第四章放大电路中的负反馈
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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。
放大电路中的负反馈
计算机电路基础
把电子系统输出信号（电流或电压）的一部分或全部，经过一定的电路 （称为反馈网络），回送到放大电路的输入端，和输入信号叠加的连接方式称 为反馈。若反馈信号削弱输入信号而使放大倍数降低，则为负反馈；若反馈信 号增强输入信号，则为正反馈。
负反馈主要用于改善放大电路的性能，正反馈主要应用于振荡电路、电压 比较器等方面。不含反馈支路的放大电路称为开环电路，引入反馈支路的放大 电路称为闭环电路。
AF
|
1，则有
Af
≈
1 F
。
说明：深度负反馈时，闭环放大倍数与电路的开环放大倍数无关，只与反
馈电路的参数有关，基本不受外界影响。反馈深度越深，放大电路越稳定。
5）放大倍数的相对变化量。
dAf dA 1
Af A 1 AF
dAf
dA
式中： Af 为有反馈时的放大倍数相对变化量； A 为无反馈时的放大倍数相对
1）直流反馈：反馈信号只有直流成分。 作用：能够稳定静态工作点。 2）交流反馈：反馈信号只有交流成分。 作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au 、Ri 、 Ro 有影响。 3）交直流反馈：反馈信号既有交流成分又有直流成分。
从放大器输出端的取样物理量看，判断反馈量是取自电压还是电流。 1）电压反馈：反馈信号采样输出电压，大小与输出电压成比例。 作用：能够稳定放大电路的输出电压，减小电路的输出电阻。 2）电流反馈：反馈信号采样输出电流，大小与输出电流成比例。 作用：能够稳定放大电路的输出电流，增大电路的输出电阻。
1）开环放大倍数——未引入反馈的放大倍数。
A Xo Xo Xo Xi Xi Xf Xi F X o
2）反馈系数——反馈信号与输出信号之比
F Xf Xo
3）闭环放大倍数——包括反馈在内的整个放大电路的放大倍数。
把电子系统输出信号（电流或电压）的一部分或全部，经过一定的电路 （称为反馈网络），回送到放大电路的输入端，和输入信号叠加的连接方式称 为反馈。若反馈信号削弱输入信号而使放大倍数降低，则为负反馈；若反馈信 号增强输入信号，则为正反馈。
负反馈主要用于改善放大电路的性能，正反馈主要应用于振荡电路、电压 比较器等方面。不含反馈支路的放大电路称为开环电路，引入反馈支路的放大 电路称为闭环电路。
AF
|
1，则有
Af
≈
1 F
。
说明：深度负反馈时，闭环放大倍数与电路的开环放大倍数无关，只与反
馈电路的参数有关，基本不受外界影响。反馈深度越深，放大电路越稳定。
5）放大倍数的相对变化量。
dAf dA 1
Af A 1 AF
dAf
dA
式中： Af 为有反馈时的放大倍数相对变化量； A 为无反馈时的放大倍数相对
1）直流反馈：反馈信号只有直流成分。 作用：能够稳定静态工作点。 2）交流反馈：反馈信号只有交流成分。 作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au 、Ri 、 Ro 有影响。 3）交直流反馈：反馈信号既有交流成分又有直流成分。
从放大器输出端的取样物理量看，判断反馈量是取自电压还是电流。 1）电压反馈：反馈信号采样输出电压，大小与输出电压成比例。 作用：能够稳定放大电路的输出电压，减小电路的输出电阻。 2）电流反馈：反馈信号采样输出电流，大小与输出电流成比例。 作用：能够稳定放大电路的输出电流，增大电路的输出电阻。
1）开环放大倍数——未引入反馈的放大倍数。
A Xo Xo Xo Xi Xi Xf Xi F X o
2）反馈系数——反馈信号与输出信号之比
F Xf Xo
3）闭环放大倍数——包括反馈在内的整个放大电路的放大倍数。
放大电路中的负反馈
第4章放大电路中的负反馈许多电子设备对放大电路除了要求具有较高的增益外，对其他方面的性能要求也很高。
例如高保真音响放大器要求失真度要很低，精密测量仪器要求增益的稳定性和准确度要很高。
因此，在实用放大电路中，总是要引入不同形式的反馈以改善各方面的性能。
在放大电路中，将输出量（电压或电流）的一部分或全部，经过一定的电路（反馈网络）反过来送回到输入回路，并与原来的输入量（电压或电流）共同控制该电路，这种连接形式称为反馈。
在电子电路中，反馈现象是普遍存在的。
反馈有正负之分。
在放大电路中，通常引入负反馈以改善放大电路的性能，如在分压式偏置电路中利用负反馈稳定放大电路的工作点。
此外，负反馈还可以提高增益的稳定性、减少非线性失真、扩展频带以及控制输入和输出阻抗等。
当然，所有这些性能的改善是以牺牲放大电路的增益为代价的。
至于正反馈，在放大电路中很少采用，常用于振荡电路中。
本章从反馈的基本概念和分类入手，抽象出反馈放大器的方框图，分析负反馈对放大器性能的影响，介绍负反馈放大器的分析计算方法，总结出引入负反馈的一般原则，最后讨论负反馈放大器的自激振荡及其稳定的措施。
