深度负反馈放大电路
第3章 放大电路中的负反馈
负反馈放大器的基本关系式
为了研究各种形式负反馈放大器的共同特点， 我 们可以把负反馈放大器抽象为下图所示的方框图形式。
主要包括基本放大电路和反馈网络两大部分。若 没有反馈网络，仅有基本放大电路，则该电路就是一 个开环放大电路。有了反馈网络， 该电路则为闭环 放大电路。图中箭头表示信号的传递方向。在这里我 们是按照理想情况来考虑的，即在基本放大电路中， 信号是正向传递， 而在反馈网络中，信号是反向传 递。
器的闭环放大倍数（或称闭环增益）， A f 表示，
Af
Xi
Xo
Xo
Af
Xi
Xo
Xd
Xo
Xd X f
1
Xf
Xo
Xo Xd
即
Af
A
1 AF
此式即负反馈放大器放大倍数（即闭环放大倍数）
的一般表达式，又称为基本关系式，它反映了闭环放
大倍数与开环放大倍数及反馈系数之间的关系，在以
后的分析中经常使用。
在式中，
量以电流的方式叠加，输入量和反馈量则均用电流表
示。
反馈的类型与判别
1.反馈的分类及判别
对反馈可以从不同的角度进行分类。 按反馈的极 性可分为正反馈和负反馈；按反馈信号与输出信号的 关系可分为电压反馈和电流反馈；按反馈信号与输入 信号的关系可分为串联反馈和并联反馈；按反馈信号 的成分又可分为直流反馈和交流反馈。
可以通过增加放大电路的级数来弥补。
(2)
若|1＋
A
F
|＜1， 则|
Af
|＞| A |。 这
种情况为正反馈，反馈的引入加强了净输入信号。
(3) 若|1＋
A
F
|=0， 则|
Af
|→∞。这就是说，
放大电路中的反馈-深度负反馈放大倍数分析
深度负反馈在无线通信系统中的应用
总结词
无线通信系统中的信号处理模块常常采用深度负反馈 技术，以提高信号质量和稳定性。
详细描述
无线通信系统中的信号处理模块面临着复杂多变的干扰 和噪声环境，需要具备高稳定性和高可靠性。深度负反 馈技术能够提高信号处理模块的性能和稳定性，减小外 部干扰对信号的影响。通过引入深度负反馈，可以降低 信号处理模块的误差放大率，提高其抗干扰能力，从而 保证无线通信系统的稳定性和可靠性。此外，深度负反 馈还能优化信号处理模块的性能参数，提高其动态范围 和线性度。
闭环增益
放大电路在有反馈时的放 大倍数，与开环增益和反 馈系数有关。
关系
在深度负反馈条件下，闭 环增益等于开环增益的倒 数。
深度负反馈下的开环增益计算
开环增益计算公式
根据电路元件参数计算，一般通 过测量输入和输出信号幅度和相 位差来计算。
影响因素
与电路的元件参数、信号源内阻 、负载电阻等有关。
深度负反馈下的闭环增益计算
详细描述
音频放大器在放大信号时，常常会遇到各种干扰和噪声，导致输出信号失真。深度负反 馈通过引入负反馈网络，能够减小放大器内部元件参数变化对输出信号的影响，提高放 大器的稳定性。同时，负反馈能够减小放大器内部的噪声，提高音频质量。此外，深度
负反馈还能减小非线性失真，使输出信号更加接近原始信号。
深度负反馈在运算放大器中的应用
05 结论
深度负反馈放大倍数分析的意义
深度负反馈放大倍数分析是放大电路中反馈技术的重要研 究内容，对于理解放大电路的工作原理、优化电路性能、 提高稳定性等方面具有重要意义。
通过深度负反馈放大倍数分析，可以深入了解反馈机制对 放大电路性能的影响，为实际应用中电路设计、调试和优 化提供理论支持。
深度负反馈放大电路的放大倍数af
深度负反馈放大电路的放大倍数af深度负反馈放大电路的放大倍数af1. 简介•深度负反馈放大电路是一种常见的电子电路•它通过引入负反馈的方式，能够增加电路的稳定性和减小非线性失真•其中一个重要参数是放大倍数af，本文将对此进行详细讨论2. 深度负反馈放大电路的工作原理•在深度负反馈放大电路中，输出信号会经过一个反馈网络，进而与输入信号进行比较•根据比较结果，通过调节反馈网络的参数，可以控制输出信号被放大的倍数•这种负反馈的作用就是使得输出信号与输入信号尽可能地保持一致3. 放大倍数af的计算公式•放大倍数af可以通过以下公式来计算：af = (1 + β × A) /(1 + β × A × H)–其中，β表示反馈系数，A表示放大器的开环增益，H表示循环增益（即反馈网络的增益）–该公式描述了放大倍数af与反馈系数、放大器开环增益和反馈网络增益之间的关系4. 优点和应用•深度负反馈放大电路的放大倍数af具有以下优点：–可以有效消除电路中的非线性失真–可以提高整个系统的稳定性和可靠性–可以降低功耗和提高工作效率•这种电路广泛应用于各种电子设备中，例如音频放大器、电视机、无线电等5. 注意事项•在设计深度负反馈放大电路时，需要注意以下几点：–反馈网络的设计要合理，以保证稳定性和性能–放大器的开环增益要满足系统的要求–反馈系数要适当选择，以达到所需的放大倍数af–注意电路中的噪声和失真问题，以提高音质和信号质量结论•深度负反馈放大电路的放大倍数af是一个重要的参数•通过合理设计反馈网络和选择适当的反馈系数，可以实现所需的放大倍数•这种电路在电子设备中被广泛应用，具有很大的实际意义。
第四章放大电路中的负反馈
结论：引入负反馈后，放大电路的上限频率 提高，下限频率降低，因而通频带展宽。
ɺ ɺ BWf ≈ (1 + Am F ) BW
在下图中可以较直观看出负反馈对通频 带和放大倍数的影响
§4.2.4 改变输入电阻和输出电阻
一、负反馈对输入电阻的影响 1、串联负反馈使输入电阻增大
ɺ U i′ Ri = ɺ Ii
.
