模拟电子技术放大电路的反馈

闭环放大系数：Af
xo xi
xo xi 'xf
Ax'i xi 'AFxi '
在中频段，Af，A，F均为实数则：Af 1A AF
当电路引入负反馈时，AF>0,表明引入负反馈后电路的放
大系数等于基本放大电路放大倍数的（1+AF）分之一，而
且：A，F和Af同符号。
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反馈深度的讨论
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小结：
闭放环大电电电电电放压 流 压 流路大中串 并 并 串系引联 联 联 联数入负 负 负 负电：压反反反反负馈馈馈馈反馈还是AA电iiiuf流f AA负uuu反iffUIII馈oioi ，UUU取Iiooi决于负载预得到的稳定
的电压还是稳定的电流； 引入串联负反馈还是并联负反馈，取决于输入信号是恒流源还是恒压源。
3. 由 方 框 图 可 知 ， 基
本放大电路的放大倍
＋
数，也称为开环增益 xi
xi
正向传 输
基本放 大电路
xo
A
(Open Loop Gain)为
－
A
xo
x
' i
xf
Xf 称为反馈 量－反馈网 络的输出信
反馈网 络 F
4.反馈网络的反馈系数
号
反向传 输
（Feedback Factor）
F xf xo
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电压反馈与电流反馈（一）
电压反馈
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No
Image 电压反馈与电流反馈（二）
电流反馈
从电路的连接方式上： 凡是直接从uO端口引回的反馈为电压反馈，否则为电流反馈
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No
Image 串联反馈与并联反馈（一）
串联反馈
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No
Image 串联反馈与并联反馈（一）
6.4.1深度负反馈的实质 6.4.2反馈网络的分析 6.4.3放大倍数的分析
(uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的
输出不是＋UOM , 就是－UOM，即集成运放
工作在非线性区。
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No 6.1 反馈得基本概念及判断方法
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反馈的判断方法 一、有无反馈的判断
反馈与反馈通路
（1）我们判断一个电路是否有反馈，是通过分析它是否存
在反馈通路而进行的，而反馈通路是跨接在输出和输入间的
第六章 No
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放大电路得反馈
6.1 反馈得基本概念及判断方法 6.2 负反馈放大电路的四种基本组态 6.3 负反馈放大电路的表示方法 6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.5 负反馈对放大电路性能的影响 6.6 负反馈放大电路的稳定性
No 6.1 反馈得基本概念及判断方法
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内部反馈
Ib hie
ic
vbe hrevce
hfeib
hoe vce
外部反馈
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补充：集成电路的表示方式
在线性区： uO＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。
由于Aod高达几十万倍，所以集成运 放工作在线性区时的最大输入电压(uP －uN)的数值仅为几十～一百多微伏。
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6.2.2四种反馈组态
一、电压串联负反馈
瞬时极性如图：反馈电压为：
uF
R1 R1 R2
uO
集成运放同相输入端和反相输入
端的电流iP＝iN≈0，为虚断；
集成运放同相输入端和反相输入
端的电压uP＝uN，为虚短； 所以：uI＝uP＝uN＝uF
uO
(1
R2 R1
)uI
表明电路引入电压串联负反馈后，只要R1和R2确定，uO仅仅取决 于uI，与负载无关。可以看成uI控制uO的电压源，输出内阻很小。
AF
A 1 AF
1 AF 称为反馈深度
(1) 1AF1时 ，AF A， 一般负反馈
(2)
1A F 1时 ， A F
1， F
深度负反馈
(3) 1AF1时，AF A， 正反馈
(4) 1AF0时，AF ， 说明电路在输入量为零时 就有输出，电路产生自激
振荡
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6.3.4 负反馈放大电路的基本放大电路
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6.2.2四种反馈组态
四、电流并联负反馈
集成运放的Aod与rid趋于无穷
大uP＝uN＝0
i1 iF
iF
R2 R1 R2
iO
iO
(1
R1 R2
)iI
表明电路引入电流并联负反馈后，只要R1和R2确定，iO仅仅取决 于iI。
可以看成 iI 控制 iO 的电流源，输出电阻趋于无穷大。
6.2.1 分析要点 6.2.2 四种基本组态 6.2.3 反馈组态的判断
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6.2.1
