模拟电子技术课程(第四章负反馈放大电路)
实验三 负反馈放大电路的测试
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
i 为 3、f 交，流比负较反式馈为虽然iid降低ii 了 i放f 大电，路此的时放信大号倍源数内，阻但越可大稳，定反放馈大效倍果数越、好减。小非线性
失真、展宽通频带。电压负反馈能减小输出电阻、稳定输出电压，从而提高带负载能
力；电流负反馈能增大输出电阻、稳定输出电流。串联负反馈能增大输入电阻，并联
负反馈的输出电阻很大。在深度负反馈放大电路中，xi x f ，即 xid 0 ，因此可引
出两个重要概念，即深度负反馈放大电路中基本放大电路的两输入端可以近似看成短
路和断路，称为“虚短”和“虚断”。利用“虚短”和“虚断”可以很方便地求得深
度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数。
《模拟电子技术》实验项目
《模拟电子技术》实验项目
实验三 负反馈放大电路的测试 一、实验目的
1、进一步熟悉集成运算放大电路的应用，掌握其基本特性； 2、研究负反馈放大电路的特性，熟悉负反馈对放大电路特性的影响； 3、熟悉负反馈放大电路特性的测试方法。 二、实验原理 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。
负反馈放大电路实验报告
实验二 由分立元件构成的负反馈放大电路一、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、实验任务设计和实现一个由N 沟道结型场效应管和NPN 型晶体管组成的两级负反馈放大电路。
结型场效应管的型号是2N5486，晶体管的型号是9011。
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要大于90kΩ，以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 120；3）闭环电压放大倍数为10so sf -≈=U U A u 。
（2）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，取值为100 kΩ。
图1 电压并联负反馈放大电路方框图2）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100kΩ；C 1～C 3容量为10μF ，C e 容量为47μF 。
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”。
图2 两级放大电路实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。
3.3k Ω（3）实验方法与步骤 1）两级放大电路的调试a. 电路图：（具体参数已标明）¸b. 静态工作点的调试实验方法：用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。
第一级电路：调整电阻参数， 4.2s R k ≈Ω，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 ）。
模拟电子技术单元10-4：负反馈放大电路的常用4种基本组态
项目模块 扩音器的制作
项目模块 扩音器的制作
单元十 放大电路中的负反馈的认识与应用
一、反馈的概念 二、反馈的作用与类型 三、反馈类型的判断 四、常用负反馈放大电路的4种基本组态 五、负反馈对放大器性能的影响 六、放大电路中引入负反馈的一般原则 七、实训：两级负反馈放大电路的组装调试
3、电压并联负反馈：如下图所示。 1）有无反馈 2）反馈类型
四、常用负反馈放大电路的4种基本组态
4、电流并联负反馈：如下图所示。 1）有无反馈 2）反馈类型
四、常用负反馈放大电路的4种基本组态
负反馈基本组态四种类型：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。 1、电压串联负反馈：如下图所示。
1）有无反馈 2）反馈类型
四、常用负反馈放大电Байду номын сангаас的4种基本组态
2、电流串联负反馈：如下图所示。 1）有无反馈 2）反馈类型
四、常用负反馈放大电路的4种基本组态
《模拟电子技术基础》习题册
第一章：基本放大电路习题1-1 填空：1．本征半导体是，其载流子是和。
载流子的浓度。
2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于，而少数载流子的浓度则与有很大关系。
3．漂移电流是在作用下形成的。
4．二极管的最主要特征是，它的两个主要参数是和。
5．稳压管是利用了二极管的特征，而制造的特殊二极管。
它工作在。
描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是、、、和。
6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将。
7．双极型晶体管可以分成和两种类型，它们工作时有和两种载流子参与导电。
8．场效应管从结构上分成和两种类型，它的导电过程仅仅取决于载流子的流动；因而它又称做器件。
9．场效应管属于控制型器件，而双极型半导体三极管则可以认为是控制型器件。
10．当温度升高时，双极性三极管的β将，反向饱和电流I CEO正向结压降U BE。
11．用万用表判别放大电路中处于正常放大工作的某个晶体管的类型与三个电极时，测出最为方便。
12．三极管工作有三个区域，在放大区时，偏置为和；饱和区，偏置为和；截止区，偏置为和。
13．温度升高时，晶体管的共设输入特性曲线将，输出特性曲线将，而且输出特性曲线之间的间隔将。
1-2 设硅稳压管D z1和D z2的稳定电压分别为5V和10V，求图1-2中各电路的输出电压U0，已知稳压管的正向压降为0.7V。
D Z1D Z225VU O1k Ω( )b D Z1D Z225VU O1k Ω( )c ( )d ( )a D Z1D Z225VU O 1k ΩD Z1D Z225VU O1k Ω图1-21-3 分别画出图1-3所示电路的直流通路与交流通路。
( )a ( )b( )c图1-31-5 放大电路如图1-5所示，试选择以下三种情形之一填空。
a ：增大、b ：减小、c ：不变（包括基本不变） 1．要使静态工作电流I c 减小，则R b2应 。
2．R b2在适当范围内增大，则电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。
负反馈放大电路的一般表达式
· ··
闭环增益 Af=Xo /Xi 净输入信号
方框图
· ··
F=Xf /Xo
· ··
Xid=Xi- Xf
模拟电子技术
5. 反馈和负反馈放大电路
由以上各式得
· ·· ·
Xo=A(Xi-Xf)
.
