负反馈放大电路分析计算
负反馈放大电路 实验报告
负反馈放大电路实验报告负反馈放大电路实验报告引言：在电子学中，负反馈放大电路是一种常见且重要的电路配置。
通过引入负反馈，可以提高放大电路的稳定性、线性度和频率响应。
本实验旨在通过实际搭建负反馈放大电路并测量其性能参数，验证负反馈的作用和效果。
一、实验原理负反馈是指将放大电路的一部分输出信号与输入信号进行比较，并将差值反馈到放大电路的输入端，从而调节放大倍数和频率响应。
负反馈放大电路可以分为电压负反馈和电流负反馈两种类型。
二、实验过程1. 实验器材准备：准备好放大电路所需的电阻、电容等元件，以及信号发生器、示波器等测量设备。
2. 搭建电路：按照实验要求，搭建负反馈放大电路。
3. 测试输入输出特性：将信号发生器连接到放大电路的输入端，通过改变输入信号的幅值和频率，测量输出信号的幅值和相位。
4. 测试频率响应：保持输入信号的幅值不变，改变输入信号的频率，测量输出信号的幅值和相位随频率变化的情况。
5. 测试稳定性：通过改变负反馈电阻的值，观察输出信号的变化情况，验证负反馈对放大电路稳定性的影响。
三、实验结果与分析在实验中，我们搭建了一个基本的电压负反馈放大电路，并进行了一系列测试。
以下是实验结果的总结和分析：1. 输入输出特性：通过测量输入输出信号的幅值和相位，我们可以得到放大电路的增益和相位差。
实验结果显示，随着输入信号幅值的增加，输出信号的幅值也相应增加，但增益逐渐减小，这是负反馈的作用。
相位差也随着频率的变化而变化，但变化较为平缓，说明负反馈对相位稳定性的改善。
2. 频率响应：我们改变输入信号的频率，测量输出信号的幅值和相位随频率变化的情况。
实验结果显示，随着频率的增加，输出信号的幅值逐渐减小，相位差也有所变化。
这是因为负反馈对高频信号有一定的衰减作用，从而改善了放大电路的频率响应。
3. 稳定性：通过改变负反馈电阻的值，我们观察到输出信号的变化情况。
实验结果显示，当负反馈电阻增大时，输出信号的幅值减小，但增益变得更加稳定。
放大电路中的反馈-深度负反馈放大倍数分析
深度负反馈在无线通信系统中的应用
总结词
无线通信系统中的信号处理模块常常采用深度负反馈 技术，以提高信号质量和稳定性。
详细描述
无线通信系统中的信号处理模块面临着复杂多变的干扰 和噪声环境，需要具备高稳定性和高可靠性。深度负反 馈技术能够提高信号处理模块的性能和稳定性，减小外 部干扰对信号的影响。通过引入深度负反馈，可以降低 信号处理模块的误差放大率，提高其抗干扰能力，从而 保证无线通信系统的稳定性和可靠性。此外，深度负反 馈还能优化信号处理模块的性能参数，提高其动态范围 和线性度。
闭环增益
放大电路在有反馈时的放 大倍数，与开环增益和反 馈系数有关。
关系
在深度负反馈条件下，闭 环增益等于开环增益的倒 数。
深度负反馈下的开环增益计算
开环增益计算公式
根据电路元件参数计算，一般通 过测量输入和输出信号幅度和相 位差来计算。
影响因素
与电路的元件参数、信号源内阻 、负载电阻等有关。
深度负反馈下的闭环增益计算
详细描述
音频放大器在放大信号时，常常会遇到各种干扰和噪声，导致输出信号失真。深度负反 馈通过引入负反馈网络，能够减小放大器内部元件参数变化对输出信号的影响，提高放 大器的稳定性。同时，负反馈能够减小放大器内部的噪声，提高音频质量。此外，深度
负反馈还能减小非线性失真，使输出信号更加接近原始信号。
深度负反馈在运算放大器中的应用
05 结论
深度负反馈放大倍数分析的意义
深度负反馈放大倍数分析是放大电路中反馈技术的重要研 究内容，对于理解放大电路的工作原理、优化电路性能、 提高稳定性等方面具有重要意义。
通过深度负反馈放大倍数分析，可以深入了解反馈机制对 放大电路性能的影响，为实际应用中电路设计、调试和优 化提供理论支持。
负反馈放大电路实验报告
一、实验目的1．了解N 沟道结型场效应管的特性和工作原理；2．熟悉两级放大电路的设计和调试方法；3．理解负反馈对放大电路性能的影响。
二，理论估计电压并联负反馈放大电路方框图如图1 所示，R 模拟信号源的内阻；R f 为反馈电阻，取值为100 kΩ 。
两级放大电路的参考电路如图2 所示。
图中R g3 选择910kΩ ，R g1、R g2 应大于100k Ω ；C1～C3 容量为10μ F，C e 容量为47μ F。
考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f，见图2，理由详见“五附录－2”。
b. 静态工作点的调试第一级电路：调整电阻参数，使得静态工作点满足：I DQ 约为2mA，U GDQ < - 4V。
记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（I DQ，U GSQ，U A，U S、U GDQ）。
第二级电路：通过调节R b2，使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA，U CEQ = 2～3V。
