第五节 反馈和负反馈放大电路典型例题

第五章反馈和负反馈放大电路反馈的基本概念例5-1例5-2例5-3例5-4例5-5例5-6负反馈对电路性能的影响例5-7负反馈方框图及一般表示式例5-8例5-9负反馈的引入例5-10例5-11例5-12负反馈电路的自激振荡例5-13例5-14正反馈例5-15【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。

（1）判断图示电路的反馈极性及类型；（2）求出反馈电路的反馈系数。

图(a) 图(b) 【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。

【解题思路】（1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。

（2）根据反馈网络求电路的反馈系数。

【解题过程】（1）判断电路反馈极性及类型。

在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为♁时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁，故本电路是电压串联负反馈电路。

在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。

（2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。

图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。

由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。

即故图(a)电路的反馈系数由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。

故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。

（1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。

（2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“−”，则引入的反馈一定是负反馈。

（3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。

（4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。

（5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。

（6）将负反馈放大电路的反馈断开，就得到电路方框图中的基本放大电路。

（7）反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。

（8）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。

【相关知识】反馈的有关概念，包括什么是反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈、负反馈放大电路的方框图、放大电路的稳定性【解题思路】正确理解反馈的相关概念，根据这些概念判断各题的正误。

【解题过程】（1）通常，称将输出量引回并影响净输入量的电流通路为反馈通路。

反馈是指输出量通过一定的方式“回授”，影响净输入量。

因而只要输出回路与输入回路之间有反馈通路，就说明电路引入了反馈，而反馈通路不一定将放大电路的输出端和输入端相连接。

例如，在下图所示反馈放大电路中，R2构成反馈通路，但它并没有把输出端和输入端连接起来。

故本题说法正确。

（2）正、负反馈决定于反馈的结果是使放大电路的净输入量或输出量的变化增大了还是减小了，若增大则为正反馈，否则为负反馈；与放大电路放大倍数的极性无关。

换言之，无论放大倍数的符号是“＋”还是“−”，放大电路均可引入正反馈，也可引入负反馈。

故本题说法错误。

（3）直流反馈是放大电路直流通路中的反馈，交流反馈是放大电路交流通路中的反馈，与放大电路的耦合方式无直接关系。

本题说法错误。

（4）电压负反馈稳定输出电压，是指在输出端负载变化时输出电压变化很小，因而若负载变化则其电流会随之变化。

故本题说法错误。

（5）根据串联负反馈和并联负反馈的定义，本题说法正确。

（6）本题说法错误。

负反馈放大电路方框图中的基本放大电路需满足两个条件，一是断开反馈，二是考虑反馈网络对放大电路的负载效应。

虽然本课程并不要求利用方框图求解负反馈放大电路，但是应正确理解方框图的组成。

（7）反馈网络包含所有影响反馈系数的元件组成反馈网络。

例如，在上图所示电路中，反馈网络由R1、R2和R4组成，而不仅仅是R2。

故本题说法正确。

（8）在低频段，阻容耦合负反馈放大电路由于耦合电容、旁路电容的存在而产生附加相移，若满足了自激振荡的条件，则产生低频振荡。

根据自激振荡的相位条件，在放大电路中有三个或三个以上耦合电容、旁路电容，引入负反馈后就有可能产生低频振荡，而且电容数量越多越容易产生自激振荡。

故本题说法正确。

综上所述，答案为：（1）√，（2）×，（3）×，（4）×，（5）√，（6）×，（7）√，（8）√【常见错误】（1）正反馈、负反馈概念不清楚，将正反馈使输出量的变化增大理解为放大倍数为正，将负反馈使输出量的变化减小理解为放大倍数为负。

（2）直流反馈与交流反馈概念不清楚，将直流反馈理解为直接耦合放大电路引入的反馈，将交流反馈理解为阻容耦合放大电路引入的反馈。

（3）在分析负反馈放大电路的基本放大电路时，没有考虑反馈网络对放大电路的负载效应。

【例5-3】试判断图示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈，是直流反馈还是交流反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈。

设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

【相关知识】分立元件放大电路（双极型管放大电路和单极型管放大电路）各种接法的极性判断，反馈的判断方法，包括判断是否引入了反馈、判断反馈的正负、判断直流反馈和交流反馈、判断交流负反馈的四种组态。

【解题思路】（1）根据反馈的定义，判断电路中是否存在反馈通路，从而判断是否引入了反馈。

（2）若引入了反馈，利用瞬时极性法判断反馈的正负。

（3）根据直流反馈和交流反馈的定义，判断引入的反馈属于哪种反馈。

（4）根据交流反馈四种组态的判断方法，判断引入的反馈属于哪种组态。

【解题过程】在图（a）电路中，R f将输出回路与输入回路连接起来，故电路引入了反馈；且反馈既存在于直流通路又存在于交流通路，故电路引入了直流反馈和交流反馈。

利用瞬时极性法，在规定输入电压瞬时极性时，可得到放大管基极、集电极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流的方向，如图（e）所示。

