，使 xi 增大的，为正反馈。
负反馈
+
+ ui
– ube uf RE1
C2
uo
CE –
此电路是电压串联负反馈， 对直流不起作用。
Rf
uo uo
uf
ube=ui-uf uc2
uc1
ub2
方框图法的三个假设
(1) 信号从输入端传送到输出端只通过 基本放大器，不通过反馈网络。 (2)反馈信号从输出端传送到输入端 只通过反馈网络，不通过基本放大器， 即反馈网络无负载效应。 ⑶反馈系数与放大器负载和信号源 内阻无关。
电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。
电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。
电压取样
电流取样
电压反馈采样的两种形式：
uo
uo
RL
RL
采样电阻很大
电流反馈采样的两种形式：
io
io
RL
iE
RL
iE
Rf
采样电阻很小
二、串联反馈和并联反馈
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。
第五章 放大电路中的负反馈
§5.1 负反馈的概念
§5.2 负反馈的类型及分析方法
§5.3 负反馈对放大电路的影响 §5.4 负反馈放大电路的自激振荡
§5.1 负反馈的概念
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 迭加，就称为反馈。 若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。
反馈系数
反馈信号 X f 被取样的 X o
第五章第四节深度负反馈
深度负反馈
一、深度负反馈条件 在负反馈放大器中，若环路增益
T = Ak f >> 1
称为深度负反馈条件。
或
TS = AS k f >> 1
若要满足深度负反馈条件时，反馈放大器的增益：
A A 1 Af = = ≈ 1+ T 1+ Akf kf AS AS 1 = 或 AfS = ≈ 1+ TS 1+ AS k f kf
1 显然，T 越大于 1， A f ≈ kf
所示的性能误差就越小。
例如、已知 则
k f = 0 .1
3
A = 10
3
2
时：
T = Ak f = 10 × 0 . 1 = 10 3 A 10 Af = = = 9.909 2 1 + T 1 + 10
A = 10 4
时：
4
当
T = Ak f = 10 × 0.1 = 10 4 A 10 Af = = = 9.989 3 1 + T 1 + 10
例如、 在串联负反馈电路中，当 T →∞时，v‘i →0 ，因而在 基本放大器有限输入电阻上产生的输入电流也必趋于零。 在并联负反馈电路中，当 T →∞时，ii →0 ，因而在基 本放大器有限输入电阻上产生的输入电压也必趋于零。 通常称v‘i →0 ，为虚短路； ii →0 为虚开路。
Rf 满足深度负反馈条件 因此有 Rf 趋于零，Rof 趋于零，则 RS vs ii if ∞
o
v v+ = v− = 0 vs 所以 i = i 图（a） RS vo 0 − vo v− − vo = − = if = Rf Rf Rf if 1 Arf = Arsf = − R f k fg = − vo R f
现在控制理论第五章状态反馈与状态观测器
(5-5)
引出的反馈系数，则
变换后k的0， 状态， 反kn馈1系统动态方程为 ：
x1， ，xn
式中：
xAbkxbv
y Cx
0
1
0
0
0
1
Abk
0
0
0
a0k0 a1k1 a2k2
(5-6)
(5-7)
0
0
1
an1kn1
I A (5 -b 9)k n a n 1 k n 1 n 1 a 2 k 2 2 a 1 k 1 1
过 行
待设 矩阵
计的 ，负
参 反
y Cx 馈至系统的参考输入，于是存在
01 式中v为纯量， 为 为 维行矩阵，为 环状态阵，
维向量， 为
维矩阵， 为
维向量， 为
维矩阵。
为闭环特征多项式。
维向量， 为闭
02 用状态反馈使闭环极点配置在任意位置上的充要条件是：受控对象能 控
03
证明 ：0
若1式
(
k0, ,kn1
k
能控的多输入-多输出系统，经如上类似分析可知，
实现闭环极点任意配置的状态反馈阵 K为 pn维 。
若受控对象不稳定，只要有能控性，完全可由状态反馈配置极点使系统稳定。 状态变量受控情况下，引入状态反馈表示增加一条反馈通路，它能改变反馈所 包围环节的传递特性，即通过改变局部回路的极点来改变闭环极点配置。不能 控状态变量与控制量无关，即使引入状态反馈，对闭环极点位置也不会产生任 何影响，这是因为传递函数只与系统能控、能观测部分有关的缘故。若不能控 状态变量是稳定的状态变量，那么系统还是能稳定的，否则，系统不稳定。
0
1
0
A
h
反馈放大电路
将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部 通过反馈网络引回到输入端，与输入信号迭加的过程称为反馈。
具有反馈的放大电路称为反馈放大电路(闭环放大电路)。判 断是否存在反馈，就是要分析电路是否存在反馈通路.
