反馈放大电路

特点：输出电流 io 与负载电阻RL无关 ——反相输入恒流源电路
运算放大器电路反馈类型的判别方法：
1. 反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈；
2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相） 上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的， 是并联反馈；
反馈还是交流反馈？
输入 回路
输出 回路
RE 介于输入输出回路，有反馈。 反馈使 uid 减小，为负反馈。 既有直流反馈，又有交流反馈。
二、 负反馈放大电路的基本类型
1.根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。
如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反 馈信号取自输出电流，叫电流反馈。
b) 判别是交流反馈还是直流反馈？ c) 判别是否负反馈？
d) 是负反馈！判断是何种类型的负反馈？
1、电压反馈和电流反馈
电压反馈 — 反馈信号取自输出电压的部分或全部。
判别法：使 uo = 0 (RL 短路)， 若反馈消失则为电压反馈。
A
RL uo
电压 反馈 F
io
A
RL uo
电流 F io 反馈
现在输入端的信号传输系数，通常叫做“环路增益”。
二、闭环增益的一般表达式
输出量与输入量之比叫做 xi + xid A
xo
反馈放大电路的“闭环增益” ，即它和开环增益A有着本质的
比较 – 环节
直流反馈：反馈只对直流分量 起作用，反馈元件只能传递直 流信号。
交流反馈：反馈只对交流分量 起作用，反馈元件只能传递交 流信号。
引入直流 负反馈的目 的：稳定静 态工作点
引入交流 负反馈的 目的：改 善放大电 路的性能
负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。 正反馈：反馈增强净输入信号， 使放大倍数提高。
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法：使 io = 0(RL 开路)，
若反馈消失则为电流反馈。
2、串联反馈和并联反馈
串联反馈：反馈信号与输入信号以 电压相加减的形式在输入端出现。
uid ui uf 特点：信号源内阻越小，
反馈效果越明显。
并联反馈：反馈信号与输入信号以 电流相加减的形式在输入端出现。
电压负反馈具有稳定输出电压、减小输 出电阻的作用。
电流负反馈具有稳定输出电流、增大 输出电阻的作用。
2.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。
反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以 电压形式作比较，称为串联反馈。
反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以 电流形式作比较，称为并联反馈。
ui
R2
id –
+
io
－
+
RL
–
R
设输入电压 ui 为正， 各电流的实际方向如图
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值 电流) ——负反馈
反馈反电馈流信号与if 输 入 信R 号R在RF输io入取端自以输电出流电的流形—式—比电较流反馈
——并联反馈
例 电流并联负反馈
i1 R1 +
RL uo
CE2
–
解: 因电容C2的隔直流作用，这时RE1、RF仅 引入交流反馈。
例：如果RF的另一端不接在T1 的发射极，而是接在它的基极， 两者有何不同，是否会变成正反馈 ？
RB1
C1 +
RS +
+ ui RB2
es– –
RC1 －
+ T1
RE1
RC2 + +C2 － T2
+UCC +
RF RE2
反馈从T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压引入到T1 的发射极，是串联反馈。
RE1、RF引入越级串联电压负反馈。
例：如果RF不接在T2 的集电极，而是接C2与RL 之间，两 者有何不同 ？
RB1
C1 +
RS +
+ ui RB2
es– –
RC1 T1
RE1
RC2 ×
+C2
T2
+UCC +
RF RE2
–
+
RE2
CE2
RF1、RE1: 交直流电压 串联负反馈
（稳定静态工作点） RF2(R1、R2): 直流反馈
RF 、CF : 交流电压 并联负反馈
RE2: 直流反馈
(c)
(d)
470k
20F +
+
–
600
•
3.9k 470k +6V
20F
3.9k 50k
+
+
– 3DG6
– 50F
++
3DG6
50F
因输入信号和反馈信号的极性相同，所以是负反馈。
例：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至 A1输入端的是何种类型的反馈并电联路电。流负反馈
ui i1
– +
+ A1
uo1
id
R
– +
+ A2
uo －
RL
if
解：因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻RL的靠近 “地”端引出的，所以是电流反馈；
反馈电压
uf
R1 R1 RF
uo 取自输出电压——电压反馈
反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较
——串联反馈
特点：输入电阻高、输出电阻低
例 电流串联负反馈
u+i
u+–d R2
– +
+
io uo
RL
–
R u+f
–
设输入电压 ui 为正， 各电压的实际方向如图 差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压(差值 电压) ——负反馈
3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反 馈；极性相反时，是正反馈；
4. 对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时， 是负反馈；否则是正反馈。
规 律：
反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈， 在同一个节点为并联反馈。
反馈取自输出端或输出分压端为电压反 馈，反馈取自非输出端为电流反馈。
+
++
RL
uo –
各电流的实际方向如图 差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值电 流) ——负反馈
反馈反电馈流信号if与输入Ru信of 号取在自输输入出端电以压电—流—的电形压式反比馈较——并
联反馈
特点：输入电阻低、输出电阻低
例 电流并联负反馈 if RF
i1 R1 +
iid ii if 特点：信号源内阻越大，
反馈效果越明显。
RS
uid A
ui
us
uf
F
ii iid
is
RS if A
F
3、四种基本反馈类型
电 压负 串反 联馈
uid
RS ui
us
uf
电 流负 串反 联馈
uid
RS ui
us
uf
A
RL uo
F
io
A
RL uo
io F
电 压 并 联
负 反 馈
is
在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振 荡，使放大器不能正常工作。
