模拟电子技术基础(第四版)课件6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析
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模拟电子技术基础(第四版)课件6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
uO
二、电流串联负反馈
反馈信号与输出电流成正比， 净输入电压等于外加输入信号 与反馈信号之差。
uD uI uF
图 6.2.3 电流串联负反馈电路
uF iO RF
小结
串联负反馈电路适用于输入信号源为恒压源或近似恒 压源的情况。
三、电压并联负反馈
反馈信号与输出电压成正比，净输入电流等于外加 输入电流与反馈电流之差。
i D iI iF
iF
uO R
图 6.2.4 电压并联负反馈电路
四、电流并联负反馈
反馈信号与输出电流成 正比，净输入电流等于外加 输入电流与反馈电流之差。
i D iI iF
iF R2 R1 R2 iO
图 6.2.5 电流并联负反馈电路
小结
并联负反馈电路适用于输入信号源为恒流源或近似恒 流源的情况。
令输出电压为零，反馈电流仍存在，所以是 电流负反馈
二、串联反馈与并联反馈的判断
[例6.2.1] 判断反馈的组态。 反馈通路：T、 R2与R1
交、直流反馈
瞬时极性法判断：负反馈
输出端看：电流负反馈
输入端看：串联负反馈
电路引入交、直流电流串联负反馈
[例6.2.2] 判断反馈的组态。
反馈通路： T3 、 R4与R2
并联：反馈量 X 和 输入量 X 接于同一输入端。
f
X
i
i
X
i
Xf
Xf
串联：反馈量 X 和 输入量 X 接于不同的输入端。
f
X
i
i
X
i
Xf
Xf
电压：将负载短路，反馈量为零。
电流：将负载短路，反馈量仍然存在。
模拟电子技术基础放大电路中的反馈
i f
U f I 0 R1 R 1 Uo I0 R L R L
Auf
Uo Uo R L Ui Uf R1
3. 电压并联负反馈电路
Xi X f
U 上式说明：在串联负反 馈电路中，U i f I 在并联负反馈电路中， I
i f
Ausf
U O I F R 2 R2 US IF R S RS
uF
负反馈
注意：在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极 性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差， 净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。
反馈电流
净输入电流 增大，引入 了正反馈
净输入电流减小，引入了负反馈
在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于 反馈网络的独立源。
四种阻态的判断方法 从输入端看：
和 输入量 X 并联：反馈量 X f i 接于同一输入端。 和 输入量 X 串联：反馈量 X f i 接于不同的输入端。
X i X f
X i
X f
X i X f
从输出端看：
电压：将负载短路，反馈量为零。 电流：将负载短路，反馈量仍然存在。 如何判断？ 我们将来结合具体电路讲解。
A A f F 1 A
2) 对于分立元件电路
设UI的瞬时极性对地为正，……, 则Ube减少，引入负反 馈。
注意事项 ：
反馈电压不表示电阻R上的实际电压，而只表示输出电 压单独作用的结果。 同理，反馈电流不表示流过电阻R的实际电流，而只表 示输出电压单独作用的结果。
因此在分析反馈极性时，可将输出量视为作 用于反馈网络的独立源。
6.2.2 四种负反馈阻态
U f I 0 R1 R 1 Uo I0 R L R L
Auf
Uo Uo R L Ui Uf R1
3. 电压并联负反馈电路
Xi X f
U 上式说明：在串联负反 馈电路中，U i f I 在并联负反馈电路中， I
i f
Ausf
U O I F R 2 R2 US IF R S RS
uF
负反馈
注意：在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极 性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差， 净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。
反馈电流
净输入电流 增大，引入 了正反馈
净输入电流减小，引入了负反馈
在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于 反馈网络的独立源。
四种阻态的判断方法 从输入端看：
和 输入量 X 并联：反馈量 X f i 接于同一输入端。 和 输入量 X 串联：反馈量 X f i 接于不同的输入端。
X i X f
X i
X f
X i X f
从输出端看：
电压：将负载短路，反馈量为零。 电流：将负载短路，反馈量仍然存在。 如何判断？ 我们将来结合具体电路讲解。
A A f F 1 A
2) 对于分立元件电路
设UI的瞬时极性对地为正，……, 则Ube减少，引入负反 馈。
注意事项 ：
反馈电压不表示电阻R上的实际电压，而只表示输出电 压单独作用的结果。 同理，反馈电流不表示流过电阻R的实际电流，而只表 示输出电压单独作用的结果。
因此在分析反馈极性时，可将输出量视为作 用于反馈网络的独立源。
6.2.2 四种负反馈阻态
模拟电子技术 清华华成英第四版 第六章PPT课件
反馈量 X f 和 输入量 X i 接在同一输入端，所 以是并联反馈。
反馈量 X f 和 输入量 X i 接在不同的输入端， 所以是串联反馈。
21
例：判断是串联反馈还是并联反馈
RB1 C1
+
RS +
ui RB2
es– –
RC1 T1
RE1
RC2
+UCC C2
T2
+
RF RE2
RL uo
CE2
–
22
7
例
+ R1
vI
R2
-
+_ -
+
-
vO
vI +
R1 +
-
-
+
-
R2
vO RL
RL
a负反馈
b正反馈
重要结论：UP↑等效 UN↓，UP↓等效 UN↑。
8
例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。