5.1.1 反馈的基本概念和分类
直流反馈和交流反馈 直流反馈
1 F
在深度负反馈情况下，闭环 增益几乎只取决于反馈系数，若
反馈网络是纯阻性网络，F是一 个稳定的常数，Af 将十分稳定。
增益稳定性: 开环增益相对变化量与闭环
增益相对变化量的比值.
dAf Af
11AF
dA A
该式表明，引入负反馈后闭 环增益的相对变化量是开环增益 相对变化量的 1/(1 AF)。
可见，闭环电压增益变化很小，引入负反馈增加了增益的稳定性。
Xid
AXid FAXid
Af
A 1 AF
反馈放大电路的源增益：
Asf
Xo Xs
KAf
5.1.4 反馈放大电路的基本方程式
反馈深度
Af
A 1 AF
反馈放大电路的基本方程式
负反馈放大电路的 1 AF愈大，闭环增益 Af 下降的愈多， 因此 1 AF是衡量电路反馈程度的重要指标，令
D 1 AF
则 D 1 AF 称为反馈深度。
电子电路基础
Electronic Circuit Foundation
第五章 反馈放大电路
第五章 反馈放大电路
反馈在电子技术领域中应用非常广泛。电子设备中经常采用反 馈改善电路的性能。
无反馈的放大电路称为开环放大电路，有反馈的放大电路称为
闭环放大电路。
实际被放大信号 开环
迭加
现代控制理论-09(第5章状态反馈控制器设计)
期望的闭环特征多项式
(λ − λ1 )(λ − λ 2 )(λ − λ3 ) = λ3 + b2 λ2 + b1 λ + b0
要实现极点配置，须
λ3 + (a 2 + k 2 )λ2 + (a1 + k1 )λ + a 0 + k 0 = λ3 + b2 λ2 + b1λ + b0
a 0 + k 0 = b0 a1 + k1 = b1 a 2 + k 2 = b2
− 设计一个状态反馈控制器，使得闭环极点是-2， 1 ± j
解
确定能控标准型实现
1 0⎤ ⎡0 ⎡0 ⎤ x = ⎢0 0 1⎥ x + ⎢0⎥u ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 − 2 − 3⎥ ⎢1⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ y = [10 0 0]x
状态反馈控制器 u = − Kx ，K = [k1 k 2 k3 ] 闭环多项式：det[λI − ( A − BK )] = λ3 + (3 + k 3 )λ2 + (2 + k 2 )λ + k1 期望多项式： (λ + 2)(λ + 1 − j)(λ + 1 + j) = λ3 + 4λ2 + 6λ + 4
问题：对一般状态空间模型，如何解极点配置问题？ 思路：考虑能控状态空间模型 将能控状态空间模型等价地转化为能控标准型 如何从能控标准型模型的解导出一般模型的极 点配置控制器。
系统模型
x = Ax + Bu
~ TAT −1 = A, ~ TB = B
0 ⎤ 0 ⎥ ⎥ ⎥, ⎥ 1 ⎥ − an−1 ⎥ ⎦ ⎡0 ⎤ ⎢0 ⎥ ~ ⎢ ⎥ B=⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢0 ⎥ ⎢1⎥ ⎣ ⎦
第五章 《反馈放大电路》
选择填空1．并联反馈的反馈量以（ b ）形式馈入输入回路，和输入（ b ）相比较而产生净输入量。
a:电压b:电流c:电压或电流2．正弦波振荡器的振荡频率由（ c ）而定。
a:基本放大器b:反馈网络c:选频网络3．电压负反馈可稳定输出（ a ），串联负反馈可使（ c ）提高。
a：电压 b：电流 c：输入电阻 d：输出电阻4．稳压管构成的稳压电路，其接法是（ b ）。
a:稳压二极管与负载电阻串联 b:稳压二极管与负载电阻并联。
c:限流电阻与稳压二极管串联后，负载电阻再与稳压二极管并联5．欲稳定放大电路的静态工作点应引入 B ；若欲提高放大倍数稳定性应引入D ；欲提高输入电阻应引入 E ；欲减小输出电阻应引入G 。
A. 直流正反馈B. 直流负反馈C.交流正反馈D. 交流负反馈E. 串联负反馈F. 并联负反馈G. 电压负反馈H. 电流负反馈6、深度串联电流负反馈放大器，相当于一个 CA. 压控电压源B。