ɺ ɺ 若 1 + AF > 1 ɺ ɺ 若 1 + AF < 1
这种反馈为负反馈 这种反馈为正反馈 电路自激振荡
.
ɺ ɺ ɺ 若 1 + AF = 0 ，则 Af = ∞
ɺ ɺ 若 1 + A F >> 1 Af =
.
A A 1 ɺ F ≈ AF = F ɺ ɺ ɺ 1+ A ɺ
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
2、正反馈 和负反馈 正反馈：反馈信号增强了外加输入信号， 使放大电路的放大倍数提高。 负反馈：反馈信号削弱了外加输入信号， 使放大电路的放大倍数减小。 反馈极性的判断方法：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，可用“+”、“-” 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。
§4.2.1提高放大倍数的稳定性 4.2.1提高放大倍数的稳定性
ɺ A 根据反馈的一般表达式ɺ f = A ɺ ɺ 1 + AF
在中频范围内， Af =
A 1 + AF
求出放大倍数的相对变化量： dAf =
Af
1 dA × 1 + AF A
由于 1+AF >1,可见引入负反馈后，放大倍 数的稳定性提高了(1+AF) 倍
负反馈放大电路
Xo
uf
反馈信号与输入信号电压叠加 R1 b. 并联反馈 + ui 放大电路 ii iid – if 反馈网络并联于 输入回路 反馈网络 特 反馈信号为电流 点 反馈信号与输入信号电流叠加
Xo
并、串联反馈的两种形式：
i
if ib
ib=i-if ui ube uf
串联反馈
ube=ui-uf
求和点
求和点
+EC
角度： 目的：
+ ui
RB1 C1
RC1 C2
RB21
RC2
C3
+ uo
–
ui uf C2 R
T1
T2 RB22 RE2 CE
E1
–
Rf 、RE1组成反馈网络 Rf
C1
减小非线性失真 xi
xid=xi
xid=xi- xf
xo
xi
+
xid xf
A
xo
B
直流通路 交流通路
输 入 回 路
反馈网络
简单判断：采样点是输出端的话，一定是电压反馈 电压反馈采样的两种形式： 取样点 uo RL 取样点
uo
RL
电流反馈采样的形式： io 取样点 RL Rf
取样点
io RL
iE
iE
取样点 io
iE
RL
2、串联反馈和并联反馈
a. 串联反馈
特 点 反馈网络串联于 ui 输入回路 反馈信号为电压
uid
放大电路 反馈网络
放大电路
反馈网络
c. 判断电压和电流反馈的方法 Xi
+
Xid
A 基本放大电路
B 反馈网络
放大电路中的反馈深度负反馈放大倍数分析
Fui
U f Io
R
电流-电压放大倍数：
Aiuf
Io U i
Io U f
1 Fuu
1 R
电压-电压放大倍数：
Auf
U o U i
Io RL U f
1 R
RL
分析思路2：直接利用深度负反馈特点：Ui=U19 f
三.电压并联负反馈
I i I'i
-A +
If
R
+
U
RL
o
分析思路1：F Auf
反馈系数：
计算分析依据！ 22
例：6.4.1 求深度负反馈电路的Auf
解：电流串联深度负反馈uI
稳定输出Io
+
uD
-
+A -
+
Io流经R3//(R2+R1)
+
R1 uF
R2
-
U f
I R1R1
R1R3 R1 R2 R3
Io
Ui U f 深度串联负反馈
+Vc+c
RL
uo
io -
T
R3
Auf
U o U i
RE1 RE1 R f
U o
RE1
RB22 RE2
CE
反馈系数
Fuu
U f U o
RE1 RE1 Rf
Rf
深度串联负反馈 Ui U f
(电压)放大倍数
A f
Auf
U o U i
U U
o f
(1 Rf ) RE1
+UCC
+
uo
–
25
例：6.4.4 求深度负反馈Af 和 Ausf
负反馈放大电路
A
Af
1 AF
由上式可以看出：
① 放大电路采用负反馈，即|1＋AF|＞1时，|Af|＜|A|，这表明引入负 反馈后，放大倍数下降。当|1＋AF|＞＞1时称为深度负反馈，此时， |Af|≈1/|F|，反馈放大电路的闭环放大倍数几乎与基本放大电路的A无关， 仅与反馈网络的F有关。而反馈网络一般由无源线性元件构成，性能稳定， 故Af也比较稳定。
负
反
负馈
反放
馈大
放 大 电
电 路 的 一
路般
表
达
式
1.2
第 11 页
由图11-4所示反馈放大电路的方框图可知，基本放大电路的放大 A X o
倍数A（也称为开环放大倍数）为输出信号与净输入信号之比，即
Xd
上式中，X d Xi X f
反馈网络的反馈系数F为反馈信号与基本放大电路输出信号 之比，即
（a）
（b） 图11-5 例11-1图
（c）
第9页
负
反反
馈馈
放 大 电
的 类 型 及
路判
别
方
法
1.1
【解】放大器输出电流原来的意义是指流过负载的电流。但在如图11-5（a） 所示从晶体管集电极输出的电路中，由于负载上的电流和晶体管集电极电流同
步变化，所以，为了不造成混乱，可把晶体管的集电极电流作为输出电流。
