模拟电子技术 第三章 负反馈放大电路

VCC
vi
C1
RL
vo
vi
C1
RE
RL
vo
17
2. 正、负反馈（反馈极性）的判断
如何判断电路是正反馈还是负反馈呢? 判断的方法：瞬时极性法 在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，用 “+”、“-”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。
RC 2
ii vi
ii '
if
RB 2 R E
RL vo
Rf
引入了电压反馈
26
例：判断是电压反馈或是电流反馈

＋

仅受基极电流的控制
反馈电流 电路引入了电流负反馈
27
5. 分立元件放大电路中反馈的分析
图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是正反 馈还是负反馈？其组态为哪种？
_ + _ + + +
作业：9.4，并判断极性和组态。
36
§9.4 交流负反馈对放大电路性能的影响
一、提高放大倍数的稳定性 二、改变输入电阻和输出电阻 三、展宽频带 四、减小非线性失真 五、放大电路中反馈的正确引入
37
一、提高放大倍数的稳定性
在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。
A Af 1 AF dAf 1 dA (1 AF ) 2
引入了并联反馈
24
4. 电压反馈和电流反馈的判断（输出端）
判断方法：输出端短路法。
令输出电压为0，若反馈量随之为0，则为电压反馈； 若反馈量依然存在，则为电流反馈。
VCC
RB C1 RC C2
电路引入了电流负反馈
vi
vf
ie RE1
RL
25
例：判断是电压反馈或是电流反馈
VCC
RB
RC1
C2
RB1
dA dAf (1 AF ) 2
dAf 1 dA Af 1 AF A
1 说明放大倍数减小到基本放大电路的 ， 1＋ AF
放大倍数的稳定性是基本放大电路的 1＋AF ） 倍。 （
38
例：一个无反馈的放大电路，A=100，因外界条 件变化，引起放大倍数相对变化量为±60%，若 在电路中引入反馈系数为0.1的负反馈后，放大 倍数是多少？放大倍数的相对变化量又是多少？ 解：
12
二、反馈的四种组态
1. 串联反馈和并联反馈（输入端）
VCC
RB C1 RL RC C2
VCC
RB
C
Rf
ຫໍສະໝຸດ Baidu
RC
RE1
RL
RE 2
vi
CE
13
二、反馈的四种组态 2. 电压反馈和电流反馈（输出端）
描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即 反馈网络的取样对象。 将输出电压的一部分或全 部引回到输入回路来影响净 输入量的为电压反馈，即
18
输入输出之间的极性关系
D
G S
19
① 反馈信号和输入信号加于输入回路一点时，瞬时极性相
同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈。
根据瞬时极性法判断 电路为负反馈


⊕
Ii I'i
⊕
○

○
⊕
If
○
反馈信号和输入信号加于 输入回路同一点时，瞬时 极性相反是负反馈。
20
② 反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同的为 负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。
对输入电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输 入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。
引入串联负反馈时
U i' Ri Ii
U i U i' U f U i' AFUi' Rif Ii Ii Ii
Rif (1 AF ) Ri
引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大 到原来的（1＋AF）倍。
在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式 叠加，为串联反馈；以电流的方式叠加，为并联反馈。
VCC
RB C1 RC C2
VCC
RB
RC1
C2
RB1
RC 2
ii
ii '
if
vi
vbe
vf
RE1
RL
vi
RB 2 R E
RL vo
Rf
vi vi vf 引入了串联反馈
ii ii if
Xo Af Xi
5
2. 反馈电路放大倍数的一般表达式
A X o X i'
F Xf Xo
Af X o X i
对于负反馈放大电路：
AX i' AX i' Af ' ' X Xi X i FX o f AX i' ' X AFX '
7
9.2 反馈的类型
一、直流反馈和交流反馈 二、反馈的四种组态
8
一、直流反馈和交流反馈
直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通 路中存在的反馈称为交流反馈。
“看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。
设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。
如何判断是交流反馈还是 直流反馈？
9
由于电容CE对交流信号可视为短路，图（a）所示电路 只引入了直流反馈，而没有引入交流反馈。
29
例1：判断下列反馈的极性和组态
30
例2：判断下列反馈的极性和组态
31
例3：判断级间反馈的极性及组态
VCC
RB
RC1
RB1
RC 2
vi
C2
RE1
RB 2
RL vo
RE 2
Rf
32
例4：判断下列反馈的极性和组态
VCC
Rb1
C1 C2
vi
Rb 2
Re
RL vo
33
例5：判断下列反馈的极性和组态
在(1 AF ) 时 引入电压负反馈Rof 0；
' 引入电流负反馈Rof (或Rof ) 。
根据瞬时极性法 判断
VCC
RB RC C2 C1

该电路为 负反馈。 反馈信号和输入信号
加于输入回路两点时，
瞬时极性相同为负反馈。
vi
vf

RL
RE
vo
注意：
对三极管来说这两点是基极和发射极。 以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有
可比性。
21
例:判断反馈的极性
VCC
怎样引回 是从输出 电压还是 输出电流 引出反馈 多少
怎样引出
影响放大电路的输入 电压还是输入电流
3
二. 反馈的极性——正反馈和负反馈
引入反馈后净输入是增大？ 还是减小？
引入反馈后其变化是 增大？还是减小？
从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量 减小的为负反馈，否则为正反馈； 或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反 馈，否则为正反馈。
Rof (1 AF) Ro
42
引入电压负反馈时
求输出电阻：令输入量为零，去掉负载，在输出端加交