++ຫໍສະໝຸດ __+
+_
+
+ _
+
(a)正反馈
(b)负反馈
结论：判断单个集成运放的极性时，若反馈通
路接回到反相输入端则为负反馈，接回到同相
_
+ _
_
+ +
交、直流反馈 瞬时极性法判断：负反馈 输出端看：电压负反馈 输入端看：串联负反馈
24
25
26
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
电压串联负反馈 电压并联负反馈
电流串联负反馈 电流并联负反馈
27
一、电压串联负反馈
uI′ uF
xO 为电压量uO xI xF xI′为电压量 uI uF uI′
反馈量 X f 和 输入量 X i 接在不同的输入端， 所以是串联反馈。
21
例：判断是串联反馈还是并联反馈
RB1 C1
+
RS +
ui RB2
es– –
RC1 T1
RE1
RC2
+UCC C2
T2
+
RF RE2
RL uo
CE2
–
22
7
例
+ R1
vI
R2
-
+_ -
+
-
vO
vI +
R1 +
-
-
+
-
R2
vO RL
RL
a负反馈
b正反馈
重要结论：UP↑等效 UN↓，UP↓等效 UN↑。
8
例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。
++ຫໍສະໝຸດ __+
+_
+
+ _
+
(a)正反馈
(b)负反馈
结论：判断单个集成运放的极性时，若反馈通
路接回到反相输入端则为负反馈，接回到同相
_
+ _
_
+ +
交、直流反馈 瞬时极性法判断：负反馈 输出端看：电压负反馈 输入端看：串联负反馈
24
25
26
6.2 负反馈放大电路的四种基本组态
电压串联负反馈 电压并联负反馈
电流串联负反馈 电流并联负反馈
27
一、电压串联负反馈
uI′ uF
xO 为电压量uO xI xF xI′为电压量 uI uF uI′
深度负反馈条件下放大倍数的计算
解：图中所示电路故为电流并联负反馈
电路。利用虚短和虚断的概念，净输入
电流 ＝0，
，＝ 。
因此在输出端，Rf和R1相当 于并联。
闭环放大倍数为
模拟 电子 技术 基础
2．虚短和虚断概念的应用 在深度负反馈下，
，可以得到：
整理得 即
上式表明，在深度负反馈下，反馈信号和
输入信号几乎相等，这时放大电路的净输入信
号 近似于零。我们以集成运放组成的放大
电路为例，当
时，两个输
入端的电位相等
，输入端近似于短路，
我们称为虚短；当
的时候，净输入电
流近似为零，我们称为虚断。例4.3.１ 计算图中电路的闭环放大倍数，设电路 满足深度负反馈的条件。
模拟 电子 技术 基础
深度负反馈条件下放大倍数的计算
1．深度负反馈下放大倍数表达式
在深度负反馈下， 路的放大倍数可以表示为
，这时闭环放大电
从上式可以看出，在深度负反馈条件下计算电路的放 大倍数，只需要知道电路的反馈系数就可以了。这时需要 注意的是，由于不同的反馈方式， 的含义和量纲不同， 计算得到的是电压放大倍数或者是电流放大倍数、互导放 大倍数和互阻放大倍数中的一个。
模拟电子技术基础(第4版华成英)ppt课件
1
乙类功率放大器是一种非线性放大器，其工作原 理是将输入信号的负半周切除，仅让正半周通过 晶体管放大。
2
在乙类功率放大器中，晶体管只在正半周导通， 因此效率较高。但因为晶体管工作在截止区和饱 和区，所以失真较大。
3
乙类功率放大器通常采用推挽电路形式，以减小 失真。
THANKS
感谢观看
利用晶体管、可控硅等开关元件的开关特性，通过适当组合实现非 正弦波信号的输出。
非正弦波发生电路的组成
包括开关元件、储能元件和输出电路。
非正弦波发生电路的特点
输出信号波形多样，幅度大，但频率稳定性较差，且波形质量受开 关元件特性的影响较大。
波形变换电路
波形变换电路的原理
利用运算放大器和适当组合的RC电路，将一种波形变换为另一种波 形。
基本放大电路 放大电路的基本概念和性能指标
总结词
共基极放大电路的特点是输入阻抗低、 输出阻抗高。
VS
详细描述
共基极放大电路是一种特殊的放大电路， 其工作原理基于晶体管的电压放大作用。 由于其输入阻抗低、输出阻抗高的特点， 因此常用于实现信号的电压放大。在电路 结构上，共基极放大电路与共发射极放大 电路类似，只是晶体管的基极接输入信号 而不是发射极。
01
特征频率
晶体管在特定工作点上的最高使 用频率，超过该频率时放大电路 将失去放大能力。
截止频率
02
03
放大倍数
晶体管在正常放大区与截止区的 交界点上所对应的频率，是晶体 管的重要参数之一。
晶体管在不同频率下的电压放大 倍数，反映了晶体管在不同频率 下的放大性能。
单级放大电路的频率响应
低通部分
放大电路对低频信号的放大能力较强，随着频 率升高，增益逐渐下降。
64 深度负反馈放大电路放大倍数的分析精品PPT课件
-UOM
UIO = 0、IIO = 0、 UIO = IIO = 0；
输入偏置电流 IIB = 0； 3 dB 带宽 fH = ∞ ，等等。
uP-uN
二、理想运放工作在线性区的特点
1. 理想运放的差模输入电压等于零
uP－uN
=
uO Aod
=0
即 uP uN
－“虚短”
uO
+UOM
O
uP-uN
-UOM
反馈网络： R4 、 R2
电路引入电压串联负反馈
•
•
Fuu
=
Uf
•
Uo
=
R2 R2 + R4
电压放大倍数：
•
图6.2.9
•
Auf
=
Uo
•
Ui
≈
1
•
Fuu
=1+
R4 R2
= 11
例6.4.1电路图
【例】估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 该电路为电压串联负反馈
U f
R3 R2 R3
U o
故 Fuu
Uo
1 R
(d)电流并联
•
•
Fii
If
•
Io
R2 R1 R2
图6.4.1 反馈网络的分析
6.4.3 基于反馈系数的放大倍数分析
一、电压串联负反馈
放大倍数则为电压放大倍数
A uuf
A uf
U o U i
U o U f
1 Fuu
A uf
1
R2 R1
电压放大倍数与负载电阻RL无关，表明引入了深度电 压负反馈后，电路的输出可近似为受控恒压源。
2. 理想运放的输入电流等于零
模拟电子技术基础(第四版)课件6.6 负反馈放大电路的稳定性 6.7.