分析要点
1. 类型
输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式。 输出端：反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式。
由此可组成四种组态： 电压串联
电压并联 电流串联
电流并联
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3.求解反馈网络在放大电路输出端的等效电阻。 对串联负反馈，令iI＝0，即断开放大电路输入级与反馈网络的
连接 对并联负反馈，令输入端接地
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负反馈放大电路＝>基本放大电路
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6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析
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补充：集成电路的表示方式(第四章，4.1)
集成运放同相输入端和反相输入端的电流iP＝iN≈0，为虚 断；
集成运放同相输入端和反相输入端的电压uP＝uN，为虚短；
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6.2.2四种反馈组态
二、电流串联负反馈
iR1
uI R1
iR 2
uF iOR1
基本概念 一、反馈（Feedback）
1. 所谓“反馈”就是把放大器中放大了的输出信号Xo,取出其一部分 或全部, 通过反馈网络形成反馈信号Xf, 和原来的输入信号Xi进行比较 （矢量求和）, 共同加到基本放大器的输入端, 构成X’i。X’i中包含有输 出信号Xo的成分。把输出量（一部分或者全部）回送到放大器的输入 端称为反馈。具有反馈的放大器, 称为反馈放大器。
+
Rs + ui us
--
基本放大电路
Rb
Rc
2
C1
+UCC C
2
Rb
·´À
1
Re 反¡馈
网络
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+ u RL
o
-
ห้องสมุดไป่ตู้
No 6.1 反馈得基本概念及判断方法
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基本概念 三、直流反馈与交流反馈
若反馈信号中只包含直流成份——直流反馈 若反馈信号中只包含交流成份——交流反馈
四、内部反馈与外部反馈 五、本级反馈与级间反馈
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交、直流反馈判断举例
(+)
C1 (-)
-
vI (+)
(+)
+
R1 (+) C2
交流负反馈
(+)
vO
(+) (-) (+)
R2
交 流 正 反 馈
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(+)
交流负反馈
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反馈判断：
习题6.4，6.5 电子信息工程学院
No
Image 6.2负反馈放大电路的四种基本组态
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正反馈与负反馈判断举例
反馈通路
(+) (-)
(+)
(-)
(-)
(+)
(+)
(-)
反馈通路
(-) (-)
净输入量
负反馈
负反馈
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正反馈与负反馈判断举例
净输入量
vI (+)
R1
(+) (-) (-)
+
R2
正反馈
(-)
vO
RL
5. 反馈放大电路的闭环放大倍数，即闭环增益
（Closed Loop Gain）为
Af
xo xi
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No 6.1 反馈得基本概念及判断方法
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基本概念
二、正反馈（Positive Feedback） 与负反馈（Negative Feedback）
xi xi xf ——正反馈，x f 使x i 加强，使放大倍数增加 xi xi xf ——负反馈反，馈x放f 大使电x路i 减小，使放大倍数降低
共射极放大器：集电极与基极电位反相； 共基极放大器：集电极与发射极电位同相； 共集极放大器：发射极与基极电位同相； 集成运放电路：看xf是加在同相端还是反相端 （3）要逐级进行。最后看反馈到输入端的信号的瞬时极性 ，若与原输入信号的位相相同，则为正反馈，若与原输入 信号的位相相反，则为负反馈。
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网络。
反馈通路
（（32））若若电电路路中中存不在存反在馈反—馈——闭—环开环
（反馈网络）
vI
+
-
R2
vO
R1
vI
+
RL
-
vO
RL
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信号的正向传输
No 6.1 反馈得基本概念及判断方法
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反馈的判断方法 二、反馈极性的判断
判断电路中反馈的正、负极性用瞬时极性法： （1）按中频段考虑，即不考虑电路中所有的电容对相位的 影响。 （2）用正、负号（+、-）或箭头（↑、↓）表示电路中各关 键点对“地”的电位的瞬时极性（或瞬时变化），这种表 示要符合放大器的基本原理。
