负反馈放大器
史上最全!负反馈放大器电路详解
史上最全！负反馈放大器电路详解
负反馈放大器
在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。
在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。
正反馈和负反馈概念
放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。
1.反馈方框图
如图4-1所示是反馈方框图。
从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。
第5章_放大器中的负反馈
电流反馈。
假设输入端交流短路， RE 上的反馈依然存在
假设 vi 瞬时极性为 ○ + →则 ve(即 vf )极性为 ○ + 负反馈。 因净输入电压 vbe = vi - vf < vi 结论： RE 引入电流串联负反馈。
串联反馈。
14
例3
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
RB RC1 RC2 VCC RB RC1 RC2 VCC
+ vo -
7
电流串联负反馈
开环互导增益 互阻反馈系数 闭环互导增益
Ag io / v i
RS
+ vs -
v+ + i Ag i v - v+ f kfr
io R L
k fr v f / i o
Agf Ag /(1 Ag kfr )
电流并联负反馈
开环电流增益
Ai io / ii
○ +
+
vi
○ ○ vo Rf R E2 + +
vi
○ +
-
○ ○ ○ vo Rf RE2 +
-
RE1
RE1
电流并联负反馈
Rf
电流串联正反馈
Rf R1
R1
vs+ -
○ +
+
A
○ vo v+ s
○+
○+ +
A
○ vo +
电压并联负反馈
电压串联负反馈
15
例4
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
VCC RC1 Rs RC2 RC3 vo
若 xf 与 xi 反相，使 xi 增大的，为正反馈。
放大电路中的负反馈
把电子系统输出信号（电流或电压）的一部分或全部，经过一定的电路 （称为反馈网络），回送到放大电路的输入端，和输入信号叠加的连接方式称 为反馈。若反馈信号削弱输入信号而使放大倍数降低，则为负反馈；若反馈信 号增强输入信号，则为正反馈。
负反馈主要用于改善放大电路的性能，正反馈主要应用于振荡电路、电压 比较器等方面。不含反馈支路的放大电路称为开环电路，引入反馈支路的放大 电路称为闭环电路。
AF
|
1，则有
Af
≈
1 F
。
说明：深度负反馈时，闭环放大倍数与电路的开环放大倍数无关，只与反
馈电路的参数有关，基本不受外界影响。反馈深度越深，放大电路越稳定。
5）放大倍数的相对变化量。
dAf dA 1
Af A 1 AF
dAf
dA
式中： Af 为有反馈时的放大倍数相对变化量； A 为无反馈时的放大倍数相对
1）直流反馈：反馈信号只有直流成分。 作用：能够稳定静态工作点。 2）交流反馈：反馈信号只有交流成分。 作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au 、Ri 、 Ro 有影响。 3）交直流反馈：反馈信号既有交流成分又有直流成分。
从放大器输出端的取样物理量看，判断反馈量是取自电压还是电流。 1）电压反馈：反馈信号采样输出电压，大小与输出电压成比例。 作用：能够稳定放大电路的输出电压，减小电路的输出电阻。 2）电流反馈：反馈信号采样输出电流，大小与输出电流成比例。 作用：能够稳定放大电路的输出电流，增大电路的输出电阻。
1）开环放大倍数——未引入反馈的放大倍数。
A Xo Xo Xo Xi Xi Xf Xi F X o
2）反馈系数——反馈信号与输出信号之比
F Xf Xo
3）闭环放大倍数——包括反馈在内的整个放大电路的放大倍数。
负反馈放大器实验报告
负反馈放大器【实验目的】1、 加深负反馈对放大器工作性能影响的认识。
2、 掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。
【实验仪器】双踪示波器、低频信号发生器、万用表、直流稳压电源 【实验原理】 1、 基本概念及分类负反馈放大器就是采用了负反馈措施（即将输出信号的部分或全部通过反馈网络送回输入端，以消弱原输入信号）的放大器。
负反馈放大器有电压串联、电压并联、电流串联和电流并联四种基本组态。
如图1所示的方框图有：图 1 负反馈放大器方框图01f f x A A x AF==+ 1B AF =+B 称为反馈深度。
当1D时，1f A F≈2、 负反馈放大器对性能的影响 （1）放大倍数的稳定性提高11f fA AA AF A∆∆=•+ （2）通频带扩展为原有的（1+AF ）倍。
（3）减少非线性失真及抑制噪声。
（4）对输入、输出电阻的影响。
串联负反馈输入电阻增加，并联负反馈输入电阻减小；电压负反馈输出电阻减小，电流负反馈输出电阻减少，电流负反馈输出电阻增大。
