第17章 电子电路中的反馈

开环放大倍数
反馈系数
6
二、正反馈与负反馈
引入反馈后其变化是增大？ 还是减小？
引入反馈后其变化是 增大？还是减小？
从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出 量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈； d i f o
x x x x 正反馈
放大电路中引入的一般为负反馈
或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负 d i f 反馈，否则为正反馈。 o
2
uo
RL
io uf
Rf
ud = u+ - u- = ui - uf
削弱净输入信号
电流负反馈： 反馈信号正比于输出电流 串联反馈： uf与ui串联（电压相加减）；
串联电流负反馈
15
•电流并联负反馈
基本放大电路：运放 反馈电路： R3、 Rf
Rf if ui
ii

R1
R3 io 反馈信号： i f R f R3
xi
xd xf
基本放大 电路Ao
xo xo
xo A0= xd xf F= xo xd = xi - xf
xo Af xi
Af：闭环放大倍数
反馈电路 F
xo A0 xd A0 xd Af xi xd x f xd F xo
A0 Af 1 A0 F
负反馈使放大倍数下降。
36
二、 提高放大倍数的稳定性
A0 Af 1 A0 F
dAf Af
引入负反馈使电路放大 倍数的稳定性提高。
dA0 1 A0 1 A0 F
反馈深度 称为深度负反馈，此时： 在深度负反馈的情冴下，放大倍数 只与反馈网络的参数有关。 37
1 A0 F
1 若 A0 F
1 Af F
净输入信号： id = ii - if
id － ＋ ＋ R2
uo
RL
io
R3
电流负反馈： 反馈信号正比于输出电流 负反馈： if与uo （ io ）反相， id < ii 削弱净输入信号；
并联负反馈： if与ii并联（电流相加减）
并联电流负反馈
16
17.1.2 反馈类型的判断
一、 有无反馈的判断
1. 电压反馈和电流反馈
根据放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即反 馈网络的取样对象不同，分为电压反馈和电流反馈。
如果反馈信号取自 （正比于）输出电 压，为电压反馈
u－
u+
－ ＋
＋
uo RL
xi
xd xf
基本放大 电路Ao
xo xo
xf uo
如果反馈信号取自 （正比于）输出电 流，为电流反馈 u－ u+ － ＋
分立元件放大电路中反馈的分析
瞬时极性
接法 共射 共集 共基

输入 输出 相位 b b e c e c 反相 同相 同相
电阻引导电位，即电阻 两端电位极性一致。
分立元件放大电路中的净输入量: 净输入电压指晶体管的b-e（e-b）间的电位差; 净输入电流指输入级晶体管的基极电流（射极电流）。 若反馈使得净输入Ube （Ugs）或Ib减小，为负反馈；
x x x x 负反馈
7
三、直流反馈与交流反馈
直流反馈——如果反馈量只含有直流量（或仅在直流通路中 存在的反馈）称为直流反馈。 交流反馈——如果反馈量只含有交流量（或仅在交流通路中 存在的反馈）称为交流反馈。
iI uI
∞
+ + R2
uO
交直流 反馈
R1
交流反馈
直流反馈
8
四. 局部反馈和级间反馈
五、电压、电流反馈的判断 看反馈电路与输出端的连接方式
若反馈信号取自于输出电压，为电压反馈； 若反馈信号取自于输出电流，为电流反馈；
Rf ui R1 ii if
电压反馈

电流反馈
id－ ＋ ＋ R2
uo RL
ui
R2
－ ＋ ＋
RL
uo io
29
Rf uf
Rf ui － ＋ ＋ uo io uf uf R1 ud － ＋ ＋ R2
三、 改善波形的非线性失真
加反馈前
ui
Ao
引入负反馈后，非线性失 真减小到基本放大电路的 (1+AF)分之一。
uo
ui
加反馈后
ud uf
Ao
F
uo
38
注意
非线性失真产生于电路内部，引入负反馈 后才被抑制。
当非线性信号混入输入量或干扰来源于外 界时，引入负反馈将无济于事，必须采用信 号处理（如有源滤波）或屏蔽等方法才能解 决。
if
ii id
id ii if
－ ＋ ＋