根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端的连接方式不同，反馈可分 为串联反馈和并联反馈。如果反馈信号与输入信号在输入端串联连接，即反 馈信号与输入信号以电压比较的方式出现在输入端，则称为串联反馈；如果 反馈信号与输入信号在输入端并联连接，即反馈信号与输入信号以电流比较 的方式出现在输入端，则称为并联反馈。
5-负反馈放大电路
|| ||
A |,负 反 馈 A |,正 反 馈
=0,| Af |,自 激 振 荡
深度负反馈条件下闭环放大倍数的表达式
1A F 1时
A f
1 F
1）如果
1AF 1
，则 A A 。这就是负 f
反馈的情况，因为它表示反馈的引入削弱了
输入量的作用，使闭环增益下降。
因为
Xid =1XAi F
可见负反馈的作用是使真正加到放大电路输 入端的净输入量减小到无反馈时的
5.3 深度负反馈放大电路 放大倍数的估算
5.3.1 深度负反馈的实质
5.3.2 四种组态负反馈放大电路放大倍数分析
5.3.1 深度负反馈的实质
xi
x id
A
xf
F
xo
深度负反馈时， 输入信号与反馈信号的关系？
净输入量=？
1. 深度负反馈的实质
当
1AF 1 时，
A f
A 1 =1A F F
而
A f
用输出开路法：io=0时if=0 故为电流反馈 用输出短路法：uo=0时if存在 故为电流反馈
例5-5 判断下列电路引入的是电压反馈还是电流反馈？
io
+ uf
if
io
RL
-
负载电阻RL 不出现在反馈回路中： 为电压反馈
负载电阻RL 出现在反馈回路中： 为电流反馈
6. 串联反馈和并联反馈的判断
串联反馈：反馈信号与输入信号以 RS
1. 反馈 — 将电路的输出量(电压或电流)的部分或全部， 通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回路并影 响输入量(电压或电流)和输出量的过程。
2. 信号的两种流向
正向传输：输入 输出 — 开环 反向传输：输出 输入
实验三--负反馈放大电路的研究（1）
实验三 负反馈放大器电路的研究一. 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、实验设备与器件名称数量函数信号发生器 1示波器 1万用表 1直流稳压电源 1741/LM324 2电阻若干三. 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、把输出信号的一部分或全部通过一定的方式引回到输入端的过程称为反馈。
反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成，其基本关系式为Af＝A/(1+AF)。
判断一个电路有无反馈，只要看它有无反馈网络。
反馈网络指将输出回路与输入回路联系起来的电路，构成反馈网络的元件称为反馈元件。
反馈有正、负之分，可采用瞬时极性法加以判断：先假设输入信号的瞬时极性，然后顺着信号传输方向逐步推出有关量的瞬时极性，最后得到反馈信号的瞬时极性，若反馈信号为削弱净输入信号的，则为负反馈，若为加强净输入信号的，则为正反馈。
反馈还有直流反馈和交流反馈之分。
若反馈电路中参与反馈的各个电量均为直流量，则称为直流反馈，直流负反馈影响放大电路的直流性能，常用以稳定静态工作点。
若参与反馈的各个电量均为交流量，则称为交流反馈，交流负反馈用来改善放大电路的交流性能。
2、负反馈放大电路有四种基本类型：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。
反馈信号取样于输出电压的，称电压反馈，取样于电流的，则称电流反馈。
若反馈网络与信号源、基本放大电路串联连接，则称为串联反馈，其反馈信号为uf，比较式为uid=uI-uf，此时信号源内阻越小，反馈效果越好；若反馈网络与信号源、基本放大电路并联连接，则称为并联反馈，其反馈信号为if，比较式为Iid=iI-if，此时信号源内阻越大，反馈效果越好。
3、负反馈放大电路性能的改善与反馈深度（1+AF）的大小有关，其值越大，性能改善越显著。
负反馈对放大电路性能的影响
Xo
Rif
U i Ii
U i Id
1
1 A F
1
Ri A F
If
F
Rif 1 RAi F
|1
A F
8.11
| 1
并联负反馈方块图
Rif Ri
开路放大倍
2.对输出电阻旳影响
数
⑴电压负反馈
开环放大器
将电压负反馈开环放大器输出用电压源旳等输效出电，阻反
馈网络只从输出端取电压,而不取电流。
U 'o I'o Ro Ao X d Xi=0
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声旳影响
• 放大器旳一种经典旳开环传播特征如图
8.9曲线1所示；它表白了Uo与Ui之间旳非 线性关系。
假如是 (1 A F ) 1
1—开环特征
Uo
2—闭环特征
即深度负反馈，闭
环放大倍数近似为
1/ F 传播特征近似
Ui
为一条直线。
图8.9放大器旳传播特征
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声旳影响
1
Ro AoR FG
结论：电压负反馈稳定输出电压,使输出电压 接近恒压。
⑵电流负反馈
• 将开环放大器输出电 流源等效如图8.13所