【实验内容及步骤】 实验电路如图2所示：图 2 负反馈放大器实验电路1、 调整各级静态工作点2、 测量负反馈对放大倍数稳定性的影响（1） 测量基本放大器放大倍数的变化量。
（2） 测量负反馈放大器放大倍数的变化量。
（3） 计算相对变化量。
3、 观测负反馈放大器扩展通频带的作用。
4、 测量负反馈对输入电阻的影响。
【数据记录】实验数据记录在表1中：表格 1【数据分析与处理】由记录的数据可以看出，有反馈时：6.25%21.587A A ∆== 无反馈时：203046.58%A A ∆== 可见增益稳定性提高了，但并不理想，考虑到实验条件，示波器显示不准，读数有误差应为主要原因。
【总结】由这次试验可明显得到以下结论： 1、 引入负反馈会牺牲增益；2、引入负反馈后增益的稳定性提高了；3、引入负反馈能大大扩宽通频带；4、引入负反馈能增大输入电阻。
实验四 负反馈放大器
实验四 负反馈放大器一. 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. 预习要求1．复习教科书中有关负反馈的内容，负反馈放大器的工作原理。
2．掌握输入、输出电阻的测量方法、测量步骤。
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．负反馈对放大器放大倍数的影响 负反馈放大器由基本放大器和反馈网络组成， 如图1所示。
图中的X 表示信号，它即可代表电压又可 代表电流，箭头表示信号传输的方向。
反馈网络 图1 负反馈放大器的组成框图从输出信号o X 中取出反馈信号f X ，使f X 与外加输入信号i X 相叠加，得到净输入信号di X 。
对于负反馈来说： di X = iX -f X （1） 上式中，i X 与f X 的相位相同，故di X < iX 。
从图中可以看出，基本放大器（无反馈时）的放大倍数A（开环放大倍数）和反馈网络的反馈系数F 分别为： dio X X A= （2） ofXX F= （3）反馈放大器的放大倍数fA （闭环放大倍数）为： io f X X A = （4） 联立求解式（1）、（2）、（3）、（4）便得到闭环放大倍数的一般表达式。
F AA A f +=1 （5） A是在无反馈时，需考虑负载电阻R L 和反馈网络的负载作用时基本放大器的放大倍数。
从式（5）可知，加入负反馈后，放大器的放大倍数减小到开环放大倍数的1/（1+A F ）倍。
（1+AF ）称为反馈深度。
当A F >>1，称为深度负反馈，此时： FA f 1≈= 放大器的放大倍数只由反馈系数F决定，与晶体管的参数无关。
2． 负反馈的基本类型根据反馈网络在放大器输出端的取样信号是电压还是电流，负反馈可分为电压负反馈 和电流负反馈，根据反馈信号在放大器的输入端与输入信号是串联还是并联，负反馈又可分为串联负反馈和并联负反馈。
负反馈放大器 原理
负反馈放大器原理
负反馈放大器是一种基本电路，利用负反馈原理来增大信号的幅度。
它包括一个放大器和一个反馈网络。
放大器部分负责放大输入的信号，通常采用晶体管、管子或运算放大器等元件。
放大器的增益决定了信号被放大的程度。
反馈网络部分负责将放大器的输出信号与输入信号进行比较，然后将结果反馈给放大器的输入端。
这个反馈信号通常是输出信号的一部分，并与输入信号相反相位。
当放大器的输出信号被反馈到输入端时，会与输入信号进行干涉，使得输出信号与输入信号趋于一致。
这种干涉现象被称为负反馈。
通过负反馈，放大器的输入信号与输出信号之间的差异变小，可以实现以下几个结果：
1. 增大放大器的输入阻抗，使其更好地适应源电路。
2. 减小放大器的输出阻抗，使其更好地驱动负载电阻。
3. 提高放大器的线性度，减小非线性失真。
4. 提高放大器的稳定性，减小由于温度变化、器件差异等原因引起的漂移。
负反馈放大器的增益可以通过控制反馈系数来调节，可以使放大器工作在不同的增益范围内。
总之，负反馈放大器利用反馈原理，通过将一部分输出信号反馈到输入端，可以改善放大器的性能，使其更加稳定、线性，并提高输入输出的匹配程度。
运算放大器负反馈原理
运算放大器负反馈原理摘要：1.运算放大器负反馈的概念2.负反馈的作用3.负反馈的实现方式4.负反馈对运算放大器的影响5.负反馈的应用正文：一、运算放大器负反馈的概念运算放大器负反馈是指将运算放大器输出信号的一部分或全部以一定方式和路径送回到输入端，作为输入信号的一部分。
这种反馈作用使得运算放大器的闭环增益趋于稳定，消除了开环增益的影响。
二、负反馈的作用负反馈主要有以下作用：1.提高闭环增益的稳定性：通过引入负反馈，使得运算放大器的闭环增益与期望值匹配，从而使得闭环增益更加稳定。
2.减小系统偏差：负反馈能够减小系统输出与系统目标的误差，使系统趋于稳定。
3.抑制零点漂移：通过负反馈，可以消除运算放大器输入端零点漂移的影响，提高电路的稳定性。
三、负反馈的实现方式负反馈的实现方式主要有以下两种：1.电流取样：将运算放大器输出端的电流通过一定的电阻取样，形成反馈电流，再与输入端的电流相减，从而实现负反馈。