记录电路参数及静态工作点的相关数据（I CQ，U CEQ）。
设场效应管栅极电位为，则，即同时，，又因为由此得到.其中，应该尽量大，参考器件盒中的电阻值，故取取, 要让I DQ 为2mA，对JEFF管进行直流扫描分析，得对表格进行放大由游标数值读出当时，此时，根据器件盒内的电阻阻值可取.此时，A点电位（即两端电压）两端电压.对于第二级电路，当时，由于故根据器件盒子里的电阻阻值，可以选择开环动态参数的估算由JFET 2N5486的转移特性曲线可知，可得时第一级输入电阻90.90.,第二级输入电阻 2.22.第一级输出电阻第一级电压放大倍数第二级输出电阻.第二级电压放大倍数 1电路的电压放大倍数输入电阻.输出电阻闭环参数的估算.又因为，所以三、实验内容1. 基本要求：利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。
（1）静态和动态参数要求✓ 放大电路的静态电流I DQ 和I CQ 均约为2mA ；结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V ， 晶体管的管压降U CEQ = 2～3V ；✓ 开环时，两级放大电路的输入电阻约为100k Ω ，以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 100；✓ 闭环电压放大倍数为 10so sf -≈=U U A u 。
负反馈放大电路的实验报告
负反馈放大电路的实验报告负反馈放大电路的实验报告引言负反馈放大电路是电子工程领域中常见的一种电路结构，它通过将一部分输出信号反馈到输入端，以达到提高电路性能的目的。
本实验旨在通过搭建负反馈放大电路并进行实验验证，深入理解负反馈放大电路的原理和应用。
实验原理负反馈放大电路是通过将一部分输出信号反馈到输入端，形成一个反馈回路，从而改变电路的输入-输出关系。
其中最常见的一种负反馈方式是电压负反馈，它通过将输出电压与输入电压之间的差异进行放大，从而实现对电路增益的调节。
实验步骤1. 准备实验所需的电路元件和仪器设备，包括放大器、电阻、电容等。
2. 根据实验要求，搭建负反馈放大电路。
3. 连接信号源和示波器，确保电路正常工作。
4. 调节放大器的参数，如增益和带宽，观察输出信号的变化。
5. 测量并记录实验数据，包括输入信号的幅值、输出信号的幅值、增益等。
6. 对实验结果进行分析和总结，验证负反馈放大电路的性能。
实验结果与分析通过实验我们得到了一系列实验数据，并进行了分析和总结。
首先，我们观察到在负反馈放大电路中，输出信号的幅值相对于输入信号的幅值有所减小。
这是因为负反馈放大电路通过将一部分输出信号反馈到输入端，降低了电路的增益，从而实现了对信号的调节。
其次，我们还观察到在负反馈放大电路中，输出信号的频率响应更加平坦。
这是因为负反馈放大电路通过反馈回路，降低了电路的频率响应，使其更加稳定。
这对于一些需要稳定输出信号的应用场景非常重要。
此外，我们还发现负反馈放大电路可以提高电路的线性度。
通过调节反馈回路的参数，我们可以使输出信号更加接近输入信号，从而减小非线性失真。
这对于音频放大器等需要高保真度的应用非常重要。
结论通过本次实验，我们深入理解了负反馈放大电路的原理和应用。
负反馈放大电路通过将一部分输出信号反馈到输入端，实现了对电路增益、频率响应和线性度的调节。
这种电路结构在电子工程领域中具有广泛的应用，如音频放大器、运算放大器等。
负反馈放大电路的分析计算常用方法
由独立的电子元件（如晶体管、电阻和电容）构成，通过 负反馈实现信号的放大。
电路结构
通常包括输入级、中间级和输出级，以及负反馈网络。
分析方法
利用晶体管的放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数，结 合负反馈原理，计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输 出电阻等性能指标。
集成运放负反馈放大电路实例
扩展放大器的通频带
负反馈能够减小放大器内部元件的极 间耦合电容和分布电容的影响，从而 扩展放大器的通频带。
通过调整负反馈深度和环路增益，可 以在一定范围内灵活地调整放大器的 通频带。
提高放大器的稳定性
负反馈能够降低放大器的净输入信号 幅度，从而减小由于信号幅度过大引 起的自激振荡的可能性。
VS
通过合理设计负反馈网络，可以进一 步改善放大器的稳定性，提高其工作 可靠性。
01
集成运放负反馈放大电路
利用集成运算放大器（运放）实现信号的放大，并通过负反馈进行控制。
02
电路结构
通常由运放和负反馈网络组成，运放作为核心的放大器件。
03
分析方法
利用运放的开环增益、输入电阻和输出电阻等参数，结合负反馈原理，
计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标。
比较器负反馈放大电路实例
负反馈可以抑制外界干扰对放大电路的影响， 提高电路的抗干扰能力。
