23-3深度负反馈放大电路闭环增益的估算
深度负反馈的计算2.
三、深度负反馈的实质。
，即，则＋若 1 11 f i f X X FA F A ≈≈>>F A A A +=1f 净输入量忽略不计fifi I IU U ≈≈在并联负反馈电路中，馈电路中，上式说明：在串联负反。
电路引入的才为负反馈，只有0>F A符号相同。
、、在中频段，通常， fA F A 环路放大倍数四、基于反馈系数的电压放大倍数的估算方法1. 电压串联负反馈电路法一：R 2c 1R 1R 5R 4R 6R L C 1＋－U i .′＋－U f .R 3＋＋C 3V 1V 2c 2＋C 2＋－U oU CC＋－U i.反馈网络e 1b 1串联电压负反馈341R R U Uo Ui Uo A f uf +=≈=法二：闭环电压增益：2.电压并联负反馈电路sio s s os o sfR I U R I U U U A u =≈=法一：闭环增益：闭环电压增益：=U i .V 1＋－R 3＋C E1R 1I f.I i .I i ′R 2－c 1R 4R 6－＋C E3R 8R 7U CCV 2V 3b 1R if ≈R 1反馈网络U o.c 2＋c 3R 5.U i .′并联电压负反馈电路1818R R R I R I U U A i f i ouf -=-==⋅⋅⋅⋅闭环电压增益：法二：3. 电流串联负反馈电流+++-FuR2＋－Ui.′R3＋c1－Ui.V1c2R4V2R5＋CBUf.R8b1R1CCRL－Uo.＋＋e3UCCR6V3R7＋－－＋反馈网络串联电流负反馈电路4. 电流并联负反馈电路s L21s'Lsf )1(1R R R R R R F A ii u +-=⋅≈ 212of R R R I I F ii ＋-== ++-'Lo o s f s R I U R I U =≈，R 2＋－C CU i.′R 3R L－U o .＋＋R 6＋C ER 1I i .c 1I f.－U i.e 1V 1e 2U CC R 4V 2R 5－R o f反馈网络b 1I i .′＋－c 2并联电流负反馈•5165242165526552)(R R R R R U U A R I R R I U R I U R R R I R R R I I I I Liouf L c L c o i i c e f f i '⋅+=='==≈+≈+≈≈⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅。
负反馈放大电路的分析与计算
iO iO RL
+ + ud ui + uf -
+ uO
-
RO 0 1 AB
R’if
R’of
(1 AB)RO
※注意：此处的ROf 是指反馈环路内的输入电阻，若环路 外还并联有其他电阻，则应予以考虑。
讨论（四） 试估算电路的Rif 和ROf 。
Rb1 RC1 CF RL RC2 +VCC RC1 R1 iC i1 + RF
+EC
Re2
if iO C i R1 i 1 C2 虚 + id 短 + ui Re1 路 RC2 iO uO
-
RC 2 iO uO Auf Re 2 ui R1
RF Re 2
iO
RC 2 ( RF Re 2 ) R1 Re 2
讨论（二） 图示电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压增益。
+
uO
iO RL
-
Br u f / iO uO 1 iO RL Auf RL ui Br uf
Bi i f / iO
4、电流并联负反馈
RS ii + id if 放大 电路
( ii i f )
iO + uO
-
uS
iO RL 反馈 网络
Ausf
Ausf
uO iO RL uS i S RS
Rb1
RC1
T2
RC2 C2
RC3 C3
+VCC
+
ui
C1
+u
虚断路 R F d -
T1
负反馈放大电路的计算
负反馈放大电路的计算
一：深度负反馈放大电路的近似估算只有放大电路满足了深度负反馈这个条件，我们才可以用近似计算法来估算电路的放大倍数。
这一点是我们学习的重点。
即：(1+AF)1 时，可以对放大倍数进行估算。
当(1+AF)1 时，则
Af=A/（1+AF）≈A/AF=1/F由此可见，引入负反馈后，放大电路的放大倍数仅
取决于反馈系数F，与基本放大电路的放大倍数基本无关。
我们根据Af 和F 的定义：Af=XO/Xi F=Xf/XO 可得到如下近似关系：Xi≈Xf即：在深度负反
馈时，输入量等于反馈量，净输入量为零。
(1)对于串联负反馈Uf≈Ui Ui’≈0 从此式找出输出电压输出电压Uo 与输入电压Ui 的关系,从而估算出电压的放
大倍数Auf(2)对于并联负反馈If≈Ii Ii’≈0从此式找出Uo 和Ui 的关系,估算出Auf 二：负反馈估算方法我们以串联电压负反馈放大电路为例：如图(1)所示电
路为串联电压负反馈放大电路,试分析其电压放大倍数
由于是串联电压负反馈,故Ui≈Uf。
由上图可知,输出电压Uo 经Rf 和Re1 分压后反馈到输入回路。
即：
则：由于输出电压与输入电压的相位一致，故电压的放大倍数为正值。
注：当放大电路不满足深反馈时，不能用此方法求解电压的放大倍数。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
闭环增益计算公式
闭环增益计算公式
闭环增益的计算公式是：闭环增益 = 开环增益 / (1 + 环路增益)。
其中，开环增益是运放在无反馈时的增益，环路增益是在主输入为0的情况下，反馈网络和放大电路所具有的增益。
在实际计算中，开环增益可以通过负反馈系统描叙图中的A来表示，A可以对应到负反馈放大电路中NPN共发射极放大电路的增益与PNP共发射极放大电路的乘积，A=AA。
假设A=R₂/R=51，Tr₂的发射极电阻R₄被C₆与电源短路，所以Tr₂的发射极电阻交流地为0，因此，Tr₂的电压增益应该为该晶体管所能产生的电大值，几乎与h的值相同，这里假设为100，因此A=5100。
环路增益可以通过β A来表示，其中β是反馈系数，对应负反馈系统描叙图中的β，也就是由输出反馈到输入端的比例大小，在负反馈放大电路图当中由于C₅的存在，β=R/(R+R)=1/101。
环路增益对应负反馈系统描叙图中应该等于β A，对应负反馈放大电路图中也就是5100/101。
因此，通过上述公式和数据，可以计算出闭环增益。
负反馈放大电路的一般表达式
· ··
闭环增益 Af=Xo /Xi 净输入信号
方框图
· ··
F=Xf /Xo
· ··
Xid=Xi- Xf
模拟电子技术
5. 反馈和负反馈放大电路
由以上各式得
· ·· ·
Xo=A(Xi-Xf)
.