4.1 反馈的基本概念及判断方法4.1.1 反馈的基本概念1.反馈放大器的原理框图含有反馈电路的放大器称为反馈放大器。
根据反馈放大器各部分电路的主要功能，可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图4-1所示。
整个反馈放大电路的输入信号称为输入量，其输出信号称为输出量；反馈网络的输入信号就是放大电路的输出量，其输出信号称为反馈量；基本放大器的输入信号称为净输入量，它是输入量和反馈量叠加的结果。
图4-1反馈放大器的原理框图由图4-1可见，基本放大电路放大输入信号产生输出信号，而输出信号又经反馈网络反向传输到输入端，形成闭合环路，这种情况称为闭环，所以反馈放大器又称为闭环放大器。
如果一个放大器不存在反馈，即只存在放大器放大输入信号的传输途径，则不会形成闭合环路，这种情况称为开环。
放大电路中的负反馈教案
放大电路中的负反馈教案一、教学目标1. 让学生了解负反馈的概念及其在放大电路中的应用。
2. 使学生掌握负反馈的类型、特点和作用。
3. 培养学生分析、解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 负反馈的概念及其分类2. 负反馈在放大电路中的作用3. 负反馈的判断方法4. 负反馈的应用实例5. 负反馈的调试与维护三、教学重点与难点1. 负反馈的概念及其分类2. 负反馈在放大电路中的作用3. 负反馈的判断方法四、教学方法1. 采用讲解、演示、实验相结合的方式进行教学。
2. 通过分析实际电路，使学生掌握负反馈的应用。
3. 引导学生进行讨论，培养学生的思维能力。
五、教学准备1. 教材、教案、课件等教学资料。
2. 放大电路实验器材。
3. 负反馈电路图及实物展示。
4. 相关问题讨论稿。
一、教学目标1. 让学生了解负反馈的概念及其在放大电路中的应用。
2. 使学生掌握负反馈的类型、特点和作用。
3. 培养学生分析、解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 负反馈的概念及其分类负反馈是指将放大电路的输出信号的一部分反馈到输入端，与输入信号相减，从而影响放大电路的放大倍数的一种现象。
负反馈分为电压反馈和电流反馈，根据反馈信号的相位关系，又可分为正反馈和负反馈。
2. 负反馈在放大电路中的作用负反馈在放大电路中的作用主要有：稳定放大倍数、减小失真、扩展频带、提高线性范围等。
3. 负反馈的判断方法判断负反馈的方法主要有：观察反馈信号的相位关系、分析反馈电路的组成部分、利用反馈方程进行计算等。
4. 负反馈的应用实例负反馈在放大电路中的应用实例有：电压放大器、功率放大器、运算放大器等。
5. 负反馈的调试与维护负反馈的调试与维护主要包括：调整反馈电阻、检查反馈电路的连接、检测反馈信号等。
三、教学重点与难点1. 负反馈的概念及其分类2. 负反馈在放大电路中的作用3. 负反馈的判断方法四、教学方法1. 采用讲解、演示、实验相结合的方式进行教学。
放大电路中的负反馈
ube= ui – uf 反馈到发射极为串联反馈
判断电压、电流反馈
共发射极电路
RL
+ uo
iE
io RL
–
从集电极引出 为电压反馈 从发射极引出 为电流反馈
判断反馈类型的口诀
共发射极电路
集出为压，射出为流
基入为并，射入为串
共集电极电路为典型的电压串联负反馈
例3：判断图示电路中的负反馈类型 RB1 C1
rof (1 A0 F )ro
电流负反馈具有稳定输出电流的作用， 即有恒流输出特性，故输出电阻提高
－
RL
分立元件的放大电路反馈类型的判别 例 1： +UCC RB1 C1 RS + ui RB2
RC
C2 +
净输入信号：
ube = ui - uf ui 与 uf 串联,以电 压形式比较 —串联反馈
+ uS – –
+ + ube – + RL uo RE u f – ie –
反馈电压uf 削弱了净输入电压 —负反馈 uf = ie RE ic RC uf 正比于输出电流—电流反馈
之差时，是负反馈；否则是正反馈
例1： 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电路 串联电压负反馈
+ ui –
－ – +u + A1 o1 R –u + f
－
– + + A2
uo
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，所以是串联反馈 因输入信号和反馈信号极性相同，所以是负反馈
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
第4章负反馈放大电路
Ec.
1. 找反馈网络：
Rf - Rc
If
+
Ui
Uo
存在反向传输渠道(Rf)。 2. 电压与电流反馈：
用前述的方法判断(电压反馈)。
3. 串联与并联反馈：
用前述的方法判断(并联反馈)。
4. 反馈极性：用瞬时极性法判断
电压并联负反馈电路图
Idi(=Ii-If)减小，故为负反馈.