02
负反馈放大电路的分析 方法
电压反馈与电流反馈分析
电压反馈
通过比较输出电压与参考电压来调整放大器的增益，使输出 电压稳定。
电流反馈
通过比较输出电流与参考电流来调整放大器的增益，使输出 电流稳定。过在输入和输出之间串联一个反馈 网络来实现反馈，影响输入阻抗和输 出阻抗。
实验三--负反馈放大电路的研究（1）
实验三 负反馈放大器电路的研究一. 实验目的1．加深理解负反馈对放大器性能的影响。
2．学会测量放大器的输入电阻、输出电阻以及电压放大倍数。
二、实验设备与器件名称数量函数信号发生器 1示波器 1万用表 1直流稳压电源 1741/LM324 2电阻若干三. 实验原理放大器加入负反馈后，由于反馈信号是削弱输入信号的，结果将使放大倍数降低，但却提高了放大倍数的稳定性、扩展了通频带、减小了非线性失真、并能抑制干扰和噪声，变换放大器的输入和输出电阻等。
1、把输出信号的一部分或全部通过一定的方式引回到输入端的过程称为反馈。
反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成，其基本关系式为Af＝A/(1+AF)。
判断一个电路有无反馈，只要看它有无反馈网络。
反馈网络指将输出回路与输入回路联系起来的电路，构成反馈网络的元件称为反馈元件。
反馈有正、负之分，可采用瞬时极性法加以判断：先假设输入信号的瞬时极性，然后顺着信号传输方向逐步推出有关量的瞬时极性，最后得到反馈信号的瞬时极性，若反馈信号为削弱净输入信号的，则为负反馈，若为加强净输入信号的，则为正反馈。
反馈还有直流反馈和交流反馈之分。
若反馈电路中参与反馈的各个电量均为直流量，则称为直流反馈，直流负反馈影响放大电路的直流性能，常用以稳定静态工作点。
若参与反馈的各个电量均为交流量，则称为交流反馈，交流负反馈用来改善放大电路的交流性能。
2、负反馈放大电路有四种基本类型：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。
反馈信号取样于输出电压的，称电压反馈，取样于电流的，则称电流反馈。
若反馈网络与信号源、基本放大电路串联连接，则称为串联反馈，其反馈信号为uf，比较式为uid=uI-uf，此时信号源内阻越小，反馈效果越好；若反馈网络与信号源、基本放大电路并联连接，则称为并联反馈，其反馈信号为if，比较式为Iid=iI-if，此时信号源内阻越大，反馈效果越好。
3、负反馈放大电路性能的改善与反馈深度（1+AF）的大小有关，其值越大，性能改善越显著。
负反馈放大电路的仿真分析与理论计算
由表 可 以清楚地看到 ， ２ 开环增益与闭环增益
满 足基 本关 系式
式 中 Ａ 为变 化前 的放 大倍 数 ， 为 变化 后 的放 大倍 Ａ 数 。改 变 Ｒ。 由 ２０Ｄ － ９ｋ ， 真结 果 为 （ ０ｋ －－ ５￣）仿 ， １
一
１
，
一 １ ３ ６ ｍＶ ， ｒ一 １ ｍＶ ， ６ ． ， 一 ６ ．４ ２ ６ ｍＶ
２ １ 开 环 与 闭 环 测 试 ．
反 馈 电压
表 １ 。
以 及 闭 环 输 出 电压
， 体 结 果 见 具
改变两个开关 的上 、 下位置 ， 以测得开环输 可
入 电压 、 环 输 出 电压 、 环 输 入 电 压 、 开 闭
根据反馈放大器 中的一些定义 。
［ 收稿 日期］２ Ｏ 一ｏ —１ Ｏ８ ６ ｏ ［ 基金项 目］安徽省教育厅资助项 目（０ ７ ｘ ３ ８ ， ２ ０ｊ ＿ ０ ）淮北煤炭师范学院 ２ ０ 教研项 目 ｙｍ ０８ ［ 第一作者简介］杨一军 （９ ６ ， ， １ ５ 一） 男 浙江宁波人 ， 北煤炭师范学 院物理 系教授 ， 淮 研究方向 ： 电子技术。
［ 关键词］ 负反馈 ； 图； 方框 仿真
［ 中图分类号］Ｔ １． Ｎ７ ０ ２ １ 引 言 ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ７—２ ３ ２ ０ ） ６０ ３ —３ ６４２ ７ （ ０ ８０ —０ ５０
算 ， 结果 与仿 真一致 ， 明 了负反馈 放大 电路 中开 其 说 环与 闭环 间 的一 些相 互关 系 的正确性 。
一 ， 、 ／ 电压反 馈系数 ＝ ／ 反馈 深度 （ ＝ ＝ １
＋Ａ ） 以及 Ａ —Ａ ／ １ Ｆ ， ｆ （ ＋Ａ ） 对表 １中 Ｆ ，
负反馈对放大电路性能的影响
如图所示，如果正弦波输入信号xi经过放大后 产生的失真波形为正半周大，负半周小。引入负反
馈可以减小非线性失真。
1.3 展宽通频带
由于放大电路中电抗性元件的存在，以及三极管 本身的结电容的影响，使得放大倍数随频率变化而变 化。即中频段放大倍数较大，高频段和低频段放大倍 数随频率的升高和降低而减小，这样放大电路的通频 带就比较窄。
上式表明，负反馈放大电路闭环放大倍数的相对变化
量 ，等于开环放大倍数相对变化量 的
。也
就是说，虽然负反馈的引入使放大倍数下降了（1+AF）
倍，但放大倍数的稳定性却提高了（1+AF）倍
1.2 减小非线性失真
