负反馈对电路的影响
第3章 放大电路中的负反馈
负反馈放大器的基本关系式
为了研究各种形式负反馈放大器的共同特点， 我 们可以把负反馈放大器抽象为下图所示的方框图形式。
主要包括基本放大电路和反馈网络两大部分。若 没有反馈网络，仅有基本放大电路，则该电路就是一 个开环放大电路。有了反馈网络， 该电路则为闭环 放大电路。图中箭头表示信号的传递方向。在这里我 们是按照理想情况来考虑的，即在基本放大电路中， 信号是正向传递， 而在反馈网络中，信号是反向传 递。
器的闭环放大倍数（或称闭环增益）， A f 表示，
Af
Xi
Xo
Xo
Af
Xi
Xo
Xd
Xo
Xd X f
1
Xf
Xo
Xo Xd
即
Af
A
1 AF
此式即负反馈放大器放大倍数（即闭环放大倍数）
的一般表达式，又称为基本关系式，它反映了闭环放
大倍数与开环放大倍数及反馈系数之间的关系，在以
后的分析中经常使用。
在式中，
量以电流的方式叠加，输入量和反馈量则均用电流表
示。
反馈的类型与判别
1.反馈的分类及判别
对反馈可以从不同的角度进行分类。 按反馈的极 性可分为正反馈和负反馈；按反馈信号与输出信号的 关系可分为电压反馈和电流反馈；按反馈信号与输入 信号的关系可分为串联反馈和并联反馈；按反馈信号 的成分又可分为直流反馈和交流反馈。
可以通过增加放大电路的级数来弥补。
(2)
若|1＋
A
F
|＜1， 则|
Af
|＞| A |。 这
种情况为正反馈，反馈的引入加强了净输入信号。
(3) 若|1＋
A
F
|=0， 则|
Af
|→∞。这就是说，
电路中的负反馈和正反馈的作用
电路中的负反馈和正反馈的作用电路中的反馈机制对于电子系统的稳定性和性能起到重要的作用。
其中，负反馈和正反馈是两种常见的反馈方式，它们分别具有不同的作用和特点。
一、负反馈的作用负反馈是指将电路输出的一部分信号作为反馈信号，与输入信号进行比较后形成差值，再经过校正后反馈给输入端，从而调节电路输入输出之间的关系。
负反馈的主要作用包括以下几个方面：1. 改善电路的稳定性：负反馈可以使电路具有较高的稳定性。
当输入信号发生变化时，负反馈可以通过反馈路径将一部分改变的信号返回输入端，从而减小输入与输出之间的差异，保持电路的稳定性。
2. 扩大电路的带宽：负反馈可以通过抑制电路的输出信号波动，降低电路的非线性畸变，从而扩大电路的带宽。
在放大电路中，负反馈可以提高放大器的线性度和频率响应，并减小失真。
3. 提高电路的增益稳定性：负反馈通过控制电路的增益，使其在不同工作状态下具有相对稳定的放大倍数。
这样可以使电路在面对不同负载和输入信号时能够保持较为稳定的增益。
二、正反馈的作用正反馈是指将电路输出的一部分信号作为反馈信号，与输入信号相加后输出，从而增加输入信号的幅度。
正反馈的主要作用包括以下几个方面：1. 增加电路的增益：正反馈可以使电路的增益不受限制地增加。
通过将输出信号一部分反馈到输入端，并与输入信号相加，使得输出信号不断放大，实现正反馈的增益效应。
2. 产生自激振荡：正反馈在某些电路中可以引起自激振荡。
当反馈信号经过放大后再次回到输入端，经过多次放大后，电路会出现自激振荡的现象。
这在一些振荡电路和发生器电路中得到应用。
3. 产生非线性特性：正反馈可以引起电路的非线性特性。
当输入信号经过正反馈后，输出信号与输入信号的关系不再是线性的，而呈现出非线性的特点。
这在一些特定的电路设计中能够实现特定的功能。
综上所述，电路中的负反馈和正反馈在调节电路性能和功能发挥上起到了重要的作用。
负反馈通过稳定性、线性度和频率响应等方面的优化，提高了电路的性能；而正反馈则可以增强电路的增益、引起自激振荡、产生非线性特性等，为一些特殊应用提供了解决方案。
实验3-负反馈对放大电路的影响
实验三负反馈对放大电路的影响
一、实验目的
1、加深对负反馈对放大器性能的理解。
2、学习电压串联负反馈放大器的对放大电路性能的影响。
二、实验内容
1、电压串联负反馈对放大倍数的影响
数据表如下：(信号源选择10mv/1kHz)
数据分析：
电压负反馈的特点是稳定输出电压，当输入信号大小一定时，由于负载减小或其他因素导致输出电压下降；引入串联负反馈使净输入电压减下。
有反馈时比无反馈是电压放大倍数减小。