11
负反馈的类型
电压串联负反馈
负 反 馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
12
•电压串联负反馈
Rf
Uf
基本放大电路：运放 反馈电路： R1 、 Rf 负反馈： d = u+ - u- = ui - uf u 削弱净输入信号 反馈信号：
运放的瞬时极性：反相输入端，输出 ；
同相输入端，输出 ； 电阻引导电位，即电阻两端电位极性一致。 集成运放的净输入量:
集成运放的净输入电压指集成运放两个输入端的电位差 ud=u+ - u- ；
净输入电流指同相输入端或反相输入端的电流 i+（或i- ） 。 若反馈使得净输入Ud 或I+（ I- ）减小，为负反馈； 若反馈使得净输入Ud 或I+ （ I- ）增加，为正反馈。
5） 判断电压、电流反馈 看反馈电路与输出端的连接形式
31
讨论一 ui
Rf1 R1 ud － ＋ u o1 ＋
Rf2
R1 － ＋ ＋

uo RL
uf
R2
Rf3 本级并联电压负反馈；
Rf1 、 Rf2 ： Rf3 ：
级间串联电压负反馈！
32
讨论二
uI ud
+
RL
∞
+ -

+VCC + uO iO
17.1.1 反馈的概念 17.1.2 反馈类型的判断 17.1.3 负反馈对放大电路的影响
3
17.1.1 反馈的概念
一、反馈 二、正反馈与负反馈 三、直流反馈与交流反馈 四、 局部反馈和级间反馈
五、 负反馈的类型
4
一、反馈
将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回 路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措 施称为反馈。 是从输出 怎样引回 多少 电压还是 输入量 净输入量 影响输入电压 输出电流 还是输入电流 + 基本放大电路 引出反馈 输出量
第17章 电子电路中的反馈 及集成运算放大器 的应用
1
第17章 电子电路中的反馈及
集成运算放大器的应用
17.1 放大电路中的负反馈 17.2 集成运算放大器的线性应用 17.3 集成运算放大器的非线性应用 17.4 集成运算放大器使用时的注意事项 17.5 集成运算放大器的应用举例
2
17.1
放大电路中的负反馈
反馈量
反馈网络
两大部分： A：放大部分，信号正向传输

F：反馈部分，信号反向传输
5
反馈框图：
四种信号量：
xi
xd
xf
基本放大 电路Ao
xo
xo
xi xd xo xf xo
输入信号
净输入信号
反馈电路 F
输出信号
反馈信号
两个关系式：
= A0 · xd = F ·xo
A0= F=
xf
xo xd xf xo
Rf
if
ui

R1
ii
id － ＋ ＋
R2
uo
RL
负反馈：
if与uo 反相， id < ii 削弱净输入信号；
并联负反馈： if与ii并联（电流相加减）
并联电压负反馈
14
•电流串联负反馈
基本放大电路：运放 反馈电路： Rf 反馈信号： uf = io · f R 负反馈：
ui
ud － ＋ ＋ R
+ uF -
R3
T3
+ R5
uI
uo -VCC
电压串联负反馈
作业： P144
17.1.1，17.2.1，17.2.3，
34
17.1.3 负反馈对放大电路的影响
一、 降低放大倍数 二、 提高放大倍数的稳定性 三、 改善波形的非线性失真 四、 展宽通频带
五、 对输入、输出电阻的影响
35
一、 降低放大倍数
并联反馈 if
ui R1
串联反馈
R1
f
ii
－ id ＋ ＋ R2
uf
uo
RL ui
R2
－ ＋ ud ＋
uo RL
27
R3
－ ＋ ud ＋ R2

ui
uo
RL
ui
io
ii

R1
if
－ id ＋ ＋ R2 Rf
uo io
iR
串联反馈！
本级反馈
？
Rf
uf
？ 并联反馈！
反馈信号与输入信号接在同一输入端为并联反馈 反馈电路与输入信号分别接在两个输入端为串联 28 反馈
20
xi
xd
基本放大 电路Ao
xo
xf
反馈电路 F
xo
xd 的极性→ xo的极性→ xf 的极性→ x i , xf ,xd 的叠加关系
ud ui uf 或 id ii if －－负反馈 ud ui uf 或 id ii if －－正反馈
21
集成运放组成的放大电路中反馈的分析
反馈电路 F
＋
RL
io
xf io
10
2. 串联反馈和并联反馈
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以 分为串联反馈和并联反馈。 如果反馈信号与输入信号 串联（xf=uf）为串联反馈
uf
ud
ud ui uf
如果反馈信号与输入信号 并联（xf=if）为并联反馈
ui
－ ＋ ＋