流控电压源 C 压控电流源 D 流控电流源7、利用负反馈可以使反馈环内引起的非线性失真 DA 不能减小B 彻底消失C 逐渐增大D 减小8、并联电流负反馈放大器的特点有 B C D EA 稳定输入电流B 减小输入电阻C 增大输出电阻D 稳定输出电流E 稳定闭环电流增益9、在放大器中引入并联电压负反馈不能 A B CA 稳定电流增益B 稳定电压增益C 增大输入电阻D 减小输出电阻E 抑制反馈环内的噪声10、负反馈所能抑制的干扰和噪声是 BA. 输入信号所包含的干扰和噪声B. 反馈环内的干扰和噪声C。
反馈环外的干扰和噪声11、放大电路引入负反馈后，对其性能的影响有A.放大倍数增大B.非线性失真减小C.通频带展宽D.放大倍数的稳定性提高E.输出电阻保持不变12、对以下要求，分别填入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)并联电压负反馈⑴要求输入电阻r i大,输出电流稳定,应选用 d⑵某传感器产生的是电压信号(几乎不能提供电流),经放大后要求输出电压与输入信号电压成正比,该放大电路应选用 a⑶希望获得一个电流控制的电流源,应选用 d⑷需要一个电流控制的电压源, 应选用 b⑸需要一个阻抗变换电路，要求r i大，r o小，应选用 a⑹需要一个输入电阻r i小，输出电阻r o大的阻抗变换电路，应选用 d13、放大电路引入负反馈后，对其性能的影响有 B C DA.放大倍数增大B.非线性失真减小C.通频带展宽D.放大倍数的稳定性提高E.输出电阻保持不变填空题：1．输入信号与反馈信号在输入回路中以电压的形式相加减称串联反馈，输入信号与反馈信号在输入回路中以电流的形式相加减称并联反馈，反馈信号取自于输出电压称电压反馈，反馈信号取自于输出电流称电流反馈。
第五章 老师反馈的目的是什么
第五章老师反馈的目的是什么关闭或开启学生思维和讨论的大门焦点问题教师各种类型的反馈是怎样指导思考和学习的，什么样的提问策略能够像脚手架一样帮助学生进行批判性思考，并获得更深的理解？教师怎样促进高质量的学生互动关系，一直以来，学校的设计都是为了满足某些特定学习者的需要——在那里，被动学习被认为是一种可以接受的学习方式。
安静的课堂，听话的学生，整个课堂由教师的声音所占据，这样的情境依然被认为是“好课堂”。
这样的教学方式在我们三分之一的人身上是奏效的。
——维吉尼亚·基夫在第三章，我们讨论了课堂对话中的“提出问题—做出反应一评价／跟进”模式，而这就是这种模式的普遍结果——“安静的课堂，听话的学生，整个课堂由教师的声音所占据”。
现在我们把注意力集中在该模式中的“评价／跟进”部分。
教师如何对学生的回答做出反应，这一点决定了学生如何处理该问题所关注的课程内容——另外“三分之二”的学生是否参与进来了。
图5．1表明了在学生对一个问题做出反应后，教师可能会提供的不同类型的评价和跟进方式。
其中还包括了每种反馈方式可能的影响和每种方式适用的不同情境。
在每种情况下，教师讲课的目的决定于所期望的学生思维和学习的效果。
在背诵的过程中，教师可能会运用表扬和反馈(对的，错的，以及校正的)来加深学生的理解和对知识有效的表扬表扬是一种特殊类型的反馈，能够远远超出仅仅对一个学生答案进行评价的效果。
表扬经常被看成是对学习和I行为的一种积极强化方式。
表扬包括积极的教师影响，有价值的陈述，以及向学生传递出重视他们状态的讯息。
教师有意识地或无意识地运用表扬来激励自己的学生。
表扬的价值已经长时间被研究者所关注。
布罗菲搜集了大量的研究成果，发现表扬不是总能强化学生的学习或行为。
他提出了与表扬的有效性相连的三个因素：频率，分布，质量。
频率。
表扬的有效性部分地决定于其运用的频率和连贯性。
表扬需要的频率会随着学生的年龄、发展和能力水平而变化。
2第五章如何有效倾听和反馈
倾听技巧-聆听事实，也聆听情绪
通常每个人在讲述一件事情时，都带有感情，也就是他 的情绪。情绪会影响表达，所以我们除了要聆听对方的 表达以外，还要注意对方的情绪，这样才能真正理解对 方的弦外之音。