晶体管的基极电流等于输入电流与反馈电流之差，故电路引入了负反馈，且为并联负反馈。

当输出电压为零（即输出端短路）时，R f将并联在T的b−e之间，如图（e）中虚线所示；此时尽管R f中有电流，但这个电流是u I作用的结果，输出电压作用所得的反馈电流为零，故电路引入了电压负反馈。

综上所述，电路引入了直流负反馈和交流电压并联负反馈。

在图（b）电路中，R1将输出回路与输入回路连接起来，故电路引入了反馈；且反馈既存在于直流通路又存在于交流通路，故电路引入了直流反馈和交流反馈。

利用瞬时极性法，在规定输入电压瞬时极性时，可得到放大管各极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流方向，如图（f）所示。

由于反馈减小了T1管的射极电流，故电路引入了并联负反馈。

令输出电压为零，由于T2管的集电极电流（为输出电流）仅受控于它的基极电流，且R1、R2对其分流关系没变，反馈电流依然存在，故电路引入了电流负反馈。

综上所述，该电路引入了直流负反馈和交流电流并联负反馈。

在图（c）电路中，R4在直流通路和交流通路中均将输出回路与输入回路连接起来，故电路引入了直流反馈和交流反馈。

按u I的假设方向，可得电路中各点的瞬时极性，如图（g）所示。

输出电压u O作用于R4、R1，在R1上产生的电压就是反馈电压u F，它使得差分管的净输入电压减小，故电路引入了串联负反馈。

由于u F取自于u O，电路引入了电压负反馈。

综上所述，电路引入了直流负反馈和交流电压串联负反馈。

根据上述分析方法，图（d）电路的瞬时极性如图（h）所示。

电路引入了直流负反馈和交流电流串联负反馈。

从图（c）和（d）电路可知，它们的输出电流均为输出级放大管的集电极电流，而不是负载电流。

【方法总结】分立元件放大电路反馈的判断与集成运放负反馈放大电路相比有其特殊性。

电路的净输入电压往往指输入级放大管输入回路所加的电压（如晶体管的b−e或e−b间的电压、场效应管的g−s或s−g间的电压），净输入电流往往指输入级放大管的基极电流或射极电流。

在电流负反馈放大电路中，输出电流往往指输出级晶体管的集电极电流、发射极电流或场效应管的漏极电流、源极电流。

【常见错误】在分立元件电流负反馈放大电路中，认为输出电流是负载R L上的电流。

【例5-4】电路如图所示，图中耦合电容器和射极旁路电容器的容量足够大，在中频范围内，它们的容抗近似为零。

试判断电路中反馈的极性和类型（说明各电路中的反馈是正、负、直流、交流、电压、电流、串联、并联反馈）。

【相关知识】反馈放大电路。

【解题思路】根据反馈的判断方法判断电路中反馈的极性和类型。

【解题过程】图示电路是两级阻容耦合放大电路。

电阻接的射极与“地”之间，它把第一级放大电路的输出信号（射极电流近似等于集电极电流）引入第一级的输入回路，构成了第一级放大电路的本级反馈；并且，无论在直流通路还是在交流通路，这一反馈都存在，故它是本级交直流反馈；由于的射极电位（本级反馈电压）与的集电极电流成正比，所以该反馈是电流反馈；的基极电位与反馈电压（电阻的压降）相减后作用到的基极与射极之间，所以它是串联反馈；当集电极电流增大时，反馈电压会随之而增大，基极与射极之间的电压（净输入信号）会减小，集电极电流会减小，故该反馈是本级电流串联负反馈。

电路中的电阻网络和接在的射极和的基极之间，该网络将的射极电流（近似等于集电极电流）传送到的基极。

因此，电阻网络和将放大电路的输出量（集电极电流）返送到电路的输入回路，构成了级间反馈。

由于放大电路的第一级与第二级之间有耦合电容“隔直”，因此该反馈对电路的静态工作点没有影响，即不存在直流反馈，仅有交流反馈。

反馈极性判别：利用瞬时极性法。

当给放大电路输入端加上对地记性为♁的输入信号时，集电极和发射极信号极性均为㊀，电阻反馈网络不会产生相移，反馈到输入回路的信号极性也为㊀，输入电流信号与反馈电流信号相减作为放大电路的净输入电流信号（的基极电流）。

所以该反馈是负反馈。

判断过程如图所示。

电压反馈和电流反馈判别：当令输出电压信号等于零时（负载电阻短路），发射极电压信号（与集电极电流成正比）不等于零，因此反馈信号电流不为零，即反馈电流与输出电压无关。

因此可知该反馈是电流反馈。

实际上，该反馈网络的输入信号来自发射极电流，反馈网络的输出信号（即反馈信号）与集电极电流成正比，该负反馈能稳定集电极电流。