电子技术赵莹曲萍萍课件

1、基本放大电路基本放大电路2.11放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 反馈反馈（Feedback）技术在科技领域有多方面的应用，如）技术在科技领域有多方面的应用，如大多数控制系统大多数控制系统 都利用负反馈构成闭环系统，用于改善系统的性能都利用负反馈构成闭环系统，用于改善系统的性能。在电子技术中，利。在电子技术中，利用反馈原理可以用反馈原理可以实现稳压、稳流等实现稳压、稳流等。在放大电路中适当引人反馈，可以。在放大电路中适当引人反馈，可以改改善放大器的性能、产生正弦波振荡善放大器的性能、产生正弦波振荡等，本节扼要介绍反馈的等，本节扼要介绍反馈的基本概念基本概念、反反馈类型馈类型及其及其判别和负

2、反馈判别和负反馈（Negative Feedback）对放大电路性能的影响）对放大电路性能的影响，重点讨论负反馈重点讨论负反馈。基本放大电路基本放大电路2.11.1 反馈的基本概念反馈的基本概念1. 反馈的定义反馈的定义将电子电路输出端的信号将电子电路输出端的信号(电压或电流电压或电流)的一部分或全部通过反馈电路回的一部分或全部通过反馈电路回到输入端，就称为反馈。到输入端，就称为反馈。在反馈电路中，电路的输出不仅取决于输入，在反馈电路中，电路的输出不仅取决于输入，而且还取决于输出本身，因而就有可能使电路根据输出状况自动地对输而且还取决于输出本身，因而就有可能使电路根据输出状况自动地对输入进行实

3、时调节，达到改善电路性能的目的。带有反馈的电子电路方框入进行实时调节，达到改善电路性能的目的。带有反馈的电子电路方框图如图图如图2-52所示。所示。 图2-52 带有负反馈的电子电路方框图在图中，净输入信号在图中，净输入信号 可以表示为可以表示为 difXXX基本放大电路基本放大电路2反馈的基本类型反馈的基本类型按着不同的分类方法，反馈可以分成多种类型，在此归纳如下按着不同的分类方法，反馈可以分成多种类型，在此归纳如下（1）按反馈极性分类）按反馈极性分类: 正反馈正反馈:使净输入信号增加的反馈。 负反馈：使净输入信号增加的反馈。（2） 按反馈电路从放大电路输出端所采集信号的类型分类：按反馈电路

4、从放大电路输出端所采集信号的类型分类： 电压反馈：电压反馈：反馈信号取自放大电路输出端的电压，它可以稳定输出电压。 电流反馈：电流反馈：反馈信号取自放大电路输出端的电流，它可以稳定输出电流。（3） 按反馈电路输出端与放大电路输入端的连接方式分类按反馈电路输出端与放大电路输入端的连接方式分类串联反馈：串联反馈：反馈电路输出端与放大电路输入端串联连接并联反馈：并联反馈：反馈电路输出端与放大电路输入端并联连接（4）按反馈电路从放大电路输出端所采集信号的成分分类）按反馈电路从放大电路输出端所采集信号的成分分类直流反馈：直流反馈：指反馈信号为直流量，即存在于直流通路中的反馈。交流反馈：交流反馈：指反馈信

5、号为交流量，即存在于交流通路中的反馈。（5）按反馈在本级还是不同级分类）按反馈在本级还是不同级分类本级反馈：本级反馈：指反馈在某级放大电路内。级间反馈：级间反馈：指反馈在不同级放大电路间。基本放大电路基本放大电路2.11.2反馈类型的判断反馈类型的判断1.正、负反馈的判断正、负反馈的判断 通常采用通常采用瞬时极性法瞬时极性法来来判断正反馈和负反馈判断正反馈和负反馈。具体做法是：。具体做法是：先设定电路输入先设定电路输入信号某一时刻对地的极性为信号某一时刻对地的极性为 ，再逐级判断电路中各点电位的极性，从而得出输出，再逐级判断电路中各点电位的极性，从而得出输出信号的极性，根据输出信号的极性判断出

6、反馈信号的极性。信号的极性，根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性。若反馈信号使基本放若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大，则说明引入了大电路的净输入信号增大，则说明引入了正反馈正反馈；若反馈信号使基本放大电路的；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了净输入信号减小，则说明引入了负反馈负反馈。反馈电路里面经常使用集成运放和晶体。反馈电路里面经常使用集成运放和晶体管，对于集成运放，输出极性与同相输入端极性相同，与反相输入端极性相反；管，对于集成运放，输出极性与同相输入端极性相同，与反相输入端极性相反；对于由晶体管构成的分立元件放大电路而言，判断正负反馈的关键是要掌握晶体对于由