流U o ，产生 I o ，由此推导输出电阻。
以电压串联负反馈为例
U id 0 F U o F U o
U o ( A0 F U o ) Io Ro





(1 A0 F ) U o Ro
40
引入并联负反馈时
Ri
Ui I i' Ui U U ' i ' i ' I i I i I f I i AFIi
Rif
Ri Rif 1 AF
串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。
在(1 AF ) 时
' 引入串联负反馈Rif (或Rif ) ，
10
VCC
RB
VCC
RB C1 RL RC C2
C
Rf
RC
RL
vi
引入交流反馈 引入直流反馈
RE1
RE 2
CE
11
二、反馈的四种组态
1. 串联反馈和并联反馈（输入端）
描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式， 即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。
+ _ 反馈
U i U i' U f --串联反馈 I i I i' I f --并联反馈
VCC
RB
RC1
C2
RB1
RC 2
vi
Rf
RB 2 R E
RL
34
讨论一
－ －
＋
＋ ＋ ＋
电流反馈
uF
－
并联反馈 串联反馈
电压反馈
试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈。
35
讨论二
在图示电路中能够引入哪些组态的交流负反馈？

①

②
④


③

只可能引入电压并联或电流串联两种组态的交流负反馈。
i i
A Af 1 AF
反馈深度
6
3. 深度负反馈的实质
A Af 1 AF 只有AF 0，
环路放 大倍数
电路引入的才为负反馈 。
F 1，则 A 1 ，即 X X 。 若A f i f F
净输入量 忽略不计
上式说明：深度负反馈放大电路的放大倍数与三极管 参数无关，只与反馈电路有关。
引入并联负反馈Rif 0。
41
2、对输出电阻的影响
对输出电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输出 端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。
引入电压负反馈时
电压负反馈稳定输出电压，使输出具有恒压特性，因而 输出电阻减小。 Ro Rof 1 AF
引入电流负反馈时
电流负反馈稳定输出电流，使输出具有恒流特性，因而 输出电阻增大。
A 100 Af 9.09 1 AF 1 100 0.1
dAf 1 dA 1 60% 5.5% Af 1 AF A 1 100 0.1
闭环放大倍数是9.09，放大倍数的相对变化量是 ± 5.5%。
39
二、改变输入电阻和输出电阻
1. 对输入电阻的影响
RB C1 RL RC C2
VCC
RB
C
Rf
RC
RE1
RL
CE
RE 2
vi
22
例:判断反馈的极性
VCC
RB
RC1
C2
RB1
RC 2
ii vi
ii '
if
RB 2 R E
RL vo
Rf
ii ii if
正反馈
23
3. 串联反馈和并联反馈的判断（输入端）
判断方法：看反馈信号是否直接引回输入端。
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
反馈的基本概念 反馈的类型 反馈的判断 负反馈对放大电路的影响 深度负反馈放大电路电压放大倍数的估算
9.1 反馈的基本概念
一、反馈的定义 二、反馈的极性 三、反馈的基本方程
2
一、反馈的定义
反馈放大电路可用 方框图表示。
要研究哪些问题？
放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式 引回到输入回路，影响输入，称为反馈。
根据瞬时极 性法判断
○ ⊕
⊕ ⊕
输出 回路
输出短路 时无反馈 信号，是 电压负反 馈。
⊕ 该电路 + vf 为负反 反馈信号和输入信号 馈。 加于输入回路两点时， 瞬时极性相同为负反馈。
输入回路
反馈信号没有直接引回到输入端，经Rf加在发射极Re1上 的反馈电压Vf与输入电压Vi是串联关系， 故为串联负反馈。 串联电压负反馈
串联负反馈电 路中反馈信号 与输入信号为 电压的叠加。
串联电压反馈
串联电流反馈
并联反馈电路 中反馈信号与 输入信号为电 流的叠加。 并联电压反馈 并联电流反馈
16
9.3 反馈的判断
1. 有无反馈的判断
“找联系”：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反 馈，否则无反馈。
VCC
RB RC C2
RB RC C2


Rof
Uo Io
Ro Rof 1 AF
43
电压负反馈输出电阻减小到原来的1/(1+AF)。
引入电流负反馈时
用类似的分析方法可以证明：
Rof Ro 1 As F
其中，As 是输出端短路（RL 0）时的开环增益， 即As A
RL 0
电流负反馈输出电阻增大到原来的1+AF。
4
三、反馈电路的方框图及基本方程
1. 反馈电路方框图
反馈放大电路的 基本放大电路 反馈网络 断开反馈，且 考虑反馈网络 的负载效应
决定反馈量和输出量关系 的所有元件所组成的网络
方框图中信号是单向流通的。 基本放大电路的放大倍数 反馈系数
Xf F Xo
Xo A ' Xi
反馈放大电路的放大倍数
X f Uo
将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净 输入量的为电流反馈，即
X f Io
14
二、反馈的四种组态 2. 电压反馈和电流反馈（输出端）
VCC
RB C1 RL RC C2
VCC
RB
C
Rf
RC
RE1
RL
RE 2
vi
CE
15
二、反馈的四种组态 3. 四种反馈组态：注意量纲
X X X o 的极性→ X f 的极性→ X i 、 f 、 i' 的叠加关系
Ui' Ui U f 或 I i' I i I f －－负反馈 Ui' Ui U f 或 I i' I i I f －－正反馈
uF _
引入了串联电流负反馈
1. 若从第三级射 极输出，则电路引 入了哪种组态的交 流负反馈？ 2. 若在第三级的 射极加旁路电容， 则反馈的性质有何 变化？
3. 若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输入 端跨接一电阻，则反馈的性质有何变化？
28
例：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。 解：