.
Xi
+ _
+
Xid
将
· ··
Xf=FXo
代入上式得
. Xf
· · · ·· ·
Xo=A(Xi - FXo) Xo=
.
基本放大电路 XO
. F
反馈网络
即引入负反馈之后，电路的净输入信号下降 为原输入信号的1/(1+AF) 。
模拟电子技术
5. 反馈和负反馈放大电路
b. 对负反馈放大电路放大倍数的一般表达式讨论
·
Af=
·
Xo X·i
=
A· 1+A·F·
(a) 当
··
1+AF
·
>1 时， Af <
·
A
电路引入负反馈
(b)
思考题
1.在深负反馈的条件下，由于闭环放大倍数 ·
，
与管子参数几乎无关，因此可以任意选用晶体管
来组成放大级，管子的参数也就没有什么意义了。
这种说法对吗？
模拟电子技术
谢 谢！
模拟电子技术
当
··
1+AF
·
< 1 时，Af >
·
A
电路引入正反馈
(c) 当
··
1+AF
= 1 时，
·
Af =
·
A
《模拟电子技术》教学大纲
《模拟电子技术》课程教学大纲课程名称: 模拟电子技术课程代码: 0730081课程类型: 专业核心课学分: 4 总学时: 72 理论学时: 56 实验（上机）学时: 16 先修课程: 电路基础高等数学大学物理适用专业:应用电子技术、电子信息工程、通信工程一、课程性质、目的和任务本课程是应用电子技术、电子信息工程、通信工程专业必修的专业基础课和核心课程。
本课程的目的和任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过学习使学生掌握线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等, 获得信息传递技术必备的理论知识, 为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、教学基本要求1.掌握各章节基本内容, 对基本电路原理的分析能力和实验能力是学习模拟电路课的最基本要求, 要求学生很好理解和掌握。
在教学中要注重培养学生的创新意识和科学精神。
2.本课程是电专业的非常重要的专业基础课, 也是电信专业研究生入学考试的必考课程, 且具有广阔的工程应用背景。
因此, 在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用模拟电路理论分析和解决问题的能力, 注意理论联系实际, 同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题与课程设计。
本课程教学的组织方式包括三大部分：基本理论课、习题课、实验课、理论课采用多媒体教学手段, 实验课将通过实际的操作和设计, 使学生加深对电路、器件模型等内容的理解, 巩固课堂教学内容。
3.本课程考核由期末卷面考试、期中考试、平时抽查、平时作业、实验过程、实验报告等部分组成。
期末考试: 50%；平时成绩（含平时考勤、提问、作业）: 20%；实验: 10%；期中: 20%。
三、教学内容及要求第一章常用半导体元器件(10学时)内容①导体半导体和绝缘体、半导体的共价键结构半导体的导电机构－－电子和空穴、Ｐ型半导体、Ｎ型半导体、半导体载流子的漂移运动和扩散运动、ＰＮ结的单向导电性②普通二极管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项稳压管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项③双极型三极管的结构、电流分配与放大原理、输入输出特性曲线, 主要参数及注意事项结型及绝缘体场效应管的结构、工作原理、主要参数及使用注意事项。
《模拟电子技术》课程标准
《模拟电子技术》课程标准一、课程定位和课程设计（一）课程性质与作用课程的性质：本课程是通信技术专业的行业通用能力培养课程，是校企基于模拟电子技术在实际中应用合作开发的课程。
《模拟电子技术》是通信技术专业的专业基础课程，在本专业课程体系中有重要地位。
为了更好的服务于区域经济，培养符合通信电子行业需要的高端技能型专门人才，本课程的任务是培养具有较高素养的通信电子产品装接和辅助设计人员，让学生熟悉常用模拟电路的应用，使学生具备模拟电子技术解决实际问题的能力。
该课程的前期课程有《计算机应用基础》、《电路基础》和《电子工艺实训》，后续课程是《高频电子技术》、《单片机技术》、《顶岗实习》等，本课程为后续课程的学习打下坚实的基础。
（二）课程基本理念《模拟电子技术》是基于模拟电子技术在实际应用中与企业合作共同开发课程，在整个课程设计过程中，始终把培养职业能力作为核心，以职业岗位群的工作任务为依据，培养课程能力目标。
在教学上运用丰富的教学方法，采用先进的教学手段，以典型工作任务为主线，通过单元设计、过程引导、任务驱动和项目教学，培养学生职业岗位所需要的技能，学习相关的专业知识，使学生具备较高的职业综合能力，提高就业的竞争力。