有效沟通者的誓言
无论我是否同意你的观点，我都将尊重你， 给予你说出它的权力，并且以你的观点去 理解它，同时将我的观点更有效的与你交 换。
积极地“寻求反馈”， 同时积极地“给予反馈”。
• 同时寻求反馈和给予反馈，边界同时右移和下移。 • 表现为： • “盲点区域”不断缩小 • “隐蔽区域”不断缩小 • “未知区域”缩小更多 • “公开区域”比前两种途径都大 • 这是最好的反馈模式。
讨论：
当一个同学说：“我有事情，不想参加这次 春游，而且春游也很无聊。”
• 使用情绪化的言辞 • 急于下结论 • 不要求对方阐明不明确之处 • 显得不耐心 • 思想开小差 • 注意力分散 • 假装注意力很集中 • 回避眼神交流 • 双眉紧蹙 • 神情茫然，姿势僵硬 • 不停地抬腕看表等
在你与人面对面沟通时，你会不会有以下的习惯？如果是， 请打“✓”
1、 避免直视对方
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午12时 42分1 3秒上 午12时 42分00 :42:1 320.1 1.30
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.1 1.302 0.11.3 000:4 200:4 2:130 0:42: 13Nov -20
务实，奋斗，成就，成功。2020年1 1月30 日星期 一12时 42分1 3秒Mo nday, November 30, 2020
KISS原则
Keep It Short and Simple。 言简意赅
另一种倾听：倾听自己内心的声音
第5章 反馈放大电路 习题解答
第五章习题参考答案5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。
a) b)图5-22题5-1的图答 （a ）F R 、1R ：引入串联电压负反馈。
（b ）F R 、1R ：引入了正反馈。
5-2 电路如图5-23所示，解答下列为题： 1）1F R 引入了何种反馈，其作用如何？ 2）2F R 引入了何种反馈，其作用如何？图5-23 题5-2图解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。
其作用是稳定静态电流2E I 。
其稳定过程如下：↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。
其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能，如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。
由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低)1(AF +倍。
由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。
2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ，其稳定过程如下：↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U5-3 在图5-24所示的两级放大电路中，（1）那些是直流负反馈；（2）哪些是交流负反馈，并说明其类型；（3）如果F R 不接在T 2的集电极，而是接在C 2与L R 之间，两者有何不同？（4）如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？5-24 题5-3图解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈，F R 、1E R 直流电压串联负反馈。
2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。