由于放大器件的非线性特性，当输入信号为 正弦波时，输出信号的波形将产生或多或少的非 线性失真。当输入信号幅度较大时，非线性失真 现象更为明显。
在中频段，由于放大倍数大，输出信号大，反馈信号也 大，则使净输入信号减小得也多，在中频段放大倍数有较明 显地降低。而在高频段和低频段，由于放大倍数较小，输出 信号也小，在反馈系数不变的情况下，其反馈信号也小，使 净输入信号减小的程度比中频段要小，使得高频段和低频段 放大倍数降低得少。这样，就让幅频特性变得平坦，上限频 率升高、下限频率下降，通频带得以展宽。
模拟 电子 技术 基础
负反馈对放大电路性能的影响
1.1 提高放大倍数的稳定性 1.2 减小非线性失真 1.3 展宽通频带 1.4 对输入电阻和输出电阻的影响
1.1 提高放大倍数的稳定性
引入负反馈后，放大倍数的稳定性可以 得到很大程度的提高。 在中频段：
对A求导数，可得
将上式等号的两边都除以 可得
1.4 对输入电阻和输出电阻的影响
1．对输入电阻的影响 （1）串联负反馈使输入电阻增大
负反馈放大电路实验报告
负反馈放大电路实验报告班级姓名学号一、实验目的1．了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理。
2．熟悉两级放大电路的设计和调试方法。
3．理解负反馈对放大电路性能的影响。
4．学习使用M ultisim分析、测量负反馈放大电路的方法。
二、实验内容（一）必做内容设计和实现一个由共漏放大电路和共射放大电路组成的两级电压并联负反馈放大电路。
1. 测试N沟道结型场效应管2N5486 的特性曲线（只做仿真测试）在Multisim设计环境下搭接结型场效应管特性曲线测试电路，利用“直流扫描分析（DC Sweep Analysis）”得到场效应管的输出特性和转移特性曲线。
测出I DSS和使i D等于某一很小电流（如5μA）时的u GS(off)。
2N5486 的主要参数见附录。
2. 两级放大电路静态和动态参数要求（1）放大电路的静态电流I DQ和I CQ均约为2mA；结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V，晶体管的管压降U CEQ = 2～3V。
（2）开环时，两级放大电路的输入电阻R i要大于90kΩ；以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数A u≥120。
（3）闭环时，电压放大倍数A usf = U O/U S≈ -10。
3．参考电路（1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R模拟信号源的内阻；R f为反馈电阻。
（2）两级放大电路的参考电路如图2所示。
R g1、R g2取值应大于100kΩ。
考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入和输出端分别并联反馈电阻R f，理由详见附录。
4．实验方法与步骤（1）两级放大电路的测试（a）调整放大电路静态工作点第一级电路：设计与调节电阻R g1、R g2、R s参数，使I DQ约为2mA、U GDQ < - 4V，记录U GSQ、U A、U S、U GDQ。
第二级电路：调节R b2，使I CQ约为2mA，U CEQ = 2～3V。
记录U CEQ。
（b）测试放大电路的主要性能指标输入信号的有效值U s ≈ 5mV，频率f 为10kHz，测量A u1=U O1/U S、A u=U O/U S、R i、R o和幅频特性。
负反馈放大电路的计算
1、用网络的观点导出拆环的基本方法
关于这部分内容，可参阅“谢嘉奎主编，《电子线路（线性部分）》第三版，北京，高等教育出版社图所示电路中，可以把放大电路输出电流对输入回路的影响（即电流反馈作用），用图（b）中输入端虚线框（I）内的电路代替；而对输入电压通过电阻对输出端所造成的影响（即信号直通作用），用输出端虚线框（II）内的电路代替。
（3）在满足单项化条件下，反馈网络的反馈系数定义为反馈信号对输出信号的比值。这时，输入信号通过反馈网络的直通效应应予以消除。为此，在求反馈系数时，必须将实际反馈放大电路的输入端短接即Vi=0（对并联反馈），或开断即Ii=0（对串联反馈）。求出输出信号通过反馈网络产生的反馈信号，它们的比值即为反馈网络的反馈系数。
图（b）中，虚线框（I）内的电路可利用诺顿定理进一步简化成图（c）所示的形式，其中
等效电阻Rf+Re2
等效电流源If=IoRe2/（Rf+Re2）
由于输入信号通过放大电路对输出端的影响（即放大作用），远远大于通过反馈网络的直通影响，所用图（b）的方框（II）中反映输入信号电压的电压源可以视为零值，作短路处理。
经过以上的等效和近似处理后，我们就可以得到图（c）所示的电路。在这一电路中，反馈网络对放大电路所造成的影响用输入和输出端的三个电路元件来等效：
（1）等效电流源If=IoRe2/（Rf+Re2），反映了电路中的反馈影响，它是输出电流通过反馈网络作用在放大电流输出端的短路电流。