开环放大器 旳短路输出
示。
电流
I’o
Xi=0 +
Xd ASXd
Ro
_
U’o
开环放 大器输 出电阻
Ro
Xf F
图8.13 电流负反馈方块图
AS是 短 路 开 环 放大倍数 （即负载短 路时旳放大 倍数）。
⑵电流负反馈 反馈网络只从输出端取电流,而不取电压。
Rof
U 'o I'o
实验5 负反馈放大电路的分析
实验5 负反馈放大电路的分析实验原理反馈是将输出信号的部分或全部通过反向传输网络引回到电路的输入端，与输入信号叠加后作用于基本放大电路的输入端。
当反馈信号与输入信号相位相反时，引入的反馈信号将抵消部分输入信号，这种情况称为负反馈。
在基本放大系统中引入负反馈可以提高放大器的性能，具有稳定电路的作用，但这是以牺牲放大器的增益为代价。
负反馈对放大器性能指标的影响取决于反馈组态和反馈深度的大小。
负反馈系统组态根据反馈信号的取样的种类可以分为电压反馈和电流反馈，根据反馈信号与输入信号的叠加关系何以分为串联反馈和并联反馈。
综合这两方面，就有了负反馈电路的四种组态即电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。
负反馈系统特性1、系统增益及其稳定性A f=A1+AF∆A f A f=11+AF×∆A A可见负反馈放大器的增益下降了（1+AF）倍，但其稳定性却提高了（1+AF）倍。
当闭环系统满足深度负反馈条件（即AF≫1）时，系统增益A f就与基本放大器的开环增益无关，而仅由反馈系数F决定，即A f≈1/F。
2、输入电阻对于串联负反馈R if=(1+AF)R i可见串联负反馈使放大器的输入电阻提高了（1+AF）倍对于并联负反馈R if=1(1+AF)R i可见并联负反馈使放大器的输入电阻下降了（1+AF）倍3、输出电阻对于电压负反馈R of=1(1+AF)R o可见电压负反馈使放大器的输出电阻下降了（1+AF）倍，系统更加接近理想电压源。
对于电流负反馈R of=(1+AF)R o可见电流负反馈使放大器的输出电阻提高了（1+AF）倍，系统更加接近理想电流源。
4、通频带负反馈能够展宽放大器的通频带宽，对于但极点心系统，电路的增益带宽积为常数。
对于多极点系统，系统的增益带宽积不再是常数，但通频带总有所扩展。
f Lf=f L1+AF f Hf=(1+AF)f HB f=f Hf−f Lf≈(1+AF)B5、非线性失真负反馈能够减小放大器的非线性失真。
负反馈放大电路
VT1
Rf
Cf
Uo
Ui
+
Uf Re1
Re2
−
−
−
(a)串联反馈电路
以电压形式出现，且有 回路，串联反馈
Rc2
+Vcc
Rc1
+
Ii Iid +
If
VT1
Rf
VT2
Uo
Ui
Re2
Re1
−
−
(b)并联反馈电路
以电流形式出现，且有 节点，并联反馈
15
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。
VT2
VT1
Uid
Rf Cf
Uo
Ui Uf Re1
Re2
(b) 正反馈电路
uid=ui+uf 为正反馈
20
Rc2
+Vcc
Rc1
Ii Iid If
VT1
Rf
VT2
Uo
Ui
Re2
Re1
Rc2
+Vcc
Rc1
Ii Iid If
VT1
Rf
VT2
Uo
Ui
Re2
Re1
(a) 负反馈电路
(b) 正反馈电路
瞬时极性法： 假设输入(当前瞬时)为正 iid=ii-if 反馈使输入减小，所以为负反馈
17
“看反馈的结果” ，即净输入量是被增大还是被减小。
瞬时极性法：
给定 Xi的瞬时极性，
并以此为依据分析电路中 各电流、电位的极性从而
得到 Xo 的极性；
Xo 的极性→ Xf 的极性→ Xi 、Xf 、X&id的叠加关系
5.3 深度负反馈放大电路指标的估算
5.3 深度负反馈放大电路的指标估算负反馈放大电路的指标计算，常用的方法有等效法、分离法和估算法三种。
等效法是把放大电路中的非线性元器件用线性电路等效，然后根据电路理论来求解各项指标，求解过程可借助计算机实现。
分离法是把负反馈放大电路分离成基本放大电路和反馈网络两部分，然后分别求出基本放大电路的各项指标和反馈网络的反馈系数。
估算法是在深度负反馈的条件下，近似估算放大电路的各项指标。
下面介绍估算法。
5.3.1 深度负反馈的特点1.外加输入信号近似等于反馈信号结果表明，在深度负反馈条件下，反馈信号X f =0和外加输入信号X i =0近似相等。
则净输入信号X id =0电路工作在深度负反馈的情况，负反馈放大电路的一般表达式简化为11AF +>>当1A A AFF ≈= f oo i fX X X X ≈ i fX X ≈ 对串联型反馈，则对并联型反馈，则i f U U ≈ i fI I ≈2.闭环输入、输出电阻近似看成零或无穷大11AF+>>深度负反馈时对串联型反馈，则对电压反馈，则(1)if iR R AF=+=∞1iifRRAF==+A=∞(1)of oR R AF=+=∞1oofRRAF==+对电流反馈，则对并联型反馈，则5.3.2 深度负反馈电路计算举例1.