R2将输出回路与输入回路相连接， 引入交、直流反馈。 瞬时极性法： ud＝ uI－uF ，负反馈 uf与ui串联，串联反馈。 令输出电压uO =0，即将RL短路，因 iO仅受iB的控制而依然存在， uF和uD 的关系不变，电流反馈。
R2
R1
uF -
R3
电路引入的是电流串联负反馈
33
讨论三
+VCC R1 T1 I T2 R2 R4
只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部 反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输 入回路的称为级间反馈。 通过R3引入的是局部反馈
ui R3 － ＋ ＋

R1
－ ＋ ＋
R5 uo1
uo RL
R2
R4
通过R4引入的是级间反馈
通常，重点研究级间反馈或称总体反馈。
9
五. 负反馈的类型

ui
R1
+ － ud
＋
R2
＋
uo RL
R1 uf uO R1 R f
电压负反馈： 反馈信号正比于输出电压 串联反馈： uf与ui串联（电压相加减）
串联电压负反馈
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•电压并联负反馈
基本放大电路：运放 反馈电路：R 反馈信号： if = -uo/ Rf 电压负反馈： 反馈信号正比于输出电压 净输入信号： ห้องสมุดไป่ตู้d = ii - if
无反馈 +EC RB － ＋ ＋ 既在输入回路 又在输出回路 uo
18
C1
uo
C2 RE RL
ui
u
i
将输出电压全部 反馈回去
二. 直流反馈和交流反馈的判断
―看通路”：即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。
设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。
iI uI
∞
+ + R2
uO
仅有直 流反馈
ui － ＋ ＋
交、直 流反馈 共存

uo
R1
iI
uI
∞
+ + R2
uO
仅有交 流反馈
19
R1
三、反馈极性的判断
―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:
假设输入端瞬时极性为“+”（电位升高）； 由入至出，再由出至入，依次判断出各点的瞬时极性； 若反馈信号使得净输入提高，为正反馈； 若反馈信号使得净输入降低，为负反馈。
22
负反馈
Rf － ＋ ＋ R2
Rf
负反馈

ui
R1
uo RL
R1 ui
R2
－ ＋ uo ＋ RL
23
ui
R2
－ ＋ ＋

RL
uo io uf
ui
Rf
R2 if
－ ＋ ＋
RL
uo io
负反馈！
？
？正反馈！
24
Rf
本级反馈
反馈电路接至反相输入端为负反馈
反馈电路接至同相输入端为正反馈
若反馈使得净输入Ube （Ugs）或Ib增加，为正反馈。
25
R1 + ui C1
R2
R4
+VCC T2 C2 + uo
T1 R6
R3
uf
R5
C3
-
uf作用的结果使管b－e间 电压减小，故判定电路引 入了负反馈。
26
四、 串、并联反馈的判断
看反馈电路与输入端的连接形式
串联 若反馈信号与净输入信号串联（反馈信号以电压的形式出现） 反馈 若反馈信号与净输入信号并联（反馈信号以电流的形式出现） 并联 反馈 Rf R
R2
RL

？
电流反馈！
Rf
ui
？ 电压反馈！
uo RL
反馈信号直接从输出端引出为电压反馈 从负载电阻RL的靠近“地”端引出为电流反馈
30
归纳
1）找出反馈网络
反馈类型的判断
将输入、输出回路联系起来的电路。
2）判断交、直流反馈： 看反馈网络的构成 3）判断正、负反馈： 瞬时极性法 4） 判断串、并联反馈 看反馈电路与输入端的连接形式
二、直流反馈和交流反馈的判断 三、反馈极性的判断 四、 串、并联反馈的判断 五、电压、电流反馈的判断
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一. 有无反馈的判断
―找联系”：是找输出回路与 输入回路的联系，不仅是输出 端与输入端的联系！
―找联系”：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈， 否则无反馈。
ui － ＋ ＋ ui uo － ＋ ＋ 有反馈吗？ uo