结论：此电路为电压并联负反馈。
一 电流串联负反馈
（一）判断反馈类型： （步骤）
Rb +
Ui Uf
Ucc Rc
+
Uo
Re
1. 找反馈网络： 存在反向传输渠道(Re)。 2. 电压与电流反馈： 令u0=0时,Uf0，故为电流反馈 3. 串联与并联反馈： Uf串入输入回路，故为串联反馈。 4. 反馈极性：（瞬时极性法）
Udi(=Ui-Uf)减小，故为负反馈
Af=A/(1+AB)A/AB=1/B
第二节 负反馈的分类
负反馈类型有四种: 一 电流串联负反馈 二 电压串联负反馈 三 电流并联负反馈 四 电压并联负反馈 •分析反馈的属性、求电压增益等动态参数。
判断反馈类型（或组态）的方法
1．判断是电流反馈还是电压反馈—用输出电压短路法：
输出电压短路法：令输出电压u0=0,若Xf=0，则为电压反馈；否 则为电流反馈。
第六章 负反馈放大器
第一节 负反馈的基本概念 第二节 负反馈放大器的分类及判断方法 第三节 负反馈对放大电路性能的影响 第四节 负反馈放大器的分析法
第一节 反馈的基本概念
一 反馈的基本概念：
（一 ） 反馈的定义：
反馈——是将输出信号的一部分或全部通过一定的电路 馈送回到放大电路的输入端，并对输入信号产生影响。
四川轻化工大学模拟电路课件4-放大电路中的反馈
X d X i 正反馈； X d X i 负反馈
2. 直流反馈和交流反馈
直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通 路中存在的反馈称为交流反馈。
有的反馈只对交流信号起作用；有的反 馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、 直流信号均起作用。
若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断 直流，此时反馈只对交流起作用。
第4章 放大电路中的反馈
四川理工学院自动化与电子信息学院 模电教研组
第6章 放大电路中的反馈
§4.1 反馈的概念与分类 §4.2 负反馈放大电路的四种组态 §4.3 深度负反馈放大电路的分析 §4.4负反馈对放大电路性能的影响 §4.5负反馈放大电路的稳定性
本章基本要求
• 会判：判断电路中有无反馈及反馈的性质 • 会算：估算深度负反馈条件下的放大倍数 • 会引：根据需求引入合适的反馈 • 会判振消振：判断电路是否能稳定工作，会消
除自激振荡。
§4.1 反馈的基本概念及分类
一、反馈的基本概念 二、反馈的分类与判断
4.1.1 反馈的基本概念
1. 什么是反馈
反馈放大电路可用 方框图表示。
要研究哪些问题？
放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式
引回到输入回路，影响输入，称为反馈。
怎样引回
是从输出 电压还是 输出电流 引出反馈
多少 怎样引出
在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可 以使其只对直流起作用。
3. 电压反馈和电流反馈
描述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。
将输出电压的一部分或全 部引回到输入回路来影响净 输入量的为电压反馈，即
X o U o
将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净 输入量的为电流反馈，即
2. 直流反馈和交流反馈
直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通 路中存在的反馈称为交流反馈。
有的反馈只对交流信号起作用；有的反 馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、 直流信号均起作用。
若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断 直流，此时反馈只对交流起作用。
第4章 放大电路中的反馈
四川理工学院自动化与电子信息学院 模电教研组
第6章 放大电路中的反馈
§4.1 反馈的概念与分类 §4.2 负反馈放大电路的四种组态 §4.3 深度负反馈放大电路的分析 §4.4负反馈对放大电路性能的影响 §4.5负反馈放大电路的稳定性
本章基本要求
• 会判：判断电路中有无反馈及反馈的性质 • 会算：估算深度负反馈条件下的放大倍数 • 会引：根据需求引入合适的反馈 • 会判振消振：判断电路是否能稳定工作，会消
除自激振荡。
§4.1 反馈的基本概念及分类
一、反馈的基本概念 二、反馈的分类与判断
4.1.1 反馈的基本概念
1. 什么是反馈
反馈放大电路可用 方框图表示。
要研究哪些问题？
放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式
引回到输入回路，影响输入，称为反馈。
怎样引回
是从输出 电压还是 输出电流 引出反馈
多少 怎样引出
在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可 以使其只对直流起作用。
3. 电压反馈和电流反馈
描述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。
将输出电压的一部分或全 部引回到输入回路来影响净 输入量的为电压反馈，即
X o U o
将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净 输入量的为电流反馈，即
负反馈放大电路原理
放大电路负反馈的原理特点一、提高放大倍数的稳定性引入负反馈以后，放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。
因为：所以求导得：即：二、减小非线性失真和抑制噪声由于电路中存在非线性器件，会导致输出波形产生一定的非线性失真。
如果在放大电路中引入负反馈后，其非线性失真就可以减小。
需要指出的是：负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真，而对输入信号的非线性失真，负反馈是无能为力的。
放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。
而干扰来自于外界因素的影响，如高压电网、雷电等的影响。
负反馈的引入可以减小噪声和干扰，但输出端的信号也将按同样规律减小，结果输出端的信号与噪声的比值（称为信噪比）并没有提高。
三、负反馈对输入电阻的影响由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，所以引入负反馈后，在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小，从而使通频带展宽。
引入负反馈后，可使通频带展宽约（1+AF）倍。
四、负反馈对输入电阻的影响（a）串联反馈（b）并联反馈图1 求输入电阻1、串联负反馈使输入电阻提高引入串联负反馈后，输入电阻可以提高（1+AF）倍。
即：式中：ri为开环输入电阻rif为闭环输入电阻2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，输入电阻减小为开环输入电阻的1/(1+AF )倍。
即：五、负反馈对输出电阻的影响1、电压负反馈使输出电阻减小放大电路引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了，即电路具有恒压特性。
引入电压负反馈后，输出电阻rof减小到原来的1/（1+AF）倍。