电压串联负反馈放大电路11i ofR u u R R =+R f+∞+－R 1R 2u iu 0+－u f1111ff o uf i R R R u A u R R +===+i iif i u u R i ===∞i fu u =（1）集成（运放）电路根据深度负反馈电路的特点（2）分立元件电路11fE oE f U RF U R R ==+ C 1u S T 1R B11R S R E1+U CCR C2T 2R B22R LC 3R B21R E2++++++－u 0u i －－R C1u f +－fR 1)确定反馈网络2)计算反馈系数11111E f f o ouf ifE E R R R U U A U UF R R+=≈===+(1)if be R r AF =+=∞21C of R R AF==+3)放大倍数、输入电阻、输出电阻2.电流串联负反馈i i u i+∞－+R 2u fR LRu ou idf oLRu u R R =+1o L Luf i u R R R A u R R+===+i iif i u u R i ===∞i fu u =（1）集成（运放）电路根据深度负反馈电路的特点C 1u ST 1R B12R SR E1R C2T 2R B22R B21R E2+++u i －－R C1+U CCR C3T 3R B33R LC 3R B21R E3++－u 0R B11R f （2）分立元件电路1313313f f e e e e e e f e u i R R R F i i R R R ===++1)确定反馈网络2)计算反馈系数/13//3311e f e o o c Luf L Li f f e e R R R u u i R A R R u u u F R R ++-=≈==-⋅=-⋅3)放大倍数u f电路的负反馈网络如图示，由图可得/3o L c u R i =-－u o+R fi fR E1R E3+－u fi e3/3//Lc LR R R =33e c i i ≈3.电压并联负反馈1i iu R i =11f ff o uf i i i R R u A u i R R -===-1iif iu R R i ==i fi i =R f+∞+－R 1R 2u iu 0i f i ii ido f fu R i =-（1）集成（运放）电路根据深度负反馈电路的特点C 1u ST 1R B12R SR E1R C2T 2R B22R B21R E2+++u i －－R C1+U CCR C3T 3R B33R LC 3R B21R E3++－u 0R B11（2）分立元件电路1fo fi F u R ==-1)确定反馈网络2)计算反馈系数11f o o o usfs i s f s s sR u u u A u i R i R F R R ====⋅=-01iif R R AF==+3)放大倍数在深度负反馈的条件下，R fu o+－i fR fif 电路的负反馈网络如图示，由图可得o f fu R i =-由于输入电阻等于零，S s iu R i ≈4.电流并联负反馈i 1i du iR f+∞+－R 1R 2u RR LRi 0i f1i i u R i =i fi i =（1）集成（运放）电路(//)f oofff R R i Ri i R R R=-=-+111f f L o iR R R u u R R R ⎡⎤⎛⎫=-++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦[(//)]o f L ou R R R i =+()f fo R R i i R+=-111f f oL uf i R R u R A u R R R ⎛⎫==-++ ⎪⎝⎭R C1T 1R B2R E1+u SR S++u i －－R B1+U CCR C2T 2R LR E2++－u 0R fi i（2）分立元件电路222f e e f e i R F i R R ==-+1)确定反馈网络2)计算反馈系数////2/22221f e o c Lc Le LLusfL s i s f s f s s s e R R u i R i R i R RA R u i R i R i R F R R R +---===≈=-⋅≈⋅01iif R R AF==+3)放大倍数在深度负反馈的条件下，电路的负反馈网络如图示由于输入电阻等于零，S s i u R i ≈i fR f R E2i e222e c i i ≈i fi i ≈由图可得i f。
模电第4讲 负反馈放大电路
小结
反馈分析的一般步骤如下：
（1）判断电路中有关反馈。若放大电路输出回路与输入回路 之间存在起联系作用的反馈元件（或网络），则电路中 存在反馈。必要时判断反馈元件有哪些。 （2）根据输入、输出端的结构特点判断反馈类型，然后根据输 入端反馈类型标出反馈信号，若是串联反馈应标出电压uf； 若是并联反馈，则标出if 。 （3）采用瞬时极性法判断反馈的正、负极性。对于串联反馈应 确定反馈电压 uf 与输入电压 ui 的瞬时极性;对于并联反馈， 则确定反馈电流 if 与输入电流 ii 的瞬时极性。若反馈信号 削弱净输入信号，则为负反馈；若加强，则为正反馈。
Rif R i /(1 AF ) 深度负反馈时 Rif 0
深度负反馈时 Rof
并联负反馈使放大电路输入电阻减小
电流负反馈使放大电路输出电阻增大 Rof (1 AF ) R o 电压负反馈使放大电路输出电阻减小 Rof R o /(1 AF )