（三）课程设计思路《模拟电子技术》课程以培养学生“应用模拟电子技术解决实际问题”的能力为出发点，由企业专家和学校老师结合行业企业标准构建课程内容，将“必需、够用、实用”的理论知识和应用技能融入到典型模拟电路的制作、调试工作任务中，实现理论和实践一体化。
在具体教学实施中，采用校内实训与校外实习相结合的方式，实行“教、学、做、用”一体化，真正实现在“学中做，做中学，做中教”。
二、课程目标（一）工作任务目标1.掌握电子产品电路组成及元器件作用；2.掌握电子产品的工作原理及性能特点；3.会估算电子产品电路特性参数；4.能读懂电路原理图。
5.会查阅相关资料；6.良好的自我表现、与人沟通的能力；7.严谨的科学态度，以及较强逻辑思维能力。
负反馈放大电路的设计
负反馈放大电路的设计航天职业技术学院负反馈放大电路的设计一、设计任务及要求：见《模拟电子技术课程设计》任务书。
二、负反馈放大电路设计的一般原则：1、反馈方式的选择：采用什么反馈方式，主要根据负载的要求及信号源内阻的情况来考虑，在负载变化的情况下，要求放大电路定压输出时，就需要采用电压负反馈；在负载变化的情况下，要求放大电路恒流输出时，就要求采用电流负反馈。
至于输入端采用串联还是并联方式，主要根据对放大电路输入电阻的要求而定。
当要求放大电路具有高的输入电阻时，宜采用串联反馈；当要求放大电路具有低的输入电阻时，宜采用并联反馈。
如仅仅为了提高输入电阻，降低输出电阻（即阻抗变换）时，宜采用射极输出器。
反馈深度主要根据放大电路的用途及指标要求而定。
对音频放大电路，主要是用负反馈减小非线性失真，设计时一般取1+AF=10左右。
对测量仪表中使用的放大电路，要求放大倍数要有较高的稳定性，而采用负反馈的目的主要是提高放大倍数的稳定性，因此可以根据不同的要求可取1+AF为几十至几百。
对高放大倍数宽频带放大电路，采用负反馈的目的主要是展宽频带，这时采用多级放大加深反馈容易产生自激，且在幅频特性的高、低频段容易产生凸起的现象。
因此首先要保证每一级有足够宽的频带，如在两级之间采用低输入电阻的接法（例如共射一共基的形式）去解决。
2、放大管的选择：如果放大电路的级数多，而输入信号很弱时（微伏级），必须考虑输入级放大管的噪声所产生的影响，为此，前置放大级应该选用低噪声的管子。
当要求放大电路的频带很宽时，应选用截止频带fT较高的管子。
从集电极损耗的角度出发，由于前几级放大的输出较小，可选用Pcm（管耗）小的管子，其静态工作点也要选得低一些（IE小），这样可减小噪声；但对输出级而言，因其输出电压和输出电流都较大，故需选用Pcm（管耗）大的管子。
3、级数的选择：放大电路的级数可根据无反馈时的放大倍数而定，而此放大倍数又要根据所要求的闭环放大倍数和反馈深度而定，因此在设计时首先要根据技术指标确定出它的闭环放大倍数Af及反馈深度1+AF，然后确定所需要的Af。
(完整版)模拟电子技术基础--胡宴如-自测题答案
模拟电子技术胡宴如（第3版）自测题第1章半导体二极管及其基本应用1．1 填空题1．半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。
2．本征半导体中，若掺入微量的五价元素，则形成N 型半导体，其多数载流子是电子；若掺入微量的三价元素，则形成P型半导体，其多数载流子是空穴。
3．PN结在正偏时导通反偏时截止，这种特性称为单向导电性。
4．当温度升高时，二极管的反向饱和电流将增大，正向压降将减小。
5．整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变为单向脉动的直流电。
稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。
6．发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。
7．光电二极管能将光信号转变为电信号，它工作时需加反向偏置电压。
8．测得某二极管的正向电流为1 mA，正向压降为0.65 V，该二极管的直流电阻等于650 Ω，交流电阻等于26 Ω。
1．2 单选题1．杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于( C )。
A．温度B．掺杂工艺C．掺杂浓度D．晶格缺陷2．PN结形成后，空间电荷区由(D )构成。
A．价电子B．自由电子C．空穴D．杂质离子3．硅二极管的反向电流很小，其大小随反向电压的增大而(B )。
A．减小B．基本不变C．增大4．流过二极管的正向电流增大，其直流电阻将( C )。
A．增大B．基本不变C．减小5．变容二极管在电路中主要用作(D )。
、A．整流B．稳压C．发光D．可变电容器1．3 是非题1．在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。