2.电压取样：将运算放大器输出端的电压通过一定的电阻取样，形成反馈电压，再与输入端的电压相减，从而实现负反馈。
四、负反馈对运算放大器的影响负反馈对运算放大器的影响主要表现在以下几个方面：1.提高闭环增益的稳定性：通过负反馈，运算放大器的闭环增益能够与期望值匹配，从而使得闭环增益更加稳定。
2.减小输出信号的幅值：负反馈使得输出信号的一部分被送回到输入端，与输入信号相减，从而减小了输出信号的幅值。
3.提高输入电阻和输出电阻：负反馈使得运算放大器对输入端和输出端的阻抗发生变化，从而提高了输入电阻和输出电阻。
五、负反馈的应用负反馈在运算放大器电路中应用广泛，主要应用于以下几个方面：1.线性放大电路：通过引入负反馈，可以使得运算放大器实现线性放大。
2.运算放大器的非线性应用：通过引入负反馈，可以使得运算放大器实现诸如求和、求差、积分、微分等非线性功能。
负反馈对放大器性能的影响
负反馈对放大器性能的影响为了改善放大电路的某些性能指标，达到某种预期的目的，常在放大电路中引入某种负反馈组态。
放大电路一旦引入某种组态的负反馈，它的很多性能指标都将被影响，影响的程度均与反馈深度1+A ˙ F ˙ 的大小有关。
本节内容重点在于把握负反馈对放大电路各方面性能影响的结论。
1、结论1——负反馈使放大器的放大倍数下降| 1+ A ˙ F ˙ |1 →负反馈→净输入信号减弱→ X ′ ˙ i X ˙ i → | A ˙ f || A ˙ | 。
即负反馈使放大器的放大倍数下降。
闭环放大倍数A ˙ f = X ˙ o X ˙ i = A ˙ 1+ A ˙ F ˙ 在中频区为表示为A f = X o X i = A 1+AF可见, 闭环放大倍数A f 仅是开环放大倍数A 的1 1+AF 倍。
2、结论2——稳定被取样的输出信号电压负反馈——稳定输出电压U o 。
以图6.8所示的电压串联负反馈电路为例，当某一因素使U o 增大时，反馈过程如下：可见，U o 的变化量大大减小，稳定性大大提高。
电流负反馈——稳定输出电流I o 。
以图6.10所示的电流串联负反馈电路为例，当某一因素使I o 增大时，则反馈过程：可见，I o 的变化量大大减小，稳定性大大提高。
3、结论3——放大倍数的稳定性提高对A f = A 1+AF 求导，整理后d A f A f = 1 1+AF dA A无论何种缘由引起放大倍数发生变化，均可以通过负反馈使放大倍数相对变化量减小，放大倍数的稳定性提高了。
4、结论4——可以展宽通频带放大电路的频率响应引起放大倍数下降，通过负反馈可以展宽通频带。
闭环放大倍数A f 是开环放大倍数A 的1 1+AF 倍，闭环放大电路的通频带B W f 是开环放大电路的通频带BW 的（1+AF ）倍。
增益带宽积不变。
设开环时放大电路在高频段的放大倍数为：A ˙ H = A ˙ m 1+j f f HA ˙ m —— 开环时中频放大倍数f H —— 开环时上限频率引入负反馈后的高频放大倍数为：A ˙ Hf = A ˙ H 1+ A ˙ H F ˙ 整理后得引入负反馈后的中频放大倍数和上限频率A ˙ mf = A ˙ m 1+ A ˙ m F ˙ f Hf =(1+ A ˙ m F ˙ ) f H 。
负反馈放大器
fh f ( 1 A B) fh
fl h
fl 1 AB
负反馈对放大器性能的影响
4、负反馈使放大器的输入、输出阻抗发生变化 由于串联反馈是在原放大器的输入回路串接了一个反馈电压，因而提高了放大器的输入
阻抗；而并联反馈是增加原放大器的输入电流，因而降低了放大器的输入阻抗。电压反馈 使放大器的输出阻抗降低；而电流反馈使放大器的输出阻抗变大。
A f U U O i U S U O U f U A O U O BO U U O (U A 1 O B )1 A BA
1+BA为衡量反馈前弱的重要物理量，称为反馈深度，用F表示F=1+BA。通过上面的分析可知， 引入负反馈会使放大器放大倍数降低，这是缺点。但是事物是一分为二的，负反馈虽然是放大倍 数下降，但它改善了放大器的其它性能，因为负反馈在放大器中仍获得广泛的应用。
表(1-4-1)
EQ(实测） BG1
EQ(理论)
UCEQ (实测）
UCEQ (理论)
ICQ
IE
UE Re
实验内容
③测量放大器的Au、Ri 、RO : 调节信号源频率f＝1KHz，调节信号源的输出大小使Ui＝10mv，当RL=2K时，测出Ui1、UO1 和RL= ∞
时UO1∞ ，并算出Au 、Ri 和Ro填入下表(1-4-2)内。
表(1-4-5)
RL
并联电压负反馈放
大器
2k
∞
Ui1 200mv
Ui
UO1
Au
Ri
RO
实验内容
③测量放大器的上限频率fH 调节信号源输出幅度大小使Ui1 ＝200mv ，按表要求改变信号源频率，测出放大器输出电压UO1，算 出Aus填入表(1-4-6)内。与单级无反馈电路的频率特性曲线画在同一座标上，比较两者的增益、带 宽。
第4章负反馈放大器
电子线路基础
对于电压并联负反馈，由于稳定量是闭环互阻增益，而 信号源接近恒流源，故输出电压是稳定的。稳定过程是，假