A是输出端短路时基本放大电路的源增益 A是输出端开路时基本放大电路的源增益
例 4.1.2分析方法二：
RF
解： RF 跨接于输出和输入之间，为反馈元件。R1也是反馈元件， 它们共同构成反馈网络。 反馈信号加至运放反相输入端， 输入信号加至同相输入端， 故为串联反馈， 反馈信号为 uf 。 uf = uo R1 / (R1+RF) ， uf 直接取样于uo ，故为电压反馈。 采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示， uid = ui-uf ，故uf 削弱uid ，为负反馈。 因此该电路引入的是电压串联负反馈。
因此引入的是电流串联负反馈。
例 4.1.4 分析图示反馈放大电路
_ ＋ RF
解： RF 跨接在输入和输出之间，为反馈元件。 故为并联反馈， 反馈信号和输入信号均加至运放反相输入端， 标出反馈信号if 和相关信号如图所示。
第4章 放大电路中的负反馈
第4章 放大电路中的负反馈
图4-4 交流反馈和直流反馈 (a) 交流反馈;（b） 直流反馈; （c） 交、 直流反馈
第4章 放大电路中的负反馈
3．电压反馈和电流反馈 由于基本放大电路和反馈网络均是四端双口， 因
此基本放大电路 A 与反馈网络 F 的端口连接方式就
有串联和并联的区别。
基本放大电路 A 与反馈网络 F 在反馈放大电路
路。 假设输入信号瞬时极性为⊕， 则V1的集电极电位
， V2
， 因为电阻不改变信号的极
性， 所以通过Rf送回原输入端反馈信号的瞬时极性为
。 根据图中标出的各点瞬时极性， 反馈信号回到V1
的基极， 与原输入信号在同一点并且极性相反， 因此，
净输入信号减小， 为负反馈。
第4章 放大电路中的负反馈
图4-9 电流并联负反馈
阻Rf上的电流就是反馈电流， 方向按照瞬时极性从⊕ 。
第4章 放大电路中的负反馈
图4-10 电压并联负反馈
第4章 放大电路中的负反馈
4） 电流串联负反馈 图4-11为分压式偏置共发射极放大电路。 反馈元 件为Re1 、 Re2和Ce， 由于旁路电容的存在， Re1 和Re2 构成直流反馈， 交流反馈仅由Re1构成。 由瞬时极性看 出， 净输入信号减小， 为负反馈。
输入端的连接方式， 叫做比较方式， 根据比较方式的 不同， 分为串联反馈和并联反馈， 如图4-6所示。
第4章 放大电路中的负反馈
图4-6 串联反馈和并联反馈（比较方式） （a） 串联反馈； （b） 并联反馈
第4章 放大电路中的负反馈
4.1.3 负反馈的四种基本类型与判别方法 因为不同的反馈类型对放大电路性能的影响大不
第4章 放大电路中的负反馈
深度负反馈放大电路放大倍数的估算
深度负反馈放大电路放大倍数的估算中国教青研宪5专{断杂志2006年5月第3卷第5期V o1.3No.5May2006 新课改了还要批评吗张志华河北省平泉县平泉镇二道河子中学传统教育教学中,不少教师常常忽视学生的情感态度,以师长自居,居高临下地一味地批评,指责,否定学生,使学生自尊心受到伤害,缺乏自信心,产生自卑心理.对这样的教师,教育方式,学生很反感,一些学生甚至在这样的批评,指责下丧失了学习的动力而产生了厌学思想,这对于教育是十分不利的.新课程改革提倡多鼓励学生.因此,在一些学校中,在一些教师中问逐渐形成了一种"新"气象."好","很好"的"赞许"声响成一片,一点点成绩要表扬,一点点进步也要鼓励,而批评的声音渐弱甚至消失.似乎在老师的心目中,赏识,鼓励才是进步提高之正道,而批评要不得;认为鼓励的次数越多,力度越大.学生学习的积极性就越高.殊不知,这种想法,做法与一味的批评指责一样,都是很极端的."一味的表扬.正和一味的惩罚一样.并不可取."对学生来说,当他们发现自己无论回答什么问题,答得如何都会得到教师的肯定表扬.就很容易形成模糊的概念.而教师对学生错误的结论不及时纠正.模糊的概念不置可否,长久下来,学生就会变得浮躁.教育教学需要赏识,鼓励,它使学生体验到了成功的喜悦,有助于激发学生的自信心,增强学习热情.但赏识必须把握尺度,如果只要发言就说"棒极了","真聪明"等一类赞扬的话语,使赞扬之辞泛滥成灾,赞赏,表扬,激励就沦为了形式,就失去了应有的价值和意义.过多的夸奖,尤其是教师不假思索的脱口而出的随意性夸奖,不但不会对学生产生积极的引导,鼓舞的作用,反而会致使学生形成浅尝辄止和敷衍应付的学习态度.教育教学也需要批评,而且离不开批评.在对学生进行教育教学的过程中,教师需要对学生学习的态度,方法,过程,结论等方面有针对性地做出恰当的点评.对于不同的见解,主张,不同的问题,教师还应给予具体的意见,阐明观点.有些问题必须做出正确的判断,拿出正确的答案,不能模棱两可,含糊其辞,一味的喊"好".尊重,赏识固然重要.可对于学生出现的错误,也一定要严肃认真指出来.批评虽然不动听.但不伤害学生感情的批评却能起到针对具体问题,指出不足.提供改正参考,明确努力方向的作用.只有赏识而缺乏批评的教育教学只会对学生的人格产生不利影响.◆—一………………………一◆深度负反馈放大电路放大倍数的估算鲍卓娟无锡技师学院实用的放大电路中多引入深度负反馈.电路引入负反馈后变得复杂了,在分析深度负反馈放大电路时,若能利用深度负反馈电路的特点,就能使分析计算变得容易.