反馈放大电路(模拟电路)

反馈放大电路
基本要求
∙熟练掌握：（1）反馈基本概念，反馈放大电路类型和极性判断；
（2）负反馈对放大电路性能的影响；
（3）深度负反馈下的闭环增益。

∙正确理解：Ａf=Ａ/（1+ＡＦ）公式的含义
难点重点
1．放大电路中反馈类型的判别方法和对放大电路性能的影响
判别一个电路是否存在反馈，只要分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电路元件。

2．深度负反馈下闭环增益的计算
深度负反馈放大电路的特点：在深度负反馈的情况下，反馈信号Xf和外加输入信号近似Xi相等，净输入信号Xid≈0。

对串联负反馈，取输入电压和反馈电压近似相等，Ｖi≈Ｖf，Ｖid≈0，称虚短；
对并联负反馈，取输入电流和反馈电流近似相等，Ｉi≈Ｉf，Ｉid≈0，称虚断；
实际上，在深度负反馈条件下，放大电路输入端虚短和虚断是同时存在的。

思路：在深度负反馈条件下Ａf=1/Ｆ；-----通过判断反馈类型得到：Ｘi、Ｘf，Ｘi、Ｘf应为电压量或电流量；-----确定出Ｆ的量纲，求值；-----确定出Ａf；如要求Ａvf，再进一步分析电路，找出Ｉo和Ｕo关系或Ｉi和Ｕi关系。

3．“反馈放大电路的反馈极性在线路接成后就固定不变”，这种说法是否正确？不正确。

反馈放大电路的接线是在假定信号处于中频段时接成的负反馈。

在信号处于低频段或高频段时，各级放大电路中由于电路存在电抗器件，出现附加相移，若级数较多时，附加相移大于或等于180度，就会使原来的负反馈转化为正反馈。

7.1反馈的基本概念与分类
反馈在电子电路系统中得到了极其广泛的应用，通过引入反馈，可以改善放大电路的许多性能。

一、什么是反馈
所谓反馈就是把放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的电路形式（反馈网络）回送到它的输入回路，从而对放大电路的输入信号进行自动调节的过程。

1.反馈的框图
2.闭环放大电路与开环放大电路。

3.如何判断一个电路是否存在反馈?（方法）
二、正反馈和负反馈
根据反馈极性的不同，可将反馈分为正反馈和负反馈。

如何判别电路的反馈极性---瞬时极性法
常见放大器件的瞬时极性关系：
BJT由基极输入信号，则各极相位关系(a)图，BJT由发射极输入信号，则各极相位关系(b)图，
运放各极相位关系（c）图。

三、直流反馈、交流反馈与交直流反馈
方法：电容观察法：若反馈通路有隔直电容则为交流反馈；若反馈通路有旁路电容则为直流反馈；若反馈通路
无电容，则为交直流反馈。

四、根据反馈信号所联系的放大电路级数有本级反馈和级间反馈。

五、四种基本反馈类型
（1）根据反馈对输出量取样对象的不同，分为电压反馈和电流反馈
方法：将Uo=0（或负载Rl短接），若Xf=0，则为电压反馈；反之则为电流反馈。

（2）根据反馈信号与输入信号在输入端叠加方式的不同，分为串联反馈和并联反馈
方法：将反馈点接地，若Xi仍能输入至放大电路则为串联反馈；反之则为并联反馈。

（3）综合上述两点，反馈分为电压串联、电流串联、电压并联、电流并联四种类型。

7.2负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
一、负反馈放大电路的方框图
1、基本放大电路的放大倍数A
2、反馈网络的反馈系数F
二、负反馈放大电路的一般表达式
1、一般表达式
反馈放大电路的输出信号与输入信号之比，称为反馈放大电路的放大倍数，或称为闭环放大倍数，即
Ａf＝Ａ／（１＋ＡＦ）
2、反馈深度（1+AF）
7.3负反馈对放大电路性能的改善
一、提高放大倍数的稳定性
放大电路中引入负反馈后，在输入信号（Vi或Ii）为定值时，电压负反馈能稳定输出电压，电流负反馈能稳定输出电流。