设由于某种原因使Ar 增大，这就引起输出电压Uo 增大，通过 反馈网络，反馈电流If也增大了，使得控制电流IΣ减小，于是 Uo下降，结果Uo增大不多。上述过程可表示为
Ar↑→[WB]Uo↑→If↑→IΣ↓(Ii一定)— Uo↓
(2) 要稳定IC3，即保持输出电流不变，应引入电流负反馈。
对于该电路，要保证是负反馈，只能引入电流串联负反馈，
即在e1、e3之间接入一电阻Rf，如图4 -7(c)所示。
电子线路基础
电子线路基础
4.2.2 展宽了通频带
图4 - 8清晰地表明了负反馈展宽频带的作用。 设基本放大 器原来的频率特性|Au|～f, 其带宽为fbw。负反馈放大器相当于 插入了等效衰减网络, 其频率特性(1/Fu)～f的样子是倒过来的
电子线路基础
由图4 - 3可知， 判别是串联反馈还是并联反馈， 可以直 接根据信号源、基本放大器与反馈网络的连接方式确定； 也
可将反馈放大器的输入端短路，这时如果反馈信号作用不到
基本放大器的输入端，则为并联反馈，若反馈信号仍能作用 到基本放大器的输入端，则为串联反馈。 综上所述， 负反馈放大器可以分为表4 - 1列出的4种类 型(也称基本组态)， 它们的组成方框图如图4 - 4所示。
电子线路基础
电子线路基础
Au↑→Uo↑→Uf↑→UΣ↓(Ui一定)— Uo↓ 对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信 号源接近恒压源，故输出电流是稳定的。稳定过程是，假设由
于某种原因使Ag增大，这就引起输出电流Io增大，通过反馈网 络，反馈电压Uf也增大了，使得控制电压UΣ减小，导致Io 下降，结果使Io增大不多。上述过程可表示为 Ag↑→Io↑→Uf↑→UΣ↓(Ui一定)—
实验负反馈放大器的设计与测试
实验四负反馈放大器的设计与测试一．实验目的1．加深理解放大器中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。
2．学会根据给定的技术指标要求设计两级负反馈放大器。
3．进一步熟悉放大器各项性能指标的测量方法。
二．实验原理所谓负反馈，就是以某种方式从输出端取出信号，再以一定的方式加到输入回路中，并且是所加信号极性与原输入极性相反。
根据取出信号和加到输入回路联结方式的不同，负反馈可分为四大类：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
在实际应用中，判断负反馈的类型，可通过考察反馈信号的取得和与输入的联接方式来进行。
若反馈信号直接取自输出电压，则为电压负反馈；若反馈信号直接取自输出电流，则为电流负反馈；若反馈信号直接加到输入端，则为并联负反馈；若反馈信号与输入信号是串联在输入回路中，则为串联负反馈。
负反馈在电子电路中的应用非常广泛，虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在众多方面改善放大器的性能指标，如稳定放大倍数、改变输入电阻和输出电阻、减少非线性失真和展宽通频带等。
具体的性能影响如下：降低放大倍数：A f＝A/(1+FA)，当|1＋AF| 》1时，A f≈1/F；改变输入电阻：对于串联负反馈，提高了|1＋AF|倍，r if＝r i|1＋AF| ；对于并联负反馈，降低了|1＋AF|倍，r if＝r i/ |1＋AF| ；改变输出电阻：对于电压负反馈，降低了|1＋AF|倍：r of ＝r o / |1＋A'F|，A'＝A |R L＝∞；对于电流负反馈,提高了|1＋A "F|倍，r of＝r o / |1＋A "F|，A "＝A |R L ＝0；稳定放大器倍数：负反馈放大倍数的稳定性提高了（1＋AF）倍，△A f / A f＝(△A f/A)/( 1＋AF)减少了非线形失真：输出产生非线形失真的谐波信号降低了|1＋AF|倍。
1．实验的负反馈放大器如图4－1所示，它是一个两级阻容耦合电压串联负反馈放大器，各电路参数由实验者根据给定技术指标要求自行设计。
负反馈放大器课件
在通信系统中的应用
负反馈放大器在通信系统中也有广泛应用，特别是在无线通信和光纤通信领域。 负反馈技术可以提高放大器的线性度和稳定性，减小信号失真和噪声，保证通信 质量。
在通信系统中，负反馈放大器常用于基站、中继站和光端机等设备中，用于放大 和传输语音、数据和图像等信息。
在自动控制系统中的应用
负反馈放大器在自动控制系统中也发 挥着重要作用。通过负反馈技术，可 以减小控制系统的误差，提高系统的 稳定性和精度。
04
负反馈放大器的设计
设计步骤
确定放大器的增益
根据应用需求，计算所需的放 大倍数。
选择合适的反馈网络
根据增益和带宽要求，选择合 适的反馈元件。
确定输入和输出阻抗
根据电路的阻抗匹配要求，计 算输入和输出阻抗。
选择合适的电源电压
根据放大器的电源电压要求， 选择合适的电源电压。
元件选择与计算
01
02
电压反馈放大器通过将输出电压的一部分反馈到输入端，来改变输入电
压或电流，从而影响放大器的增益和频率响应。
02 03
详细描述
