讲义 第6章 反馈与振荡电路

第6章 反馈与振荡电路

放大电路引入反馈后，称为反馈放大电路，或闭环电路。反馈电路又分负反馈电路和正反馈电路。 负反馈能改善放大电路的各种性能指标，广泛应用在模拟电子技术中。 放大电路接入正反馈可以构成振荡电路。 （本章只介绍反馈） 6.1 反馈的基本概念 6.1.1 反馈的基本概念的引出

在第二章讨论过工作点稳定的共射极放大电路，如图6-1所示。 图中电阻E R 称为温度补偿电阻，E R 的作用是稳定静态工作点。 静

态

工

作

点

稳

定

的

实

质

：

,()(),C E E E E E E C BE B B C E T I I U U R I R I U U I I I ↑⇒↑↑⇒↑=≈⇒↓⇒↓⇒↓↓固定

E R 把输出端的静态电流C I 返送到输入端，进而稳定C I 的变化。这个稳定过程是直流负反馈的过程。

1、反馈：将输出信号（电压或电流）的一部分或全部以某种方式回送到电路的输入端，使输入量（电压或电流）发生改变，这种现象称为反馈

2、反馈放大电路

具有反馈的放大电路包括基本放大电路A

及反馈网络F 两个部分。其组成框图如图6-2所示 基本放大电路：未加反馈的单级、多级放大电路，或者是集成运算放大器。 反馈网络：可由电阻。电感。电容或半导体器件组成。 3、直流反馈和交流反馈

（1）直流反馈：若反馈信号只包含直流分量。直流负反馈具有稳定静态工作点的作用。 （如图6-1所示就是直流反馈电路）

（2）交流反馈：若反馈信号只包含交流分量。

（3）判断交流与直流反馈：看反馈元件是在交流通路中还是在直流通路中起作用。 （去掉旁路电容E C ，如图6-3所示电路，就包含有交流反馈）

有时反馈既有直流分量，又有交流分量，称之为交、直流反馈。图6-3所示电路就是既有交流反馈又有直流反馈。 4、正反馈与负反馈

（1）正反馈：若反馈信号在输入端与输入信号相加，使净输入信号i X '增加，称为正反馈； （2）负反馈：若反馈信号在输入端与输入信号相加，使净输入信号i X '减小，称为负反馈。

（负反馈使放大倍数下降，但使得其他许多性能得到改善，因此在放大电路中得到广泛应用。正反馈虽然提高了放大倍数，但使得其他性能降低，因此在放大电路中很少采用，主要用于振荡电路和数字电路的暂态过程。）

（我们主要介绍负反馈电路） 6.1.2 反馈的分类

在负反馈电路中，为了达到不同的目的，可在输出回路和输入回路中采用不同的连接方式，形成不同类型的负反馈放大电路。图6-4给出了负反馈放大电路的四种基本类型：（a ）电压串联负反馈；（b ）电流串联负反馈；（c ）电压并联负反馈；（d ）电压串联负反馈。 1、电压反馈和电流反馈

按照反馈信号的取样对象，负反馈可以分为电压反馈和电流反馈。

当反馈信号取自输出电压为电压反馈；当反馈信号取自输出电流为电流反馈。 （电压反馈可稳定输出电压，电流反馈可稳定输出电流。） 2、串联反馈和并联反馈

根据反馈信号在输入端的联接方式，负反馈可以分为串联反馈和并联反馈。

如果在输入端反馈信号以电压形式叠加，称为串联反馈；若以电流形式叠加，称为并联反馈。 3、各类反馈的表达式

（1）基本放大电路的放大倍数A （开环放大倍数）：当反馈网络断开，具有反馈的放大电路处于开环工作状态时， 输出量与净输入量之比：o

i X A X =

'

（2）闭环放大倍数f A ：当反馈网络接通时，具有反馈的放大电路处于闭环工作状态，相应的输出、输入比称为闭环放大倍数：o

i

X A X =

（3）反馈系数F ：反馈信号与输出信号之比：f o

X F X =

。

（表6-1给出了负反馈放大电路的四种基本电路的f A A F 、、的表达式） 6.1.2 反馈放大器类型的判别

1、反馈类型的判断步骤：（1）确定有无反馈；（2）判别反馈极性（正反馈还是负反馈）；（3）判别是串联反馈还是并联反馈；（4）判别是电压反馈还是电流反馈。

2、反馈类型的判断

（1）确定有无反馈：判断电路有无反馈，可以根据输入端与输出端是否存在反馈网络来判断。 （2）反馈极性的判别：通常采用瞬时极性法。

① 若反馈信号与输入信号在同一个节点比较，则两者的极性相同为正反馈；极性相反为负反馈。 ② 若反馈信号与输入信号在不同节点比较，则两者的极性相同为负反馈；极性相反为正反馈。 例：如图6-5（a ）所示电路（集成运放构成的电路）

输入信号i u 接同相端，当输入信号i u 增大时，由同相输入端的含义，放大器A

的输出o u 也增大，输出o u 反馈到输入端，反馈信号f u 增大，使差模输入d u （净 输入）减小：d i f u u u =-。可见，级间反馈极性为负反馈（反馈元件为F R ）。

注意：对于晶体管，集电极信号与其基极信号的相位相反，发射极信号与其基极信号相位相同。 （3）串联反馈和并联反馈的判别

串联反馈不论反馈信号取自输出电压或者输出电流，反馈信号在放大电路的输入端总是以电压的形式出现（比较）。凡是并联反馈，反馈信号在放大电路的输入端总是以电流的形式出现（比较）。 ① 集成运放构成的电路

输入信号和反馈信号均加在反相输入端，为并联反馈；输入信号和反馈信号均加在不同的输入端，为串联反馈。 ② 分立元件构成的电路

对于共射电路和共集电路，其输入端都为基极。反馈信号接于晶体管基极为并联反馈；反馈信号接于晶体管发射极为 串联反馈。

例：如图6-5（a ）所示电路（集成运放构成的电路）

反馈信号加在反相端，输入信号加在同相端，输入信号和反馈信号均加在不同的输入端，为串联反馈 （4）电压反馈和电流反馈的判别

当反馈信号取自输出电压为电压反馈；当反馈信号取自输出电流为电流反馈。

若输出电压为零，反馈信号也为零，此反馈为电压反馈；若反馈信号不为零，则为电流反馈。 ① 集成运放构成的电路 （从结构上判别）

反馈信号直接从输出端引出，为电压反馈；从负载电阻L R 靠近“地”端引出，是电流反馈。 ② 分立元件构成的电路 （从结构上判别）

反馈从后级放大器的集电极引出，为电压反馈；反馈从后级放大器的发射极引出，为电流反馈。 例：如图6-5（a ）所示电路（集成运放构成的电路） 反馈信号直接从输出端引出，为电压反馈。 （书上95页，例题6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6）

6.2 负反馈放大器的一般表达式 负反馈放大电路的框图如图6-2所示。 1、信号的表示

X ：表示信号（可以是电压或电流），设为正弦量，所以用相量表示。

i X ：输入信号 ； o

X ：输出信号 ； f X ：反馈信号 ； i X ' ：净输入信号，i i f

X X X '=- （它们可以是电压和电流，箭头表示信号传递方向。）