.
Xi
+ _
+
Xid
将
· ··
Xf=FXo
代入上式得
. Xf
· · · ·· ·
Xo=A(Xi - FXo) Xo=
.
基本放大电路 XO
. F
反馈网络
即引入负反馈之后，电路的净输入信号下降 为原输入信号的1/(1+AF) 。
模拟电子技术
5. 反馈和负反馈放大电路
b. 对负反馈放大电路放大倍数的一般表达式讨论
·
Af=
·
Xo X·i
=
A· 1+A·F·
(a) 当
··
1+AF
·
>1 时， Af <
·
A
电路引入负反馈
(b)
思考题
1.在深负反馈的条件下，由于闭环放大倍数 ·
，
与管子参数几乎无关，因此可以任意选用晶体管
来组成放大级，管子的参数也就没有什么意义了。
这种说法对吗？
模拟电子技术
谢 谢！
模拟电子技术
当
··
1+AF
·
< 1 时，Af >
·
A
电路引入正反馈
(c) 当
··
1+AF
= 1 时，
·
Af =
·
A
负反馈放大电路的分析计算常用方法
由独立的电子元件（如晶体管、电阻和电容）构成，通过 负反馈实现信号的放大。
电路结构
通常包括输入级、中间级和输出级，以及负反馈网络。
分析方法
利用晶体管的放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数，结 合负反馈原理，计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输 出电阻等性能指标。
集成运放负反馈放大电路实例
扩展放大器的通频带
负反馈能够减小放大器内部元件的极 间耦合电容和分布电容的影响，从而 扩展放大器的通频带。
通过调整负反馈深度和环路增益，可 以在一定范围内灵活地调整放大器的 通频带。
提高放大器的稳定性
负反馈能够降低放大器的净输入信号 幅度，从而减小由于信号幅度过大引 起的自激振荡的可能性。
VS
通过合理设计负反馈网络，可以进一 步改善放大器的稳定性，提高其工作 可靠性。
01
集成运放负反馈放大电路
利用集成运算放大器（运放）实现信号的放大，并通过负反馈进行控制。
02
电路结构
通常由运放和负反馈网络组成，运放作为核心的放大器件。
03
分析方法
利用运放的开环增益、输入电阻和输出电阻等参数，结合负反馈原理，
计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标。
比较器负反馈放大电路实例
负反馈可以抑制外界干扰对放大电路的影响， 提高电路的抗干扰能力。
02
负反馈放大电路的分析 方法
电压反馈与电流反馈分析
电压反馈
通过比较输出电压与参考电压来调整放大器的增益，使输出 电压稳定。
电流反馈
通过比较输出电流与参考电流来调整放大器的增益，使输出 电流稳定。过在输入和输出之间串联一个反馈 网络来实现反馈，影响输入阻抗和输 出阻抗。
深度负反馈放大电路的分析计算
5.3 深度负反馈放大电路的分析计算定性分析读图判断反馈类型定量计算动态指标（定性分析：读图、判断反馈类型&定量计算：动态指标（、R if 、R of ）uf A 常用的计算方法有：等效电路法、拆环分析法（方框图法）、深度负反馈估算法。
2012-5-201fi X X &&=估算步骤：1.计算反馈系数2F&&2.计算闭环放大倍数3.计算闭环电压放大倍数f A uf A &2012-5-203f负反馈类型有四种组态:5.3.1 电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈5.3.2 电压并联负反馈电流串联负反馈5.3.3 电流串联负反馈电流并联负反馈在此要分析反馈组态求放大倍数等5.3.4 电流并联负反馈组态、求放大倍数等。
2012-5-204电压串联负反馈5.3.1 电压串联负反馈（1）判断方法：根据瞬时极性法判断：负反馈输信号与反馈信号输入信号与反馈信号不加在同一电极：串联反馈输出信号与反馈信号在同一电极：电压反馈2012-5-205（2）闭环电压放大倍数R E1F E1uF R R R ⋅=+&Q 111Fuf E uA R F ⋅∴≈=+R 323uF R R =+&Q 2311uf R A R F ⋅⋅∴≈=+2012-5-206u5.3.2 电压并联负反馈1R I F f ＝－=&&&Q 01U U F G &0U R FI A FGiRf −=≈=∴&&&&110R R R I U U A F i i uf ＝－⋅==∴&&2012-5-2075.3.3 电流串联负反馈1E f R R U F &&&Q ＝＝011Gf I A I=≈=∴&&&''001LL uf E Ri R R I U A R F U −=⋅−==∴&&&&1E ii R U U f U &&Q ＝F R I R IF =&&&0011L F R i Gf R R I U R F U A ⋅=≈∴&&&&&＝2012-5-208F L i i uf R U U A ===∴&&005.3.4 电流并联负反馈E f f R R I IF =≈=2&&&&&Q F E If F E e I R R I A R I I +=≈=∴+202201&&&&()F E C C usf E I i rR R R R r I R I U U A R F I ⋅+⋅=⋅⋅==∴222002&&&&&3f I I R F ⋅⋅==−&Q sE sis2331Fo oFIfR R I R R I A ⋅⋅⋅⋅++∴=≈=−33()i Io o L F LR I F R R R I R U ⋅⋅⋅+⋅−2012-5-209311uf i iA R R U I R ⋅⋅∴===⋅⋅例题:回答下列问题。
负反馈放大电路的计算