6.6 负反馈放大电路的稳定性
对于多级放大电路，如果引入过深的负反馈，可能引
起自激振荡。
6.6.1 负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件
一、自激振荡产生的原因
放大电路的闭环放大倍数为：
A f
A 1 A F
在中频段， A F 0 在高、低频段，放大倍数
AX和i 反 馈X系i 数XFf
3.密勒效应补偿
利用密勒效应将补 偿电容、或补偿电 阻和电容跨接放大 电路的输入端和输 出端。
并具有450的相位裕度，
所以电路一定不会产生
自激振荡。
图6.6.3 简单滞后补偿前后基本放大 电路的幅频特性
2.RC滞后补偿
除了电容校正以外，还可以利用电阻、电容元件串 联组成的 RC 校正网络来消除自激振荡。
图 6.6.5 RC 校正网络
利用 RC 校正网络代替电容校正网络，将使通频带变 窄的程度有所改善。
0 AF
0
90° 180°
fo
f / HZ
fo
f / HZ
A F 1
(a)产生自激振荡
结论：当 f = f0 时，电路同时满足自激振荡的相位条 件和幅值条件，将产生自激振荡。
例2：
20lg A F / dB
60
40
由负反馈放大电路 A F 的波 20
特图可见，当 f = f0 ，相位
结论：
单级放大电路不会产生自激振荡；
两级放大电路当频率趋于无穷大或趋于零时，虽 然满足相位条件，但不满足幅值条件，所以也不 会产生自激振荡；
但三级放大电路，在深度负反馈条件下，对于某 个频率的信号，既满足相位条件，也满足幅值条 件，可以产生自激振荡。
6.6.3 负反馈放大电路稳定性的判断
对于多级放大电路，如果引入过深的负反馈，可能引
起自激振荡。
6.6.1 负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件
一、自激振荡产生的原因
放大电路的闭环放大倍数为：
A f
A 1 A F
在中频段， A F 0 在高、低频段，放大倍数
AX和i 反 馈X系i 数XFf
3.密勒效应补偿
利用密勒效应将补 偿电容、或补偿电 阻和电容跨接放大 电路的输入端和输 出端。
并具有450的相位裕度，
所以电路一定不会产生
自激振荡。
图6.6.3 简单滞后补偿前后基本放大 电路的幅频特性
2.RC滞后补偿
除了电容校正以外，还可以利用电阻、电容元件串 联组成的 RC 校正网络来消除自激振荡。
图 6.6.5 RC 校正网络
利用 RC 校正网络代替电容校正网络，将使通频带变 窄的程度有所改善。
0 AF
0
90° 180°
fo
f / HZ
fo
f / HZ
A F 1
(a)产生自激振荡
结论：当 f = f0 时，电路同时满足自激振荡的相位条 件和幅值条件，将产生自激振荡。
例2：
20lg A F / dB
60
40
由负反馈放大电路 A F 的波 20
特图可见，当 f = f0 ，相位
结论：
单级放大电路不会产生自激振荡；
两级放大电路当频率趋于无穷大或趋于零时，虽 然满足相位条件，但不满足幅值条件，所以也不 会产生自激振荡；
但三级放大电路，在深度负反馈条件下，对于某 个频率的信号，既满足相位条件，也满足幅值条 件，可以产生自激振荡。
6.6.3 负反馈放大电路稳定性的判断
负反馈放大器(模拟电子)技术基础知识教育学习课件PPT78页
模拟电子
负反馈放大器技术基础知识 教育学习课件
负反馈放大器
§1.1 反馈的基本概念及基本方程 §1.2 负反馈对放大器性能影响 §1.3 负反馈放大器计算（深负反馈）
§1.4 反馈放大器的稳定性
§例题
判断反馈类型 深负反馈负反馈放大器计算
负反馈放大器
负反馈在放大电路中得到广泛的 应用，因为它具有自动调节作用，不仅 能稳定静态工作点，且能改善放大器的 交流性能。 如：稳定放大器的交流增益
因为 Vi’=Vi-Vf 所以 负反馈
§1.1 反馈的基本概念及基本方程
1.电压、串联、负反馈
因为 Vi’=Vi-Vf 所以 负反馈
§1.1 反馈的基本概念及基本方程
5.电流、并联、负反馈
§1.1 反馈的基本概念及基本方程
总结： 1. 反馈有交、直流之分
当存在反馈信号时， 若 Xi’<Xi 为负反馈。反之为 正反馈
三.电压、串联、负反馈
§1.3 负反馈放大器计算（深负反馈）
四. 电流、并联、负反馈
* 一定要负反馈
§1.2 负反馈对放大器性能影响
例：加何种反馈，能实现如下要求
§1.2 负反馈对放大器性能影响
1．提高输入电阻 答案：e3→e1 ，接Rf ，电流、串联、负反馈
2．减小输出电阻（提高带负载能力） 答案： c3→b1 ，电压、并联、负反馈
负载变化时，输出电压变化小 即输出电压稳定 3．保持IC3基本不变（稳定输出电流） 答案： 同一
1.电压反馈恒定输出电压 电流反馈恒定输出电流
§1.2 负反馈对放大器性能影响