3)如果F R 不接在T 2的集电极，而是接在C 2与L R 之间，则F R 、1E R 只有交流电压串联负反馈，没有直流反馈。
4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极，而是接在它的基极，则变为正反馈。
第五章反馈
第五章探究式四步教学法之——反馈孩子离开学校的时候带去的不仅仅是分数，更重要的是带着他对未来理想的追求。
——苏霍姆林斯基前言记得在课程改革开始的一次调查中，有位家长这样说：“课程改革虽是一个实验的过程，但它却关系着千千万万个孩子一生的命运！”这句话久久地在我们教师心中回荡，使我们深感责任的重大。
我们更忘不了美国教育家杜威先生的一句话：“给孩子一个什么样的教育，就意味着给孩子一个什么样的生活！”而探究式四步教学法就是要让学生在探究中学会知识、发展能力，课堂反馈这一步骤则是检验学生是否发展了的一个重要环节。
美国著名教育学家布鲁姆就非常强调教学的反馈，他不仅要求反馈的科学性，而且要求反馈的及时性。
因为反馈系统是经过出现偏差进行矫正的系统，矫正偏差必然要产生波动，有波动必然要有损失，如矫正不及时就会造成更大的损失。
反馈—矫正是布鲁姆“掌握学习”的核心内容之一，是进行目标教学、优化课堂结构、大面积提高教学质量的关键。
因此，我校“探究式四步教学法”中实施反馈环节效果的好坏成了评价一堂课是否成功的重要标准之一。
有经验的教师都这么认为，没有反馈与矫正，便没有教学质量的提高。
布鲁姆认为，世界上任何一个人能学会的东西，几乎所有的人都能学会——只要向他提供合适的学习条件。
大量实践证明：95％的学生能学会要求他们学会的东西，达到要求他们达到的目标。
但实际的情况却是很多学校出现了很多学困生，究其原因，很大一部分学困生都是知识失误的累积造成的，那么如何防止群体教学中失误的积累，也就防止学困生的大量出现呢？那就需要在教学过程中及时反馈——矫正。
“反馈——矫正”原理认为：课堂教学由教师、学生、教材、教学手段等因素构成一个信息交换系统，只有依据教学目标，不断地进行反馈——矫正，才能及时消除知识的负积累，实现当堂达标和单元达标。
第一节反馈提出的背景一般地说，课堂教学中，教师还是比较注意教学信息的反馈与矫正的。
他们往往通过课堂提问，以获得教学过程的反馈信息，并加以调整与矫正；通过课堂练习或课外作业，以获取教学结果的反馈信息，并作一定的矫正。
第五章反馈控制系统的性能
5.1.3 输入信号作用下的稳态误差
γ≥3时，Ka=∞，故稳态误差ess=0。 即III型以上系统能够无差地跟踪加速度信
号；
静态加速度误差系数Ka反映了系统在加速度 信号作用下的稳态精度。
Ka
=
lim s2G(s)
s→0
=
lim
s→0
K sγ −2
5.1.3 输入信号作用下的稳态误差
例题1
本题中
K2
=
lim
s→0
s
20 + 10
=
2
=
K1
故可以直接应用上式得到稳态误差为：
ess
=
lim sE(s)
s→0
=
lim s→0 1 +
1 K1G(0)
于是在单位阶跃信号作用下的稳态误差为：
ess
=
1
+
1 2⋅
40
=
1 17
5
例题2
控制系统结构如图所示，试求在单位阶跃作用 下的稳态误差。
第五章 反馈控制系统的性能
稳态误差
第五章 反馈控制系统的性能
控制系统中引入反馈以后：
可以使系统正常工作； 改善系统的动态性能； 对系统的控制精度、参数鲁棒性以及对
干扰的抑制作用产生重要的影响。
本章中就这些内容加以详细阐述。
5.1 稳态误差
控制系统的一个目标，就是使系统的输出在稳 态情况下，准确跟踪参考输入信号，两者之间 存在的偏差则称为稳态误差；
ε(s) = R(s) − B(s)
= R(s) −C(s)H(s)
系统输入与系统实际输出之差为误差，即： E(s) = R(s) − C(s)
第五章线性系统状态反馈1
第五章线性定常系统的状态反馈和状态观测器设计闭环系统性能与闭环极点（特征值）密切相关，经典控制理论用输出反馈或引入校正装置的方法来配置极点，以改善系统性能。
而现代控制理论由于采用了状态空间来描述系统，除了利用输出反馈以外，主要利用状态反馈来配置极点。