第四节
为了求出开环放大倍数，既要除去反馈，又要保留反馈网络对 开环放大器的负载作用。
一种画开环放大器的方法
开环放大器 的输出回路
开环放大器 的输入回路
1. 串联反馈，按照输入端开路（ ）以 后的闭环放大器的交流通路来画。
2.并联反馈，按照输入端短路（ ）以 后的闭环放大器的交流通路来画。
3.电压反馈，按照输出端短路（ 的闭环放大器的交流通路来画。
所以
由于
所以
集成电路输入电阻rid很大， 所以，Iid ≈ 0
第四节
+
-
Rf
RL
R1
（二）电压并联负反馈
运放在线性工作范围内，开环 增益很大，输出Uo为有限值，
第四节
R1
Rf
-
+
Rb
RL
反馈网络无信号的正向传递，仅考虑反馈信号的反向传递。
（三）电流串联负反馈
第四节
+
-
RL
R
是指输出信号 所引起的反馈信号
1.串联反馈，按照输入端开路（Ii=0） 以后的闭环放大器的交流通路来画。
由于是电压串联负反馈，所以 画开环放大器输出回路时，要 把闭环放大器输入端开路；
根据上述原则3，画输入回路：
3.电压反馈，按照输出端短路（Uo=0） 以后的闭环放大器的交流通路来画。
画开环放大器输入回路时，要 把闭环放大器输出端短路。
一、深度负反馈条件下放大倍 数的近似计算
在深度负反馈条件下，｜1＋AF｜>>1，所以
第四节
上式又可写作
即
结论 深度负反馈情况下，反馈信号
变化 ， 使放大器的净输入信号
紧随输入信号 接近于零。
5.3 深度负反馈放大电路指标的估算
5.3 深度负反馈放大电路的指标估算负反馈放大电路的指标计算，常用的方法有等效法、分离法和估算法三种。
等效法是把放大电路中的非线性元器件用线性电路等效，然后根据电路理论来求解各项指标，求解过程可借助计算机实现。
分离法是把负反馈放大电路分离成基本放大电路和反馈网络两部分，然后分别求出基本放大电路的各项指标和反馈网络的反馈系数。
估算法是在深度负反馈的条件下，近似估算放大电路的各项指标。
下面介绍估算法。
5.3.1 深度负反馈的特点1.外加输入信号近似等于反馈信号结果表明，在深度负反馈条件下，反馈信号X f =0和外加输入信号X i =0近似相等。
则净输入信号X id =0电路工作在深度负反馈的情况，负反馈放大电路的一般表达式简化为11AF +>>当1A A AFF ≈= f oo i fX X X X ≈ i fX X ≈ 对串联型反馈，则对并联型反馈，则i f U U ≈ i fI I ≈2.闭环输入、输出电阻近似看成零或无穷大11AF+>>深度负反馈时对串联型反馈，则对电压反馈，则(1)if iR R AF=+=∞1iifRRAF==+A=∞(1)of oR R AF=+=∞1oofRRAF==+对电流反馈，则对并联型反馈，则5.3.2 深度负反馈电路计算举例1.电压串联负反馈放大电路11i ofR u u R R =+R f+∞+－R 1R 2u iu 0+－u f1111ff o uf i R R R u A u R R +===+i iif i u u R i ===∞i fu u =（1）集成（运放）电路根据深度负反馈电路的特点（2）分立元件电路11fE oE f U RF U R R ==+ C 1u S T 1R B11R S R E1+U CCR C2T 2R B22R LC 3R B21R E2++++++－u 0u i －－R C1u f +－fR 1)确定反馈网络2)计算反馈系数11111E f f o ouf ifE E R R R U U A U UF R R+=≈===+(1)if be R r AF =+=∞21C of R R AF==+3)放大倍数、输入电阻、输出电阻2.电流串联负反馈i i u i+∞－+R 2u fR LRu ou idf oLRu u R R =+1o L Luf i u R R R A u R R+===+i iif i u u R i ===∞i fu u =（1）集成（运放）电路根据深度负反馈电路的特点C 1u ST 1R B12R SR E1R C2T 2R B22R B21R E2+++u i －－R C1+U CCR C3T 3R B33R LC 3R B21R E3++－u 0R B11R f （2）分立元件电路1313313f f e e e e e e f e u i R R R F i i R R R ===++1)确定反馈网络2)计算反馈系数/13//3311e f e o o c Luf L Li f f e e R R R u u i R A R R u u u F R R ++-=≈==-⋅=-⋅3)放大倍数u f电路的负反馈网络如图示，由图可得/3o L c u R i =-－u o+R fi fR E1R E3+－u fi e3/3//Lc LR R R =33e c i i ≈3.电压并联负反馈1i iu R i =11f ff o uf i i i R R u A u i R R -===-1iif iu R R i ==i fi i =R f+∞+－R 1R 2u iu 0i f i ii ido f fu R i =-（1）集成（运放）电路根据深度负反馈电路的特点C 1u ST 1R B12R SR E1R C2T 2R B22R B21R E2+++u i －－R C1+U CCR C3T 3R B33R LC 3R B21R E3++－u 0R B11（2）分立元件电路1fo fi F u R ==-1)确定反馈网络2)计算反馈系数11f o o o usfs i s f s s sR u u u A u i R i R F R R ====⋅=-01iif R R AF==+3)放大倍数在深度负反馈的条件下，R fu o+－i fR fif 电路的负反馈网络如图示，由图可得o f fu R i =-由于输入电阻等于零，S s iu R i ≈4.