反馈放大电路

输出端取样电路
电压取样 (电压反馈):
反馈信号Xf与 Vo成正比.
电流取样 (电流反馈):
反馈信号 Xf与 Io 成正比.
Xo Vo
Xo Io
输出端取样电路
判别方法
① 短路法 将输出端交流短路
若反馈消失，则为电压取样 若反馈仍存在，则为电流取样
② 取样点在输出电压的正端，为电压取样；否则为电流取样。
输入量 输出量 反馈量
可以是电压或电流
串联求和判断电压极性 并联求和判断电流极性
基本单元电路中增量电压的瞬时极性
共射电路
共集电路
基本单元电路中增量电压的瞬时极性
共基电路
差分电路
应用举例
试说明：1. 反馈网络有哪些元件构成？ 2. 指出反馈电路的取样方式和相加方式. 3. 判断电路的反馈极性.
应用举例
共集取样电路
共射取样电路
输入端求和电路
串联求和 (串联反馈)
反馈信号是电压(电压相加)
Vid Vi Vf
反馈信号与输入信号串联求和
并联求和 (并联反馈)
反馈信号是电流(电流相加)
Iid Ii If
反馈信号与输入信号并联求和
输入端求和电路
共射输入级相加电路
共基输入级相加电路
输入端求和电路
在深度负反馈的情况下：
Af
1 AAF
AAF
1 F
即 Af 只于 F 有关， 若 F是纯阻网络，则 Af
很稳定。
5.1.4 反馈放大电路的基本方程式
反馈深度的讨论
Af
A 1 AF
反馈放大电路的基本方程式
(1) 若 D 1 AF 1 ，则 Af A，电路引入负反馈。 反馈愈深，闭环增益下降得愈多。
反馈网络
反馈网络一般是一个双端口网络，Xo 是输入，Xf 是输出，
Xf 与 Xo 之比称为反馈系数，用 F表示：
F
Xf Xo
反馈系数的四种形式：
电压反馈系数 Fv Vf / Vo 电流反馈系数 Fi If / Io 互阻反馈系数 Fr Vf / Io 互导反馈系数 Fg If / Vo
电压串联负反馈放电路实例
电压反馈系数：
Vf
R4
R4
R7
Vo
Fv
Vf Vo
R4 R4 R7
二 电流并联负反馈
反馈网络：R5、R2，电流(取样)并联(相加)负反馈. 电流取样, 具有稳定输出电流的作用. 并联负反馈电路，宜采用恒流源激励.
电流并联负反馈放电路实例
电流反馈系数：
If
(Vbe VA ) R2
1 F
在深度负反馈情况下，闭环 增益几乎只取决于反馈系数，若
反馈网络是纯阻性网络，F是一 个稳定的常数，Af 将十分稳定。
增益稳定性: 开环增益相对变化量与闭环
增益相对变化量的比值.
dAf Af
11AF
dA A
该式表明，引入负反馈后闭 环增益的相对变化量是开环增益 相对变化量的 1/(1 AF)。
可见，闭环电压增益变化很小，引入负反馈增加了增益的稳定性。
差分输入级相加电路
应用举例
例: 分析下图所示的电路，指出反馈网络由哪些元件构成，是直流 反馈还是交流反馈，对于交流反馈，试说明反馈电路的取样方 式和求和方式。
应用举例
例: 分析下图所示的电路，指出反馈网络由哪些元件构成，是直流 反馈还是交流反馈，对于交流反馈，试说明反馈电路的取样方 式和求和方式。
电子电路基础
Electronic Circuit Foundation
第五章 反馈放大电路
第五章 反馈放大电路
反馈在电子技术领域中应用非常广泛。电子设备中经常采用反 馈改善电路的性能。
无反馈的放大电路称为开环放大电路，有反馈的放大电路称为
闭环放大电路。
实际被放大信号 开环
迭加
输入
±
反馈 信号
基本放 大电路
试说明：1. 反馈网络有哪些元件构成？ 2. 指出反馈电路的取样方式和相加方式. 3. 判断电路的反馈极性.
应用举例
试说明：1. 反馈网络有哪些元件构成？ 2. 指出反馈电路的取样方式和相加方式. 3. 判断电路的反馈极性.
Baidu Nhomakorabea
应用举例
试说明：1. 反馈网络有哪些元件构成？ 2. 指出反馈电路的取样方式和相加方式. 3. 判断电路的反馈极性.