（2）等效电阻Rf+Re2----并接在放大器输入回路中，反映了反馈网络对放大器输入端的负载效应。它是放大器输出开路时（Io=0），由放大器输入端向反馈网络看入的等效电阻。
负反馈放大电路的计算
负反馈放大器实验报告
负反馈放大器实验报告作者: ET6V一、实验原理图二、实验过程以及理论值推算（1）测量静态工作点调节Rp1，得到V CE1=5.5V则I E1≈I C1==（V cc-V CE1）/(R c1+R e1+R e2)=1.86mA V E1=I E1(R e1+R e2)=2.05VV B1=V E1+V BE1=2.05VV c1=V E1+V CE1=7.55V同理：调节Rp2，得到V CE2=5.5V则I E1≈I C1==（V cc-V CE2）/(R c2+R e3)=1.91mA V E1=I E1(R e1+R e2)=1.91VV B1=V E1+V BE1=2.61VV c1=V E1+V CE1=7.41V(2)测试基本放大器的各项性能指标I E1=1.86mA;)m ()be ）（26)β(1300r A E I mV ++==1083ΩR P1+R b11=R b12 * （V cc-V B1）/ V B1≈67k Ω R i1= R b12// (R P1+R b11)//(r be1+（1+β）R e1)=4.6kΩ; 同理：I E2=1.91mA;)m ()be ）（26)β(1300r A E I mV ++==1062ΩR P2+R b21=R b22 * （V cc-V B2）/ V B2≈36k Ω R i2= R b22// (R P2+R b21)//r be2=887ΩR o=R c2=2.4k ΩA v1= -β（R C1//R i2）/{r be1+(1+β)R e1}= - 5.32 ;当R L= ∞时A V2= -β*R C2/r be2= - 124.29;当R L= 2K Ω时A V2L= -β（R C2//R L ）/r be2= - 56.50;则A V= A v1A V2=661A VL= A v1A V2L=300(3)测试负反馈放大器的各项性能指标F v=R e1/(R e1+R f)=1/83;A VF=A V/(1+A V*F V)=73.74 A VFL=A VL/(1+A VL*F V)=65.01 R iF=(1+A V*F V)*R i=9.84kΩR oF=R o/(1+A V*F V)=0.3kΩ三．仿真（1）静态工作点的仿真值(2)测试基本放大器的各项性能指标(3)测试负反馈放大器的各项性能指标v O(V)A V基本放大 3.99 2.30 2.36 58411％负反馈放大10.6 0.43 0.28 69 4.1％(4)观察负反馈对非线性失真的改善基本放大时：其中ChannedA 是V o, ChannedB 是V i 负反馈放大时：其中ChannedA 是V o, ChannedB 是V i四．实验时的实验数据（1）测量静态工作点实际值V C(V) V B(V) V E(V) V CE(v)第一级7.51 2.74 2.06 5.46第二级7.55 2.56 1.89 5.68(2)测试基本放大器的各项性能指标(3)测试负反馈放大器的各项性能指标参数V s R S V i f R L= 2KΩR L=(4)观察负反馈对非线性失真的改善基本放大时：负反馈放大时：五．对比分析。
负反馈放大电路的分析计算常用方法
b. 分离法 分离法的基本思想 (a) 分负反馈放大电路为基本放大电路和反馈网络
两部分。 (b) 分别求出基本放大电路的A、Ri、Ro、fH 和fL等指
标及反馈网络的反馈系数F。 (c) 分别求出Af、Rid、Rof、fHf 和fLf等指标。
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5.3.1 深度负反馈放大电路近似计算的一般方法 1. 采用近似计算的条件
R2 Ri R1 RZ
R1 R2
R1
R2 RZ
)
(
jCZ
)(
Ri
Ri R2 R1
R2 )
由于
A·uf
UU··oi
1
( jC Z
Auf0 )( Auf0Ri
R2
)
当Auf0 Ri<<R2时
A·uf
1
Auf 0
j CZ R2
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由式
A·uf
1
Auf 0
j CZ R2
得
电路的闭环上限截止频率为
·
Xo
X·o X·i
≈
X·o X·f
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由
X·o X·i
≈
X·o X·f
得
X·f ≈ X·i
X·id ≈0
(1) 当电路引入串联负反馈时
U·f ≈ U·i
U·id ≈0
(称为虚短)