一. 负反馈提高了增益稳定性
因为
两边对A求导
则
可见：
1.引入负反馈后，放大器增益稳定性上升 且反馈越深，增益稳定性越高
负反馈放大器技术基础知识 教育学习课件
负反馈放大器
§1.1 反馈的基本概念及基本方程 §1.2 负反馈对放大器性能影响 §1.3 负反馈放大器计算（深负反馈）
§1.4 反馈放大器的稳定性
§例题
判断反馈类型 深负反馈负反馈放大器计算
负反馈放大器
负反馈在放大电路中得到广泛的 应用，因为它具有自动调节作用，不仅 能稳定静态工作点，且能改善放大器的 交流性能。 如：稳定放大器的交流增益
因为 Vi’=Vi-Vf 所以 负反馈
§1.1 反馈的基本概念及基本方程
1.电压、串联、负反馈
因为 Vi’=Vi-Vf 所以 负反馈
§1.1 反馈的基本概念及基本方程
5.电流、并联、负反馈
§1.1 反馈的基本概念及基本方程
总结： 1. 反馈有交、直流之分
当存在反馈信号时， 若 Xi’<Xi 为负反馈。反之为 正反馈
三.电压、串联、负反馈
§1.3 负反馈放大器计算（深负反馈）
四. 电流、并联、负反馈
* 一定要负反馈
§1.2 负反馈对放大器性能影响
例：加何种反馈，能实现如下要求
§1.2 负反馈对放大器性能影响
1．提高输入电阻 答案：e3→e1 ，接Rf ，电流、串联、负反馈
2．减小输出电阻（提高带负载能力） 答案： c3→b1 ，电压、并联、负反馈
负载变化时，输出电压变化小 即输出电压稳定 3．保持IC3基本不变（稳定输出电流） 答案： 同一
1.电压反馈恒定输出电压 电流反馈恒定输出电流
§1.2 负反馈对放大器性能影响
一. 负反馈提高了增益稳定性
因为
两边对A求导
则
可见：
1.引入负反馈后，放大器增益稳定性上升 且反馈越深，增益稳定性越高
放大电路中的反馈-模拟电子技术基础-精品
电流串联
A iuf
IO Ui
闭环转移电导
A iu
IO
U
i
转移电导
电流串联
F ui
Uf IO
反馈系数
3.交流负反馈组态的判断
电压并联
A iuf
IO Ui
A iu
IO
U
i
闭环转移电导 转移电导
电压并联
F ui
Uf IO
反馈系数
3.交流负反馈组态的判断
电流并联
电流并联
A iif
IO Ii
A ii
IO
I
i
闭环电流放大倍数
开环电流放大倍数
F ii
If IO
反馈系数
反馈回输 入端，极 性相反为 负反馈
反馈回非输入端极 性相同为负反馈
电流并联
直流负反馈
电流串联
交流负反馈
例 3 试分析电路中是哪种组态的交流负反馈。
习题 6.4 判断图P6.4所示各电路中是否引入了反馈，是直流 反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容 对交流信号均可视为短路。
Af
Xo Xi
------闭环放大倍数
负反馈放大电路的方框图
注意图中箭头方向:
正向传输 反向传输
二、反馈的分类
正反馈： Xf 使 Xi’增大。 使放大电路的净输入量增大；
1、据反馈的极性分：
使输出量的变化增大。
（据 Xf 对 Xi’ 不同的影响）
负反馈： Xf 使 Xi’ 减小。 使放大电路的净输入量减小； 使输出量的变化减小。
习题6.5 电路如图6.5所示，要求同题6.4。
放大电路中的反馈深负反馈放大倍数分析
iI
N
+ -
A
uo
R
iI
+ -
A
uo
R
R iF
反馈网络：R
输入等效：输出量作用为零，Uo=0（短路接地）
输出等效：输入量作用为零，iI=0(输入短路接地)
四.电流并联负反馈：
iI
N
+ -
A
-
+
RL MX
io uo
-
iF R1 R2
iI
R1
R2
+ -
A
iF
-
RL
+
io uo
-
R1
R2
反馈网络：R1,R2 输入等效：输出量作用为零， Io=0 （M断开） 输出等效：输入量作用为零，iI=0(N短路接地)
6.4.3 反馈电路电压放大倍数分析
一.电压串联负反馈
+
U'i
+ -
A
Ui
+ - U-f
R2 R1
+
RLUo
-
+ -
A
uo
R2
R1
R2 R1 u+-F
分析思路1：F Af Auf
反馈系数:
Fuu
Uf Uo
R1 R1 R2
电压-电压放大倍数：
6.4 深度负反馈放大电路分析
分析内容：深度负反馈放大电路电压放大倍数（估算）
串联：
Af
Uo Ui
Ui Us (Ri )
并联：
Ausf
Uo Us
Ui Us (Ri )
6.4.1 深度负反馈的本质
Af
Xo Xi
模电课件64深度负反馈条件下电压放大倍数的近似计算
未来研究的方向与展望
1 2 3
新型负反馈拓扑结构研究
随着集成电路和微电子技术的发展，新型负反馈 拓扑结构的研究将成为一个重要方向，以提高电 路性能和集成度。
负反馈与正反馈结合研究
负反馈和正反馈是电路中两种重要的控制机制， 如何将它们结合以实现更好的电路性能是未来研 究的重要方向。