一,深度负反馈放大电路的特点:我们知道,负反馈放大电路的放大倍数为A,=—一.l+AF式中A为开环增益,为反馈系数.当反馈深度It+l>>l :,时,即电路引入深度负反馈时,A,=.l+AFF根据A,和的定义A,=,=(式中文.为输入,』,ot量,文,为反馈量,文.为输出量).有A,1=Ao,这说明文.文,.即净输入量文=文一文,0.可见,深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量.但不同组态,可忽略的净输入量将不同.当电路引入深度串联负反馈时0』tJ,,即认为净输入电压tJ可忽略不计;当电路引入深度并联负反馈时1.1,,即认为净输入电流i可忽略不计.下面以电流串联负反馈放大电路为例说明如何利用深度负反馈的特点求解电压放大倍数.并与微变等效电路法进行比较.二,利用深度负反馈的特点求解放大倍数电流串联负反馈放大电路如图1所示.反馈网络连接放大电路的输出回路与输入回路.并影响着反馈量.寻找出负反馈放大电路的反馈网络,便可根据定义求出反馈系数,进而就能求出深度负反馈放大电路的放大倍数.图1可以判定,电路引入了电流串联负反馈,电路中为R反馈电阻.R两端电压为反馈电压u,.反馈电压cJ,=iRiR,输出电压O.=一iR,式中CHINAEDUCATIONRESEARCHANDINNOV ATE?117?中国教1}研究5创新杂志2006年5月第3卷第5期V o1.3No.5May2006 R=R//R￡.反馈系数:丁U/:R(,表示电流串联反馈系数)lc其闭环放大倍数为:A.=昔U/=1=亡(A,表示电流串联反馈放大倍数)所以闭环电压放大倍数为:一寺三,利用微变等效电路法求解电压放大倍数画出图1电路的微变等效电路如图2所示.—图2由图可知:l=I,=i6+i,R=i6+i6(1+)RU.=-d.R,所以,A=式中R=R.//R￡.:一U,+(1+)R上式中,若(1+)R>>,且>>l,则:一四,两种方法的比较采用上述两种方法求解电压放大倍数,获得的结果相同.而通常实用的放大电路均引入了深度负反馈(当Il+I>l0时,即可认为是深度负反馈).故一般不需判定电路是否满足深度负反馈条件.这样,利用深度负反馈的特点求解放大倍数就容易一些,特别是在求解多级负反馈放大电路时更显出它的优势.可以归纳求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤如下:1,正确判断反馈组态;2,求解反馈系数户:3,利用户求解放大倍数A,.这里要注意不同反馈组态的,A,的意义是不同的.以上只是笔者个人的体会.读者在实际运用时,可根据具体情况决定采用何种方式进行分析求解.RC电路的分析柏忠梅无锡技师学院我们在《电工基础》中学习过RC串并联电路,也讨论了RC电路的过渡过程.那么RC电路在电路中到底有哪些作用呢?下面笔者来简单的讨论一下RC电路的应用.在数字电路中最常见的是RC微分电路和RC积分电路. 1,RC微分电路是一种最常用的波形变换电路,能够将矩形波变换成尖脉冲,其电路构成和波形如图1所示.输出电压取自电阻两端,通常用来作为触发器,计数器,开关电路的触发信号.RC微分电路的输出波形要形成尖脉冲,必须具备电路的时间常数T<(tw(矩形脉冲的宽度)的条件. 图12,RC积分电路也是一利?常用的波形变换电路,它把矩形波变为锯齿波,其电路构成和波形如图2所示.通常用来作为数字电路的延时器,定时器的定时元件.在电视机中可利用积分电路从复合行,场同步信号中取出场同步脉冲. RC积分电路的输出波形要成为锯齿波,要求电路的时间常数T>>two图2在模拟电路中RC串并联电路最常用为RC振荡器.RC振荡器主要是由RC选频反+馈网络和放大器组成.常见的RC选频网络如图3所示.当输入信号频率等于选频频率时,输出电压振幅最高,u相位差为零.选频频率取决于选频网1络元件的数值,计算公式为=—二一.当输入信号的频率高于或低于愈图3多时输出电压就愈小,且移相也愈大.常见的RC振荡电路有桥式振荡电路和移相式振荡电路.RC电路在实习中经常会碰到.我们如果熟悉了上面的几利?应用那么分析电路就会容易多了.l18;CH:,EDDlⅣ兄巴CHD刀妻三+m一。
四节负反馈放大电路的计算
1
• u
•
u
i
Rb +
•
Ui
•
I id
• ••
U A U id
od id
rid
R’=R1//Rf -
•
Au
•
Rf U 'o
•
Uf
R1
A r R R r R R r R A R r 1 R r R R R R R
•
od id
'
b id
1
1
f
'
b id
b id
•
'
od 1 id
•
Ud
•+
U
-
•
U
•
Rf
Uf
R1
•
Uf
R1
•
U o
R1 Rf
所以
•
•
•
U U R R R Auf
•o
• o
1
f 1 f
Ui Uf
R1
R1
•
•
•
因为 Ui Uf 所以 Ud 0
集成电路输入电阻rid很大， 所以，Iid ≈ 0
•
•
U U-
第四节
•
U RL
o
第四节
•
••
••
•
X i Ii , X f If , X O U O
Rb
+
••
•
Ui
•
U id
A U od id
- rid
•
Uo
Rf R1
例8－3
1.首先画开环放大器