电流并联负反馈i 1i du iR f+∞+－R 1R 2u RR LRi 0i f1i i u R i =i fi i =（1）集成（运放）电路(//)f oofff R R i Ri i R R R=-=-+111f f L o iR R R u u R R R ⎡⎤⎛⎫=-++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦[(//)]o f L ou R R R i =+()f fo R R i i R+=-111f f oL uf i R R u R A u R R R ⎛⎫==-++ ⎪⎝⎭R C1T 1R B2R E1+u SR S++u i －－R B1+U CCR C2T 2R LR E2++－u 0R fi i（2）分立元件电路222f e e f e i R F i R R ==-+1)确定反馈网络2)计算反馈系数////2/22221f e o c Lc Le LLusfL s i s f s f s s s e R R u i R i R i R RA R u i R i R i R F R R R +---===≈=-⋅≈⋅01iif R R AF==+3)放大倍数在深度负反馈的条件下，电路的负反馈网络如图示由于输入电阻等于零，S s i u R i ≈i fR f R E2i e222e c i i ≈i fi i ≈由图可得i f。
负反馈电路——精选推荐
1.为使电流串联负反馈放大电路的输入电阻尽量大，应使信号源内阻。
A、尽可能小，B、尽可能大，C、与输入电阻接近。
答案：A2.为使电压并联负反馈放大电路的输出电阻尽量小，应使信号源内阻；A、尽可能小，B、尽可能大，C、与输入电阻接近。
答案：B3.为使电压串联负反馈放大电路的输入电阻尽量大，应使信号源内阻。
A、尽可能小，B、尽可能大，C、与输入电阻接近。
答案：A4.放大电路引入负反馈所能抑制的干扰和噪声是指_________________。
A、输入信号所包含的干扰和噪声，B、反馈环内的干扰和噪声，C、反馈环外的干扰和噪声。
答案：B5.负反馈放大电路中的反馈信号f X 与净输入量i X 应该是________________。
A、同相位，B、反相位，C、可以同相位也可以反相位。
答案：A6.所谓放大电路的开环是指________________.。
A、无负载，B、无信号源，C、无反馈通路，D．无电源。
答案：C7.所谓放大电路的闭环是指________________。
A、有负载B、有反馈通路C、有电源D．考虑信号源内阻答案：B8.直流负反馈是指________________。
A、只存在于直接耦合电路中的负反馈，B、放大直流信号时才有的负反馈，C、直流通路中的负反馈。
答案：C9.所谓交流负反馈是指________________的反馈。
A、放大倍数A 为负数，B、A 变小，C、A 变大。
答案：B10.构成放大电路反馈通路的________________。
A、只能是电阻、电容或电感等无源元件，B、只能是晶体管、集成运放等有源器件，C、可以是无源元件，也可以是有源器件。
答案：C11.交流负反馈是指________________。
A、交流通路中的负反馈，B、放大正弦信号时才有的负反馈，C、只存在于阻容耦合及变压器耦合电路中的负反馈。
答案：A12.负反馈可以展宽放大电路的通频带，图示画出了三种负反馈放大电路开环与闭环的对数幅频特性，请你判断哪一种是正确的。
高二物理竞赛课件深度负反馈放大电路闭环电压增益的计算
《安德的游戏》读后感《安德的游戏》读后感《安德的游戏》读后感1人生是要拼搏的，只有不畏强权、压力，才能成为一个成功的人，才能做成想做的事。
《安德的游戏》讲述的是人类被虫族威胁，地球内战将要爆发的战乱年代，一名六岁儿童安德，打败虫族，拯救人类的故事。
在安德在很小的时候，被他的同学史帝芬和朋友们欺负，他不但没有逃跑，反而勇敢地反击，狠狠地教训了欺负自己的人。
这一切被负责选拔战斗学校学员的安德森少校看见了，于是他便劝说安德加入位于小行星带上的战斗学校。
在战斗学校里安的遇强越强，一步一步地赢取进步和成长，最终破格晋升到了指挥学院。
在指挥学院里，他表现出了非凡的才华，最后成功的带领人类击败了虫族。
在书中，有一处情节是让我深有感触的。
在战斗学校，安德刚加入时被战队长邦佐欺负,邦佐有着丰富的格斗经验，想要击败他相当困难。
于是安德选修了他原本并不擅长的“个人格斗”课程，并勤奋练习。
最终，在跟邦佐决斗时，战胜了强大的对手，捍卫了自己的尊严。
这段故事，让我感受到了安德不畏强权并战胜压力努力奋斗的拼搏精神，也让我想起一次体育课发生的事。
有一次，我们班男生正在踢足球，正是兴致勃勃的时候，有几位高年级的大哥哥想来抢占我们的球场。
比我们高出两个头的大哥哥踩着我们的足球，手指指着我们“队长”的鼻子说要我们去篮球场踢。
一开始，我们都吓住了。
乖乖地站着听哥哥们的“教训”，但，当我们听明白了以后，心里都腾起一股捍卫自己权益的火。
尽管面对着高大的哥哥们，我们的“队长”首先开口说明白我们今天的.活动权益，场地今天轮到们四年级的同学使用，我们先在这里踢足球的。
看到“队长”如此不畏强权，据理力争，我们大家也战胜了对哥哥们的敬畏，一起挺起了胸膛，表示我们有在这个场地活动的权益。
最终，我们的无畏、敢言、敢争取让高年级的大哥哥们无功而返。
我们快乐地踢完了球赛。
我想这正是书中安德的精神在我们生活中的体现。