静态时
IB
IF
VCE VBE RF
VCE RF
若RF确定
T IC VCE IC IB
5.1.3 反馈极性的判别
反馈极性
负反馈：反馈信号使净输入减小，增益下降。 正反馈：反馈信号使净输入增加，增益加大。
判别方法: 瞬时极性法（绕反馈环一周）
先假定输入量的瞬时极性 确定输出量的瞬时极性 确定反馈量的极性 判断反馈量与原输入量对净输入的作用
A
Xo Xid
为简化分析， 假设反馈环路中 信号是单向传输 的，如图中箭头 所示。
F
Xf Xo
Af
Xo Xi
基本放大电路
基本放大电路可以由单级或多级放大电路组成，开环增益：
A
Xo Xid
增益的四种形式：
电压增益 Av Vo /Vid 电流增益 Ai Io / Iid 互阻增益 Ar Vo / Iid 互导增益 Ag Io /Vid
5.1.1 反馈的基本概念和分类
将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部 通过反馈网络引回到输入端，与输入信号迭加的过程称为反馈。
具有反馈的放大电路称为反馈放大电路(闭环放大电路)。判 断是否存在反馈，就是要分析电路是否存在反馈通路.
5.1.1 反馈的基本概念和分类
直流反馈和交流反馈 直流反馈
应用举例
试说明：1. 反馈网络有哪些元件构成？ 2. 指出反馈电路的取样方式和相加方式. 3. 判断电路的反馈极性.
5.1.4 反馈放大电路的基本方程式
反馈的基本方程式
Xi K XS Xid Xi Xf
反馈放大电路简化框图
反馈放大电路的闭环增益：
Af
Xo Xi
Xo Xid Xf
Xid
Xo FXo
Arf
Vo Ii
1
Ar Ar Fg
电流串联
Agf
Io Vi
1
Ag Ag Fr
A与 F要么无量纲，要么量纲相反，AF 总是无量纲的
A与 Af 量纲相同
一 电压串联负反馈
反馈网络：R7、R4，电压(取样)串联(相加)负反馈. 电压取样, 具有稳定输出电压的作用. 串联负反馈电路，宜采用恒压源激励.
只对直流信号起作用； 稳定电路的直流工作点。
VBE VBB VF VBB RE IC
T(温度)IC VF VBE
直流通路
IC IB
5.1.1 反馈的基本概念和分类
直流反馈和交流反馈 交流反馈
只对交流信号起作用； 稳定电路的参数。
Vbe Vi Vf Vi RE Ic
注意：负反馈只能减少开环增益变化而引起的闭环增益的变化。 如果反馈系数发生变化，则负反馈起不到稳定闭环增益的作用。所 以反馈网络一般都是由无源元件组成的。
5.2.1 负反馈提高增益的稳定性
每种类型的反馈只稳定相应的闭环增益
电流串联负反馈提高互导增益的稳定性
Agf
Io Vi
5.2.1 负反馈提高增益的稳定性
负反馈环路的自动调节功能是改善性能的根本原因
Xs
变换 网络
Xi
X id
基本放大
电路
K
A
Xf
反馈网络
F
输出量 Xo 称为负反馈
Xo 一般把 反馈量 Xi
环自动调节
净输入量 Xid 三要素
如果这三个量的任何一个发生变化， 负反馈环路就有抵抗这种变化的能力，这 就是提高闭环增益稳定性的主要原因。
T(温度)、负载的变化 Ic Vf
交流通路
Ic Ib Vbe
5.1.1 反馈的基本概念和分类
正反馈和负反馈
正反馈： 加入反馈后，净输入信号
|
. Xi'
|
>
|
. Xi
|
，
使输出幅度
增加 。
负反馈：加入反馈后，净输入信号
.
.
| Xi' | < | Xi | ，使输出幅度
下降。
正反馈和负反馈是指电路的接
提高增益的稳定性 调节电路的输入电阻和输出电阻 在一定范围内减小环内产生的非线性失真 展宽通频带
5.2.1 负反馈提高增益的稳定性
由于电源电压、环境温度、负载以及晶体管参数变化等原因会 引起放大电路增益的不稳定，引入负反馈可提高增益的稳定性。
在深度负反馈条件下:
1 AF1
Af 1AAF
AAF
试说明：1. 反馈网络有哪些元件构成？
2. 反馈类型是什么？ 3. 求反馈系数
反馈网络： R3、R5、R7 ，电 流(取样)串联(求和)负反馈.