2、电流负反馈使输出电阻增大放大电路引入电流负反馈后，输出电流的稳定性提高了，即电路具有恒流特性。
引入电流负反馈后，使输出电阻rof增大到原来的（1+AF）倍。
3、负反馈选取的原则（1）要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。
（2）要改善交流性能，应引入交流负反馈。
（3）要稳定输出电压，应引入电压负反馈；要稳定输出电流，应引入电流负反馈。
04负反馈放大电路
信号波形得以改善。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.2.3 展宽频带
放大器引入负反馈后，在中频区，放大器的放大倍数下 降多，在高、低频区，放大倍数下降得少，结果是放大器的 幅频特性变得平坦，上限频率由 fH 移至 fHf，下限频率由 fL 移至 fLf 。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.3 振荡的基本概念与原理
[例 4-5] 分析图示各电路能否构成正弦波振荡器？试 说明原因。图中，Cb 、 Ce、 Cc 均为隔直电容或旁路电容， 它们在振荡频率上的容抗很小，近似短路。
4.3 振荡的基本概念与原理
解 （a）图中，没有基极偏置电路，无基极偏流，故三 极管不能进行放大，因此无法产生振荡。
故为负反馈。
4.1 反馈的基本概念
2．电压反馈与电流反馈
电压反馈：反馈信号取自输出电压，并与输出电压成正 比。
4.1 反馈的基本概念
电流反馈：反馈网络的输出信号与输出电流成正比。
判断方法：设想把输出端短路，如果反馈信号消失，则为 电压反馈。如反馈信号依然存在，则为电流反馈。
4.1 反馈的基本概念
④ 从输入回路分析反馈信号与原输入信号是串联还是并 联，以判断它是串联反馈还是并联反馈。
4.1 反馈的基本概念
具体分析： ① 通过 Re 的不仅有输出信号，而且也有输入信号。因而 它能将输出信号的一部分取出来馈送给输入回路，从而影响原输 入信号。由此，Re 是该电路的反馈元件，电路存在着反馈。 ② 设信号源瞬时极性为上正下负，加到三极管发射极电压 亦为上正下负，三极管的射极电压就是反馈信号电压，它使加到 发射结的纯输入信号电压比原输入信号电压小，故是负反馈。
4.3 振荡的基本概念与原理
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.2.3 展宽频带
放大器引入负反馈后，在中频区，放大器的放大倍数下 降多，在高、低频区，放大倍数下降得少，结果是放大器的 幅频特性变得平坦，上限频率由 fH 移至 fHf，下限频率由 fL 移至 fLf 。如图所示。
4.2 负反馈对放大器性能的影响
4.3 振荡的基本概念与原理
[例 4-5] 分析图示各电路能否构成正弦波振荡器？试 说明原因。图中，Cb 、 Ce、 Cc 均为隔直电容或旁路电容， 它们在振荡频率上的容抗很小，近似短路。
4.3 振荡的基本概念与原理
解 （a）图中，没有基极偏置电路，无基极偏流，故三 极管不能进行放大，因此无法产生振荡。
故为负反馈。
4.1 反馈的基本概念
2．电压反馈与电流反馈
电压反馈：反馈信号取自输出电压，并与输出电压成正 比。
4.1 反馈的基本概念
电流反馈：反馈网络的输出信号与输出电流成正比。
判断方法：设想把输出端短路，如果反馈信号消失，则为 电压反馈。如反馈信号依然存在，则为电流反馈。
4.1 反馈的基本概念
④ 从输入回路分析反馈信号与原输入信号是串联还是并 联，以判断它是串联反馈还是并联反馈。
4.1 反馈的基本概念
具体分析： ① 通过 Re 的不仅有输出信号，而且也有输入信号。因而 它能将输出信号的一部分取出来馈送给输入回路，从而影响原输 入信号。由此，Re 是该电路的反馈元件，电路存在着反馈。 ② 设信号源瞬时极性为上正下负，加到三极管发射极电压 亦为上正下负，三极管的射极电压就是反馈信号电压，它使加到 发射结的纯输入信号电压比原输入信号电压小，故是负反馈。
4.3 振荡的基本概念与原理
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
第4章 负反馈放大电路
模拟电子线路
• 直流负反馈对放大电路性能的影响
稳定静态工作点
模拟电子线路
• 交流负反馈：是改善放大电路性能的重要技 术措施。
1 交流负反馈对增益的影响 2 交流负反馈对输入电阻的影响 3 交流负反馈对输出电阻的影响 4 交流负反馈对通频带的影响 5 交流负反馈对非线性失真的影响
模拟电子线路
1 负反馈对增益的影响
即：if∝uo
为电压反馈
组态的判断
模拟电子线路
串联反馈：反馈信号没有直接引回输入端
• 输入端
的反馈
并联反馈：反馈信号直接引回输入端的反馈
电压反馈：输出短路（uo=0)反馈元件上无 • 输出端 反馈信号的反馈
电流反馈：输出短路（uo=0）反馈元件上
仍有反馈信号的反馈
模拟电子线路
例：判断下列反馈的极性和组态
• 使放大倍数降低：
A
Af
A
1AF
•提高放大倍数的相对稳定性
dAf
(1AF)dAAFdA dA
(1AF)2
(1AF)2
dAf 1 dA Af (1AF) A
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
模拟电子线路
模拟电子线路
2 负反馈对输入电阻的影响
负反馈对输入电阻的影响与串联或并联反馈 有关，而与电压或电流反馈无关。
Af
xo xi
A fx x o i x iA d ix d fxx iA d iF dx o xx id A F idx iA d 1 x A AF
•反馈深度
模拟电子线路
1+AF称为反馈深度
当AF>>1时,称为深度负反馈
第四章负反馈放大电路
（3）uf与uid正极不共节点——串联反馈
例题4.分析如下图所示的反馈放大电路。
电压并联 负反馈
（）ui uo " " i f iid ( ii i f ) 负反馈。 1
开路法：R L , uo " " iid 存在变化 （2） 电压反馈。 短路法：RL 0, uo =0不变 i f 不变，消失，i f uo
（一）减小非线性失真 预失真 － 净输入信号预先产生相反的失真，抵消管子内部的失真。 一些有源器件的伏安特性的非线性会造成输出信号的非线性失 真，加入负反馈可以减小这种失真，但不能消除非线性失真。
（二）扩展通频带BW 原理：当输入等幅不同频率的信号时，高频段和低频段的输出信号 比中频段的小，因此反馈信号也小，对净输入信号的削弱作用小， 所以高、低频段的放大倍数减小程度比中频段的小，从而扩展了通 频带。图中Aｍ、fL、fH、BW和Aｍf、fLf、fHf、BWf分别为基本放大电 路、负反馈放大电路的中频放大倍数、下限频率、上限频率和通频 带宽度。中频段放大倍数下降多,高、低频段下降少，通频带展宽。
（3）uf 、uid正极不共节点——串联反馈
例题3.分析如下图所示的反馈放大电路。
电流串联 负反馈
(1)ui uo u f (uid ui u f ) uid 负反馈。
开路法：RL , io 0, u f 0消失（不变） u f io (2) 电流反馈。 短路法：RL 0, io 0，u f R f io 存在（变化） u f io
例题6.试分析下列电路的组态。
分析：分析过程同上，（a）为电流串联负反馈；（b）为电压 串联负反馈；（c）电阻RE引入本级和极间两个反馈，本级为电流 串联负反馈；级间为电流并联负反馈。 归纳： 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。
例题4.分析如下图所示的反馈放大电路。
电压并联 负反馈