虽然我不能像安德一样拯救人类，但是我也可以学习这种精神，通过不断训练自己，增强自己的勇气和能力，更好地保护自己和所爱的人。
6.4 深度负反馈放大电路的估算方法[6页]
![6.4 深度负反馈放大电路的估算方法[6页]](https://img.taocdn.com/s3/m/46865cc109a1284ac850ad02de80d4d8d15a0106.png)
解: 1.该电路是电压串联负反馈
放大电路；
+
+ ++
+
2.利用虚短、虚断，得电压反馈 Rs
vid A __
系数
+ vi
+ R2
vs
+
Fv
vf vo
R1 R1 R2
_
vf __
R1
3. 闭环电压增益
+VCC
T1
+ +
RL
vo
_
Avf
vo vi
1 Fv
1
R2 R1
6.4 深度负反馈放大电路的估算方法
解: 1.该电路是电流并联负反馈 放大电路；
+VCC
Rc1
Re2 _
2.利用虚断，可得电流反馈系数
Fi
if io
if Re2
ie2
Rf Re2
Rs +
3.因为是深度负反馈，所以vs _闭环电流增益ii
if
+
+
+ C1
vi
_
Rf _
T1 iid
Re +
T2 ie2
io + RL vo Ce _
【例6.4.1】放大电路如图所示，试求电压增益。
解: 1.该电路是电流串联负反馈 放大电路；
2.利用虚断，可得互阻反馈系数
Fr
vf io
R1R3 R1 R2 R3
+
+ ++
+ io
vid A
+
Rs
__
+ vi
vs
+
第17讲 深度负反馈放大的计算
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
由定义
ɺ Xo ɺ Af = ɺ Xi
⋅
⋅ ' ⋅ ⋅
ɺ 1 Xo = ɺ X ɺ F i
由 关 系 式 得 知 X i 近 似 等 于 反 馈 量 X f， 而 净 输 入
⋅
这是因为在深度负反馈条件下， 量 X i = X i − X f ≈ 0 。 这是因为在深度负反馈条件下 ， 基本 ɺ 必然很大， 放大电路的开环放大倍数 A 必然很大，但由于电路参数的
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
习题： P219 6-17 习题：
理想运放如图所示，判断电路的反馈极性，若为 负反馈讨论起反馈组态，并写出闭环增益 Auuf 的表达式。#39; ' Uo I o ⋅ RL RL RL = = ≈ Aiif ⋅ ≈ U S I1 ( RS + rif ) RS RS Fii
2 利用
X
i
≈
X
f
算法
X 进行计算时， 利用深度负反馈的特点 i ≈ X f 进行计算时 ， 首先求出 的表达式， 反馈信号 f 的表达式，并求出输入电压 i (或 s )与输出 U U X Xi U 的表达式， 电压 o 的表达式，再根据 ≈ X f 即可求出闭环电压增益。
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
(1)静态工作点十分稳定； 静态工作点十分稳定； 静态工作点十分稳定 稳定直流量(如静态工作点) 应引入直流负反馈 直流负反馈。 1 欲稳定直流量(如静态工作点)，应引入直流负反馈。
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
(2)加信号后，Ic3的数值基本不变； 加信号后， 的数值基本不变； 加信号后 欲稳定输出电流，应引入电流负反馈。 欲稳定输出电流，应引入电流负反馈。 电流负反馈
5.4 深度负反馈放大电路的分析计算
（1）引入了何种反馈极性及组态，并说明为什么？ （2）在电路满足深度负反馈的条件下，求出闭环电 压放大倍数的表达式。
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深度负反馈放大电路的分析计算
解：（1）Rf 引入 1-3级间的直流负反馈 和 交流电压并联 负反
馈。 （2）对于深度并联 负反馈：
，
即
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深度负反馈放大电路的分析计算
例5.4.3 电路如图所示。试判断反馈的极性和组 态 ；如果是交流负反馈，请按深度负反馈估算闭环 电压放大倍数。
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深度负反馈放大电路的分析计算
解：R3、C2和R7 引入直流负反馈；R2、 R4和R9引入了直流负 反馈和交流电压串联 负反馈。
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深度负反馈放大电路的分析计算
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深度负反馈放大电路的分析计算
2. 深度负反馈放大电路的估算方法 （1）闭环电压放大倍数的估算
① 从深度负反馈的基本关系式
出发，计
算放大倍数。 ② 从深度负反馈的特点
出发，直接计算
电压放。
② 分析反馈组态，并求出电压放大倍数。
对于深度串联负反馈：
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深度负反馈放大电路的分析计算
解：（1）当F点接在H点时，引入了级间正反馈。 当F点接在J点时， 引入了级间电压串联负 反馈，它使输入电阻增 大、输出电阻减小。 当F点接在K点时，引入了第2级的电压并联负反 馈，它使第2级的输入电阻减小、输出电阻减小。 （2）