2、 电压串联负反馈对放大倍数稳定性的影响
数据表如下：
数据分析：
dA f A f
=
11+AF
·
dA A
由上述数据可知，电压负反馈当输入信号大小一定时，由于负载的减小导致输出电压下降，该电路进行自动调节：R L ↓→u o ↓→u f ↓→u id ↑→u o ↑
反馈的结果牵制了输出电压的下降，从而使输出电压基本稳定。
3、 电压串联负反馈对输入电阻的影响
数据表如下：R I =U I U S −U I
R S
数据分析：
由以上数据可看出，当输出电阻一定时，引入电压串联负反馈。
使净输入电压u id减小，因而输入电流也减小，故引入电压串联负反馈会增大输入电阻。
4、电压串联负反馈对输出电阻的影响
−1)R L
数据表如下：R O=(U OO
U O
数据分析：
引入电压串联负反馈会减小输出电阻。
4负反馈对放大电路性能的影响
本继页续完
负反馈对放大电路性能的改善
一、稳定放大倍数
2. 增益恒定程度的定量分析
—dA—f
1 = ———
· d—A
Af (1+AF) A
上式表明 , 有负反馈时电 路受外界影响的增益相对变 化只是开环增益相对变化的 1/(1+AF)。
变 电压Af增益和电流增益
Xs 换 Xi
Xid 基本放大
XO
网
电路A
—|U—s | |Un |
闭环电路的信噪比的
+ 推- 导Un +
Us -
+ 开环放大
Ui -
电路Au1
Au1Us Au1Un
输出信号的信噪比
S / N =|—Au—1U—S | = —|U—S | |Au1Un | |Un |
- Un +
负反馈对放大电路性能的改善
二、减少非线性失真
1、负反馈减少非线性失
真原理。
引入负反馈尤其是深度负
反馈后,闭环放大电路( 反馈
环)的电压增益为：
Af
——1 F
=
—uu—io =常数<Au
电压增益虽然减少了，但
很大的范围内电压增益基本
是线性的。
注意：负反馈减少非线性 失真所指的是反馈环内的失 真。如果输入波形本身就失 真的,这时即使引入负反馈,也 是无济于事的。
单击此观看 单击此进入
负反馈示减波器少演非示 线负性反馈失减少
2、负反馈得减以少减非少线。性失真
真过程
减少非线性 失真过程
非线性失真 过程演示
过程
Af
在比较环节上， Xi与Xf相减，得出 新的净输入Xid ， 造成预失真。
模拟电路：6-2 负反馈对放大电路性能的影响
c3 e3
T3 C2
+ U i
C1
e1
Re1
+ U
O
Re3
-
RF2
电压并联负反馈
【例2】如果要求当负反馈放大电路的开环增益A的相对变化量 如果要求当负反馈放大电路的开环增益 的相对变化量 为25%时,其闭环增益 f的相对变化量为 ,又要求闭环增益 时 其闭环增益A 的相对变化量为1%, 应选多大? 应选多大? 为100,问A应选多大?这时反馈系数 应选多大? , 应选多大 这时反馈系数B应选多大 解:根据已知条件可得: 根据已知条件可得:
A Af = = 100 1 + AB
dA f 1 dA = Af 1 + AB A
dA f 1 = × 0.25 = 0.01 1 + AB = 25 Af 1 + AB
A = (1 + AB) × 100 = 2500
24 B= ≈ 0.01 2500
【例3】假设单管共射放大电路在无反馈时的中频电压增益为 Aum= -100,fL=30Hz;fH=3kHz,如果反馈系数为 u=-10%,问 , ; ,如果反馈系数为B , 闭环的A 各等于多少? 闭环的 u mf,fL;fH各等于多少? 解:根据已知条件可得: 根据已知条件可得:
引入负反馈后,放大电路的通频带展宽了( 引入负反馈后,放大电路的通频带展宽了(1+AmB)倍. )
四,对输入,输出电阻的影响 对输入, 1,串联负反馈使输入电阻增大 ,
Ii + Ui + Ud + Uf Ri
放大电路
无反馈时: 无反馈时:
XO
引入串联负反馈后: 引入串联负反馈后:
Ud Ri = Ii
负反馈对放大电路性能的影响
Xo
Rif
U i Ii
U i Id
1
1 A F
1
Ri A F
If
F
Rif 1 RAi F
|1
A F
8.11
| 1
并联负反馈方块图
Rif Ri
开路放大倍
2.对输出电阻旳影响
数