（）ui uo " " i f iid ( ii i f ) 负反馈。 1
开路法：R L , uo " " iid 存在变化 （2） 电压反馈。 短路法：RL 0, uo =0不变 i f 不变，消失，i f uo
（一）减小非线性失真 预失真 － 净输入信号预先产生相反的失真，抵消管子内部的失真。 一些有源器件的伏安特性的非线性会造成输出信号的非线性失 真，加入负反馈可以减小这种失真，但不能消除非线性失真。
（二）扩展通频带BW 原理：当输入等幅不同频率的信号时，高频段和低频段的输出信号 比中频段的小，因此反馈信号也小，对净输入信号的削弱作用小， 所以高、低频段的放大倍数减小程度比中频段的小，从而扩展了通 频带。图中Aｍ、fL、fH、BW和Aｍf、fLf、fHf、BWf分别为基本放大电 路、负反馈放大电路的中频放大倍数、下限频率、上限频率和通频 带宽度。中频段放大倍数下降多,高、低频段下降少，通频带展宽。
（3）uf 、uid正极不共节点——串联反馈
例题3.分析如下图所示的反馈放大电路。
电流串联 负反馈
(1)ui uo u f (uid ui u f ) uid 负反馈。
开路法：RL , io 0, u f 0消失（不变） u f io (2) 电流反馈。 短路法：RL 0, io 0，u f R f io 存在（变化） u f io
例题6.试分析下列电路的组态。
分析：分析过程同上，（a）为电流串联负反馈；（b）为电压 串联负反馈；（c）电阻RE引入本级和极间两个反馈，本级为电流 串联负反馈；级间为电流并联负反馈。 归纳： 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。
运算放大器电路中的负反馈
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
3. 串联电流负反馈
–
u+i
uf
R1 R2
+ u+–d
– +
–
io +
RL
uo
R
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
反馈电压 uf =Rio 取自输出电流 ——电流反馈
例如：在图 (a) 所示电路中，
(1) 当无负反馈时， ud≈ ui
Rf
(2) 当增加 Rf 和 R1 后： ud≈ ui－uf
当 uo = 0时： uf = 0
因此 uf∝uo
－ uf + － －
R1
ui R2
ud
+
+
Ao +
uo
RL
图 (a) 串联电压负反馈 集成运放电路中的负反馈
◆ 结论: Rf和 R1 ：串联电压负反馈。
反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 ——并 联反馈
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；
联反馈
特点：输入电阻低、输出电阻低
2. 串联电压负反馈
RF
+
ui
–
–
uf + R1 u–+d
– +
第4章 负反馈电路
2
ห้องสมุดไป่ตู้
1 (1 AF )
2
1 1 AF
Af A
dA f Af
式中
dA f Af
1 1 AF
dA A
dA 为闭环放大倍数的相 对变化率， 为开环放大倍 数 A
的 相 对 变 化 率 。 对 负 反 馈 放 大 器 ， 由 于 1 AF 1 ， 所 以 dA f dA 。上述 结果表 明，由于 外界因 素的影响 ，使开 环放大 倍 Af A 数 A 有 一个较 大的相 对变化 率时， 由于引 入负反 馈，闭 环放大 倍 数的 相对 变化 率只 有开 环放 大倍 数相 对变 化率 的 即闭环放大倍数的稳定性优于开环放大倍数。
以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都 是指对地而言，这样才有可比性。
4.1.3电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比 • 例的反馈称为电压反馈； 电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比
例的反馈称为电流反馈。 电压反馈与电流反馈的判断： 将输出电压‘短路’，若反馈信号为零， 则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为 电流反馈。
③输入信号ui加在集成运算放大器的同相输入端和地之间，而反 馈信号uf加在集成运算放大器的反相输入端和地之间，不在同一 点，故为串联反馈。
Δ
i
RL
o
+ uo R
u
+ uf f －
4、电流并联负反馈
f F ①设输入信号ui（ii）瞬时极性 为正，则输出信号uo的瞬时极 R1 ii id ∞ i － 性为负，流经RF的电流（反馈 u i io Rp + 信号）if的方向与图示参考方向 + + RL u o 相同，即if瞬时极性为正，净输 － 入信号id与没有反馈时相比减 R 小了，即反馈信号削弱了输入信号的作用，故为负反馈。 ②将输出端交流短路，尽管uo=0 ，但输出电流io仍随输入信号而 改变，在R上仍有反馈电压uf产生，故可判定不是电压反馈，而是 电流反馈。 ③输入信号ii加在集成运算放大器的反相输入端和地之间，而反 馈信号if也加在集成运算放大器的反相输入端和地之间，在同一 点，故为并联反馈。
ห้องสมุดไป่ตู้
1 (1 AF )
2
1 1 AF
Af A
dA f Af
式中
dA f Af
1 1 AF
dA A
dA 为闭环放大倍数的相 对变化率， 为开环放大倍 数 A
的 相 对 变 化 率 。 对 负 反 馈 放 大 器 ， 由 于 1 AF 1 ， 所 以 dA f dA 。上述 结果表 明，由于 外界因 素的影响 ，使开 环放大 倍 Af A 数 A 有 一个较 大的相 对变化 率时， 由于引 入负反 馈，闭 环放大 倍 数的 相对 变化 率只 有开 环放 大倍 数相 对变 化率 的 即闭环放大倍数的稳定性优于开环放大倍数。
以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都 是指对地而言，这样才有可比性。
4.1.3电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比 • 例的反馈称为电压反馈； 电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比
例的反馈称为电流反馈。 电压反馈与电流反馈的判断： 将输出电压‘短路’，若反馈信号为零， 则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为 电流反馈。
③输入信号ui加在集成运算放大器的同相输入端和地之间，而反 馈信号uf加在集成运算放大器的反相输入端和地之间，不在同一 点，故为串联反馈。
Δ
i
RL
o
+ uo R
u
+ uf f －
4、电流并联负反馈
f F ①设输入信号ui（ii）瞬时极性 为正，则输出信号uo的瞬时极 R1 ii id ∞ i － 性为负，流经RF的电流（反馈 u i io Rp + 信号）if的方向与图示参考方向 + + RL u o 相同，即if瞬时极性为正，净输 － 入信号id与没有反馈时相比减 R 小了，即反馈信号削弱了输入信号的作用，故为负反馈。 ②将输出端交流短路，尽管uo=0 ，但输出电流io仍随输入信号而 改变，在R上仍有反馈电压uf产生，故可判定不是电压反馈，而是 电流反馈。 ③输入信号ii加在集成运算放大器的反相输入端和地之间，而反 馈信号if也加在集成运算放大器的反相输入端和地之间，在同一 点，故为并联反馈。