(√)2．因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
(×)3．二极管在工作电流大于最大整流电流I F时会损坏。
(×)4．只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。
(×)1．4 分析计算题1．电路如图T1．1所示，设二极管的导通电压U D(on)=0.7V，试写出各电路的输出电压Uo值。
解：(a)二极管正向导通，所以输出电压U0＝(6—0.7)V＝5.3 V。
放大电路的负反馈
1
第四章 放大电路负反馈
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan
中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
第一节 反馈的基本概念
反馈是指将放大电路的输出信号的一部分或全部返回到输入端，并与输入信号 叠加的过程。在放大电路中引入负反馈可以大大改善放大器的性能，因此得到广泛 的应用。
13
第四章 放大电路负反馈
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中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
第四章 放大电路的负反馈
反馈的基本概念
反负馈对放大电路性能的影响
负反馈放大电路分析 本章小结
场效晶体管是一种电压控制型器件， 是利用输入电压产生电场效应来控制输出 电流，它具有输入阻抗高、噪声低、热稳 定性好、耗电省等优点，目前已广泛应用 于各种电子电路中。本章将介绍场效晶体 管的结构、基本特性和放大电路的基本工 作原理。
11
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3.电流串联负反馈放大电路
4.电流并联负反馈放大电路
12
第四章 放大电路负反馈
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二、反馈的分类 1.按反馈极性分类
正反馈：反馈信号使净输入信号得到增强，常应用于各种振荡电路。
负反馈：反馈信号使净输入信号得到削弱 ，多应用于以改善放大电路特性为 目的场合。
模拟电子技术课程标准
《模拟电子技术》课程标准课程编号：08020041总学时数：56学时学分：3.5学分一、课程性质、目的和要求模拟电路是应用物理专业、电子信息科学与技术专业和电气控制及其自动化专业的一门重要的技术基础课程。
其目的是对电子专业的学生进行电子工程基础教育。
通过本课程的学习使学生获得电子技术必要的基本理论、基本知识、基本分析方法和基本技能，了解电子技术发展的概况及前景，为学习后续课程及从事今后的工作打下坚实的基础。
预修课程：高等数学、大学物理、电路分析二、本课程的基本内容第一章常用半导体器件6课时（一）教学目的与要求了解本征、杂质半导体的导电特性及PN结中载流子的运动；掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数；理解稳压管的原理及应用；了解PN结的电容效应；掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数；掌握晶体管的共射特性曲线；了解温度对晶体管参数的影响；掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构，工作原理及相应的特性曲线，了解其与晶体管的异同点。
（二）教学的重点与难点二极管的单向导电性、稳压管的原理；三极管的电流放大原理，如何判断三极管的管型、管脚和管材；场效应管的分类、工作原理和特性曲线。
（三）课时安排：6课时（四）主要内容第一节半导体基础知识（1）课时1、本征半导体2、杂质半导体3、PN结第二节半导体二极管（2）课时1、半导体二极管的常见结构2、二极管的伏安特性3、二极管的主要参数4、二极管的等效电路5、稳压二极管6、其它类型的二极管第三节双极型晶体管（2）课时1、晶体管的结构及类型2、晶体管的电流放大作用…3、晶体管的共射特性曲线4、晶体管的主要参数5、温度对晶体管特性及参数的影响6、光电三极管第四节场效应管（1）课时1、绝缘栅场效应管2、结型场效应管3、场效应管的主要参数4、场效应管与晶体管的比较……第二章基本放大电路 10课时（一）教学目的与要求了解放大电路的性能指标；掌握单管共射放大电路的工作原理；掌握放大电路的静态、动态分析与计算方法（图解法、等效电路法）；掌握放大电路的三种基本接法及其特点；掌握场效应管的等效模型及共源放大电路的原理及特点。
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.