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(2) 当电路引入并联负反馈时 I·f ≈ I·i I·id ≈0
U· U·o R2
U·o R2
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放大电路的负反馈与电路的计算_secret
放大电路的负反馈与电路的计算1)．负反馈的一般表达式2)．深度负反馈的表达式当放大电路工作在中频段，反馈网络为纯电阻元件时，上述复数可用实数表示。
在满足AF＞＞1时，电路为深度负反馈，此时即 X i≈X f在串联负反馈中，它们是电压量，即U i≈U f在并联负反馈中，它们是电流量，即I i≈I f利用上述公式可以进行深负反馈电路的计算。
3)．负反馈电路的计算例题1：已知电路如图所示， R2＝R4＝100kΩ， R1＝R3＝R5＝50kΩ，求电路的电压放大倍数。
解：因为输出和输入之间由R2和R1引入了电路的深负反馈，R5和R4第二级运放的负反馈，两个运放均工作在线性区。
决定电路放大倍数的是级间负反馈，不难看出R2和R1组成的是电压并联负反馈，按照深负反馈的特点，有I i≈I f从电路可以看出I i＝u I / R1 I f＝－uo / R2故可写出输出电压表达式例题2：电路请见教材P128页，习题4.18,已知R1＝1kΩ, R F＝10kΩ,试说明：（1）电路反馈的极性和组态；（2）反馈的作用；（3）闭环放大倍数。
解：（1）电路中反馈支路是RF和R1，将输出电压的一部分加到差放的另一输入端。
当输入信号增大时，经过差放和运放两次反相，输出电压也增大，则T2的基极电位也升高，从而使输入信号减弱，因此电路引入的是负反馈。
反馈电压与输入电压是电压串联相减的关系，所以它属于电压串联负反馈。
（2）电压串联负反馈除具有负反馈一般的特点之外，主要起稳定输出电压，减小输出电阻，提高带负载能力的作用。
根据串联深负反馈的特点，有ui=uf而uf=故uo＝（1＋）uo＝（1＋10）u i＝11 u i。
运算放大器电路中的负反馈
反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较——串联 反馈
特点：输入电阻高、输出电阻低
3. 串联电流负反馈
–
u+i
uf
R1 R2
+ u+–d
– +
–
io +
RL
uo
R
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 削弱了净输入电压(差值 电压) ——负反馈
反馈电压 uf =Rio 取自输出电流 ——电流反馈
例如：在图 (a) 所示电路中，
(1) 当无负反馈时， ud≈ ui
Rf
(2) 当增加 Rf 和 R1 后： ud≈ ui－uf
当 uo = 0时： uf = 0
因此 uf∝uo
－ uf + － －
R1
ui R2
ud
+
+
Ao +
uo
RL
图 (a) 串联电压负反馈 集成运放电路中的负反馈
◆ 结论: Rf和 R1 ：串联电压负反馈。
反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 ——并 联反馈
运算放大器电路反馈类型的判别方法：
1. 反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈；
2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和 反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反 相）上的，是并联反馈；
联反馈
特点：输入电阻低、输出电阻低
2. 串联电压负反馈
RF
+
ui
–
–
uf + R1 u–+d
– +
深度负反馈电路放大倍数的分析
负反馈放大电路的一般表达式
A
Xo Xi'
F
Xf Xo
内容回顾
一般表达F>0，A、F、Af的符号相同。
6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
6.4.1 深度负反馈的实质
Af
1
A AF
在负反馈放大电路的一般表达式中,若 1 AF1,则
Af
1 F
Af
Ui Fuu
R2
10
例2 电路如图所示。 （1）判断电路引入了哪种组态的交流负反馈；
（2）求出在深度负反馈条件下的 Af和Auf。
解: （1） Re1、Rf组成了反馈网络。 电路中引入了电压串联负反馈。
(2) Af、Auf均为正号
Fuu Uf Re1 UO Re1 Rf
Af Auf Uo 1 Re1 Rf 1 Rf
1. 理想运放的性能指标
开环差模增益、差模输入电阻、共模抑制比、上限截止频 率均为无穷大。
输出电阻、失调电压、失调电流和它们的温漂均为零，且 无任何内部噪声。
2. 理想运放在线性工作区的特点
uO Aod (uP uN)
由于uo为有限值，Aod为无穷大，因而净输入电压
uP uN 0
uP uN
求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤：