负反馈在物联网中的应用研究
负反馈对电压放大倍数的影响
01
负反馈是通过反馈回路将输出信 号的一部分或全部反送回输入端 ，与输入信号相抵消或削弱，从 而调节和控制电路的工作状态。
02
在负反馈条件下，电压放大倍数 会减小，且反馈量越大，电压放 大倍数越小。
深度负反馈下的电压放大倍数计算
深度负反馈是指反馈量非常大，以致于电压放大倍数接近于1 的情况。
在深度负反馈条件下，电压放大倍数可以近似计算为：A_v = 1 + (RF/R_in)，此时电压放大倍数与反馈电阻RF成正比，与输入 电阻R_in成反比。
03
深度负反馈条件下电压放大倍数的近似计算方 法
近似计算的前提条件
反馈深度足够大
在深度负反馈条件下，放大器的开环增益A变得非常 大，使得反馈信号对输出信号的影响变得显著。
04
实例分析
实例选择与电路搭建
实例选择
为了更好地说明深度负反馈条件 下电压放大倍数的计算，我们选 择了典型电路作为实例，该电路 包括输入级、中间级和输出级。
电路搭建
根据电路原理图，搭建了实际电 路，确保所有元件参数与原理图 一致，为后续实验做好准备。
数据采集与处理
数据采集
通过示波器和万用表等工具，采集了 输入信号、输出信号和各级电压放大 倍数等相关数据。
随着物联网技术的发展，负反馈在物联网中的应 用研究将成为一个热点领域，有助于提高物联网 设备的稳定性和能效。
模拟电子技术64深度负反馈放大电路的分析(精)
Rs U s
Ii Ii
-
A + I f
R1
RL
U+ O
-
R2
A iif
Io Ii
Io I f
1 Fii
U o Io RL
U s I f Rs
Fii
R2 R1 R2
A usf
U o U s
Io RL I f Rs
1 Fii
RL Rs
A usf
(1
R1 ) RL R2 Rs
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≈
-
RL
（RF + R3） R1 R3
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虚地
RF
+ R1 if
+ u-i
ii
-
iid
A
+
R2
≈0
Fii =
if io
≈
- R3
RF + R3
-+
RL iouo -
R3
Aii ≈
1 Fii
≈-
RF + R3 R3
Auuf =
uo ui
≈ io RL ifR1
if ≈
-
R3
RF + R3
-
Auuf =
uo ui
=
uo if R1
≈-
RF R1
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+ +
R1 + +
ui
uid A
-
--
≈0 uid = ui - uf
+
+ R2 + + uo uf R3 --
电压串联负反馈 ui ≈ uf
第4章负反馈放大电路ppt课件共45页文档
要减小输入电阻，应引入并联负反馈。
4.4 深度负反馈放大电 路的估算
4.4.1 深度负反馈的特点 4.4.2 深度负反馈放大倍数的估算
4.4.1 深度负反馈的特点
一、串联负反馈的估算条件
反馈深度（1+AF）>>1的负反馈，称
为深度负反馈。通常，只要是多级负反
馈放大电路，都可以认为是深度负反馈.
此时有：
4.2.1 反馈极性的判别
一、反馈及反馈元件的识别 判断放大电路有无反馈的方法
是：观察电路中是否存在连接在输 出回路和输入回路之间的元件，即 是否存在反馈。
在确定存在反馈的前提下，再 找出反馈元件，并确认反馈通路。
4.2.1 反馈极性的判别
反馈电路举例
4.2.1 反馈极性的判别
二、直流反馈和交流反馈的判别 （1）直流反馈：若反馈环内，直流分 量可以流通，则该反馈环可以产生直 流反馈。 （2）交流反馈：若反馈环内，交流分 量可以流通，则该反馈环可以产生交 流反馈。
二.比较方式 比较方式：反馈网络与放大电路输入回路 的连接方式. 据比较方式不同分为串联反馈和并联反馈
4.1.3 负反馈的4种基本组态
串联反馈：对交流信号而言，反馈网络 、信号源、基本放大器三者是串联的。
在串联反馈中反馈信号是电压,要求 信号源是恒定的电压源。
并联反馈：对交流信号而言，反馈网络 、信号源、基本放大器三者是并联的。
电压放大倍数Auf。
4.4.2 深度负反馈放大倍数
的估算
解：（1）图中所示放大电路，Rf构成越 级电压串联负反馈，因而可认为是深
度负反馈，即有ui≈uf。因而其反馈
系数为： Fuf Re1 uo Re1Rf
Aufu uoi
4.4 深度负反馈放大电 路的估算
4.4.1 深度负反馈的特点 4.4.2 深度负反馈放大倍数的估算
4.4.1 深度负反馈的特点
一、串联负反馈的估算条件
反馈深度（1+AF）>>1的负反馈，称
为深度负反馈。通常，只要是多级负反
馈放大电路，都可以认为是深度负反馈.