也就是说，负反馈能使放大倍数（指广义的放大倍数）稳定。

二、扩展频带
三、减小非线性失真
四、抑制噪声和干扰
五、改变输入和输出电阻
输入电阻：串联负反馈使输入电阻增加，并联负反馈使输入电阻减小
输出电阻：电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大
7.4负反馈放大电路的分析方法
分析负反馈放大电路，常用的方法有小信号模型分析法、近似计算法和方框图法三种。

在此，只讨论近似计算法。

一、深度负反馈放大电路的特点
在深度负反馈的情况下，反馈信号Xf和外加输入信号近似Xi相等，净输入信号Xid≈0。

二、常用方法
公式法、虚短和虚断概念（参阅难点和重点）
三、计算举例（参阅例题解析）
7.5负反馈放大电路的稳定问题
负反馈可以改善放大电路的性能指标，但是负反馈引入不当，会引起放大电路自激。

一、产生自激振荡的原因与条件
当信号频率大大低于或高于中频范围时，因电路中耦合电容、旁路电容、管子的结电容、布线电容等影响，
使ＡＦ的附加相移达到－π，原来中频段的反馈变为正反馈。

且当幅值|ＡＦ|≥1时，就产生自激。

只有在三级或三级以上的反馈电路中才有可能产生自激，且反馈深度愈大，愈易产生自激。

二、稳定性判剧
1 要使电路稳定工作,必须破坏产生自激的条件。

即：
当20lg|ＡＦ|=0 dB时?φ<π；
当?φ=π时20lg|ＡＦ|<0dB 。

2 稳定裕度
反馈放大电路不仅应该稳定，而且应该有一定的稳定裕量。

相位稳定裕量：φm=1800—|?φ|
f0
≥450
幅值稳定裕量：Gm=20lg|ＡＦ|
fc
≤-10dB
其中|?φ|
f0为20lg|ＡＦ|=0dB 时，对应的?φ；20lg|ＡＦ|
fc
为|?φ|=1800时，对
应的20lg|ＡＦ|值。

三、消除自激振荡的方法
1 负反馈尽可能包围单级或两级放大电路
2 限制多级放大电路的反馈深度。

3 频率补偿法或校正法。

例1:判断如图电路的反馈类型
解：（1）利用瞬时极性法判断反馈极性
设T1管基极有一瞬时增量
Vi(Vb1)⊕→Vc1(-)→Vc2⊕→Ve1⊕
因为，T1管Vb1⊕,Ve1⊕ 所以，T1管的净输入电压UBE减小,所以，为负反馈.
（2）从采样端，利用输出短接法。

将输出端Vo短接，则无反馈量影响输入信号，所以为电压负反馈。

（3）从比较端，由于反馈信号是以电压形式影响输入信号，所以为串联负反馈。

结论：电压串联负反馈。

例2：判断如图电路的反馈类型
解：（1）判断反馈极性
设输入信号Vi即T1基极有一个瞬时增量
Vb1⊕→Vc1（-）→Ve2（-）
使流过反馈电阻的电流If增加，消减了T1的基极电流，所以为负反馈。

（2）从采样端，Vo端接，由于T2发射极电流存在，所以仍有反馈量影响输入信号，所以为电流负反馈。

（3）从比较端，由于反馈信号是以电流并联形式影响输入信号，所以为并联负反馈。

结论：电流并联负反馈。

例3：图如例1，在深度负反馈条件下，估算电压放大倍数ＡVf=Vo/ Vi。

解：在深度负反馈条件：
由于已判别是串联负反馈，所以Ｖi=Ｖf ＡVf=Ｖo/Ｖi=1/（ＦＶ）
反馈网络：
忽略Cf的影响所以，Ｆv=Ｖf/Ｖo=Ｒe1/(Ｒe1+Ｒf)
所以，Ａvf=(Ｒe1+Ｒf)/Ｒe。