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
负反馈放大电路的四种组态
模拟电子技术
知识点：
负反馈放大电路的四种组态
1.电压串联负反馈放大电路
▪输入以电压形式求和（KVL ）：v id =v i -v f ▪稳定输出电压特点：
▪电压控制的电压源R L ↓→v o ↓→v f ↓→v id (=v i －v f )↑
v o ↑
2.电压并联负反馈放大电路
▪输入以电流形式求和（KCL ）：i id =i i -i f ▪稳定输出电压
▪
电流控制的电压源
特点：
3.
电流串联负反馈放大电路
▪输入以电压形式求和（KVL ）：v id =v i -v f ▪稳定输出电流▪电压控制的电流源特点：
R L i o v f (=i o R f ) v i 一定时 v i d
i o
4.
电流并联负反馈放大电路
▪输入以电流形式求和（KCL ）：i id =i i -i f ▪稳定输出电流
▪电流控制的电流源
特点：
特点小结
串联反馈：输入端电压求和（KVL）
并联反馈：输入端电流求和（KCL）
电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+) (+)
级间电压串联负反馈(+)
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+)
(-)(+)
电压并联负反馈
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+)
(+) (+)
电流串联负反馈
知识点：
负反馈放大电路的四种组态。
模拟电子技术基础第4章
图4.2.2 同相输入放大电路
放大电路的输入电阻Ri→∞ 放大电路的输出电阻Ro=0 图4.2.3 电压跟随器
4.2.3 差动输入(Differential input)放大电路
图 4.2.5 所示为差动输入放大电路，它的两个输入端都有 信号输入。 ui1通过R1接至运放的反相输入端，ui2通过R2、R3分压后接 至同相输入端，而uo通过Rf、R1反馈到反相输入端。
三、开方运算
平方根运算电路如图4.3.5 所示，与图4.3.2所示的除法电路比 较可知，它是上述除法电路的一个特例，如将除法电路中乘法 器的两个输入端都接到运放的输出端，就组成了平方根运算电 路。
图4.3.5 平方根运算电路
4.4
有源滤波器
滤波器的功能及其分类
4.4.1
滤波器是从输入信号中选出有用频率信号并使其顺利通过， 而将无用的或干扰的频率信号加以抑制的电路。 只用无源器件R、L、C 组成的滤波器称为无源滤波器,采用 有源器件和R、C元件组成的滤波器称为有源滤波器。 同无源滤波器相比，有源滤波器具有一定的信号放大和带 负载能力可很方便的改变其特性参数等优点； 此外，因其不使用电感和大电容元件，故体积小，重量轻。 但是由于集成运放的带宽有限，因此有源滤波器的工作频率较 低，一般在几千赫兹以下，而在频率较高的场所，采用LC无源 滤波器或固态滤波器效果较好。
通常用分贝数dB表示，则为
一般情况希望Aod越大越好， Aod越大，构成的电路性能 越稳定，运算精度越高。 Aod一般可达100dB,最高可达140dB 以上。 2、输入失调电压UIO及其温漂 dUIO/dT 如果集成运放差动输入级非常对称，当输入电压为零时，
输出电压也应为零（不加调零装置）。但实际上它的差动输入
模拟电子技术(西电第三版)第4章 差动放大电路与集成运算放大器
4
实图4.1 LM741的管脚排列及序号 (a) 外引脚排列顺序；(b) 符号
5
2. 负反馈的引入 由第3章可知，放大器引入负反馈后，可以改善很多性 能。集成运放若不接负反馈或接正反馈，只要有一定的输入 信号(即使是微小的输入信号)，输出端就会达到最大输出值 (即饱和值)，运放的这种工作状态称为非线性工作状态。非 线性工作状态常用在电压比较器和波形发生器等电路中，这 里暂不考虑。集成运放引入负反馈后，就可工作于线性状态。 线性状态时，输出电压Uo与输入电压Ui之间的运算关系仅取 决于外接反馈网络与输入端的外接阻抗，而与运算放大器本 身参数无关。这一点大家在实训中要充分体会。
6
3. 反相比例运算电路 依外接元件连接的不同，集成运放可以构成比例放大、 加减法、微分、积分等多种数学运算电路。本实训只进行其 中一种运算——反相比例运算的练习。 反相比例运算电路如实图4.2所示。输入信号Ui从反相 输入端输入，同相输入端经电阻接地。这个电路的输出与输 入之间有如下关系：
7
即输出电压与输入电压成比例，比例系数仅与外接电阻Rf、 R1有关，与运放本身的参数无关。同相端所接R2、R3称为平 衡电阻，其作用是避免由于电路的不平衡而产生误差。
43
图 4.1.9 加调零电位器的差动放大器 (a) 射极调零；(b) 集电极调零
44
例4.1.2 图4.1.10(a)为带恒流源及调零电位器的差动 放大器，二极管VD的作用是温度补偿，它使恒流源IC3基本 不受温度变化的影响。设UCC=UEE=12 V，Rc=100 kΩ， RP=200 Ω，R1=6.8 kΩ，R2=2.2 kΩ，R3=33 kΩ，Rb= 10 kΩ，UBE3=UVD=0.7 V，各管的β值均为72，求静态时的 UC1，差模电压放大倍数及输入、输出电阻。