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深度负反馈放大电路的分析计算 例5.4.2 电路如图所示。
，
对于深度并联负反馈： ，
深度负反馈放大电路的估算
体管的净输入电流也近似为 。
0 A
1.2 深度负反馈放大电路的分析估算
深度负反馈放大电路的分析估算主要是对电压放大倍数、输入电阻
和输出电阻的估算。其中电压放大倍数的估算主要有两种方法：
1. 从深度负反馈的基本关系式
•
Af
出发1• ，计算电压放大倍数
F
2. 从深度负反馈的实质 具体步骤：
•
X
i出发X•，f 直接计算电压放大倍数
•
•
F
Xf
•
Xo
•
•
Xi X f
•
•
•
Xd Xi X f 0
即深度负反馈条件下，忽略净输入信号的作用。在分析具体 电路时，可以将其具体化。
对于深度串联负反馈电路，对应有 ，U•i ，U•f此U时•d 0 集成运放的同相输入端和反相输入端之间的净输入电
压 近似为U0•dV，两输入端接近于短路，但又不是真正 的短路，这一状态称为“虚短”。同样，在多级分立元
模拟电子技术
深度负反馈放大电路的估算
前面学习了如何正确判断反馈组态，这是对反馈放大 电路的定性分析。这一节将对负反馈放大电路进行定量的分 析。定量分析就是对负反馈放大电路的闭环增益、输入电阻 和输出电阻等动态指标进行估算。
在一般情况下，负反馈放大电路的分析计算方法都比 较复杂，现有的方法不是很理想。但有一种分析方法在工程 实际中非常有用，特别是在应用广泛的集成运放负反馈电路 和多级分立元件负反馈电路中，这就是满足深度负反馈条件 下的电路分析。此时，分析计算将大为简化，并且具有明确 的物理意义。本教材之所以讨论这种方法就是因为其普遍性 和实用性，对于由集成运放构成的负反馈放大器，由于集成 运放的开环增益极高，一般都满足深度负反馈的条件；另外 对于分立元件的多级负反馈放大电路，大多数也都近似满足 深度负反馈的条件。
深度负反馈放大电路
3. 电流串联负反馈电流 反馈系数为：
X U f f R F ui 1 Xo I o
所以反馈元件为R1
电压放大倍数为：
R U I 1 RL o o L Auf RL U U F R1 i f uu
f o o i
I I f o
I I o i
7.3 深度负反馈的分析
A A f F 1 A
1 X 。 若 1＋AF 1，则 Af ，即 X i f F
串联负反馈： U U i f I 并联负反馈： I i f
与RL成正比！
4. 电流并联负反馈电路
反馈系数为：
X I R2 f f Fii X I R1＋R2 o o
所以反馈元件为R1 R2 电压放大倍数为：
R U I 1 RL R1 RL o o L Auf (1 ) R F R U I R2 Rs s f s uu s
功能 电压控制电压 电流控制电压 电压控制电流 电流控制电流
A U ' U o i I ' U
o
U I o I I o
i ' i ' i
F A f U U U U f o o i U I I U f o o i I U U I
Rif (1 AF ) Ri
引入并联负反馈时
Ui Ri ' Ii Ui Ui Ui Rif ' ' I i I i I f I i AFIi'
Ri Rif 1 AF
7.2 负反馈放大电路方框图及放大倍数估算
负反馈放大电路的放大倍数：
. . .
A Af 1 AF
在中频段， A f , A, F
均为实数，则：
A Af 1 AF
AF 0
A F 1
. . .
.
.
表明电路引入了负反馈
.
.
.
表明电路引入了深度负反馈，则有： A f
. . .
1
.
F
表明电路引入了正反馈
A F 0,即1 A F 1, 则 A f A
. .
R2 . . . R1 U i I i R1 I f R1
Uo
Uo
Uo
.
.
虚短
I P I N 0 虚断
. .
u N u P 0, i1 iF uo ui iF i1 R2 R1
Uo
R2 Auf . R1 Ui
3. 电流串联负反馈电流
Re1 Re3 Uf F Io Re1 Rf Re3
讨论二
求解在深度负反馈条件下电路的电压放大倍数。
R Auf 1 f Re1
R
R Auf Rs
1. 第三级从射极输出； 2. 若在第三级的射极加旁路电容，且在输出端和输 入端跨接一电阻。
5. 理想运放情况下负反馈放大电路的分析
o
Ui I
i
I o U i' I o I i'
Байду номын сангаас
Uf I
f
Io I
o
Io Ui Io Ii
三、深度负反馈的实质
A Af 1 AF
【doc】放大器负反馈深度最佳值的计算方法
放大器负反馈深度最佳值的计算方法放大器负反馈深度最佳值的计算方法刘国雄本文垒面地分析了负反馈赦七器闭环增益的摸值相角,发现闭环增髓频率特性曲线高频发的麦峰所对应的抽角近似地为一9O度.在这/卜麦峰值近似地等于这个嗣环增益中频段的数值的情况下.找到了计算负厦债深度最佳值.即无瞬态互调失g(TIM戋真)的最大值的方法.