第七章 负反馈技术

第七章 负反馈技术

一、 内容提要 1、 反馈的基本概念及通用反馈结构

反馈：在电子电路中，将输出量的一部分或全部通过一定的网络（反馈网络）以一定方式送回到输入回路，来影响电路性能的电路技术称为反馈。 放大电路引入反馈后组成反馈放大电路。 反馈放大电路的一般结构：

主要由基本放大电路和反馈网络两部分组成，二者在输入端通过求和（比较）环节联系，在输出端通过取样环节联系。

根据反馈网络限于本级或跨级，反馈分为单级反馈和级间反馈； 根据反馈送回输入端使信号增强或削弱，反馈分为正反馈和负反馈； 根据反馈信号是直流或交流，反馈分为直流反馈和交流反馈；

根据反馈网络和基本放大电路在输入、输出端的连接方式，反馈又分四种类型。 定义：

开环增益A ：无反馈的基本放大电路增益；

定义式：

净输入量输出量=

=

i o x x A 闭环增益A f ：反馈放大电路增益；

定义式：

原输入量输出量=

=s o x x A 反馈系数B ：反馈网络传输系数； 定义式：

输出量反馈量=

=o f x x B A 、A f 、B 之间关系通过反馈方程式联系：

AB A A f +=

1

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技术对电路性能的改善有： 直流负反馈可以稳定静态工作点； 交流负反馈可以

·稳定电路增益（不同的反馈类型稳定的闭环增益不同）；

·减小非线性失真和降低噪声（不包括信号源的非线性失真和噪声）； ·展宽电路通频带，

·调节电路输入、输出电阻。

1+AB = 1+T 称为反馈深度，负反馈对放大电路性能的改善程度，均和反馈深度有关。负反馈越强，1+T 越大，改善效果越明显。

正反馈则导致放大电路不稳定甚至产生自激振荡，放大电路要避免出现正反馈。在基本放大电路由多级放大电路构成时，要考虑负反馈过强可能导致放大器工作不稳定而产生自激的因素。

3、四种基本反馈放大器

由于反馈放大电路的输出信号x o 可以是电压或电流，故取样信号有两种可能；信号源提供的输入信号x s 也可以是电压或电流，故比较信号也有两种可能，这由基本放大电路与反馈网络在输出端和输入端的连接方式（串联或并联）决定，从而也决定了负反馈放大电路的类型。

共有四种类型的负反馈放大器： （1）电压放大器：（电压取样电压求和负反馈放大器）；

又称电压串联负反馈放大器 输出=输入连接方式：并联-串联

o

f v s

o vf f i o v v v B B v v

A A v v

A A =

=====,

,

（2）互阻放大器：（电压取样电流求和负反馈放大器）；

又称电压并联负反馈放大器 输出=输入连接方式：并联-并联

,

,

f

o o r f rf g i s

o i v

v

A A A A

B B i i v ======

（3）跨导放大器：（电流取样电压求和负反馈放大器）；

又称电流串联负反馈放大器

输出－输入连接方式：串联-串联

,

,

f o o

g f gf r i

s

o v i

i

A A A A

B B v v i ======

（4）电流放大器：（电流取样电流求和负反馈放大器）；

又称电流并联负反馈放大器

输出－输入连接方式：串联-并联

,

,

f o o i f if R i

s

o i i

I

A A A A

B B i i i ======

4、反馈放大器的理想模型与实际模型：

反馈放大器的理想模型由单向（正向传输）的开环基本放大电路和单向（反向传输）的反馈网络组成，在理想模型中，反馈网络只包含受控源一个元件；受控源类型由反馈放大器类型决定。

反馈放大器的实际模型则是反馈网络（B 网络）包含有负载（电阻），分析时应考虑将其电阻计入基本放大电路中，此时的开环放大电路称为A 电路（网络），以区别理想模型中的基本放大电路。

5、负反馈放大电路的分析方法 （1）反馈极性的判断

采用瞬时极性法：假定x s 瞬时极性，经x s →A →x o →B →x f →x i 定出各瞬时极性，确定净输入量的大小，x i ↑→正反馈， x i ↓→负反馈。

（2）反馈类型的判断 输入端： 若A 、B 在输入端串联，即x s 、x f 、x i 在输入回路以电压形式求和，为串联反馈（电压求和）； 若A 、B 在输入端并联，即x s 、x f 、x i 在输入结点以电流形式求和，为并联反馈（电流求和）。 输出端：

若A 、B 在输出端串联，即x f 取自输出电流I o ，为电流反馈； 若A 、B 在输出端并联，即x f 取自输出电压v o ，为电压反馈。

（3）负反馈放大电路性能参数的计算 主要求解其闭环电压增益及输入、输出电阻。 方法一、小信号模型分析法

作出负反馈放大电路的小信号模型，利用线性电路定理、定律和分析方法求解。一般而言负反馈放大电路均可用此方法求解，但更多用于分析较简单的分立元件负反馈放大电路。 方法二、A ，B 网络法（又称方框图分析法或拆环分析法）：

由于反馈放大电路性能参数与基本放大电路和反馈网络的电路参数有关联，故可将反馈放大电路拆分为A 放大器（网络）和反馈网络B 。在A 中求出开环增益A 和输入电阻R i 、