（1）正确判断反馈组态；
（2）求解反馈系数；
(3)利用F求解Af及Auf (或Ausf )。
当电路引入串联负反馈时
Ui Uf
当电路引入并联负反馈时
Us IfRs
当电路引入电流负反馈时
Uo IoRL'
说明：RL’是电路输出端所接总负载，可能是多个电阻的并联， 也可能是负载电阻RL 。
A、F、Af 、 Auf 、 Ausf的符号相同。
负反馈放大电路分析计算
Auf
Auf
uO ui
1
Bu
Auf
uO uS
11
Bg RS
Auf
uO ui
1 Br
RL
Auf
uO uS
1 RL Bi RS
讨论（一）
图示电路的级间反馈满足深度负反馈条件，试估算电路的闭 环电压增益。
【解】： (1)判别反馈组态是电流并联负反馈，ii i f ; id 0;
(2)求反馈系数：Bi i f / iO
if uO
;
Arf
uo ii
1 Bg
Auf
uO ui
uO iiif RRSS
11 Bg RS
反馈 网络
并或实路以u+-iR联是验时一1 i负内室，般iif R反阻测因要iCd1馈 比 试 信 外的较并号接RF源大联源一总的负内个RC是电反阻电2 R用 流 馈 很 阻R1C恒源放小去3 流。大，等RRe+3L源在电所效EC+-uO RS，若非如此，负反馈所起 的作用很小，测不出Rem效果-。EE
id≈0， ube≈0，发射结虚短路
Bg
if uO
(0 uO ) / RF uO
1
RF
Auf
uO ui
uO i f R1
Auf
11
Bg R1
RF R1
3、电流串联负反馈 (ui u f ;ud 0)
++ u-d
ui +
- u-f
放大 电路
反馈 网络
iO + uO
iO RL
-
Xd(s) 基本放大器
Xi(s)
A（s）
Xf(s)
反馈网络 B（s）
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6-3-1 深度负反馈放大电路的近似估算 重点 一、深度负反馈放大电路的特点 二、基于反馈系数的闭环电压增益的估算 三、闭环输入电阻Rif和闭环输出电阻ROf的估算 6-3-2 一般负反馈放大电路的拆环分析法（方框图法） 一、拆环分析法的基本思想
二 、拆环分析法的分析步骤
6-3-1 深度负反馈放大电路的近似估算
一、深度负反馈放大电路的特点
Xd(s)
Xi(s)
基本放大器 A（s） 反馈网络 B（s）
XO(s)
A( s ) A f ( s) 1 A( s ) B( s )
在深度负反馈条件下：
Xf(s)
1 A( s)B( s) 1
※注意：Af(s)是广义增益，其含 义和量纲与反馈组态有关。
4、电流并联负反馈
RS ii + id if 放大 电路
(ii i f ，id 0)
iO + iO RL
-
ui
uO
反馈 网络
-
小结：深负反馈条件下四种反馈阻态放大电路的闭环电压增益
反馈组态 反馈系数
Auf
电压串联
Bu u f / uO
Bg i f / uO
1 uO Auf Bu ui uO 1 1 Auf Bg RS uS 1 uO Auf R L ui Br uO 1 R Auf L uS Bi RS
讨论（三） 1、分析电路中有几路反馈？ 射随器
R2 C1 R5
2、试估算电路的总电压增益。
R7
C6 +VCC
电压串联 负反馈
+
R1 R3 C2 R4
+
C3
R11 R8 C5
主反馈
Au1 1
-
ui
uO
R6
R9 R10
-
1 R11 R6 1 Bu ; Au 2 f Bu R6 uO R6 R11 Au总 Au1 Auf 2 1 R11 / R6
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
Af B
Auf Bu
Arf Bg
Agf Br
Aif Bi
为了方便研究和测试，人们往往需要求出不同组态负反 馈放大电路的闭环电压增益。当反馈组态是“电压串联” 时， Af(s)代表闭环电压增益，可直接利用该关系式估算电路的电 压增益。如果反馈组态是其他的形式时，需要根据具体电路， 经过适当转换才能得到电压增益。 注意两个问题： （1）反馈系数是怎么得来的？ （2）电压增益是怎么得来的？
uf
+
+u
d
RF CF
ui
-
Re1
- +
uf
RL Re2
uO
-
-
1 Re1 RF RF Au f 1 Bu Re1 Re1
2、电压并联负反馈
(ii i f ; id 0)
+
RS ui
等效信号源内阻 ii id if
放大 电路 反馈 网络
-
+ uO
-
uo 1 Bg ; Arf uO i i Bg uO 1 1 uO Auf i R Bg RS ui iif RSS
1 A( s ) B( s )
xi
∑ xf
※注意：此处的ROf 是指反馈环路内的输入电阻，若环路外 还并联有其他电阻，则应予以考虑。 R A(S) xd A(S) x x
Ro
i
∑
d
AXd B(S)
xf
AXd B(S)