模拟电子技术 放大 反馈
电流并联负反馈
电流串联负反馈
Rg
⊕
Vg
Vi
Vi '
v i
vid
⊕
A⊕
Io
A
F
F
ioR
L
Vo
加于输入回路两点时，
Vf
反馈信号和输入信号
vf
瞬时极性相同为负反馈。
输出端的取样是电流，所以是电流负反馈。
输入端Vid和Vf以串联的方式进行比较，
所以是串联负反馈。
试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。 例5： 解：
环路增益
环路增益 A F 是指放大电路和反馈网络所
形成环路的增益，当 A F >>1时称为深度负
反馈，相当与 1+A F >>1。于是闭环放大倍
数
A 1 Af 1 AF F
环路增益
Vb
AF
Va
负反馈对放大电路性能的影响 负反馈对放大电路性能的影响
反馈放大电路
反馈
在电子系统中把输出回路的电量（电
压或电流）馈送到输入回路的过程。
反馈就是将输出信号取出一部分或全部送回
到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相
输入信号
减后再作用到放大电路的输入端。反馈信号的传
反馈信号
输是反向传输。所以放大电路无反馈也称开环，
净输入信号
放大电路有反馈也称闭环。
净输入信号| Xi' | > | Xi |输出幅度增加 。
V i (1 A v F v ) (1 A v F v ) R i I '
负反馈放大电路分析计算常用方法
R3 R2 R3
· Io
R2 R3 R3
•
R1
+•
•
Ui _
•
_
A
+
R2 R3
F
•
+ U_• o RL
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模拟电子技术基础
闭环电压放大倍数
·
Auf
UU··os+来自•I·o RL I·i R1
_
·
Ai f
RL R1
(R2 R3 )RL R3 R1
•
R1
+•
•
Ui _
•
_
A
+
RL R
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模拟电子技术基础
•+
U_i
+
U_• id
+
_A
+
I•o
+
•
U_o
RL
U• f
_
R F Rof
Rif 输入、输出电阻
Rif
Rof
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模拟电子技术基础
4．电流并联负反馈 —— 电流放大器
••
R1
_
+•
A
+
+
•
U•i
_ _
R2
R3
F
在深度负反馈的条件下
··
Ii ≈ If
U_i
+
+
U_• id
_A
+
U•f R
_
F
I•o
+
•
U_o
RL
故电路的闭环互导增益
A·g f
(模拟电子技术基础教学课件)8.反馈放大电路02
光电隔离器
线
线
解: 已知LED的光强度—性—流过LED的电流io1 —性—电压信号vs
驱动电路需要将电压vs转换为电流io1 选用电流串联负反馈电路
例题 设计一个驱动光电隔离器的放大电路。设vs的变化范围为 0～5V，内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的 Avo=104，Ri=5kΩ，Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电 流。
3. 适当选择反馈网络中的电阻阻值
尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应
4. 通过仿真分析，检验设计是否满足要求
8.5.2 设计举例
例题 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0～ 5V，内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104， Ri=5kΩ，Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电流。
8.4 深度负反馈条件下的近似计算
3. 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。 vi 解：电压串联负反馈
v
+
i
d
+
A
-
-
vf
根据虚短、虚断
反பைடு நூலகம்系数
Fv
vf vo
R1 R1 Rf
Rf R1
闭环增益 （就是闭环电压增益）
Avf
vo vi
1 Fv
1
Rf R1
vo RL
实际上该电路就是第2章介绍的同相比例放大电路，此处 结果与第2章所得结果相同
ii
iid
n
–
R1
p+
if
+
io RL vo
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
模拟电子技术_第四章 负反馈放大电路与基本运算电路