此时有：
4.2.1 反馈极性的判别
一、反馈及反馈元件的识别 判断放大电路有无反馈的方法
是：观察电路中是否存在连接在输 出回路和输入回路之间的元件，即 是否存在反馈。
在确定存在反馈的前提下，再 找出反馈元件，并确认反馈通路。
4.2.1 反馈极性的判别
反馈电路举例
4.2.1 反馈极性的判别
二、直流反馈和交流反馈的判别 （1）直流反馈：若反馈环内，直流分 量可以流通，则该反馈环可以产生直 流反馈。 （2）交流反馈：若反馈环内，交流分 量可以流通，则该反馈环可以产生交 流反馈。
二.比较方式 比较方式：反馈网络与放大电路输入回路 的连接方式. 据比较方式不同分为串联反馈和并联反馈
4.1.3 负反馈的4种基本组态
串联反馈：对交流信号而言，反馈网络 、信号源、基本放大器三者是串联的。
在串联反馈中反馈信号是电压,要求 信号源是恒定的电压源。
并联反馈：对交流信号而言，反馈网络 、信号源、基本放大器三者是并联的。
电压放大倍数Auf。
4.4.2 深度负反馈放大倍数
的估算
解：（1）图中所示放大电路，Rf构成越 级电压串联负反馈，因而可认为是深
度负反馈，即有ui≈uf。因而其反馈
系数为： Fuf Re1 uo Re1Rf
Aufu uoi
模拟电子技术基础【ch06】负反馈技术 培训教学课件
相位补偿原理与技术
1.电容校正(或称主极点校正)； 2.RC滞后补偿(零-极点对消)； 3.密勒效应补偿； 4.超前补偿；
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
感谢观看
模拟电子技术基础(第4版)
反馈放大器是一个闭合系统(或称反馈环路),由基本放大电路和反馈网络构成。 我们把只含有一个反馈环路的放大电路，称为单环反馈放大电路，用一个单环 模型来表示其基本组成方框图，如图6-3所示。
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
在单环理想反馈放大器的模型中，信号传输应满足单向化条件： ①信号在基本放大电路中为正向传递，即基本放大电路只能将输入信号X₈(s) 正向传送到输出端，不会将输出信号反向传送到输入端。
②信号在反馈网络中为反向传递，即反馈网络只能将输出信号反向传送到输 入端，不会将输入信号正向传送到输出端，即信号只能按图6-3中的箭头方 向流动。
反馈放大器的单环理想模型
基本反馈方程
根据前面几个定义式，可以得到以下关系：
反馈放大器的单环理想模型
四种基本负反馈组态
从放大电路的输出端看： 如果反馈信号的取样对象为电压，即基本放大器和反馈网络在输出端口采用并
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
(2)电路参数
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
(3)实用电路
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
2.电压并联负反馈 (1)电路结构框图 (2)电路参数 (3)实用电路
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
3.电流串联负反馈 (1)电路结构框图 (2)电路参数 (3)实际电路
1.电容校正(或称主极点校正)； 2.RC滞后补偿(零-极点对消)； 3.密勒效应补偿； 4.超前补偿；
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
感谢观看
模拟电子技术基础(第4版)
反馈放大器是一个闭合系统(或称反馈环路),由基本放大电路和反馈网络构成。 我们把只含有一个反馈环路的放大电路，称为单环反馈放大电路，用一个单环 模型来表示其基本组成方框图，如图6-3所示。
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
在单环理想反馈放大器的模型中，信号传输应满足单向化条件： ①信号在基本放大电路中为正向传递，即基本放大电路只能将输入信号X₈(s) 正向传送到输出端，不会将输出信号反向传送到输入端。
②信号在反馈网络中为反向传递，即反馈网络只能将输出信号反向传送到输 入端，不会将输入信号正向传送到输出端，即信号只能按图6-3中的箭头方 向流动。
反馈放大器的单环理想模型
基本反馈方程
根据前面几个定义式，可以得到以下关系：
反馈放大器的单环理想模型
四种基本负反馈组态
从放大电路的输出端看： 如果反馈信号的取样对象为电压，即基本放大器和反馈网络在输出端口采用并
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
(2)电路参数
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
(3)实用电路
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
2.电压并联负反馈 (1)电路结构框图 (2)电路参数 (3)实用电路
反馈放大器的单环理想模型
单环放大器的理想模型
3.电流串联负反馈 (1)电路结构框图 (2)电路参数 (3)实际电路
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【例6.4.1】在图6.2.9所示电路中，已知R2＝10kΩ，R4＝100 kΩ，求解在深度负反馈条件下的电压放大倍数Auf。 反馈通路： R4 、 R2
电路引入电压串联负反馈
Fuu
Uf
Uo
R2 R2 R4
电压放大倍数
A uf
图6.2.9
1
例6.4.1电路图
对于串联负反馈： U i U f 并联负反馈： I i I f 结论：根据负反馈组态，选择适当的公式；再根据 放大电路的实际情况，列出关系式后，直接估算深度负 反馈放大电路的电压放大倍数。
6.4.2 反馈网络的分析
(a)电压串联
Fuu
Uf
Uo
R1 R1 R2
Fui
Uf
Io
R1 R3 R1 R2 R3
图6.2.8 电路图
A uf
Uo
I o RL
RL
Ui
Uf
Fui
( R1 R2 R3 ) RL 28 R1 R3
【例6.4.4】 如图6.2.8，已知R1＝10kΩ，R2＝100 kΩ ，R3 ＝2 kΩ，RL＝5 kΩ。求解在深度负反馈条件下的Auf。
解：
反馈通路： T、 R2与R1 电路引入电流串联负反馈
I R1
R3 Io R1 R2 R3
R3 U f I R1 R1 I o R1 R1 R2 R3
4、负反馈的几个概念
. . .