采用状态反馈不但可以实现闭环系统极点的任意配置，而且还可以实现系统解耦和形成最优控制规律。
然而系统的状态变量在工程实际中并不都是可测量的，于是提出了根据已知的输入和输出来估计系统状态的问题，即状态观测器的设计。
§ 5-1 状态反馈与闭环系统极点的配置一、状态反馈1、状态反馈的概念状态反馈就是将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数反馈到输入端与参考输入相加，其和作为受控系统的输入。
设SISO系统的状态空间表达式为：x 二Ax buy 二cx状态反馈矩阵为k，则状态反馈系统动态方程为：（A - bk）x bv x= Ax b（v- kx）二y cx式中：k为1 n矩阵，即k ='k o k i… kn_J,称为状态反馈增益矩阵。
（A- bk）称为闭环系统矩阵。
闭环特征多项式为扎I -（A - bk）。
可见，引入状态反馈后，只改变了系统矩阵及其特征值，b、c阵均无变化。
说明：如果系统为r维输入、维矩阵。
即m维输出的MIMO 系统，则反馈增益矩阵k是一个r mk ii k21 I :Ik rik12k22k r2k1mk2mkrm【例5.1.1】已知系统如下，试画出状态反馈系统结构图。
11 0 0X =0-1 1 x °U，y=4 0 01x00 -2 1解：u = V - kx =V ■ 'k0 k1 k2]x其中k=k1 k?称为状态反馈系数矩阵或状态反馈增益矩阵。
咅=x2X2 = -x2 +X3X3 = -2x3 u y 二4x i2、状态反馈增益矩阵k的计算控制系统的品质很大程度上取决于该系统的极点在s平面上的位置。
第五章 反馈和负反馈放大电路典型例题
第五章反馈和负反馈放大电路反馈的基本概念例5-1例5-2例5-3例5-4例5-5例5-6负反馈对电路性能的影响例5-7负反馈方框图及一般表示式例5-8例5-9负反馈的引入例5-10例5-11例5-12负反馈电路的自激振荡例5-13例5-14正反馈例5-15【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。
（1）判断图示电路的反馈极性及类型；（2）求出反馈电路的反馈系数。
图(a) 图(b) 【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。
【解题思路】（1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。
（2）根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】（1）判断电路反馈极性及类型。
在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为♁时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁，故本电路是电压串联负反馈电路。
在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。
（2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。
图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。
由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。
即故图(a)电路的反馈系数由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。
故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。
（1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。
（2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“−”，则引入的反馈一定是负反馈。