在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。
3 反馈放大电路的组成 （1）反馈的组成和基本关系式
净输入信号
Xi +
Xd
–
输入信号 Xf
输出信号
基本放大 Xo
电路A
反馈信号
反馈 电路F
反馈系数
反馈放大电路的三个环节：
基本放大电路
A
Xo Xd
反馈电路
F
Xf Xo
放大倍数 比较环节 Xd Xi Xf
反馈放大电路的方框图
Xi +
Xd 基本放大 Xo
–
Xf
电路A
反馈 电路F
净输入信号 Xd Xi Xf
若三者同相，则 Xd = Xi – Xf
可见 Xd < Xi ，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用 （负反馈）。
例
判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反馈？直
– 2k
–
+
2k
3k 3k
–
–
8k +
50F
+20V + 50F –
2k
470 470
Es
100F
+ 30k 50F
电流并联负反馈
正反馈
两个470k
前级直流反馈 后级交直流反馈
两个2k电阻 构成交直流反馈
7.2反馈放大电路的框图表示法
一、反馈放大电路的框图
xi+ xid A
xo
比较 – 环节
xf 基本放大电路
反馈电压 uf =Rio 取自输出电流 ——电流反馈
反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较
——串联反馈
io
uf R
ui R
特点：输出电流 io 与负载电阻RL无关
——同相输入恒流源电路或电压-电流变换电路
例 电压并联负反馈
if RF
设输入电压 ui 为正，
i1 R1
+
ui
–
R2
id – －
例： 试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至 A1输入端的是何种类型的反馈串电联路电。压负反馈
+ ui –
– －
－
+
+ A1
uo1
R
– uf +
– +
+ A2
uo
RL
解： 先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；
因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出，所以 是电压反馈；
因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上， 以是串联反馈；
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类 7.2 负反馈放大电路的方框图与增益的一般表达式 7.3 负反馈对放大电路性能的改善 7.4 负反馈对放大电路的分析方法 7.5 负反馈放大电路的稳定问题
教学要求： 本单元内容是整个课程的重点之一，也
是难点，要求从反馈的概念和分类入手，熟 练掌握负反馈的四种组态及特点作用，并能 基于反馈放大电路的方块图和基本方程，对 其基本性能进行分析和计算，尤其对深度负 反馈电流进行估算。对负反馈电路的稳定性 条件和稳定性分析也应正确理解和掌握。
电负
流反 并馈
is
联
ii iid
RS if A
RL uo
F
ii iid
RS if A
io RL uo
F io
5. 利用瞬时极性法判断负反馈
(1)设接“地”参考点的电位为零，在某点对“地”电压 （即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时极性为正；在 负半周则为负。
(2)设基极瞬时极性为正，根据集电极瞬时极性与基极相 反、发射极(接有发射极电阻而无旁路电容时)瞬时极性与 基极相同的原则，标出相关各点的瞬时极性。
RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈；
RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是交、 直流反馈。
例：判断图示电路中的负反馈类型。
RB1
C1 +
+
RS +
ui RB2
es– –
RC1 －
+ T1
RE1
RC2 + +C2 － T2
+UCC +
RF RE2
RL uo
CE2
–
解: T2集电极的 反馈到T1的发射极，提高了E1的交流电位， 使Ube1减小，故为负反馈；
ui
R2
–百度文库
if RF
id –
+
io
－
+
RL
R
设输入电压 ui 为正， 各电流的实际方向如图
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值 电流) ——负反馈
反馈电流
因 i1
ui R1
if
R R RF
，且 i1 if
io 取自输出电流——电流反馈
所以 io
1 R1
(
RF R
1)ui
－
+
+
+
(2)设同相输入端瞬时极性为正，根据输出端瞬时极性与 同相输入端相同、与反向输入端相反的原则，标出相关各 点的瞬时极性。
–
+
+
++
+ – +
-
+
例 电压串联负反馈
RF
设输入电压 ui 为正，
+ ui –
– uf +
R1
u+–d
– +
R2
+
+
RL
uo –
各电压的实际方向如图
差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压(差值 电压) ——负反馈
因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以是并 联反馈;
因净输入电流 id 等于输入电流和反馈电流之差，所以是 负反馈。
例：判断图示电路中的负反馈类型。
RB1
C1 +
RS +
+ ui RB2
es– –
RC1 T1
RE1
RC2
+UCC +C2
T2
+
RF RE2
RL uo
CE2
–
解: RE1对本级引入串联电流负反馈。
串联反馈使电路的输入电阻增大， 并联反馈使电路的输入电阻减小。
负反馈的类型
交流反馈
负 反 馈
电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
直流反馈
稳定静态工作点
3. 负反馈类型的判别步骤
a) 判断反馈元件（一般是电阻、电容）。 (1) 连接在输入与输出之间的元件。 (2) 为输入回路与输出回路所共有的元件。
RL uo
CE2
–
解: T2集电极的 反馈到T1的基极，提高了B1的交 流电位，使Ube1增大，故为正反馈；
这时RE1、RF引入越级正反馈。
例：
(a)
RC1 RF1
–
C+ +
–
RC2 +UCC + C2 +
RE2
RE1 +RF2R1 R2
+ CE2
(b) RB
C1+
+UCC
RC1RF
RC2
C+F +– C2
7.1反馈的基本概念与分类 一、反馈的基本概念
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。
1. 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
输入
放大电路
输出
— 闭环
反馈网络
2. 反馈的分类
F
反馈网络 A是基本放大电路的开环放大倍数
A
X o
X
X o
X
id
F是反馈量与输出量之比，叫“反馈系数”F，
Xi f
X
o
xi+ xid A
xo
比较 – 环节
xf 基本放大电路
F 反馈网络
因此
AF
X o
X
X f
X
X f
X
id
o
id
AF
表示从输入端的净输入量
X id
经正向通道A和反向通
道F,沿反馈形成的闭合环路绕行一周后，作为反馈量出