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.1 判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反 馈？直反馈还是交流反馈？
C1
RS + us
– –
RB + + uid RE
–
+VCC
+ 输入 ui 回路
+
C2
输出 回路
+ RL uo
–
RE 介于输入输出回路，有反馈。 反馈使 uid 减小，为负反馈。 既有直流反馈，又有交流反馈。
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1.2 负反馈放大电路的基本类型 一、电压反馈和电流反馈 电压反馈 — 反馈信号取自输出电压的部分或全部。 判别法：使 uo = 0 (RL 短路)， 若反馈消失则为电压反馈。 io A RL uo RL uo A
F
电压 反馈
F
io
电流 反馈
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法：使 io = 0(RL 开路)， 若反馈消失则为电流反馈。
第4 章
负反馈放大电路与 基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型 4.2 负反馈对放大电路性能的影响 4.3 负反馈放大电路应用中的几个问题 4.4 基本运算电路 4.5 集成运放应用电路的测试 第4章 小 结
第 4 章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.6
例 4.1.7
电流串联负反馈
RE — 引入本级电流串联负反馈； 引入级间电流并联负反馈。 规 律：
反馈信号与输入信号在不同节点为串 联反馈，在同一个节点为并联反馈。
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16
4.2 负反馈对放大电路性能的影响 4.2.1 提高放大倍数的稳定性
负反馈条件下,比较闭环增益与开环增益的稳定性:
dA dAf (1 AF )2 dAf 1 dA Af (1 AF ) A
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
17
4.2.2 影响输入电阻和输出电阻 1. 负反馈对输入电阻的影响
ห้องสมุดไป่ตู้
反馈系数： 闭环增益：
I Fi f I o
Re2 I f I Re2 Rf e2
1 1 Rf A if Fi R e2 U o I c2 ( R c2 // R L ) A 闭环电压放大倍数： usf U s R s Ii Io R c2 // R L R R // R L (1 f ) c2 Ii Rs R e2 Rs
xi
+
+
-
xid
基本放大电路 A
xo
xf
反馈网络 F
3
4.1 反馈的基本概念
4.1.1 反馈的定义
xi
+
+
-
xid
基本放大电路 A
xo
2. 反馈放大电路和组成框图 基本放大电路的增益: A=xo/xid 反向传输系数(反馈系数) : xf F xo 反馈放大电路的增益（闭环增益）:
xf
反馈网络 F
4.1.3 负反馈的4种基本组态
1. 电压串联负反馈
电压负反馈电路有稳压特性
uo 开环增益 Au u id
反馈系数
Fu
uf uo
闭环增益
Af
uo 11 u i
4.1 反馈的基本概念
2. 电流串联负反馈
电流负反馈：有稳流特性
i i 互导开环增益 Ag o o uid ube
互阻反馈系数
1 AF
1 AF
A F (2n 1) 180o
27
4.4.2 消除自激振荡的常用方法
方法：减小反馈深度或引入相位校正网络。 目的：破坏自激振荡的幅值条件或相位条件。 措施：在放大电路中加入RC元件组成的校正电路。
常用的消振电路
28
本章作业
作业 P117: 4.6, 4.10
18
倍 引入负反馈后的闭环输入电阻是无反馈的开环输入电阻的 1 AF
(2) 并联负反馈使输入电阻减小 引入负反馈后的输入电阻为
U U U i i i rif I AFI I I I i id f id id U 1 i ) I (1 AF
即
rof
ro 1 AF
忽略反馈网络对It的分流
引入负反馈后的闭环输出电阻是无反馈的开环输出电阻的
1
1 AF
倍
20
2. 负反馈对输出电阻的影响
(2) 电流负反馈使输出电阻增加
忽略反馈网络对Vo’的分压
U U t It AX id t AFI t ro ro
xo Af xi
4
4.1 反馈的基本概念
4.1.2 反馈类型及判断方法
1．直流反馈与交流反馈 仅在直流通路中存在的反馈称为直流反馈，或者说， 反馈量中只含有直流量时，称为直流反馈； 仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈，或者说，反馈 量中只含交流量时称为交流反馈 。 反馈量中既有直流量、又有交流量，这样的反馈称为交、直 流反馈
(1) 串联负反馈使输入电阻增加 开环输入电阻
U ri id I i
闭环输入电阻 U AFU U U U id f id id i rif I I I
i i i
U ) id (1 AF I i
即
F )r rif (1 A i
7