7、晶体管构成的分立元件放大电路而言，判断正负反馈的关键是要掌握晶体管各极之间的相位关系（即极性），前已述及，共射极放大电路基极输入信号与管各极之间的相位关系（即极性），前已述及，共射极放大电路基极输入信号与集电极输出信号相位相反，而共集电极放大电路基极输入信号与发射极输出信号集电极输出信号相位相反，而共集电极放大电路基极输入信号与发射极输出信号相位相同，因此，输入信号从基极输入时，晶体管三个电极的瞬时极性如图相位相同，因此，输入信号从基极输入时，晶体管三个电极的瞬时极性如图2-53所示所示。基本放大电路基本放大电路2.11.2反馈类型的判断反馈类型的判断【例【例2-12】判断图】判断图2-54反

8、馈电路的极性。反馈电路的极性。图图2-54例例2-12的图的图解：解：（a）负反馈负反馈（b）正正反馈反馈负反馈负反馈（c）基本放大电路基本放大电路2.11.2反馈类型的判断反馈类型的判断【例【例2-13】在图】在图2-55电路中，试判断电路引入了正反馈还是负反馈。电路中，试判断电路引入了正反馈还是负反馈。图图2-55 例例2-13的图的图解：解：设某一时刻输入信号为正，则基极交流电位的瞬时极性为设某一时刻输入信号为正，则基极交流电位的瞬时极性为正正，发射极电位为正，净输入，发射极电位为正，净输入ube减小，则该反馈为负反馈。减小，则该反馈为负反馈。基本放大电路基本放大电路2.直流反馈和交流反

9、馈的判断直流反馈和交流反馈的判断而在图而在图2-57中，接入了旁路电容，由于中，接入了旁路电容，由于旁路电容旁路电容“隔直通交隔直通交”的作用，所以的作用，所以此时发射级电阻此时发射级电阻 上只有直流成分，没上只有直流成分，没有交流成分，即只有直流负反馈，无有交流成分，即只有直流负反馈，无交流负反馈。交流负反馈。由于电容具有由于电容具有“隔直通交隔直通交”的作用，所以它是电路中判断直流反馈和交的作用，所以它是电路中判断直流反馈和交流反馈的关键。流反馈的关键。在图在图2-56中，电阻中，电阻 RE上既有交流上既有交流负反馈，又有直流负反馈。负反馈，又有直流负反馈。图图2-56 发射极无旁路电容的

10、放大电路发射极无旁路电容的放大电路图图2-57 加入了旁路电容的放大电路加入了旁路电容的放大电路基本放大电路基本放大电路3.电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断 若反馈信号取自输出电压，则是电压反馈若反馈信号取自输出电压，则是电压反馈；若；若反馈信号取自输出电流，反馈信号取自输出电流，则是电流反馈则是电流反馈。判断方法采用。判断方法采用输出短路法输出短路法，即令即令uo=0（或者（或者RL=0），如），如果反馈不存在了，则反馈为电压反馈；如果反馈依然存在，则为电流反果反馈不存在了，则反馈为电压反馈；如果反馈依然存在，则为电流反馈馈。 在图在图2-58中，电阻中，电阻RF构成反馈，如

11、果令构成反馈，如果令uo=0，则，则RF的右端接地，反馈就的右端接地，反馈就不存在了，因此该反馈为电压反馈。不存在了，因此该反馈为电压反馈。 bcbecebeoofFFFFuuuuuuiRRRR正比于输出电压正比于输出电压 ，故为电压反馈。，故为电压反馈。从公式也可以看出来，由图可得，反馈电流为从公式也可以看出来，由图可得，反馈电流为图图2-58 电压反馈判断电路电压反馈判断电路基本放大电路基本放大电路3.电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断fEcEeuiRiR在图在图2-59中，电阻中，电阻RE构成反馈，如果令构成反馈，如果令uo=0，反馈，反馈uf依然存在，依然存在，则该反馈为

12、电流反馈。则该反馈为电流反馈。正比于输出电流正比于输出电流 ，故为电流反馈。，故为电流反馈。 图图2-59电流反馈判断电路电流反馈判断电路由图可得，反馈电压为由图可得，反馈电压为基本放大电路基本放大电路4.串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断图图2-61串联反馈判断电路串联反馈判断电路 在图在图2-61中，反馈电阻中，反馈电阻 一端与第一一端与第一级输入回路发射极相连，此时信号源级输入回路发射极相连，此时信号源的输入信号与反馈信号在放大电路的的输入信号与反馈信号在放大电路的输入回路中叠加，故此反馈为串联输入回路中叠加，故此反馈为串联反馈（反馈信号与输入没有连接点，反馈（反馈信号与输