Xo A Af X i 1 AF
若
.
.
Xf F Xo
.
Xf AF X i
. .
1 AF 1 ——深度负反馈
1 Af F
5、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算 （1）正确判断反馈组态； （2）求解反馈系数； （3）利用F求解 Af , Auf 或Ausf
二、理想运放工作在线性区的特点
1. 理想运放的差模输入电压等于零
uO ( uP uN ) 0 Aod
即 uP uN
－“虚短”
2. 理想运放的输入电流等于零 由于 rid = ∞，两个输入端均没有电流，即
iP iN 0
－“虚断”
三、集成运放工作在线性区的电路特征
• 对于理想运放，由于Aod＝∞，因而即使两个 输入端之间加微小电压，集成运放也很容易位于 非线性区。 • 故只有电路引入负反馈，使净输入量趋于零， 才能保证集成运放工作在线性区。 • 可以通过电路是否引入负反馈，来判断运放 是否工作在线性区。 • 反之，如果理想运放处于开环状态或仅引入 正反馈，则工作在非线性区。
(b)电流串联
Fui Uf Io Io R
R
Io
(c)电压并联
Uo I 1 Fiu f R R Uo Uo
(d)电流并联
Fii
If Io
R2 R1 R2
图6.4.1 反馈网络的分析
6.4.3 基于反馈系数的放大倍数分析
一、电压串联负反馈
【例】 估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 解： 该电路为电压并联 负反馈，在深度负反馈条件 下： I I
i f
Ui Ii ， R1
Uo If RF
Uo Ui 得 RF R1
Uo RF 2.2 则闭环电压放大倍数为： Auf 0.11 Ui R1 20
【例】估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 该电路为电流并联负反馈，在 深度负反馈条件下： Ui I Ii Ii f R1 I o R3 Uo R3 If R3 RF RL R3 RF
Uo R3 Ui 故： 闭环电压放大倍数为： RL R3 RF R1 Uo RL ( R3 RF ) 2 (5.1 10) Auf 5.9 Ui R1 R3 1 5.1
源电压放大倍数 Aus f
小结： （1）正确判断反馈组态；
（2）求解反馈系数； （3）利用F求解 Af , Auf 或Ausf
.
.
.
复习：
1.正、负反馈的判断 (瞬时极性法) 对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同。
对集成运放而言， uO与uN极性相反， uO与uP极性相同。
2.交、直流反馈的判断
放大倍数为转移电导
Aiuf
Io
Io
1
Ui
Uf
Fui
电压放大倍数 Auf
Uo
Io
RL
1
Ui
Uf
Fui
1 RL RL R
三、电压并联负反馈
放大倍数为转移电阻
Auif
Uo
Uo
1
Ii
If
Fiu
1
源电压放大倍数
Ausf
直流反馈：反馈量只含有直流量。 交流反馈：反馈量只含有交流量。
3.四种负反馈组态的判断
并联：反馈量 X f 和 输入量 X i 接于同一输入端。
Xi Xf
Xi Xf
串联：反馈量 X f 和 输入量 X i
Xi
Xi Xf
接于不同的输入端。
Xf
电压：将负载短路，反馈量为零。 电流：将负载短路，反馈量仍然存在。
6.4.4 基于理想运放的放大倍数分析
理想运放的工作区：线性区和非线性区 一、理想运放的性能指标
开环差模电压增益 Aod = ∞； 差模输入电阻 rid = ∞；
输出电阻 ro = 0；
共模抑制比 KCMR = ∞； UIO = 0、IIO = 0、 UIO = IIO = 0； 输入偏置电流 IIB = 0； 3 dB 带宽 fH = ∞ ，等等。
放大倍数则为电压放大倍数
Auuf
Uo Uo 1 Auf U i U f Fuu
1 R2 Auf R1
电压放大倍数与负载电阻RL无关，表明引入了深度 电压负反馈后，电路的输出可近似为受控恒压源。
6.4.3 基于反馈系数的放大倍数分析
二、电流串联负反馈
Uo Ui
Fuu
R4 1 11 R2
【例】估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 该电路为电压串联负反馈
Uf
R3 Uo R2 R3
R3 Uf 故 Fuu U o R2 R3
在深度负反馈条件下
R2 1 3 Auuf 1 1 2.5 R3 2 Fuu
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
Xo 放大电路的闭环电压放大倍数： Af Xi 深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数： Af 1 F Xf Xo Xo 而 F 所以 得 X i X f Xi Xf Xo
Uo
Uo
Us
I fRs I f Rs
对于并联负反馈电路，信号源内阻是必不可少的。
四、电流并联负反馈
放大倍数为电流放大倍数
Aiif
Io
Io
1
Ii
If
Fii
RL R1 RL 1 Rs R2 Rs U s I f Rs Fii Uo I o RL 1
.
.
【例6.4.1】在图6.2.9所示电路中，已知R2＝10kΩ，R4＝100 kΩ，求解在深度负反馈条件下的电压放大倍数Auf。 反馈通路： R4 、 R2
电路引入电压串联负反馈
Fuu
Uf
Uo
R2 R2 R4
电压放大倍数
A uf
图6.2.9
1
例6.4.1电路图
对于串联负反馈： U i U f 并联负反馈： I i I f 结论：根据负反馈组态，选择适当的公式；再根据 放大电路的实际情况，列出关系式后，直接估算深度负 反馈放大电路的电压放大倍数。
6.4.2 反馈网络的分析
(a)电压串联
Fuu
Uf
Uo
R1 R1 R2
Fui
Uf
Io
R1 R3 R1 R2 R3
图6.2.8 电路图
A uf
Uo
I o RL
RL
Ui
Uf
Fui
( R1 R2 R3 ) RL 28 R1 R3
【例6.4.4】 如图6.2.8，已知R1＝10kΩ，R2＝100 kΩ ，R3 ＝2 kΩ，RL＝5 kΩ。求解在深度负反馈条件下的Auf。
解：
反馈通路： T、 R2与R1 电路引入电流串联负反馈
I R1
R3 Io R1 R2 R3
R3 U f I R1 R1 I o R1 R1 R2 R3
4、负反馈的几个概念
. . .