⑴电压负反馈
开环放大器
将电压负反馈开环放大器输出用电压源旳等输效出电，阻反
馈网络只从输出端取电压,而不取电流。
U 'o I'o Ro Ao X d Xi=0
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声旳影响
• 放大器旳一种经典旳开环传播特征如图
8.9曲线1所示；它表白了Uo与Ui之间旳非 线性关系。
假如是 (1 A F ) 1
1—开环特征
Uo
2—闭环特征
即深度负反馈，闭
环放大倍数近似为
1/ F 传播特征近似
Ui
为一条直线。
图8.9放大器旳传播特征
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声旳影响
1
Ro AoR FG
结论：电压负反馈稳定输出电压,使输出电压 接近恒压。
⑵电流负反馈
• 将开环放大器输出电 流源等效如图8.13所
开环放大器 旳短路输出
示。
电流
I’o
Xi=0 +
Xd ASXd
Ro
_
U’o
开环放 大器输 出电阻
Ro
Xf F
图8.13 电流负反馈方块图
AS是 短 路 开 环 放大倍数 （即负载短 路时旳放大 倍数）。
⑵电流负反馈 反馈网络只从输出端取电流,而不取电压。
Rof
U 'o I'o
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
负反馈电路-资料
基本放大 电路Ao
反馈回路F 反馈信号
X o
输出信号
反馈电路的三个环节：
放大：
Ao
X o X d
反馈： F
X f X o
叠加： Xd Xi Xf
4
X i +
X d 基本放大
电路Ao
X o
– X f
反馈回路F
Ao
X o X d
F
X f X o
——开环放大倍数 ——反馈系数
=60
EC=15V
有负反馈时：
AF
rb
R'L rbe=1.62
e(1)RE1
k
=60时, AF =-19.4
=50时, AF =-18.6
32
性能比较：
放大倍数
无RF -93
有RF -19.4
输入电阻 输出电阻
1.52k 5 k
5.9k 5 k
RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k
27
例5：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。
RB1 C1
RC C2
ui
ube
RB2 RE1
ie
RE2
CE
+UCC
电流串联反馈
uo
RE2对交流反 馈不起作用
1. 对交流信号： ie
ue
ie
ib
RE1：电流串联负反馈。
ube=ui-ue
28
2. 对直流信号：
UB
RB2 RB1 RB2
UCC
AF
X o X i
——闭环放大倍数
负反馈放大电路实验原理
负反馈放大电路实验原理
负反馈放大电路是一种常见的电子放大电路，其原理是利用负反馈机制来稳定放大电路的增益和频率响应。
在负反馈放大电路中，输出信号的一部分被回馈到输入端，与输入信号相比较，并通过比较器进行比较。
根据比较结果，通过增益调节器，可调节增益值使得输出信号与输入信号达到期望的比例关系。
通过引入负反馈，可以实现以下几个目的：
1. 提高放大电路的稳定性：负反馈可以抑制放大器的非线性失真，降低误差和扭曲，从而使得输出信号更加稳定和准确。
2. 控制放大电路的增益：负反馈可以通过增益调节器来控制放大器的增益大小，使得输出信号与输入信号之间的比例关系可以根据需要进行调整。
3. 拓宽频率响应：负反馈可以扩大放大电路的频率响应范围，提高放大器的带宽。
4. 降低噪声：负反馈可以降低噪声的影响，提高信噪比。
总之，负反馈放大电路通过引入负反馈机制，可以提高放大电路的性能和稳定性，使得输出信号更加准确和稳定。
负反馈对放大电路性能的影响
（2）将输入电流i1转换成与之成稳定线性关系的输出电流io。 （3）将输入电流iI转换成稳定的输出电压uO。
±10%，此时闭环电压放大倍数 Af 的相对变化量等于多
少？ 解：① 反馈系数
F
U f U o
R1 R1 RF
2 2 18
0.1
反馈深度 1 A F 1 105 0.1 104
② 闭环放大倍数
.
