第七章放大电路中的反馈

反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路 的同一个电极，则为并联反馈；反之，加在放大 电路输入回路的两个电极，则为串联反馈。
对于三极管，反馈信号与输入信号都加在输 入三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个 加在基极一个加在发射极则为串联反馈。
对于运放，反馈信号与输入信号都加在同相输 入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相 输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。
② 要实现负反馈， 反馈电压的极性 必和输入电压相 反, 由此可确定运 放的输入端极性。
③ 引入电压串联 负反馈后的闭环电 压增益，把差放和 运放合为一个整体 看待。
Fv
Vf Vo
Vf
R
f
Rb
2
Rb2
Vo
Avf
1 F
1
Rf Rb 2
例： 试判断下图电路的反馈组态，并求闭 环电压放大倍数。（设运放是理想的）
F
X f X o
闭环放大倍数:
Af
X o X i
以上几个量都采用了复数表示，因为要考虑 实际电路的相移。
X 'i X i X f
Af
X X
X
o i
'i
A XFXA'iAX'iX'iX'if
A X 'i
X A
'i
FX
1 A F
o
式中： X f X 'i
X o X 'i
X f X o
A F
A F 称为环路增益。
2 反馈深度
1 A F 称为反馈深度
1 A F
A Af
它反映了反馈对放大电路影响的程度。可分
为下列三种情况
(1)当 1 AF ＞1时，Af ＜A ，相当负反馈 (2)当 1 AF ＜1时，Af ＞A ，相当正反馈 (3仍)当有1输 出AF，=故0 时称，为“Af 自=激∞，状相态当”于。输入为零时
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 电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例 电压反馈与电流反馈的判断方法：
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。
4 串联反馈和并联反馈
此此时时反反馈馈信信号号与与输输入入信信号 号是是电电压流相相加加减减的的关关系系。。
(1)
I f
Rf 将输入和输出联系起来，有反馈。
0 vo Rf
vo Rf
(2) 从输出看，反馈取样的是输出电压，所以是电压反馈。
(3) 从输入看，反馈信号和输入信号在同一点，所以并联
反馈。
（4）从瞬时极性看，反馈削弱了净输入，所以是负反馈。
结论：电压并联负反馈
I'i Ii If
3 电流串联负反馈 Vf Re1 * Ie Re1 * Ic
Aif
RL R1
(1
Rf ) RL R2 R1
例 电路如下图所示，回答下列问题。
①若要实现串联电
压反馈, 何处?
Rf
应接向
② 要实现串联电
压负反馈,运放的 输入端极性如何确 定？
③ 求引入电压串 联负反馈后的闭环 电压放大倍数。
① 输入信号加在T1的基极，要实现串联反馈， 反馈信号必然要加在B2。反馈电阻 Rf应接向B2。
反馈信号和输入信号加于输入回路两点时， 瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正 反馈。
7.2 四种负反馈类型的分析
负反馈类型有四种组态:
1、电压串联负反馈 2、电压并联负反馈 3、电流串联负反馈 4、电流并联负反馈
判断方法：
1、找出反馈支路（或元件），确定有无反馈。
2、查输出端，取样是电压则为电压反馈；取样 是电流，则是电流反馈。 3、看输入端，反馈和输入是否在同一点，若是 为并联反馈，否则为串联反馈。 4、用瞬时极性判，反馈信号是增强了净输入还 是削弱了净输入，前者正、后者负反馈。
(3) Avf Vo /Vi
IoRL / IoR RL / R
电流并联负反馈
电路中反馈节点与输入点相同，所以是电流并
联负反馈。
If Rf Fi =
( If Io
If
Io )R2 R2
R2 Rf
0
电流放大倍数：
Aif
I0 Ii
1 Fi
(1
Rf ) R2
Avf
=
Vo Vi
Io RL Ii R1