电压反馈放大器通常采用电压串联负反馈，其反馈电压取自输出电压， 通过电阻或电容网络反馈到输入端，与输入信号相减，从而减小放大器 的增益并改善稳定性。
特点
电压反馈放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点，适用于电压放大 和缓冲电路。
带宽
总结词
带宽是负反馈放大器的重要性能指标，它决定了放大器的频率响应范围。
详细描述
带宽是指放大器能够正常工作的频率范围，即放大器能够处理的信号频率上限 和下限。在负反馈放大器中，带宽的大小受到反馈系数的调节，反馈系数越大 ，带宽越窄。
噪声性能
总结词
负反馈放大器
负反馈放大器的研究
1. 静态工作点的设置 2. 反馈深度的测量
3. 输出电阻的测量
4. 幅频特性的测量
测试方法 实验底板
保持输入信号Ui ＝5mV不变，以中频段频率f =1kHz时的输 出电压为Uomax及Uofmax
fL/2 fL 开 频率值 环
Uo
fLf/2 fLf 闭 频率值 环
Uof
fo/2 fo
验
交流反馈用于改善放大器的动态性能，直流
原
反馈用于稳定工作点。根据输出端取样方式
理
和输入端比较方式的不同，可以把负反馈放
大器分为四种基本组态：电压串联负反馈、
电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并
联负反馈。图 4-7负反馈放大器为电压串联负
反馈。
负反馈放大器原理图
实 验 原 理
负反馈放大器
什么是负反馈
负反馈放大器
负反馈放大器
1. 掌握反馈深度的测量方法。
实
2. 研究负反馈对放大器各种特性的影响。
验
3. 进一步熟悉常用电子仪器使用。
目
4. 学会失真度仪的使用方法。
的
5. 学会各种仿真仪器的使用。
负反馈放大器
• 直流稳压电源1台。
• 低频信号发生器1台。
实
• 双踪示波器1台。
验
• 晶体管毫伏表1台。
实验目的 实验原理 实验内容 实验仪器 注意事项
负反馈放大器的研究
1. 静态工作点的设置 2. 反馈深度的测量
3. 输出电阻的测量
测试方法
实验底板
保持输入信号不变（ Ui ＝5mV f =1kHz）
开环
Uo
Uo′
Ro
闭环
数字电路 第四章 负反馈放大器
并联负反馈使得输入电阻减小 3、电压负反馈能够稳定输出电压，
使得输出电阻减小 电流负反馈能够稳定输出电流， 使得输出电阻增大 4、负反馈均能展宽通频带， 且减小非线性失真
例：判断反馈类型，若为负反馈说明反馈 对放大器性能的影响
vbe = vi − v f R1 负反馈 C1
Xo
无反馈：Ri =
加入反馈后：
Vi′ Ii
Rif
= Vi Ii
= Vi′+ V f
=
Vi′ I1i Ii
+
Vf Vi′
⋅
Xo Xo
= Ri (1+ AF)
串联负反馈使输入电阻增加（1+AF）倍
2 并联反馈
Ii
I
' i
RS V i I f Ri
Is
X o 无反馈：
Ri
=
Vi
I
' i
加入反馈后：
产生了输出信号，电路 已失去正常放大功能， 处于
“自激”状态。
(3) 环路增益
AF
当AF >> 1时
=
xf x′i
Af
=A 1+ AF
≈
A AF
=
1 F
此时，闭环增益只取决于反馈系数F ，不受晶体管 参数以及其它干扰的影响，放大性能比较稳定。 这种情况称为“深度负反馈”
4.4 负反馈对放大器性能的影响
Vo Io
Vof
=
Vo
+
AX
' i
= Vo + A( X i
−Xf)
= Vo − AX f = Vo − AFVof
第6章-2 负反馈放大器
7.5 负反馈放大电路自激振荡及消除方法
一、产生自激振荡的原因及条件
1、自激振荡： 无输入信号，有输出。 2、产生的原因 （1）定性分析 由波特图可知ϕAF是放大电路和反馈
电路的总附加相移，如果在中频条件下，放大 电路有180°的相移。在其它频段电路中如果出 现了附加相移ϕAF，且ϕAF达到180°，使总的相 移为360°，负反馈变为正反馈。如果幅度条件 满足要求，放大电路产生自激。
（2）定量分析 由于
ɺ A ɺ Af = ɺɺ 1+ AF
ɺɺ AF = −1
当Af趋于无穷时，产生自激振荡，即有：
ɺɺ |1 + AF | = 0 改写为
又可写为 幅度条件 相位条件
ɺɺ | AF |= 1 ϕAF= ϕA+ ϕF=±(2n+1) π
n=0,1,2,3…
ɺɺ [说明]：1、fo是 | AF |= 1 时判断方法] ： 1、当f=fc时 2、当f=fo时 L（fc）>= 0dB 自激 L（fc）< 0dB 不能 ф（ fo ）>= 180º 自激 ф（ fo ）< 180º 不能 自激 不能
3、当
fc < fo fc > fo
二、负反馈放大器稳定裕度
为了使所设计的负反馈放大器可靠稳定的 工作，我们引入稳定裕度的概念，包括： 1、幅值裕度 Gm Gm =20lg f=fc dB<0 ，一般要求： Gm =-10dB 2、相角裕度 фm Фm = 180º- ф（ fo ） ，一般要求: Фm >= 45º
三、常用的消振方法：