.
A 105
Af 1 A F 104 10
③ Af 的相对变化量
dAf 1 dA 10% 0.001% Af 1 AF A 104
基本放大电路的通频带 反馈放大电路的通频带
fbw=fH-fL≈fH fbwf=fHf-fLf≈fHf
f (1 A F ) f
bwf
m
bw
20lg A
20lg Am
20lg Amf
3dB 3dB
fbw fbwf
fLf fL
fH fHf
f
负反馈对通频带和放大倍数的影响
6.5.4 减小非线性失真和抑制干扰
Ii
.
Ii
.
If
Ri
U i Ii
Rif
U i Ii
U i Ii If
U i Ii A FIi
图 6.5.3 并联负反馈对 Ri 的影响
得：
Rif
Ri 1 A F
结论：引入并联负反馈后，输入电阻减小为无负反
馈时的 1/ (1 A F ) 。
二、负反馈对输出电阻的影响
1. 电压负反馈减小输出电阻
高频段的放大倍数分别为 Amf 和 A Hf，上限频率为 fHf。
负反馈对放大电路性能的影响(一)
RL变大或三极管β 变大
输出电压VO增大
反馈电压Vf增大
输出电压VO减小
净输入电压Vbe减小
明确目标
操作示范
合作学习
三、负反馈使非线性失真减小
展示评价
注意：负反馈只能改善反馈环内引起的失真，对 于信号源引起的失真无法改善。
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
1. 放大器引入负反馈后，它的性能变化是( A )
负反馈对放大电路的影响
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
1.掌握负反馈对放大器的影响 2.学会推导负反馈放大电路的放大倍数
明确目标
操作示范合作学习源自展示评价复习提问：
1、什么叫反馈？
2、根据反馈极性，反馈如 何分类？用什么办法判断？
3、负反馈放大器有哪四种 类型？如何判断？
反馈：在放大电路中，从输 出端把输出信号的部分或全 部通过一定的方式回送到输 入端的过程称为反馈。
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
一放大器无反馈时的放大倍数为100，加入负 反馈后，放大倍数下降为20，它的反馈深度为多 少？，反馈系数为 多少？
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
作业：已知某放大电路在输入信号电压 为10mV时，输出电压为3V；当加上负反 馈后，达到同样的输出电压需要将输入 信号加大到100mV，求其所加的反馈深 度和反馈系数F的值。
可分为正反馈和负反馈； 可用瞬时极性法判断。
电压串联、电压并联、 电流串联、电流并联 四种类型；可根据取 样处和比较处的连接 方式判断。
明确目标
操作示范
一、负反馈使放大倍数下降
合作学习
负反馈对电路的影响
负反馈对电路的影响负反馈对放⼤电路的影响所谓负反馈放⼤电路的反馈组态，⾸先要清楚⼀个前提，那就是⼀定说得是交流反馈下的情况，在直流反馈中不会涉及组态的概念。
⽽且⼤家还要注意⼀定要是负反馈放⼤电路才提这个组态的概念，正反馈电路中也没有这种提法。
对于（交流）负反馈放⼤电路来说，我们经常是分成四种反馈组态来进⾏分析：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。
很多学⽣学习完这部分内容后并不能建⽴起⼀个清楚的思路，到底为什么要分出这四种组态？在设计电路时如何确定选择哪种反馈？现将负反馈放⼤电路反馈组态的问题简单总结⼀下，希望对⼤家能有所帮助：1.电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定，也就是说有⼀个基本稳定的输出电压。
2.电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定，即有⼀个基本稳定的输出电流。
3.串联反馈是在输⼊端⼀侧外来输⼊信号和反馈信号以电压形式求和，即要想是电路能很好的起到反馈调节作⽤，输⼊信号要是恒压源（或者近似恒压源性质的信号）。
4.并联反馈是在输⼊端⼀侧外来信号和反馈信号以电流形式求和，即要想使电路能很好的起到反馈调节作⽤，输⼊信号要是恒流源（或者近似恒流源性质的信号）。
故：具体在设计电路时选择哪⼀种反馈形式要看具体情况⽽定：如果你设计的电路是需要恒定的电压信号输出，就选电压反馈；若是需要恒定的电流信号输出，就选电流反馈；输⼊端要提供的是恒压性质的信号，就选串联反馈；若输⼊端要提供的是恒流性质的信号，就选电流反馈。