正反馈—加入反馈后，净输入信号| Xi' | > | Xi | ， 输出幅度增加 。
负 (正)反馈的判断法之一：瞬时极性法
设输入信号对地的极性 “+”、或“-”，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。如果反馈信号的瞬时极 性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。
7 放大电路中的反馈
7.1 反馈的基本概念 7.2 四种负反馈类型的分析 7.3反馈的基本方程 7.4 负反馈对放大电路性能的影响
7.1 反馈的基本概念
反馈---就是将放大器输出信号的部分或全部送
回到放大电路的输入回路，与原输入信号相 加或相减后再作用到放大电路的输入端。
开环---放大电路无反馈
闭环---放大电路有反馈
分立元件反馈电路4
+VCC Rc2
Rb1
Rc1
2k (+) C2
500k 5.1k (-)
++
T2
电流并联负反馈 交、直流反馈 Rf , Rc3
C1 Rs
+
+
(+)
T1 Rf 10k
(+)
Vo
+VCC(++) Vi
Re1
Re2
Vs
500 100
Rc1
Re2
Rc3 – –
–
(-)
Ri
C3 +
(+)
Rs
3 环路增益 A F
环路增益 A F 是指放大电路和反馈网络
所形成环路的增益，当 A F >> 1时称为深度 负反馈，与 1+ A F >>1相当。于是闭环放大
倍数
Af
1
A A F
1 F
Af
A 1 A F
1 F
在深度负反馈条件下，闭环放大倍数
近似等于反馈系数的倒数，而与有源器
件的参数基本无关。
(-)
RC2 (+)
C3
T2
+
ui
(+) RE1 RB22 RE2
uo CE
–
–
Rf C
电压串联负反馈（交、直流反馈） 增加隔直电容C后，Rf 只对交流起反馈作用。
RB1
C1 +
ui
C
–
RC1 RB21
RC2 C3
T1 C2 RE1 RB22
T2
RE2
CE
+EC + uo
–
Rf
增加旁路电容C后，Rf 只对直流起反馈作用。
3.当它们既有电压信号也有电流信号时，A 、
Af、F 有电阻或电导量纲。
例 ：求图示电路的电压放大倍数。
分析：（1）电路为电压串联负反馈，且深度负反馈
(2) Av f vo / vi Av /(1 Av Fv ) 1/ Fv
(3)
Fv
vf vo
R6vo /(R6 R5 ) R6
vo
R6 R5
5 交流反馈和直流反馈
反馈信号只有交流成分时为交流 反馈，反馈信号只有直流成分时为直 流反馈，既有交流成分又有直流成分 时为交直流反馈。
6、正、负反馈的常用判断方法
在明确串联反馈和并联反馈后，正、负 反馈可用下列规则来判断：
反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时， 瞬时极性相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反 馈；
(1)
v f
Rf 将输入和输出联系起来，有反馈。
R
f
Байду номын сангаас
R1
R1
vo
(2) 从输出看，反馈取样的是输出电压，所以是电压反馈。
(3) 从输入看，反馈信号和输入信号不在同一点，所以是
串联反馈。
vd vi v f
（4）从瞬时极性看，反馈削弱了净输入，所以是负反馈。
结论：电压串联负反馈
2 电压并联负反馈
？
(2) 从输出看，反馈取样的是输出
？所以是
(3) 从输入看，是串联反馈？或并联反馈？
（4）从瞬时极性看，是负 反馈？还是正反馈？
反馈。
结论：
4 电流并联负反馈
试分析下列电路的反馈类型：
试判断图示反馈电路，说明直流反馈和交 流反馈属于哪种类型，有什么效果？
（1）直流反馈
（2）交流反馈。
例：试判断图所示电路的反馈组态。
1、反馈组态分析 （1）从输出看是电压反馈 （2）从输入看是串联反馈 （3）从瞬时极性看是负反馈
结论：电压串联 负反馈。
+
-
+
+
+
+
2、计算Avf：用 “虚短”和“虚
F V f /Vo
Va
R4Vo R3 R4
断V”a Vb Va
R5
R6
(1) R5连接输入和 输出，有反馈。
（2）从输出看， 反馈信号在Vo上取 样，是电压反馈。 （3）输入信号和 反馈信号加在运放 A1的两个输入端， 故为串联反馈。
结论：串联电压负反馈。
（4）从瞬时极性 看，是负反馈。
分立元件反馈电路1
+EC
RB1
RC1 RB21