4.1 反馈的基本概念
4.1.2 反馈类型及判断方法
2．正反馈与负反馈 （2）瞬时极性法判别反馈电路是正反馈还是负反馈 例如： 输入信号ui的瞬时极性为（+）， 经三极管后，其集电极电位为负， 发射极电位为正（+）， 因而有反馈时放大电路的净输入信号
ube ui ue ui
Re1和 Re2引入的反馈为负反馈 。
T3的输出回路发射极与Re1一同构成的反馈通路既能引起级 间直流反馈，又能引起级间交流反馈。该反馈是电流串联负反 14 馈。
4.1.4 负反馈放大电路增益的一般表达式
开环增益 反馈系数
A xo xid
F
xf xo
负反馈放大电路增益（闭环增益）
Af xo xi
负反馈放大电路增益的一般表达式为
8
4.1 反馈的基本概念
3. 电压反馈与电流反馈 电压反馈：在输出回路中，若反馈信号取自输出电压，如 图(a) 所示，即反馈信号直接与输出电压成正比； 电流反馈：在输出回路中，若反馈信号取自输出电流，如 图 (b)所示，即反馈信号直接与输出电流成正比。
xi
+
+
-
xid
基本放大电路 A
RL
uo
-
+
xi
22
4.2.3 展宽通频带
无反馈时的通频带f= f H－fL f H 有反馈时的通频带fF = (1+AF) fH 放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。
4.2.4 减小非线性失真
负反馈只能减小反馈环内产生的非线性失真
23
4.3 深度负反馈放大电路的指标计算 4.3.1 深度负反馈的特点
25
4.3.2 深度负反馈条件下放大倍数的计算
例2 电路如图所示。1）判断电路中引入了哪种组态的级间交流 。 A 负反馈。2）求出在深度负反馈条件下的 和 A f usf 解 ： 1）电路引入了电流并联级间 交流负反馈。
2）深度负反馈条件下
I I i f Re2 I e2 Re2 Rf
29
Fr
uf uf u f io ic ic
12
闭环互导增益
Agf
io ui
4.1 反馈的基本概念
3. 电压并联负反馈
电压并联负反馈：有稳压特性 开环互阻增益 Ar 闭环互阻增益
Arf
uo iid
uo ii
互导反馈系数
Fg
if uo
4. 电流并联负反馈
电流负反馈：有稳流特性 电流增益 闭环电流增益
闭环输出电阻为
ro f
U t F )r (1 A o It
21
倍 引入负反馈后的闭环输出电阻是无反馈的开环输出电阻的 1 AF
负反馈对输入输出电阻的影响
(1) 串联负反馈使输入电阻增加 (2) 并联负反馈使输入电阻减小 (3) 电压负反馈使输出电阻减小 (4) 电流负反馈使输出电阻增加
Ai io iid
电流反馈系数
io ii
Fi
if io
13
A if
4.1 反馈的基本概念
例 试判断图示电路中是否存在反馈，哪些元件引入级间直流 反馈，哪些元件引入了级间交流反馈，级间反馈是正反馈还是 负反馈？并进一步判断级间交流是电压反馈还是电流反馈？是 串联反馈还是并联反馈？ 解：电路中多处有的反馈。 电阻Rf1和Rf2组成的反馈通路 引入的是级间直流负反馈
例1 电路如图所示。1）判断电路中引入了哪种极间反馈； 2）求出在深度负反馈条件下的闭环增益。 解： 1）电路引入级间电 压串联负反馈。
2）反馈系数
Re1 U Fuu f U Re1 Rf o
深度负反馈条件下的闭环增益
U U R 1 o Au f o 1 f U U F R e1 i f uu
》1 深度负反馈： 1 AF
》
放大电路的闭环增益： 根据
X Af o X i
1 Af F
和
X F f X o
X 有 X i f
U 串联负反馈： U i f
并联负反馈： Ii I f
24
4.3 深度负反馈放大电路的指标计算 4.3.2 深度负反馈条件下放大倍数的计算
id
即
rif
1 ri (1 A F )
1
引入负反馈后的闭环输入电阻是无反馈的开环输入电阻的
1 AF
倍
19
2. 负反馈对输出电阻的影响
(1) 电压负反馈使输出电阻减小 闭环输出电阻为
U rof t I t
AX U 1 AF t id I t I t U t ro ro
xo xo Axid A xi xid xf xid AFxid 1 AF A Af 1 AF Af
即
其中：（1+AF）为反馈深度是反映反馈程度的重要指标 深度负反馈： 1 AF 1
15
4.1 反馈的基本概念
4.1.4 负反馈放大电路增益的一般表达式
的值对放大电路的影响 讨论反馈深度 1 AF
1 时，则 A A 称为负反馈； 1）当 1 AF f
1时，则 A 当 1 AF f
A 1 F 1 A F
称为深度负反馈；
A ，说明引入了正反馈后； 1 时， A 2）当 1 AF f
0 ( AF 1) 时， Af , 称为自激振荡。 3）当 1 AF
2
4.1 反馈的基本概念
4.1.1 反馈的定义
1. 反馈： 就是将放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全 部，通过某种电路（称为反馈网络）送回到输入端，与外部 所加输入信号共同形成放大电路的输入信号（电压或电 流），以影响输出量（电压或电流）的过程。 2. 反馈放大电路和组成框图