总结：负反馈对放⼤电路性能的影响1）负反馈使放⼤电路增益减⼩，但更稳定，减⼩⾮线性失真，抑制反馈环内噪声，扩展频带2）串联负反馈使输⼊电阻增⼤3）并联负反馈使输⼊电阻减⼩4）电压负反馈使输出电阻减⼩5）电流负反馈使输出电阻增⼤6）电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定7）电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定例如：电压串联负反馈的作⽤：由于电压负反馈使输出电压更稳定，所以必定输出阻抗变⼩；由于是串联负反馈，输⼊阻抗增⼤。
交流负反馈对电路的作用
交流负反馈对电路的作用
嘿，朋友们！今天咱来唠唠交流负反馈对电路那神奇的作用。
你想啊，电路就像一辆奔跑的汽车，而交流负反馈呢，就好比是那车上的刹车和方向盘。
它能让电路这辆车跑得更稳、更听话。
比如说吧，没有交流负反馈的时候，电路可能就像个调皮的孩子，一会儿跑得快，一会儿跑得慢，让人捉摸不透。
但有了交流负反馈，就像给这孩子套上了缰绳，能把它的行为给规范起来。
它可以让电路的增益更加稳定呀！就好像你盖房子，要是没有个标准，那房子盖出来可能歪七扭八的。
交流负反馈就能保证这个增益不会乱变，让电路的性能一直保持在一个比较好的状态。
而且啊，它还能改善电路的频率响应呢！这就好比你唱歌，要是声音一会儿高一会儿低，那多难听啊。
交流负反馈能让电路的声音一直很动听，不会出现那种奇怪的波动。
再想想，要是没有交流负反馈，电路可能会出现各种各样的问题，就像人要是没有约束，那还不得乱套了呀！它能让电路更可靠，更耐用。
这多重要啊，咱可不想用着用着电路突然就出毛病了吧？
你说交流负反馈是不是很神奇？它就像一个默默守护电路的小天使，虽然不显眼，但却发挥着至关重要的作用。
它能让电路变得更优秀，更出色，为我们的生活带来各种便利。
所以啊，可别小瞧了这交流负反馈，它真的是电路的好帮手呢！没有它，电路可就没那么听话、没那么好用咯！咱得好好感谢它为我们做的这些贡献呀！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
负反馈对放大电路的影响
所谓负反馈放大电路的反馈组态，首先要清楚一个前提，那就是一定说得是交流反馈下的情况，在直流反馈中不会涉及组态的概念。
而且大家还要注意一定要是负反馈放大电路才提这个组态的概念，正反馈电路中也没有这种提法。
对于（交流）负反馈放大电路来说，我们经常是分成四种反馈组态来进行分析：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。
很多学生学习完这部分内容后并不能建立起一个清楚的思路，到底为什么要分出这四种组态？在设计电路时如何确定选择哪种反馈？
现将负反馈放大电路反馈组态的问题简单总结一下，希望对大家能有所帮助：
1.电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定，也就是说有一个基本稳定的输出电压。
2.电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定，即有一个基本稳定的输出电流。
3.串联反馈是在输入端一侧外来输入信号和反馈信号以电压形式求和，即要想是电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒压源（或者近似恒压源性质的信号）。
4.并联反馈是在输入端一侧外来信号和反馈信号以电流形式求和，即要想使电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒流源（或者近似恒流源性质的信号）。
故：具体在设计电路时选择哪一种反馈形式要看具体情况而定：如果你设计的电路是需要恒定的电压信号输出，就选电压反馈；若是需要恒定的电流信号输出，就选电流反馈；输入端要提供的是恒压性质的信号，就选串联反馈；若输入端要提供的是恒流性质的信号，就选电流反馈。
总结：负反馈对放大电路性能的影响
1）负反馈使放大电路增益减小，但更稳定，减小非线性失真，抑制反馈环内噪声，扩展频带
2）串联负反馈使输入电阻增大
3）并联负反馈使输入电阻减小
4）电压负反馈使输出电阻减小
5）电流负反馈使输出电阻增大
6）电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定
7）电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定
例如：电压串联负反馈的作用：
由于电压负反馈使输出电压更稳定，所以必定输出阻抗变小；由于是串联负反馈，输入阻抗增大。