4-2 负反馈对放大电路性能的影响
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放大电路的负反馈
负反馈对放大电路的影响
负反馈对放大电路性能的影响
在放大器中 引入负反馈
降低了放大倍数
使放大器的某些性能得以改善：
➢ 提高增益的稳定性 ➢ 减少非线性失真 ➢ 扩展频带 ➢ 改变输入电阻 ➢ 改变输出电阻
返回
一. 提高放大倍数的稳定性
闭环时
A F
1
A A F
只考虑幅值有
A AF 1 AF
有反馈时：
Rif
=
ui =
ii
ui id if
=
id
ui uoF
=
ui
=
ui
id id AF id (1 AF )
= Ri 1 AF
ii
id
+
+
+
ui
ud
--
Ri
if
ii
id
+
+
+
ui
ud
-
-
Rif
Ri A
Ro uo
Rf
Ri A
Ro
uo
+
RL uo -
+
RL uo -
五.负反馈对输出电阻的影响
uo
加反馈后
ud
ui
+
A
–
uf F
改善
uoo
三.扩展放大器的通频带
放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。
20lg|A|（dB） Am
Amf
0
fLf fL
fH
fHf
无反馈时放大器的通频带： fbw= f H－fL f H
有反馈时放大器的通频带： fbwf= f Hf－fLf f Hf
F（Hz）
(1) 电压负反馈使输出电阻减小
电压负反馈→稳定输出电压（当负载变化时） →恒压源→输出电阻小。
(2) 电流负反馈使输出电阻提高
电流负反馈→稳定输出电流（当负载变化时） →恒流源→输出电阻大。
为改善性能引入负反馈的一般原则
要稳定直流量—— 引直流负反馈 要稳定交流量—— 引交流负反馈 要稳定输出电压—— 引电压负反馈 要稳定输出电流—— 引电流负反馈 要增大输入电阻—— 引串联负反馈 要减小输入电阻—— 引并联负反馈
R1
C1
T1
+V
ui
-V
R2
+VCC
R4
C
R6
T2
T3
V
+
R5
R7
uo
-
V
Rf1
可以证明：fbwf = (1+AF) fbw 放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。
即： Amf× fbwf= Am× fbw
四.负反馈对输入电阻的影响
(1) 串联负反馈使输入电阻增加
无反馈时：
Ri
=
ui ii
ud ii
有反馈时：
ii
+
++
ui ud
Ri A
Ro
--
uo
Ri
Rif
=
ui ii
举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。
（1）希望加入信号后，ic3的数值基本不受R6改变的
影响。
+VCC
R3 R1
R4 R6
C1
+V
ui
-V
T1
T2
T3
V
R2
R5
R7
u+o -
V
Rf1
（2）希望接入负载后，输出电压UO基本稳定。
R3
R1
C1
T1
+V
ui
-V
R2
+VCC R4
R6
T2
T3
V
R5
= ud uf ii
=
ud uo F ii
+
ii
= ud ud AF ii
= ud (1 AF ) ii
+
+
ud
Ri A
Ro
ui
-
uo
-
++
Ri (1 AF )
uf R 1 R f
R
-
if
+
RL uo -
+
RL uo -
(2)并联负反馈使输入电阻减小
无反馈时：
Ri
=
ui ii
ui id
R7
u+o -
V
Rf2
（3）希望输入端向信号源索取的电流小。
R3
R1
C1
T1
+V
ui
-V
பைடு நூலகம்
R2
R4 T2 R5 Rf2
+VCC R6
T3
V
R7
u+o -
V
（4）希望稳定静态工作点。
解：以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳定 静态工作点。
如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？
R3
则 dAF
1
dA (1 AF )2
dAF 1 dA AF 1 AF A
即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍
另一方面:
在深度负反馈条件下
A F
1 F
即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的