13、入没有连接点，即为串联反馈）。即为串联反馈）。在图在图2-60中，反馈电阻中，反馈电阻 一端与第一级一端与第一级输入回路基极相连，此时信号源的输入回路基极相连，此时信号源的输入信号与反馈信号叠加从基极输入，输入信号与反馈信号叠加从基极输入，故此反馈为并联反馈（即反馈信故此反馈为并联反馈（即反馈信号与输入有连接点，即为并联反馈）。号与输入有连接点，即为并联反馈）。 图图2-60并联反馈判断电路并联反馈判断电路基本放大电路基本放大电路【例【例2-14】判断图】判断图2-54电路中的负反馈类型。电路中的负反馈类型。图图2-54例例2-12的图的图对图（对图（a）电路，令）电路，令uo=0，则反馈就不

14、存在，因此该反馈为电压反馈；反，则反馈就不存在，因此该反馈为电压反馈；反馈与输入信号无连接点，所以为串联反馈，因此该反馈为电压串联负反馈。馈与输入信号无连接点，所以为串联反馈，因此该反馈为电压串联负反馈。对图（对图（b）电路，令）电路，令uo=0，则反馈就不存在，因此该反馈为电压反馈；反，则反馈就不存在，因此该反馈为电压反馈；反馈与输入信号无连接点，所以为串联反馈，因此该反馈为电压串联正反馈。馈与输入信号无连接点，所以为串联反馈，因此该反馈为电压串联正反馈。对图（对图（c）电路，令）电路，令uo=0，则反馈就不存在，因此该反馈为电压反馈；反，则反馈就不存在，因此该反馈为电压反馈；反馈与输入信号

15、有连接点，所以为并联反馈，因此该反馈为电压并联负反馈。馈与输入信号有连接点，所以为并联反馈，因此该反馈为电压并联负反馈。解：解：基本放大电路基本放大电路【例【例2-15】判断图判断图2-62电路中的反馈类型。电路中的反馈类型。图图2-62 例例2-15的图的图 解：对图（解：对图（a）电路，如果令）电路，如果令uo=0，反馈，反馈uf依然存在，则该反馈为电流依然存在，则该反馈为电流反馈；反馈信号与输入端无连接点，所以为串联反馈；设输入为反馈；反馈信号与输入端无连接点，所以为串联反馈；设输入为正，正，反反馈电压馈电压uf也为也为正正，使净输入电压，使净输入电压ud减小，所以该反馈为负反馈，因此该

16、减小，所以该反馈为负反馈，因此该反馈为电流串联负反馈。反馈为电流串联负反馈。对图（对图（b）电路，）电路，RE1对本级引入电流串联负反馈，对本级引入电流串联负反馈，RF在级间引入了电在级间引入了电压串联负反馈。压串联负反馈。基本放大电路基本放大电路【例【例2-16】判断图】判断图2-63电路中的反馈类型。电路中的反馈类型。 （a） (b) 图图2-63例例2-16的图的图对图（对图（a）电路，）电路， RE对本级引入电流串联负反馈，对本级引入电流串联负反馈，RF在级在级间引入了电间引入了电流并流并联负反馈。联负反馈。对图（对图（b）电路，电阻）电路，电阻R3 和和R4引入引入电压串联负反馈电压

17、串联负反馈。解：解：基本放大电路基本放大电路2.11.3负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响1. 降低了放大倍数降低了放大倍数在右图中，没有反馈的放大倍数（称开在右图中，没有反馈的放大倍数（称开环放大倍数）为环放大倍数）为odXAX反馈信号与输出信号之比称为反馈系数，反馈信号与输出信号之比称为反馈系数，定义为定义为 foXFX由于由于difXXX故故0ifXAXX引入负反馈后的电压放大倍数（称闭环电压放大倍数）为引入负反馈后的电压放大倍数（称闭环电压放大倍数）为ooofoidfo1XXXAAXXXXAFFXA基本放大电路基本放大电路2. 提高了放大器的稳定性提高了放大器的稳定性

18、当当管子老化、环境温度变化、电源电压波动管子老化、环境温度变化、电源电压波动时，即便输入信号不变，也时，即便输入信号不变，也将引起输出信号的变化，即将引起输出信号的变化，即引起放大倍数的变化，如果这种变化很大，引起放大倍数的变化，如果这种变化很大，就说放大器的稳定性很差。就说放大器的稳定性很差。对式（对式（2-77）求导，得）求导，得 式中，式中， 是是开环放大倍数的相对变化率开环放大倍数的相对变化率， 是是闭环放大倍数的相对闭环放大倍数的相对变化变化，它只是前者的，它只是前者的 ,可见，可见，引入负反馈后，放大倍数的稳定引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了性提高了。如果如果 ,根据式（根据式（2-77），得），得 这时负反馈称为深度负反馈，在放大电路中引入深度负反馈后，其闭环这时负反馈称为