Xo A Af X i 1 AF
若
.
.
Xf F Xo
.
Xf AF X i
. .
1 AF 1 ——深度负反馈
1 Af F
5、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算 （1）正确判断反馈组态； （2）求解反馈系数； （3）利用F求解 Af , Auf 或Ausf
二、理想运放工作在线性区的特点
1. 理想运放的差模输入电压等于零
uO ( uP uN ) 0 Aod
即 uP uN
－“虚短”
2. 理想运放的输入电流等于零 由于 rid = ∞，两个输入端均没有电流，即
iP iN 0
－“虚断”
三、集成运放工作在线性区的电路特征
• 对于理想运放，由于Aod＝∞，因而即使两个 输入端之间加微小电压，集成运放也很容易位于 非线性区。 • 故只有电路引入负反馈，使净输入量趋于零， 才能保证集成运放工作在线性区。 • 可以通过电路是否引入负反馈，来判断运放 是否工作在线性区。 • 反之，如果理想运放处于开环状态或仅引入 正反馈，则工作在非线性区。
(b)电流串联
Fui Uf Io Io R
R
Io
(c)电压并联
Uo I 1 Fiu f R R Uo Uo
(d)电流并联
Fii
If Io
R2 R1 R2
图6.4.1 反馈网络的分析
6.4.3 基于反馈系数的放大倍数分析
一、电压串联负反馈
【例】 估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 解： 该电路为电压并联 负反馈，在深度负反馈条件 下： I I
i f
Ui Ii ， R1
Uo If RF
Uo Ui 得 RF R1
Uo RF 2.2 则闭环电压放大倍数为： Auf 0.11 Ui R1 20
【例】估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 该电路为电流并联负反馈，在 深度负反馈条件下： Ui I Ii Ii f R1 I o R3 Uo R3 If R3 RF RL R3 RF
Uo R3 Ui 故： 闭环电压放大倍数为： RL R3 RF R1 Uo RL ( R3 RF ) 2 (5.1 10) Auf 5.9 Ui R1 R3 1 5.1
源电压放大倍数 Aus f
小结： （1）正确判断反馈组态；
（2）求解反馈系数； （3）利用F求解 Af , Auf 或Ausf
.
.
.
复习：
1.正、负反馈的判断 (瞬时极性法) 对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同。
对集成运放而言， uO与uN极性相反， uO与uP极性相同。
2.交、直流反馈的判断
放大倍数为转移电导
Aiuf
Io
Io
1
Ui
Uf
Fui
电压放大倍数 Auf
Uo
Io
RL
1
Ui
Uf
Fui
1 RL RL R
三、电压并联负反馈
放大倍数为转移电阻
Auif
Uo
Uo
1
Ii
If
Fiu
1
源电压放大倍数
Ausf
直流反馈：反馈量只含有直流量。 交流反馈：反馈量只含有交流量。
3.四种负反馈组态的判断
并联：反馈量 X f 和 输入量 X i 接于同一输入端。
Xi Xf
Xi Xf
串联：反馈量 X f 和 输入量 X i
Xi
Xi Xf
接于不同的输入端。
Xf
电压：将负载短路，反馈量为零。 电流：将负载短路，反馈量仍然存在。
6.4.4 基于理想运放的放大倍数分析
理想运放的工作区：线性区和非线性区 一、理想运放的性能指标
开环差模电压增益 Aod = ∞； 差模输入电阻 rid = ∞；
输出电阻 ro = 0；
共模抑制比 KCMR = ∞； UIO = 0、IIO = 0、 UIO = IIO = 0； 输入偏置电流 IIB = 0； 3 dB 带宽 fH = ∞ ，等等。
放大倍数则为电压放大倍数
Auuf
Uo Uo 1 Auf U i U f Fuu
1 R2 Auf R1
电压放大倍数与负载电阻RL无关，表明引入了深度 电压负反馈后，电路的输出可近似为受控恒压源。
6.4.3 基于反馈系数的放大倍数分析
二、电流串联负反馈
Uo Ui
Fuu
R4 1 11 R2
【例】估算深度负反馈运放的闭环电压放大倍数。 该电路为电压串联负反馈
Uf
R3 Uo R2 R3
R3 Uf 故 Fuu U o R2 R3
在深度负反馈条件下
R2 1 3 Auuf 1 1 2.5 R3 2 Fuu
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
Xo 放大电路的闭环电压放大倍数： Af Xi 深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数： Af 1 F Xf Xo Xo 而 F 所以 得 X i X f Xi Xf Xo
Uo
Uo
Us
I fRs I f Rs
对于并联负反馈电路，信号源内阻是必不可少的。
四、电流并联负反馈
放大倍数为电流放大倍数
Aiif
Io
Io
1
Ii
If
Fii
RL R1 RL 1 Rs R2 Rs U s I f Rs Fii Uo I o RL 1