1、方法原则： 破坏幅值或相位条件 2、最简便的方法： 调整反馈电阻阻值使 F下降 下 降，即fo下降，使 fo < fc 。此法缺点：F减小是有限的。 F下降， 下降，此时反馈深度也减小。 3、采用补偿的方法使放大器在高频时，幅值衰减很快， 接入电容C（有时还有R）。
负反馈放大器
• 6．1反馈的基本概念及判别方法
•
• • • •
6．2负反馈放大电路的四种基本组态
6．3负反馈放大器的方块图及一般表达式 6．4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6．5负反馈对放大电路性能的影响 6．6负反馈放大器的自激振荡及消除方法
6．1反馈的基本概念及判别方法
一、反馈的定义
AF 称为环路增益。
6.3.2 反馈深度
1 AF 称为反馈深度 A 1 AF Af
它反映了反馈对放大电路影响的程度。可 分为下列三种情况
(1)当 1 AF ＞1时， Af ＜ A ，相当负反馈 (2)当 1 AF ＜1时， Af ＞ A ，相当正反馈
在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地 的极性，可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按 信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，直至判 断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极 性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。
三、电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比 • 例的反馈称为电压反馈； 电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比
VE3 VEE 9.7 15 1mA Re3 5.3
I C1 I C2 0.5 mA VC1 VC2 VCC I C1 Rc1 5 V
解② :可以把差动放大电路看成运放A的输入级。 输入信号加在T1的基极，要实现串联反馈，反 馈信号必然要加在B2。所以要实现串联电压反 馈, Rf应接向B2。
四、 电流并联负反馈
电流并联负反馈的电路如图09.08(a)(b)所示。对 于图(a)电路，反馈节点与输入点相同，所以是电流 并联负反馈。对于图(b)电路，也为电流并联负反馈。
负反馈放大器
三、串联反馈和并联反馈
串联反馈：净输入电压由输入信号和反馈信号串联而成。
判断方法：把输入端短路，如果反馈信号不为零，则为 串联反馈。
并联反馈：净输入电流由反馈电流与输入电流并联而成。
判断方法：把输入端短路，如果反馈信号为零，则为 并联反馈。
二、改善了放大器的频率特性 无反馈时，中频段的电压放大倍数为 A，vo 其上、下限 频率分别为 f和H f。L 加入负反馈后，中频段的电压放大 倍数下降到 Av。o 而高频段和低频段由于原放大倍数较小 其反馈量相对于中频段要小，因此放大倍数的下降量相对 中频段要少，使放大器的频率特性变得平坦。即通频带展 宽了，使放大器的频率特性得到改善。
结论，放大器引入负反馈后，使放大倍数下降；但提 高了放大倍数的稳定性；扩展了通频带；减小了非线性失 真；改变了输入、输出电阻。
4.2.3 射极输出器 一、反馈类型 电路如图所示。其反馈信号 vf 取自发射极，若输出端 短路，则 v f 0 ，所以是电压反馈。用瞬时极性法判别，可 得用，vb 所和以v是e（负即反）v馈f 。极在性输相入同回，路反中馈信vi 号 v削be 弱 v了f ，输所入以信是号串的联作 反馈。综合看来，电路的反馈类型为电压串联负反馈放大器。
由于信号是从晶体管 基极输入、发射极输出， 集电极作为输入、输出公 共端，故为共集电极电路， 又称为：
射极输出器
二、性能分析
交流通路
1.电压放大倍数
vbe vi vo
vbe 一般很小， vo vi 则
于是电压放大倍数为
Av
vo vi
1
（4.2.4）
可见，射极输出器的输出
电子技术3
Rb1 Cb1
Rc Cb2 T
CC
+
RL Ce
+
ui +
Rb2
uo -
Re
ic IC
直流反馈 交流反馈
3.负反馈与正反馈 负反馈与正反馈
负反馈——输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小， 输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小， 负反馈 输入量不变时 放大倍数减小。 放大倍数减小。 正反馈——输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加， 输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加， 正反馈 输入量不变时 放大倍数增加。 放大倍数增加。
+
uO
-
uf
+
-
R e1
R e2
本级反馈
本级反馈
级间反馈