根据上述原则1，画输出回路：
第四章 放大电路中的负反馈
(+)
+
u + (-)
o
R2
解：（a）图所示的电路中，设输入电压瞬时极性 为（+），从反相端输入，所以输出端为（-）， 可画出各电流的瞬时流向如图中所示，净输入电 流比没有反馈的时候小，故为负反馈。
if
Rf
ui ii
(+) R1
iid
-∞
(+)
+
u + (-)
o
R2
在输出端判断反馈的取样方式，将输出端短接， 输压出反电馈压。在uo ＝输0入，端反，馈反电馈流信i号f 和输Ruof入信0 号，连所接以在为同电一 节点，二者是以电流的方式求和，故为并联反馈。
电压 U f Rf Io 为反馈信号。
(+)
+
+∞ (+)
+
+
Rs
-
+
ui
(+)
us
+
io RL u o
-
-
uf
Rf
-
根据瞬时极性法判断为负反馈。
(+)
+
+∞ (+)
+
+
Rs
-
+
ui
(+)
us
+
io RL u o
-
-
uf
Rf
-
-
采用输出短路法判断取样方式，令RL为零，输出 电压 U o ＝0，而输出电流 Io 还在，因此反馈信号仍然 存在，所以为电流反馈。在放大电路的输入端，反馈 信号与输入信号接于不同节点，反馈信号与输入信号 是以电压的形式求和，因此是串联反馈。
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一、负反馈放大电路的方框图 二、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式 三、深度负反馈的实质 四、基于反馈系数的放大倍数的估算方法 五、基于理想运放的放大倍数的计算方法
一、负反馈放大电路的方框图
开环增益：
A
X o
X
' i
反馈系数：
F
X f X o
闭环增益：
Af
A 1 AF
dAf
1
dA (1 AF )2
dAf
dA (1 AF )2
dAf 1 dA Af 1 AF A
放大倍数的稳定性是基本放大电路的（1＋AF）倍。
二、改变输入电阻和输出电阻
1. 对输入电阻的影响
仅决定于是串联反馈还是并联反馈。
引入串联负反馈时：
Ri
U
' i
Ii
Rif
Ui Ii
Af
U o U i U o Ii Io Ui Io Ii
7.3 深度负反馈的分析
Af
1
A A F
若 1＋A F
1，则 Af
1 F
，即
X
i
X f 。
串联负反馈：U 并联负反馈：Ii
i U If
f
电压放大倍数的估算方法
1. 电压串联负反馈电路
反馈系数为：
Fuu
X f X o
U f U o
R1 R1 R2
Af
X o X i
A X
' i
X
' i
X
f
A X
' i
X
' i
FX
o
X
' i
A XA Fi'X
' i
A 1 A F
反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
功能 电压控制电压 电流控制电压 电压控制电流 电流控制电流
A
U o
U
' i
U o Ii'
Io
U
' i
Io Ii'
F
U f U o If U o U f Io If Io
Rof
Ro 1 AF
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。
Rof (1 AF )Ro
感谢下 载
所以反馈元件为R1 R2
电压放大倍数为：
Auf
U o U i
U U
o f
1 Fuu
1 R2 R1
与RL 无关！
2. 电压并联负反馈电路
反馈系数为：
Fiu
X f X o
If U o
1 R2
所以反馈元件为R2
电压放大倍数为：
Auf
U o U i
U o If R1
1 Fuu
•1 R1
R2 R1
与RL无关！ 电压负反馈相当于恒压源
Ui' Uf Ii
U
' i
AFUi'
Ii
Rif (1 AF )Ri
引入并联负反馈时
Ri
Ui
I
' i
Rif
Ui Ii
Ui
I
' i
If
Ui Ii' AFIi'
Rif
Ri 1 AF
串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入 电阻。
2、对输出电阻的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
仅决定于是电压反馈还是电流反馈。
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。
3. 电流串联负反馈电流
反馈系数为：
Fui
X f X o
U f Io
R1
所以反馈元件为R1
电压放大倍数为：
Auf
U o U i
Io RL U f
1 Fuu
• RL
RL R1
与RL成正比！
4. 电流并联负反馈电路
反馈系数为：
Fii
X f X o
If Io
R2 R1＋R2
所以反馈元件为R1 R2 电压放大倍数为：
Auf
U o U s
Io RL If Rs
1 Fuu
• RL Rs
(1
R1 ) RL R2 Rs
与RL成正比！ 电流负反馈相当于恒流源
§7.3 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、引入负反馈的一般原则
一、提高放大倍数的稳定性