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dA f 此时的 Af = A f (1 Af
) =
10(1 0.1%)
负反馈以牺牲放大倍数，换 取了放大倍数稳定性的提高。
模
拟
电
子
技
术
5.2.2 减少失真和扩展通频带 一、减少非线性失真 无负反馈
略小
改善了波形失真 大 uo 小
ui
A
略大
加入 负反馈
ui + uf 略大
uid
–
A
F
uo
模
拟
电
子
技
术
三、反馈深度
由式
X AX A A = = = X 1 AF X 1 AF
o id f i id
可得：
A = 1 AF A
f
量 1 AF 是开环增益与闭环增益幅值之比， 它自然反映了反馈对放大电路的影响程度。 我们把 叫做“反馈深度”。
模
拟
电
子
技
术
模
拟
电
子
技
术
前面已多次提到信号的正向和反向传输 通道，前者是指放大电路本身，而后者 是指反馈网络。实际上，这两个通道是 很难分开的。因为一般由无源元件R和C 组成的反馈网络显然是双向作用的，而 放大电路本身也存在固有的内部反馈。 但是，在工程实践中的我们有必要也有 理由来做一些合理的假定，目的在于突 出主要的因素，略去次要的因素，使工 作机理更清晰，问题的处理更简单。
模
拟
电
子
技
术
先看信号的正向传输，输入信号可以通过放 大电路，也可以通过反馈网络作正向传输。 前者有很强的放大作用，而后者只能由衰减 作用。两相比较，我们有理由略去通过反馈 网络的信号正向传输，而认为信号的正向传 输只能通过放大电路。同样，如果略去放大 电路本身固有的内部反馈，则可以认为信号 的反向传输只能通过反馈网络。总之，通过 基本放大电路的只有信号的正向传输，而通 过反馈网络的只有信号的反向传输。
模
拟
电
子
技
术
二、闭环增益的一般表达式
在上图中，输出量与输入量之比叫做反 馈放大电路的“闭环增益”，即它和开环增 益A有着本质的区别。 X0 Af = 所以可得：
X
i
X AX A A = = = X 1 AF X 1 AF
o id f i id
这就是反馈放大电路中闭环增益与开环 增益的一般表达式。
uf = ioRf ，也说明是电流反馈。 uid = ui – uf 故为串联反馈。
模
拟
电
子
技
术
例 5.1.4 电压并联负反馈 A F
Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。
反馈使净输入电流 iid 减小，为负反馈。
RL = 0，无反馈，故为电压反馈。
iid = ii if ，故为并联反馈。
模
拟
电
子
技
术
再作这样的假定之后，就可以把一个反馈放 大电路表示为如图所示。 在图中，各量既可为电压，又可为电流，因 此用一般的加相应的下标表示。 图中，A是基本放大电路的开环放大倍数
xi +
比较 –
xid
A
xo
环节
反馈网络
xf 基本放大电路 F
X X A= = X X
o id
o
i
模
5.2.1 提高增益的稳定性 5.2.2 减少失真和扩展通频带 5.2.3 改变放大电路的输入和输出电阻
模
拟
电
子
技
术
5.2.1 提高增益的稳定性
dA A dAf = Af = (1 AF ) 2 1 AF dAf 1 dA = Af 1 AF A
A 的相对变化量 dA f dA 负 反馈 ， AF 1 1 Af A Af 的相对变化量 放大倍数稳定性提高
ii ui uid Ri
A F
ui uid uf uid AFuid Rif = = = ii ii ii
Rif
uf AFu id
Rif = (1 AF ) R i
深度负反馈： Rif
模
拟
电
子
技
术
2. 并联负反馈使输入电阻减小
ii ui iid
if
Ri AFiid
A
F
uid uid ui Rif = = = ii i id i f i id AFiid
模
拟
电
子
技
术
引
言