判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。 例：判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。 解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时 存在，来进行判别。 存在，来进行判别。 注意电容的“隔直通交”作用！ 注意电容的“隔直通交”作用！
•
Xi +
•
×
–
•
Xd Xf
Xd
基本放大电路 A
Xo
输出信号
迭加： 迭加：
Xd = Xi − Xf
设Xf与Xi同相
•
•
反馈： 反馈：
反馈网络 F
反馈信号
F=
•
•
Xf
•
Xo
负反馈放大器 AF=Xo / Xi AF称为闭环放大倍数
F称为反馈系数 称为反馈系数
框图中各个各量既可为电压也可为电流， 框图中各个各量既可为电压也可为电流，在不 同的反馈类型中，这些量有不同的含义， 同的反馈类型中，这些量有不同的含义，其规律 为： 电压反馈，输出量用电压； 电压反馈，输出量用电压； 电流反馈，输出量用电流； 电流反馈，输出量用电流； 串联反馈，输入端各量均用电压； 串联反馈，输入端各量均用电压； 并联反馈，输入端各量均用电流。 并联反馈，输入端各量均用电流。 见表3.1.1) （见表
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（1）两个网络：基本 放大器，反馈网络。
反馈量
反馈网络 F
（2）四个量：Xi、Xid（Xi′）、Xf、Xo 分别称为：原输入量、 净输入量、反馈量、输出量。用X表示，既可以是电压，也可以 是电流。
（3）两个点：取样点、比较点。 整个反馈放大器是一个闭环系统。 负反馈： Xo Xf Xid=（ Xi- Xf） 正反馈： Xo Xf Xid=（ Xi+ Xf） Xo=A Xid Xo=A Xid
L
Rf 1 ＋ Rs ＋ Us － － Ui Cl Ii If Ib
C2
3 ＋ R′ 4
L
Uo －
(a ) 电路
(b ) 方框图
图5– 9 电压并联负反馈放大器
第五章 负反馈放大电路
被取样的X o Uo 开环放大倍数 ' Ar ' 比较产生的X i Ii
称作开环互阻放大倍数, 其量纲是电阻。
21
Re
2
＋ Ce －
U＋ f F u R 反馈系数 ＋ UU o R
f
Rf
(a ) 电路图
－ U Uo － o 闭环增益 A uf ' Ui Ui Uf
Uf
o
e
1
(b ) 方框图
A u U i' Au ' ' U i Fu A u U i 1 Fu A u Re 1 Uo Rf Re 1 Re 1 F 则得反馈系数： Rf Re 1
由短路法可判断出该反馈是电压串联反馈。
综上：即得为电压串联负反馈。
第五章 负反馈放大电路
（3）由关表达式：
＋U CC Rb
1
Rc
1
Rb
22
Rc
2
＋ ＋ ＋ Ui Re －
1
C２
＋ ＋ V2
Vl
Uo 开环增益 A ' Ui － － －
＋ ＋ Ui ＋ U′ i 基 本 u 放大电路
Rc
2
Rb
Uo
判断： 由瞬时极性法可判断出该 反馈为负反馈。因为： Uid=Ui-Uf 由短路法可判断出该反馈 是电流串联反馈。因为：
－ ＋ Uf －
Io＝－Ic I c ≈ Io R′ ＝Rc ∥RL L
反馈网络
Uf =IeRf
(b ) 方框图 （3）由关表达式：
开环增益
反馈系数
Aiu
Io U i'
综上：即得为电流串联负 反馈。
为零, 若反馈信号随之消失, 则说明反馈信号正比于输出电
压, 故为电压反馈；若反馈信号依然存在, 则说明反馈信 号不正比于输出电压, 故不是电压反馈, 而是电流反馈。
判定方法之二——按电路结构判定：在交流通路中 ,若放大
器的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大器件的同 一个电极上, 则为电压反馈； 否则是电流反馈。
(a )
(b )
图 5 – 4 反馈电路举例
第五章 负反馈放大电路
3.直流反馈和交流反馈
(1) 直流反馈：若反馈环路内, 直流分量可以流通, 则
该反馈环可以产生直流反馈。直流负反馈主要用于稳定静
态工作点。 (2) 交流反馈： 若反馈环路内, 交流分量可以流通, 则 该反馈环可以产生交流反馈。交流负反馈主要用来改善放 大器的性能； 交流正反馈主要用来产生振荡。 若反馈环路内, 直流分量和交流分量均可以流通, 则该 反馈环既可以产生直流反馈, 又可以产生交流反馈。 图 5 - 4(a)中的Rf既可以引入直流反馈, 也可以引入交流 反馈。
1. 电压串联负反馈 （1）电路及方框图：
＋UCC Rb
1
Rc
1
Rb
22
Rc
＋ ＋ Ui －
2
＋ ＋ ＋ Ui Re －
1
C２
＋ U′ i －
＋ ＋ V2
基 本 放大电路
Rc
2
Vl
－
Rb
Uo
21
Re
2
＋ Ce －
＋ Uf －
Rf Re
1
＋ Uo －
Rf
(a ) 电路图
(b ) 方框图