(-)
(+) C1 +
(+) T1 C2
1 电压串联负反馈
v f
R
f
Re1 Re1
vo
vbe vi v f
(1) Rf 将输入和输出联系起来，有反馈。
(2) 从输出看，反馈取样的是输出电压，所以是电压反馈。
(3) 从输入看，反馈信号和输入信号不在同一点，所以是串
联反馈。
（4）从瞬时极性看，反
馈削弱了净输入，所以
是负反馈。
结论：电压串联负 反馈
分立元件反馈电路2
+VCC
Rc1
Rc2
C1+(+)
(-)
T1
Rs
(+)
(+)
T2
T3
Rf
(+C) 4
(+)+ vs
Rb1
–
+ C2
+ C3
Re1
Re2
++ vo
Re3 –
电压并联正反馈（交、直流反馈）
例 图7.4.3（交流通路）
(-)
(+)
(-)
(+)
(+)
(+)
(+)
(-)
级间反馈：电压并联负反馈 局部：电流串联正反馈
(2) Av f vo / vi 1 / Fv
(3)
ARf
Vo / Ii
AR
1 AR FG
(4)
ARf
1 FG
(5) FG I f /Vo (6) ARf R f
Vo / Rf 1
Vo
Rf
(7)
Avf
Vo Vi
Vo Ii R1
ARf 1 Rf
R1
R1FG
R1
电流串联负反馈
分立元件反馈电路3
+VCC
Rb1 500k
Rc1 5.1k
Rc3
Rc2 2k
2k (-)C2
(+)
++
T3
(-)
C1 (+)
+
T1
T2
(+)
Vo
Rf 10k
Rs
(+)+
Vbe (+)
Re1
Re2
Re3
+ C3
Vs –
500 100
1k
–
电流串联负R反i 馈（直流反馈）Rf , Re1 , Re3 , C3 电流串联负反馈（交、直流反馈） Rf , Re1 Re3
分析：（1）电路为电压串联负反馈，且深度负反馈
(2) Av f vo / vi Av /(1 Av Fv ) 1/ Fv
(3)
Fv
vf vo
Re1vo /(Rf Re1) Re1
vo
Re1 Rf
Av f
1 Rf Re1
例：电压并联负反馈
分析：（1）电路为电压并联负反馈，且深度负反馈
(-) Rf
T1
(++)
vs
Re1
+ C1
–
(-)
T2
(+) T3 C2 (+)
Rc2
++
Re3
vo
–
电压串联负反馈 交、直流反馈
Rf , Re1
7.3 反馈的基本方程
1 闭环放大倍数的一般表达式 2 反馈深度 3 环路增益
1 闭环放大倍数的一般表达式
开环放大倍数:
A
X o X 'i
反馈系数:
Av f
1 R5 R6
从“虚短”和“虚断”来求闭环电压放大 倍(数1)：Av f vo / vi (2) 虚断和虚断，vi v f
(3) I f (vo vi ) / R5
v f / R6 vi / R6
Av f
1 R5 R6
得到相同的结论。
例 ：求图示电路的闭环电压放大倍数
对图7.07(b)的电 路求其互导增益
AG f
I0 Vi
1 FR
FR
IoR Io
R
电压增益为:
AGf
1 R
Avf
Vo Vi
Io Vi
RL
AGf RL
RL R
从“虚短”和“虚断”来求闭环电压放大 倍数：
(1) Avf Vo /Vi
(2) 虚短,V V Vi 虚断，I f 0,Vi V f
(1) 将输入和输出联系起来元件是：
？
(2) 从输出看，反馈取样的是输出
？所以是 反馈。
(3) 从输入看，反馈信号和输入信号不在同一点，所以串
联反馈。 （4）从瞬时极性看，反馈
vi vi v f
削弱了净输入，所以是负反
馈。
结论：电流串联负反馈
vd vi v f
(1) 将输入和输出联系起来元件是：
一般反馈网络是无源元件构成的，其 稳定性优于有源器件，因此深度负反馈时 的放大倍数很稳定。
在此还要注意的是 X i、X f 和X o 可以是 电压信号，也可以是电流信号。
1.当它们都是电压信号时，Av Av 和 Avf是电压放大倍数。
、A vf
、Fv
无量纲，
2A.当I 和它A们If 是都电是流电放流大信倍号数时。，AI 、AIf 、FI 无量纲，
为什么要引入反馈？改善电路的性能！
电压负反馈能稳定输出电压，电流负反馈能 稳定输出电流
1 反馈的定义
反馈方框图:
X i 是输入信号，
X f 是反馈信号， X 'i 称为净输入信号
所以有
X 'i X i X f
图7.01 反馈概念方框图
2 负反馈和正反馈
负反馈—加入反馈后，净输入信号| Xi' | < | Xi | ， 输出幅度下降。