该方法比巴特沃兹(Butterworth)法和奈奎斯特(Nyquist)法有鼓和可靠.AMethodofCaleulationfortheOptimumValueof theNegariveFeedbackDepthinAmplifierLiuou0x0ngAhsItactInthispaperthemodulu~andphase—-angleoftheclosedr—loop..gainofthenegativefeedbackinamplifierareeomprehenslve]yana]ysed,itisdiscoveredthatthephase—anglecorrespondingtothepeakinthehigh frequencyrangeoftheclosed—loop—gainfrequettcycharacteristicsisapproximately一90degrees?Uaderthis conditionthaIthepeakvalueisnearlyequaltothevalueofthemid—frequencyrangeoftheclosedloop—gain,amethodofralculotionfor1heopllinureva]ueofthenegativefeedbackdepth(thatisthemaxi mumv~lueatn0TIMdistoitionisfound0ut. ThismethodismoreeffectiveandreliablethattthoseofButterworthandNyqulst随着晶体管和集成电路深负反馈放大器的广泛应用,发现了许多经典的稳定性判据方法所不能解决的失真,如瞬态互调失真.这是一种在一定外因作用下,深负反馈放大器闭环增益频率特-胜曲线上的突峰引起的失真.而选种失真实际上破坏丁放大器的稳定性和可靠性. 这个问题已成为一个有一定争论的热门问题为了解决这个问题,本文提出了放大器负反馈深度最佳值的计算方法.它是一种精确的计算方法.它把各种经典的稳定性判据方法中认为是稳定的区域又分为两个区域:第一个区域是负反馈深度小于最佳值的区域,叫欠负反馈区域.(在这个区域内,负反馈对放大器性电声技术g/1g00能的改进作用得不到充分地发挥,用巴特沃兹最平幅频特性计算方法设计的放大器就工作在这个区域内)第二个区域是负反馈深度大于最佳值的区域,叫过负反馈区域.(在这个区域内,在一定外因作用下,放大器闭环增益频率特性曲线上的突峰会引起瞬态互调失真.用奈奎斯特判据方法设计的放大器就工作在这个区域内).由此可见,各种经典的稳定性判据方法只是为放大器的稳定性指出了必要条件, 而负反馈深度最佳值的计算方法则为放大器的稳定性和可靠性指出了充分必要条件.二,数学模型三级级联负反馈放大器高额段闳环增旌虫的计算公式如下.lK,-络K.1+JK1一】;K31一jf一1_m+KL1≮…一(1+KK:K.F—A)十B其中为闭环增益;丘.文,农分别为各级的开环增益,F(1)十K.Al一一._}1+jF为反饿系数;1+.文;F为负反馈深癌K,K,K分别为各级的开环增益的模值, 等于中频开环增益值}f…f,f;分别为各级的高额转折频率}闭环增益的模值lKl为:I=V隶器(2)1+K,KKF为负反馈深度的模值,等于中频负反馈深度值}系数A为A=去+矗+去系数B为e++一i_『中额闭环增益值Kr为:Kf=相角Q为:Q可(3)(4)(5)(6)三,原理与方法通过数学分析和运算,可以证明,当负反馈深度超过最佳值后,闲环增益模值频率特性曲线高频段会出现突峰.而且,随着负反馈澡度的加深,高频段的突峰与当时这种负反馈澡度的中频闭环增益模值之差会越来越大.突峰相对地会显撮越来越高,越来越尖,直到放大器自激.在自激以前,虽然放大器是稳定的,但闲环增益频率特性曲线上的突峰却是产生瞬态互调失真的内因同时,可以看出,闭环增益模值突峰所对应的相角近似地为一90度,为了变害为利,可以利用这一规律,设法选择一个负反馈深度,使这个突峰值(见式2),近似地等于当时这个负反馈澡度的中颏闭环增益值,见式(5).这就是计算负反馈深度最佳值的方法.这样,突峰不仅无害,反而可以加宽通频带.对三级级联负反馈放大器负反馈深度最佳值的计算公式为:1+KK:K.F=A=B(7)系数A,B中的f为:f=c+4D一c(8)●●其中系数c和D为c=f+f:+f.(9)D=ff:+ff+flf(10)如用负反馈深度最佳值计算方法式(7)～(10)求出的三级特性相同的级联放大器的负反馈澡度最佳值为.(1+KF)=1.8784(即5.4758dB)(11)又如国产高增益,高输入阻抗通用型集成运算放大器BG305开环增益的模值K=ll4dB 各级转折频率分别为lf=lkHz;f产300kHz~ f产1MHz~f'=5MHz在6端子与10端子之间加接Rlk,c=400pF,进行密勒效应(Mil—lereffect)RC串联补偿后,各级转折频率等效为lf=0.1kHz~f产1MHz;=5MHz}电声技术u/1990用负反馈深度最佳值计算方法式(7)～(10),求出的通用型集成运算放大器BG305进行密勒效应Rc串联补偿后的负反馈深度最佳值为:(1十KKKF)Be=6602(即76.3935dB)(12)最佳负反馈深度计算方法实际上是把放大器闭环增益模值频率特性曲线上的突峰设计在相角为一90度的地方,f=式(8).四,与巴特沃兹方法的比较巴特沃兹最平幅频特性指的是在原点最平.实际上是把放大器闭环增益模值频率特性曲线上的突峰设计在相角为0度的地方,f=0.用巴特沃兹最平幅频特性方法对三级级联负反馈放大器负反馈深度的计算公式为: …:.害mfIf:f2f3.f】f3如用巴特沃兹最平幅频特性方法式(13)求出的三级特性相同的级联负反馈放大器的负反馈深度为:(1十KF)=1.5(即3.521825181dB)(14)又如用巴特沃兹最平幅频特性方法式(13)求出的通用型集成运算放大器BG305进行密勒效应RC串联补偿后的负反馈深度为;(1+K.KKF)Bc,.=4167.59(即72.3977dB) (15)五,与奈奎斯特方法的比较^各种经典的稳定性判据方法只考虑自激与不自激.他们均是只分析闭环增益公式一农一1KF中的分母部分,即负反馈深度1+虫F部分他们认为"只要其分母不为零,放大器就是稳电声技术6/1990定的,留出一定裕度,便可使用.