模拟电子技术_第四章 负反馈放大电路与基本运算电路
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.1 判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反 馈？直反馈还是交流反馈？
C1
RS + us
– –
RB + + uid RE
–
+VCC
+ 输入 ui 回路
+
C2
输出 回路
+ RL uo
–
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。
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1.2 负反馈放大电路的基本类型 一、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。 io A RL uo RL uo A
F
电压 反馈
F
io
电流 反馈
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。
第4 章
负反馈放大电路与 基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型 4.2 负反馈对放大电路性能的影响 4.3 负反馈放大电路应用中的几个问题 4.4 基本运算电路 4.5 集成运放应用电路的测试 第4章 小 结
第 4 章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.1 负反馈放大电路的组成和基本类型
第4章
负反馈放大电路与基本运算电路的应用
例 4.1.6
例 4.1.7
电流串联负反馈
RE — 引入本级电流串联负反馈； 引入级间电流并联负反馈。 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。
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。
4章放大电路的反馈
电压反馈和电流反馈
反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈； 反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈； 反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。 反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。
电压反馈与电流反馈的判断： 电压反馈与电流反馈的判断：
将输出电压‘短路’ 若反馈回来的反馈信号为零， 将输出电压 ‘ 短路’， 若反馈回来的反馈信号为零，则 为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。 为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。
电压并联负反馈
电流并联负反馈
电压串联负反馈
正反馈和负反馈
正反馈和负反馈的判断法之一： 正反馈和负反馈的判断法之一：瞬时极性法 在放大电路的输入端， 假设一个输入信号的电压极性， 在放大电路的输入端 ， 假设一个输入信号的电压极性 ， 可用 “ +”、“-”或“ ↑”、“ ↓”表示。 按信号传输方向依次判断相 、 或 ” ”表示。 关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时电压极性。 关点的瞬时极性， 直至判断出反馈信号的瞬时电压极性 。 如果 反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈； 反馈信号的瞬时极性使净输入减小， 则为负反馈；反之为正反 馈。
Xf
反馈电路 F
几个基本概念
放大电路在未加反馈时，信号只有从输入到输出一个传递 开环放大电路，也称为基本放大电路。设A0 方向，称为开环放大电路 开环放大电路 是基本放大电路的开环电压放大倍数 开环电压放大倍数。 X = A X 开环电压放大倍数
o 0 d
放大电路加上反馈电路时，反馈电路从输出取反馈信号反 向传递到输入端，放大电路与反馈电路构成闭合环路， 这称为闭环放大电路 闭环放大电路。反馈电路一般由电阻、电容等线 闭环放大电路 性元件组成，设F是反馈电路的反馈系数。 X F = FX O 放大电路的净输入信号Xd是信号源输入信号Xi和反馈信号 Xf的差值信号 差值信号，即： X = X − X 差值信号
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m
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
则引入负反馈后高、低频段的增益为
ɺ A Hf ɺ ɺ A mf AH = ɺ F = f 1 + AH ɺ 1+ j f Hf
ɺ AL ɺ ALf = = ɺ ɺ 1 + AL F
ɺ Amf f Lf 1− j f
可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大 ɺ ɺ 倍数减小为无反馈时的1/ (1 + Am F ) ；而上限频 率提高到无反馈时的 (1 + A F ) 倍。下限频率降 ɺ ɺ m 低为无反馈时的 1 / (1 + A F ) 。 ɺ ɺ
Avf = 1 + Rf RE 1
ɺ ɺ ∴Ui ≈ Uf
RE1 Uf = Uo RE1 + R f
Avf = 1 +
Rf RE1
例：判断下图所示各电路中是否引入了反馈； 若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈； 若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的 负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件 下的电压放大倍数或。设图中所有电容对交 流信号均可视为短路
.
电流并联负反馈
.
I A ii = ɺo I i′
.
.
If R3 反馈系数： F ii = ɺ ≈ − Io R3 + RF
电流并联负反馈方框图
§4.1.3 反馈的一般表达式
X i ， o ， f 分别 X X 为输入信号、输出信 号和反馈信号；
A : 开环放大倍数
.
. . .
无反馈时放大网络的放大倍数；
反馈的分类
• 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反 直流反馈：反馈只对直流分量起作用， 馈元件只能传递直流信号。 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 交流反馈：反馈只对交流分量起作用， 馈元件只能传递交流信号。 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 负反馈的目的： • 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的 引入交流负反馈的目的： 性能
R if
ɺ Ui = Iɺi
ɺ ɺ 得：Rif = (1 + AF ) Ri
结论:引入串联负反馈后， 输入电阻增大为无反馈时 串联负反馈对输入电阻的影响 ɺ ɺ (1 + AF ) 的 倍。
2、并联负反馈使输入电阻减小
ɺ I i′ = I i − I f
. .