互阻反馈系数：
Fr
Vf Io
R3R7 R3 R5 R7
5.2 负反馈对放大电路性能的影响
在放大电路中引入负反馈后，虽然增益有所下降，但其性能 会得到多方面的改善，改善的程度都和反馈深度 1 AF有关。
反馈网络
输出 闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
第五章 反馈放大电路
在闭环放大电路中，信号的传输是从输入端到输出端， 这个方向称为正向传输。反馈信号的传输是反向传输。
输入信号 净输入信号 X'i Xi Xf
反馈信号
输出信号
5.1 反馈的基本概念及判断方法
Xf Xid
Xf Xo
Xo Xid
AF
反馈放大电路简化框图
AF称为环路增益
Xf AFXid
5.1.5 负反馈放大电路的四种基本组态
根据输出端取样方式和输入端求和方式的不同，反馈放大电
路可分为四种类型:
电压串联
Avf
Vo Vi
1
Av Av Fv
电流并联
Aif
Io Ii
1
Ai Ai Fi
电压并联
(2) 若 D 1 AF 1 ，则 Af A，电路引入正反馈。 正反馈虽然提高增益，但使电路性能不稳定。
(3) 若 D 1 AF 0 ，则 Af ，电路自激。 电路将产生自激振荡。
5.1.4 反馈放大电路的基本方程式
环路增益
Xid 看作输入，Xf 看作输出，则：
Xi K XS Xid Xi Xf
法，使 Xi 与 Xf 实现相加或相减的
关系。
正负 反反
馈馈
正反馈增强输入信号的作用， 常使电路工作不稳定，仅在特定应 用中使用。
负反馈削弱输入信号的作用， 改善电路的性能。
5.1.1 反馈的基本概念和分类
电压反馈 (电压取样)
反馈信号取自输出电压 具有稳定输出电压的作用
电流反馈 (电流取样)
反馈信号取自输出电流 具有稳定输出电流的作用
5.1.1 反馈的基本概念和分类
串联反馈 (串联相加)
并联反馈 (并联相加)
反馈信号与输入信号在输入 回路中以电压形式求和。
反馈信号与输入信号在输入 回路中以电流形式求和。
5.1.1 反馈的基本概念和分类
寄生反馈
放大电路中，有时因为某种杂散参数(杂散电容和杂散电感) 的存在，也会将输出信号反馈到输入端，这种反馈称为寄生反 馈。寄生反馈是有害的，在实际中应该尽量避免。
局部反馈和全局反馈
在多级放大电路中，还可以分为局部反馈和全局反馈。局 部反馈出现在放大电路的某一级电路中，属于级内反馈。全局 反馈的取样和求和电路不在同一级中，也称级间反馈。电路的 性能主要由级间反馈决定。
5.1.2 反馈放大电路的组成
反馈放大电路由 基本放大电路、反馈网络、输出取样电路、 输入求和电路等四部分组成:
应用举例
例: 分析下图所示的电路，指出反馈网络由哪些元件构成，是直流 反馈还是交流反馈，并判断它的交流反馈组态。
应用举例
例: 分析下图所示的电路，指出反馈网络由哪些元件构成，是直流 反馈还是交流反馈，并判断它的交流反馈组态。
应用举例
例: 分析下图所示的电路，指出反馈网络由哪些元件构成，试分析 它能稳定静态工作点的原理，并判断它的交流反馈组态。
Xid
AXid FAXid
Af
A 1 AF
反馈放大电路的源增益：
Asf
Xo Xs
KAf
5.1.4 反馈放大电路的基本方程式
反馈深度
Af
A 1 AF
反馈放大电路的基本方程式
负反馈放大电路的 1 AF愈大，闭环增益 Af 下降的愈多， 因此 1 AF是衡量电路反馈程度的重要指标，令
D 1 AF
则 D 1 AF 称为反馈深度。
VA R2
Fi
If Io
R5 R2 R5
三 电流串联负反馈
反馈网络：RE, 电流(取样)串联(相加)负反馈. 电流取样, 具有稳定输出电流的作用.
+
Vf
-
电流串联负反馈放电路实例
互阻反馈系数：
Fr
Vf Io
RE
四 电压并联负反馈
反馈网络：RF，电压(取样)并联(相加)负反馈. 电压取样, 具有稳定输出电压的作用. 该电路可以看成流控电压源.
电压并联负反馈放电路实例
互导反馈系数：
If
(Vbe Vo ) RF
Vo RF
Fg
If Vo
1 RF
应用举例
下图中，反馈网络由哪些元件构成？是直流反馈还是交流反馈？
应用举例
试说明：1. 反馈网络由哪些元件构成？ 2. 反馈类型是什么？ 3. 求反馈系数
电压串连负反馈
Fv
R5 R4 R5
应用举例