他们没柏考虑其分子部分,即开环增益文的相角对闭环增益文的影响.各种经典的稳定性判据方法实际上是把放大器闭环增益模值频率特性曲线上的突峰设计在相角为一135度的地方.f=f.f:十ff,+ff;用奈奎斯特稳定性判据方法对三级级联负反馈放大器稳定判据的负反馈深度的计算公式为:(1十KlK!KIF)<(3Tf2+f~+半(16)如用奈奎斯特稳定性判据方法式(16)求出的三级特性相同的级联放大器的负反馈深度为;(1十KF)<9(up19dB)(17)又如用奈奎斯特稳定性判据方法式(16)求出的通用型集成运算放大器BG305进行密勒效应RC串联补偿后的负反馈深度为;(1十KKK,F)B,<60008(即<95.56dB) (18)六,应用为了充分地发挥负反馈对放大器性能的改进作用,并防止瞬态互调失真,在各种使用多级深负反馈放大器的设备中,不要用改变级间负反馈深度的办法来改变设备的增益,而应将放大器的级间负反馈深度固定在负反馈深度的最佳值上,然后再在级间负反馈环外,通过改变匹配衰耗器的办法来改变设备的增益.+中额殷是高额殷的原点.参考文献刘国雄:《放大器的近振失真和最佳负反馈嚣度',电声技术,1986弛1.pP.26—323。
深度负反馈放大电路的工程估算方法
反馈系数：
F
uu
U f
U
R 2
R R
2
4
0
电压放大倍数：
U1
R
A 0
uuf
UF
1 4 11 R
2
i
uu
5. 深度负反馈放大电路的工程估算方法
例12： 基于深度负反馈条件下估算图示运放电路的闭环电压放大倍数。
已知R=20KΩ，R'=2 KΩ，Rf=2.2 KΩ。
源电压放大倍数 对于并联负反馈电路，信号源内阻 是必不可少的。
Auif
U
0
U
0
1
IIF
i
f
iu
Ausf
U0
US
U0
I f RS
1
Fiu
1 RS
四、电流并联负反馈
放大倍数为电流放大倍数
II 1
A 0
0
iif
II F
i
f
ii
源电压放大倍数
Ausf
U0
US
I0 RL
I f RS
1
Fii
RL RS
.
.
.
小结：（1）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；（3）利用F求解A , f
A uf
或A uSf
5. 深度负反馈放大电路的工程估算方法
23第六章 负反馈技术
XfБайду номын сангаасs)
6改变放大器的输出电阻 (2) 电流(并联、串联)负反馈
Ro是无反馈时放大电路的输出电阻，Ao(s)是当负载电 只要引入电流负反馈，放大电路的输出电阻都将增加， 阻RL开路时放大电路的放大倍数 成为无反馈时的 1 Ao ( s)B( s) 倍 Uo Xd Xi X f
Io
X o ( s) A f ( s) X i ( s) A Af 1 AB
uo io R 1 RL L Auf ui ii Ri B ( s ) Rs
6.4.1 具有深度负反馈放大电路的参数估算 (1)电压串联负反馈 在深度负反馈的条件下
(2)电压并联负反馈
uo uo Auf ui u f
1对电压增益的影响 6.3 负反馈对放大器性能的影响 (1)电压串联负反馈 uo 1 Auf A f B ui (2)电压并联负反馈
uo uo A f 1 1 Auf ii Ri Ri Rt B ui
(3)电流串联负反馈
X o ( s) A( s ) X d ( s) B( s ) X f ( s) X o ( s)
Rc2
T2 T1
RL
uo
Ro Rof 1 AB
is
Rs
Rf
Re2
o
Ri
R
例：电路如图所示 令输入端口断开 1)为引入串联负反馈，M，N中哪一点和P点相连， 串联型反馈，将（输入）反馈端短路断开 OMAX 3)设功率管的UCES=1V，求最大输出功率P K点接到何处？ 1) K点接到T2的 电压型反馈，将（放大器）三极管输出端短路（接地） +15V 基极b2 2 1 Ec U M点接到P点 ces Po max R R
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上述输入和输出电阻是指反馈环内的电阻，而有些电路的电阻可能不在环 内，反馈对它不产生影响，在计算时应予以考虑。
深度负反馈放大电路的估算
深度负反馈放大电路闭环增益的估算
Af
A 1 AF
1 F
求F
分离出反馈网络
++
串联开路，并联短路
+
ui 0 ui u f
ii 义有区别
串联负反馈： ui 0 ui u f
并联负反馈： ii 0 ii if
出发点 X i X i X f 0
分析依据
深度负反馈放大电路的估算
深度负反馈放大电路输入输出电阻的估算
串联反馈电路输入电阻： Rif Ri (1 AF ) 并联反馈电路输入电阻： Rif Ri / (1 AF ) 0 电压反馈电路输出电阻： Rof Ro / (1 AF ) 0 电流反馈电路输出电阻： Rof Ro (1 AF )
深度负反馈放大电路的估算
分析步骤:
1. 确定反馈类型 2. 找出反馈网络
3. 根据反馈类型确定 F 的含义，并计算 F：
若串联反馈：将反馈接入的输入端交流开路 若并联反馈：将反馈接入的输入端交流短路
计算此时Xo产生的 X f
则反馈系数
4. 计算 Af 1 / F ;
F X f / Xo
5. 确定 Af Xo / X s 含义，将 Af 转换成 Ausf Uo / Us
深度负反馈放大电路的估算
深度负反馈放大电路的估算
将T 1 或 1 AF 1 称为深度负反馈条件
深度负反馈放大电路的特点
（1）当电路满足深度负反馈条件时：
Af
A 1 AF
1 F
（2）由
Af
Xo Xi
F
X f X o
可得
X o X i
X o X f
即
X f X i