线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。
二. 改善放大电路的非线性失真
加反馈前
ui
A
失真
负反馈对放大电路的影响
负反馈对放大电路性能的影响
在放大器中 引入负反馈
降低了放大倍数
使放大器的某些性能得以改善：
➢ 提高增益的稳定性 ➢ 减少非线性失真 ➢ 扩展频带 ➢ 改变输入电阻 ➢ 改变输出电阻
返回
一. 提高放大倍数的稳定性
闭环时
A F
1
A A F
只考虑幅值有
A AF 1 AF
有反馈时：
Rif
=
ui =
ii
ui id if
=
id
ui uoF
=
ui
=
ui
id id AF id (1 AF )
= Ri 1 AF
ii
id
+
+
+
ui
ud
--
Ri
if
ii
id
+
+
+
ui
ud
-
-
Rif
Ri A
Ro uo
Rf
Ri A
Ro
uo
+
RL uo -
+
RL uo -
五.负反馈对输出电阻的影响
uo
加反馈后
ud
ui
+
A
–
uf F
改善
uoo
三.扩展放大器的通频带
放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。
20lg|A|（dB） Am
Amf
0
fLf fL
fH
fHf
无反馈时放大器的通频带： fbw= f H－fL f H
有反馈时放大器的通频带： fbwf= f Hf－fLf f Hf
F（Hz）
(1) 电压负反馈使输出电阻减小
电压负反馈→稳定输出电压（当负载变化时） →恒压源→输出电阻小。
(2) 电流负反馈使输出电阻提高
电流负反馈→稳定输出电流（当负载变化时） →恒流源→输出电阻大。
为改善性能引入负反馈的一般原则
要稳定直流量—— 引直流负反馈 要稳定交流量—— 引交流负反馈 要稳定输出电压—— 引电压负反馈 要稳定输出电流—— 引电流负反馈 要增大输入电阻—— 引串联负反馈 要减小输入电阻—— 引并联负反馈
R1
C1
T1
+V
ui
-V
R2
+VCC
R4
C
R6
T2
T3
V
+
R5
R7
uo
-
V
Rf1
可以证明：fbwf = (1+AF) fbw 放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。
即： Amf× fbwf= Am× fbw
四.负反馈对输入电阻的影响
(1) 串联负反馈使输入电阻增加
无反馈时：
Ri
=
ui ii
ud ii
有反馈时：
ii
+
++
ui ud
Ri A
Ro
--
uo
Ri
Rif
=
ui ii
举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。
（1）希望加入信号后，ic3的数值基本不受R6改变的
影响。
+VCC
R3 R1
R4 R6
C1
+V
ui
-V
T1
T2
T3
V
R2
R5
R7
u+o -
V
Rf1
（2）希望接入负载后，输出电压UO基本稳定。
R3
R1
C1
T1
+V
ui
-V
R2
+VCC R4
R6
T2
T3
V
R5
= ud uf ii
=
ud uo F ii
+
ii
= ud ud AF ii
= ud (1 AF ) ii
+
+
ud
Ri A
Ro
ui
-
uo
-
++
Ri (1 AF )
uf R 1 R f
R
-
if
+
RL uo -
+
RL uo -
(2)并联负反馈使输入电阻减小
无反馈时：
Ri
=
ui ii
ui id
R7
u+o -
V
Rf2
（3）希望输入端向信号源索取的电流小。
R3
R1
C1
T1
+V
ui
-V
பைடு நூலகம்
R2
R4 T2 R5 Rf2
+VCC R6
T3
V
R7
u+o -
V
（4）希望稳定静态工作点。
解：以上两种反馈都同时具有交、直流反馈，所以能够稳定 静态工作点。
如果要求只引入直流负反馈，去除交流反馈。怎样接？
R3
则 dAF
1
dA (1 AF )2
dAF 1 dA AF 1 AF A
即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍
另一方面:
在深度负反馈条件下
A F
1 F
即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的
线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。
二. 改善放大电路的非线性失真
加反馈前
ui
A
失真