Ro
Rof 0
R
Rof
ROf总 R ROf R
Rif总 R // ROf R
电压并联
电压负反馈的闭 环电压增益与负 载无关，体现恒 压特性。 电流负反馈的闭 环电压增益与负 载成线性关系， 体现恒流特性。
电流串联
Br u f / iO
电流并联
Bi i f / iO
小结：深度负反馈放大电路闭环电压增益的估算方法 （1）先判断反馈组态： （2）估算反馈系数： 根据定义并利用深度负反馈的特点来估 算，不同组态的反馈系数具有不同物理意义和量纲。 （3）估算闭环电压增益： 根据定义并利用深度负反馈的特点 得到闭环电压增益与反馈系数的关系式，然后进行估算。
T3 RC2
F
e3
Re3
C3
+ uO -
【解】： 反馈组态是电压串联负反馈， ui u f ; ud 0;
Bu
uf uO
Re1 Re1 RF
1 RF Auf 1 Bu Re1
讨论（二） 电路满足深度负反馈条件，试估算闭环源电压增益。
Rb1 RC1 RC2 C2 T2 RC3 C3 +VCC
R
S
ii
C1 if
id
+
T3
T1 Re1
RF
+ ui
e3
Re3
uO
-
RC2
-
【解】： 反馈组态是电压并联负反馈， ii i f ; id 0;
Bg i f / uO 1 / RF
Auf uO / ui
ui ii RS i f RS
uO uO 1 RF 1 Auf ui i f RS Bg RS S R
反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 反馈系数
Auf
1 uO Auf Bu ui uO 1 1 Auf Bg RS uS 1 uO Auf R L ui Br
Bu u f / uO
Bg i f / uO
Br u f / iO
电流并联
Bi i f / iO
id≈0， ube≈0，发射结虚短路
if
并联负反馈的源总是用恒流源 +EC RC1 RC2 RC3 或是内阻比较大的电流源。在+ if RF 实验室测试并联负反馈放大电uO R1 RL 路时，因信号源内阻很小，所+ ii id R1 ui 以一般要外接一个电阻去等效 Re3 RS，若非如此，负反馈所起 -E Rem 的作用很小，测不出效果。E
Bg
(0 uO ) / R F 1 uO RF uO uO uO Auf ui i f R1
if
RF 1 1 Auf R1 Bg R1
3、电流串联负反馈
+ + ud ui + uf 反馈 网络 放大 电路 iO
(ui u f ; ud 0)
+ uO
讨论（四） 估算电路的Rif 和ROf
RC2 +VCC
RC1
R1 iC1 i +
Rb1
RC1
RF
Re2
+EC
+ + +u
d
if id
Re1
iO
R’of
RC2
C2 +
RF
CF R’
ui
-
- + Re1 uf
ofRLuOຫໍສະໝຸດ --Re2
ui
-
iO uO
-
R’if
电压串联负反馈
R’if 电流并联负反馈
Rif ; ROf 0;
RC1 C R1 ii 1 + RF
Auf uO / ui
uO RC 2iO
Re2
+EC
ui R1ii R1i f
R RC 2 iO RC 2 ( 1 e 2 RF ) Auf R1 Bi Re 2 R1i f
if id
Re1 虚 短 路 RC2
iO C iO 2
uO
X i ( s) X f ( s);
X d ( s) 0
串联负反馈：ud 并联负反馈： id
净输入量≈0， 可以忽略。
注意：对不同的反馈阻态， 忽略的净输入量是不同的：
0，ui u f
0，ii i f
二、基于反馈系数的闭环电压增益的估算
1 ※不同组态的A (s)和 特点1： A f ( s ) f B( s ) B(s)是不一样的。
讨论（三） 1、分析电路中有几路反馈？
R2 C1 R5
2、试估算电路的总电压增益。
R7
C6 +VCC
+
R1 R3 C2 R4
+
ui
C3
R11 R8 C5
uO
-
R6
R9 R10
-
（1）C2： 正反馈（目的是提高输入电阻，称为“自举”） （2）R11： 电压串联负反馈 （3）R10： 直流负反馈 （4）R4、 R6、 R8、R9
(2) 反馈系数：
(3) 闭环电压增益：
Br u f / iO Re1 Re 3 Re 3 u f Re1 iO Br R R R e1 F e3 Re1 RF Re 3
ud≈0， ie≈0，发射极虚断路
uO u R i ; u u ; Auf ; O i f C3 O ui
Rif总 R Rif R
Rif R R // R R if if总
三、闭环输入电阻Rif和输出电阻ROf的估算 1 A( s)B( s) 1 2、闭环输出电阻 RO R 0 （1）电压负反馈减小输出电阻， Of （2）电流负反馈提高输出电阻，ROf 1 A( s)B( s)RO
二、基于反馈系数的闭环电压增益的估算 1、电压串联负反馈 (ui u f ; ud 0)
+ + u d ui + uf - -