正向传 输
＋ xi
xi
－ xf
基本放 大电路
xo
A
反馈网 络 F
反向传 输
反馈放大电路方框图 电子信息工程学院
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(路F2e.；通ed而b常a把c将k引连N入e接t反w输o馈rk入的)；放回把大路没电与有路输引称出输本的X入为i入放输回’反反称量大入路馈馈为－电信的的放净基路号放大反电大馈路电元或路件闭，，环称称放为为大基反电本路馈放。网大络电
本级反反馈馈通通路路
反馈通路
R5
R1
-
vI (+)
+ (+)
(-)
级间负反馈
R3 (+)
(+)
R2
+ R4
(-) vO
级间反馈通路
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(-)
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No 6.1 反馈得基本概念及判断方法
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反馈的判断方法 三、直流反馈与交流反馈的判断
交、直流反馈判断举例
电流负反馈能够稳定输出电流。 2.串联负反馈电路的输入电流很小，适用于输入信号为 恒流源或近似恒压源的情况。
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6.2.2四种反馈组态
三、电压并联负反馈
集成运放的Aod与rid趋于无穷 大uP＝uN＝0
iF
uO R
i1 iF
uO RiI
表明电路引入电压并联负反馈后，只要R确定，uO仅仅取决于iI。 可以看成 iI 控制 uO 的电压源，输出电阻趋于零。
Io
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6.3.2四种组态的方框图
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表6.3.1 四种组态负反馈放大电路的比较
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6.3.3 负反馈放大电路的一般表达式
xi x'i xf
基 本 放 大 电 路 的 放 大 系 数 ： Axo x'i
AF xf x 'i
闭环放大系数：Af
xo xi
AF xf x 'i
AF称为电路的环路放大倍数。
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信号 X 在四种反馈阻态中的具体形式
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
X& 'i V & ' i
I& 'i
V& 'i
I& 'i
Xi
Vi
Ii
Vi
Ii
Xf
Vf
If
Vf
If
Xo
Vo
Vo
Io
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6.3负反馈放大电路的方框图及表示方法
6.3.1方框图表示方法 6.3.2四种组态的方框图 6.3.3负反馈放大电路的一般表达式 6.3.4基本放大电路
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6.3.1方框图表示
xi xi xf
基 本 放 大 电 路 的 放 大 系 数 ： Axo x'i
反馈系数：F xf xo
负反馈放大电路分解成基本放大电路，反馈网络单向化
根据网络定理： 当考虑反馈网络在输入端的负载效应时，应令输出量的作用为零； 当考虑反馈网络在输出端的负载效应时，应令输入量的作用为零。
一般方法： 1.找出反馈网络 2.求解反馈网络在放大电路输入端的等效电阻。
对电压反馈，令uO＝0，即输出端短路 对电流反馈，令iO＝0，将iO所在回路断开
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6.2.3反馈组态的判断
1. 四种组态的判断方法
并联：反馈量 Xf和输入量 Xi 接于同一输入端。
X i X f
串联：反馈量 Xf和输入量 Xi
接于不同的输入端。
Xi
Xf
电压：将负载短路，反馈量为零。
电流：将负载短路，反馈量仍然存在。
Xi Xf
Xi
Xf
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所以：uI＝uP＝uN＝uFiO
uF R1
uI R1
表明电路引入电流串联负反馈后，只要R1确定，iO仅仅取决于uI。
可以看成uI控制iO的电电流子源，信输息出工电程阻学趋院于无穷大。
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当某种原因使输出电流iO增大， 产生如下过程：
iO↑→uF↑→uD↓— iO↓←
小结： 1.电压负反馈能够稳定输出电压，
X i X f
Xi
并联反馈
Xf
Xi Xf
Xi
Xf
从电路的连接方式上： 凡是直接引回到Xi端口的反馈为并联反馈，否则为串联反馈
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例
电流并联负反馈 电子信息工程学院
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例
例，组态判断
电压并联负反馈 电子信息工程学院
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例题，组态判断
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