ɺ Ui Ri = ɺ I i′
ɺ ɺ Ui Ui Rif = ɺ = I′ + I ɺ ɺ Ii i f ɺ Ui = ɺ ɺɺ ɺ I ′ + A FI ′
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
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
.负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广 泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。 .电路引入负反馈后 1、提高放大倍数稳定性 2、减小非线性失真和抑制干扰 3、展宽频带 4、改变输入和输出电阻
.负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广 泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。 .电路引入负反馈后 1、提高放大倍数稳定性 2、减小非线性失真和抑制干扰 3、展宽频带 4、改变输入和输出电阻
§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
. .
电流串联负反馈
参数：放大倍数 反馈系数：
.
A
iu
=
I o Uɺ i'
.
F
ui
U = ɺ f = RF Io
电流串联负反馈方框图
四、电流并联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf、 R3 . . I o R3 反馈信号If I If ≈ − R3 + RF 输出取样为电流 输入求和为电流 . . . 净输入信号 I i′ = I i − I f 减小 该电路为电压串联负反馈 参数：放大倍数
ɺ ≈ 1 电压放大倍数为： f A ɺ F
ɺ ≈ 1 Af ɺ F
ɺɺ 如果负反馈放大电路满足 1 + AF >> 1 的条件，则闭环
因此对于电压串联 1 ɺ 负反馈电路其闭环增益为 Auuf ≈ F ɺ uu
ɺ ɺ §4.3.2 利用关系式 X f = X i 估算
ɺ Xo ɺ 放大电路的闭环电压放大倍数： Af = ɺ Xi
ɺ ɺ ɺ ɺɺ ɺ ɺ ɺ U o = I o R + Ao X i′ = I o Ro − Ao FU o
得： R of
ɺ Uo Ro = = ɺ ɺ ɺ Io 1 + AF
电压反馈对输出电阻的影响
2、电流负反馈使输出电阻增大
ɺ ɺ ɺ X i′ = X i − X f ɺ ɺɺ = − X = FI
§4.1.2 负反馈的四种组态
一、电压串联负反馈 例：如右图 反馈支路Rf 反馈信号Uf 输出取样为电压 输入求和为电压 . . . 净输入信号 U i′ = U i − U f 减小 该电路为电压串联负反馈
§
电压串u
Uo = ' ɺ Ui
. uu
例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。 A ）因为差模输入电压等于输入电压与反馈电压 之差，反馈增强了输入电压，所以为正反馈。 B ）因为差模输入电压等于输入电压与反馈电压 之差，反馈了削弱了输入电压，所以为负反馈。
A图 图
B图 图
3、电压反馈和电流反馈 • 电压反馈：如果反馈信号取自输出电压， 则为电压反馈；电压负反馈的反馈信号 与输出电压成比例； • 电流反馈：反馈信号取自输出电流，则 为电流反馈，电流负反馈的反馈信号与 输出电流成比例。 • 判断方法：输出短路法 将输出电压“短路”，若反馈信 号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍 然存在，则为电流反馈。 。
1 = 1 + AF
§4.2.2 减小非线性失真和抑制干扰
1.非线性失真 当输入信号为正 弦波时，输出信号 的波形可能不再是 一个真正的正弦波， 而将产生或多或少 的非线性失真，当 信号幅度比较大时， 非线性失真现象更 为明显。
iB
Q
合成波 基波 二次谐波
t
u BE
0
t
§4.2.3 展宽通频带
. . ui
.
电压并联负反馈
R1
参数：放大倍数 A 反馈系数： F
. iu
U o = ɺ I i′
电压并联负反馈方框图
If 1 = ɺ ≈ − RF Uo
三、电流串联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf . . 反馈信号Uf U f = I o RF U 输出取样为电流 输入求和为电压 . . . 净输入信号 U i′ = U i − U f 减小 该电路为电压串联负反馈
.
2、反馈系数：F
=
U f ɺ Uo
上图中：
. R1 Uf = Uo R1 + RF .
所以反馈系数：
. .
电压串联负反馈方框图
F uu
Uf R1 = ɺ = U o R1 + RF
二、电压并联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf . . U o 反馈信号If I f ≈ − R I F 输出取样为电压 输入求和为电流 . . . 净输入信号 I i′ = I i − I f 减小 该电路为电压串联负反馈
无负反馈时高频端增益
ɺ AH = ɺ Am f 1+ j fH
无负反馈时低频端增益
ɺ AL = ɺ Am fL 1− j f
ɺ Am ɺ 设引入负反馈后的中频放大倍数 Amf = ɺ ɺ 1 + Am F
引入负反馈后的上、下限频率
ɺm ɺ fHf =(1+ A F) fH
fL f Lf = ɺ ɺ 1 + Am F
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
则引入负反馈后高、低频段的增益为
ɺ A Hf ɺ ɺ A mf AH = ɺ F = f 1 + AH ɺ 1+ j f Hf
ɺ AL ɺ ALf = = ɺ ɺ 1 + AL F
ɺ Amf f Lf 1− j f
可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大 ɺ ɺ 倍数减小为无反馈时的1/ (1 + Am F ) ；而上限频 率提高到无反馈时的 (1 + A F ) 倍。下限频率降 ɺ ɺ m 低为无反馈时的 1 / (1 + A F ) 。 ɺ ɺ
Avf = 1 + Rf RE 1
ɺ ɺ ∴Ui ≈ Uf
RE1 Uf = Uo RE1 + R f
Avf = 1 +
Rf RE1
例：判断下图所示各电路中是否引入了反馈； 若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈； 若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的 负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件 下的电压放大倍数或。设图中所有电容对交 流信号均可视为短路
.