图 5 – 7 串联电压负反馈放大器电路
第五章 负反馈放大电路
前知识回顾：
1、基本放大电路及分析；
2、放大电路的频率特性；
3、多级放大电路及分析； 4、放大器性能指标的改善问题。
第五章 负反馈放大电路
第四章 负反馈放大电路
4.1反馈的基本概念
4.2负反馈对放大器性能的影响
第五章 负反馈放大电路
§4.1 反馈的基本概念 一、反馈的定义
1、反馈：把放大器的输出信号（电压或电流）的一部分或全 部，以一定的电路，按一定的方式反送到放大器的输入端，来影响 输入量（电压或电流），使之放大器的某些性能得以改善，这种过 程称为反馈。反送回来的信号称为反馈信号。 2、正反馈和负反馈：反馈信号加强原输入信号，从而使放大 倍数增加，称为正反馈。反馈信号削弱原输入信号，从而使放大倍 数减小，称为负反馈。正反馈虽然能使放大倍数增加，但是放大器 性能变差；负反馈虽然能使放大倍数减小，但是放大器性能得到改 善，因此负反馈得到了广泛的应用，且常把负反馈称为反馈。
第五章 负反馈放大电路
3、反馈通路：即连接放大器输出端与输入端的通路。 4、反馈放大器方框图：反馈过程可由如下方框图表示：
输入量 Xi
＋ Xf
净输入 － Xi ′
基本放大电路 A
输出量 Xo
反馈量
反馈网络 F
图 5 – 1 反馈放大器的方框图
第五章 负反馈放大电路
方框图总结：
输入量 Xi ＋ Xf 净输入 － Xi ′ 基本放大电路 A 输出量 Xo
由图有：
Uf
如设 Rf =10KΏ Re1=100 Ώ
则得：F=0.01
Hale Waihona Puke 第五章 负反馈放大电路2.电流串联负反馈
被取样的X o Io 开环放大倍数 ' Ag ' 比较产生的X i U i
称作开环互导放大倍数, 其量纲是电导。
反馈系数
反馈信号X f 被取样的X o
Uf Io
Fr
称作互阻反馈系数, 其量纲是电阻。
Ag 被取样的X o Io 闭合放大倍数 Agf 参与比较的X i U i 1 Fr Ag
称作闭环互导放大倍数, 其量纲是电导。
第五章 负反馈放大电路
（1）电路及方框图：
4 Rb C1 Ube Rf Rb 2－
1
2
Rc 3 Ic
＋UCC Io′ C２ ＋ Rs Us Uf RL Uo 1 ＋ ＋ Ui′ ＋ Ui － － － 2 ＋ Uf － Fr ＋ Rf － 基本放大电路 Ag Ic Io 4 3 ＋ RL ′ Uo －
UC C
对如右图：判断过程为：
iB↑→iC↑→UC↓→if↑ i B↓ 故为负反馈。
Rs ＋ Us －
Rf Cl ＋ ＋ Ui －
Rc C ＋ 2 ＋ RL Uo －
(a )
第五章 负反馈放大电路
5、负反馈放大器基本类型： （1）电压串联负反馈； （2）电流串联负反馈； （3）电压并联负反馈； （4）电流并联负反馈。
第五章 负反馈放大电路
＋ UCC Rf Cl ＋ Rs ＋ Us － ＋ Ui － RL Rc C2 ＋ ＋ Uo － Rs ＋ Us － Cl ＋ Ui － Rb ＋ Rc ＋
＋ UCC C2 ＋ RL Uo －
Re
(a )
(b )
图 5 – 4 反馈电路举例
第五章 负反馈放大电路
2、串联反馈和并联反馈 由反馈信号在输入端的叠加方式的不同，可分为串联反馈和 并联反馈。 (1) 串联反馈：
' i
第五章 负反馈放大电路
(3) 串联反馈和并联反馈的判定方法：对于交变分量而言, 若 信号源的输出端和反馈网络的比较端接于同一个放大器件的同一 个电极上, 则为并联反馈；否则, 为串联反馈。
按此方法可以判定, 图 5 - 4(a)是并联反馈, 图 5 - 4(b)是串联 反馈。
＋ UC C Rf Cl ＋ Rs ＋ Us － ＋ Ui － RL Rc C ＋ 2 ＋ Uo － Rs ＋ Us － Cl ＋ Ui － RL Re － Uo Rb ＋ Rc ＋ ＋ UC C C2 ＋
1 ＋ Ui
Io＝－Ic I c ≈ Io R′ ＝Rc ∥RL L
Re
Ce －
反馈网络
(a ) 电路
(b ) 方框图
图 5 – 8 串联电流负反馈放大器
第五章 负反馈放大电路 （2）反馈极性和类型的
1 Rs Us ＋ ＋ － Ui 2 ＋ Ui′ － 基本放大电路 Ag Ic Fr ＋ Rf － Io 4 3 ＋ RL ′ Uo －
U f IoRf Fui Rf Io Io
电流反馈能稳定输出电流。
第五章 负反馈放大电路
3、电压并联负反馈
（1）电路及方框图：
Rc ＋U CC 3 Uo Rs Us RL Re Ce 4 2 Ii ＋ － 1 Ib ＋ Ui － 2 If 基本放大电路 Ar 反馈网络 Rf Fg R′ ＝R ∥R c L
反馈系数
电压反馈能稳定输出电压。
第五章 负反馈放大电路
总结： 1、负反馈的基本概念；
2、负反馈的基本表达式；
3、负反馈的基本类型； 4、负反馈的基本类型判断方法； 5、负反馈四种基本类型电路及方框图。
作业： P116
1—4思考题，13、14习题
第五章 负反馈放大电路
上节内容复习：
1、负反馈的基本概念；
反馈信号X f If 反馈系数 Fg 被取样的X o U o