1. 反馈 — 将电路的输出量(电压或电流)的部分或全 部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回 路并影响输入量(电压或电流)和输出量的过程。 2. 信号的两种流向 正向传输：输入 输出 — 开环 反向传输：输出 输入
输入
— 闭环
放大电路
反馈网络
输出
模
拟
电
子
技
术
5.1.1 反馈放大电路的组成
接近正弦波
uf
略小
模
拟
电
子
技
术
二、扩展通频带 BW
A 引入反馈后， Af = 1 AF ， AH Am AL AHf = ，A mf = , ALf = 1 AH F 1 AmF 1 AL F
A(f) Af(f) Am 0.707Am Amf 0.707Amf O fLf f L
无反馈时：
模
拟
电
子
技
术
第 五章
反 馈
5.1 5.2 5.3 负反馈放大电路的组成和基本类型 负反馈对放大电路性能的影响 负反馈对放大电路应用中的几个问题
小结
模
拟
电
子
技
术
5.1
引 言
负反馈放大电路的组 成和基本类型
5.1.1 反馈放大电路的组成及基本关系式 5.1.2 负反馈放大电路的基本类型
5.1.3 负反馈放大电路分析
s
uf
ii
RS if
A F
iid = ii if
特点：信号源内阻越大， 反馈效果越明显。
模
拟
电
子
技
术
三、四种基本反馈类型 电 负 压 反 串 馈 联
uid ui uf
RS
us
A F
RL uo
io 电 负 流 反 串 馈 联
RS us uid
A F
io
RL uo
ui
uf
模
拟
电
子
技
术
电 负 压 反 并 馈 联
BW = fH fL fH
可证明： fHf = (1 + AF) fH fLf = fL / (1 + AF)
BWf = fHf fLf fHf
BW BWf
fH fHf
f
= (1 + AF) fH = (1 + AF) BW
模
拟
电
子
技
术
5.2.3 改变放大电路的输入和输出电阻
一、对输入电阻的影响 1. 串联负反馈使输入电阻增大
ii
is
iid
RS if
A F
RL uo
电负 流反 并馈 联
ii is
iid
io
RS if
A F
io
RL uo
模
拟
电
子
技
术
5.1.3 负反馈放大电路分析 例 5.1.2 电压串联负反馈
A
F
模
拟
电
子
技
术
uo 经 Rf 与 R1 分压反馈到输入回路，故有反馈。
反馈使净输入电压 uid 减小，为负反馈。
说明此时反馈放大电路的闭环增益将只取决于反 馈系数。因为反馈网络通常由无源元件组成，这 些元件性能非常稳定，所以在这种情况下反馈放 大电路的工作也将非常稳定，不受除输入量以外 的干扰因素的影响。因为 AF 1 ， 1 AF 1 ，所以叫做“深度反馈”。
模
拟
电
子
技
术
5.2 负反馈对放大电路 性能的影响
一、反馈的组成和基本关系式
xi +
xid
比较 – 基本放大电路 环节 xf
反馈网络
A
xo
F
xo — 输出信号(io 或 uo ) xi — 输入信号(ii 或 ui ) xid — 净输入信号(iid 或 uid) x — 反馈信号(i 或 u ) f f f
模
拟
电
子
技
术
二、反馈的分类
1. 正反馈和负反馈 判断法：瞬时极性法
拟
电
f
子
技
术
F是反馈量X 与输出量X o之比，叫“反馈系数”，
即
X F= X
f o
X X X 因此 AF = = X X X
o f id o
f
id
AF 表示从输入端的净输入量 X id 经正向通道A和反
向通道F,沿反馈形成的闭合环路绕行一周后，作 为反馈量出现在输入端的信号传输系数，通常叫 做“环路增益”。
RL = 0，无反馈，故为电压反馈。 uf = uoR1/(R1 + Rf) 也说明是电压反馈。
uid = ui uf 故为串联反馈。
模
拟
电
子
技
术
例 5.1.3 电流串联负反馈
A F
Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。 反馈使净输入电压 uid 减小，为负反馈。
RL = 0，反馈存在，故为电流反馈。