电流并联负反馈
.
I A ii = ɺo I i′
.
.
If R3 反馈系数： F ii = ɺ ≈ − Io R3 + RF
电流并联负反馈方框图
§4.1.3 反馈的一般表达式
X i ， o ， f 分别 X X 为输入信号、输出信 号和反馈信号；
A : 开环放大倍数
.
. . .
无反馈时放大网络的放大倍数；
反馈的分类
• 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反 直流反馈：反馈只对直流分量起作用， 馈元件只能传递直流信号。 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 交流反馈：反馈只对交流分量起作用， 馈元件只能传递交流信号。 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 负反馈的目的： • 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的 引入交流负反馈的目的： 性能
R if
ɺ Ui = Iɺi
ɺ ɺ 得：Rif = (1 + AF ) Ri
结论:引入串联负反馈后， 输入电阻增大为无反馈时 串联负反馈对输入电阻的影响 ɺ ɺ (1 + AF ) 的 倍。
2、并联负反馈使输入电阻减小
ɺ I i′ = I i − I f
. .
ɺ Ui Ri = ɺ I i′
ɺ ɺ Ui Ui Rif = ɺ = I′ + I ɺ ɺ Ii i f ɺ Ui = ɺ ɺɺ ɺ I ′ + A FI ′
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
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
.负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广 泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。 .电路引入负反馈后 1、提高放大倍数稳定性 2、减小非线性失真和抑制干扰 3、展宽频带 4、改变输入和输出电阻
.负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广 泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。 .电路引入负反馈后 1、提高放大倍数稳定性 2、减小非线性失真和抑制干扰 3、展宽频带 4、改变输入和输出电阻
§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
. .
电流串联负反馈
参数：放大倍数 反馈系数：
.
A
iu
=
I o Uɺ i'
.
F
ui
U = ɺ f = RF Io
电流串联负反馈方框图
四、电流并联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf、 R3 . . I o R3 反馈信号If I If ≈ − R3 + RF 输出取样为电流 输入求和为电流 . . . 净输入信号 I i′ = I i − I f 减小 该电路为电压串联负反馈 参数：放大倍数
ɺ ≈ 1 电压放大倍数为： f A ɺ F
ɺ ≈ 1 Af ɺ F
ɺɺ 如果负反馈放大电路满足 1 + AF >> 1 的条件，则闭环
因此对于电压串联 1 ɺ 负反馈电路其闭环增益为 Auuf ≈ F ɺ uu
ɺ ɺ §4.3.2 利用关系式 X f = X i 估算
ɺ Xo ɺ 放大电路的闭环电压放大倍数： Af = ɺ Xi
ɺ ɺ ɺ ɺɺ ɺ ɺ ɺ U o = I o R + Ao X i′ = I o Ro − Ao FU o
得： R of
ɺ Uo Ro = = ɺ ɺ ɺ Io 1 + AF
电压反馈对输出电阻的影响
2、电流负反馈使输出电阻增大
ɺ ɺ ɺ X i′ = X i − X f ɺ ɺɺ = − X = FI
§4.1.2 负反馈的四种组态
一、电压串联负反馈 例：如右图 反馈支路Rf 反馈信号Uf 输出取样为电压 输入求和为电压 . . . 净输入信号 U i′ = U i − U f 减小 该电路为电压串联负反馈
§
电压串u
Uo = ' ɺ Ui
. uu
例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。 A ）因为差模输入电压等于输入电压与反馈电压 之差，反馈增强了输入电压，所以为正反馈。 B ）因为差模输入电压等于输入电压与反馈电压 之差，反馈了削弱了输入电压，所以为负反馈。
A图 图
B图 图
3、电压反馈和电流反馈 • 电压反馈：如果反馈信号取自输出电压， 则为电压反馈；电压负反馈的反馈信号 与输出电压成比例； • 电流反馈：反馈信号取自输出电流，则 为电流反馈，电流负反馈的反馈信号与 输出电流成比例。 • 判断方法：输出短路法 将输出电压“短路”，若反馈信 号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍 然存在，则为电流反馈。 。
1 = 1 + AF
§4.2.2 减小非线性失真和抑制干扰
1.非线性失真 当输入信号为正 弦波时，输出信号 的波形可能不再是 一个真正的正弦波， 而将产生或多或少 的非线性失真，当 信号幅度比较大时， 非线性失真现象更 为明显。
iB
Q
合成波 基波 二次谐波
t
u BE
0
t
§4.2.3 展宽通频带
. . ui
.
电压并联负反馈
R1
参数：放大倍数 A 反馈系数： F
. iu
U o = ɺ I i′
电压并联负反馈方框图
If 1 = ɺ ≈ − RF Uo
三、电流串联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf . . 反馈信号Uf U f = I o RF U 输出取样为电流 输入求和为电压 . . . 净输入信号 U i′ = U i − U f 减小 该电路为电压串联负反馈
.
2、反馈系数：F
=
U f ɺ Uo
上图中：
. R1 Uf = Uo R1 + RF .
所以反馈系数：
. .
电压串联负反馈方框图
F uu
Uf R1 = ɺ = U o R1 + RF
二、电压并联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf . . U o 反馈信号If I f ≈ − R I F 输出取样为电压 输入求和为电流 . . . 净输入信号 I i′ = I i − I f 减小 该电路为电压串联负反馈
无负反馈时高频端增益
ɺ AH = ɺ Am f 1+ j fH
无负反馈时低频端增益
ɺ AL = ɺ Am fL 1− j f
ɺ Am ɺ 设引入负反馈后的中频放大倍数 Amf = ɺ ɺ 1 + Am F
引入负反馈后的上、下限频率
ɺm ɺ fHf =(1+ A F) fH
fL f Lf = ɺ ɺ 1 + Am F