第十三讲 反馈的基本概念及负反馈对放大器性能的影响

1、第六章第六章 负反馈技术负反馈技术 6-1 6-1 反馈的基本概念反馈的基本概念 6-2 6-2 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6-3 6-3 负反馈放大电路的分析与计算负反馈放大电路的分析与计算 6-4 6-4 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应二、反馈的判断二、反馈的判断三、反馈放大器的单环理想模型三、反馈放大器的单环理想模型一、什么是反馈一、什么是反馈一、提高增益的稳定性一、提高增益的稳定性二、减少非线性失真二、减少非线性失真三、扩展频带三、扩展频带四、对输入、输出电阻的影响四、对输入、输出电阻的影响五、引入负反馈的一般原则五、引入负反馈的一般原则一、

2、深负反馈条件下的近似估算一、深负反馈条件下的近似估算二、拆环分析法（方框图法）二、拆环分析法（方框图法）一、负反馈对放大器频率特性的影响一、负反馈对放大器频率特性的影响二、二、负反馈放大器的稳定性负反馈放大器的稳定性会判会判: : 判断电路中有判断电路中有无反馈和反馈的性质无反馈和反馈的性质会算会算: : 估算深度负反馈条件估算深度负反馈条件下放大电路的闭环增益；下放大电路的闭环增益；会引会引: : 根据需求在电路根据需求在电路中引入适当的反馈；中引入适当的反馈；会判振消振会判振消振: : 会判断电路是会判断电路是否稳定，会消除自激振荡。否稳定，会消除自激振荡。6-1 6-1 反馈的基本概念反

3、馈的基本概念给电路加上正给电路加上正的共模信号的共模信号 21,BBii Eu 21BEBEuu、 21,EEii 21,BBii T CQI EQI EQUBEQU BQI CQI C1C2CeRb1Rb2ReRLRCRSuS EC+T1 RbRb- -EERemuO1ui1 RCECRCui2T2uO2反馈反馈网络网络基本放大器基本放大器反馈网络反馈网络 输入量输入量净输净输入量入量反馈量反馈量输出量输出量反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图6-1 6-1 反馈的基本概念反馈的基本概念C1C2CeRb1Rb2ReRLRCRSuS EC+反馈网反馈网络络 一、什么是反馈一、什么是反馈 放

4、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。回路，影响输入，称为反馈。放大放大信号信号传输反传输反馈信号馈信号反馈量反馈量：实质是对输出量的采样，其数值仅仅取决于输出实质是对输出量的采样，其数值仅仅取决于输出 量，与输出量成正比，而与输入量无关。量，与输出量成正比，而与输入量无关。净输入量净输入量：考虑反馈量后得到的输入量。考虑反馈量后得到的输入量。输出电压还输出电压还是输出电流是输出电流多少多少怎样怎样引出引出怎样怎样引回引回影响输入影响输入电压还是电压还是输入电流输入电流1 1、有无反馈的判断、有无反馈的判

5、断（正确判断反馈的性质是研究反馈放大电路的基础）（正确判断反馈的性质是研究反馈放大电路的基础）通过寻找电路中有无反馈通道，可通过寻找电路中有无反馈通道，可以判断出电路是否引入了反馈。以判断出电路是否引入了反馈。如果放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通如果放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路（反馈通路），并由此影响放大电路的净输入量，则路（反馈通路），并由此影响放大电路的净输入量，则表明电路中引入了反馈，否则电路中便没有反馈。表明电路中引入了反馈，否则电路中便没有反馈。Rb2Rb1Rb3C1CBRSuSECReC1C2CeRb1Rb2ReRLRCRSuS EC+ 二、反馈的判断

6、二、反馈的判断 二、反馈的判断二、反馈的判断2 2、反馈的极性的判断（正、负反馈）、反馈的极性的判断（正、负反馈）如何判断反馈的极性呢？如何判断反馈的极性呢？瞬时极性法瞬时极性法（根据反馈效果来确定（根据反馈效果来确定) )瞬时极性瞬时极性：某一时刻该点交流信号的对地电位极性：某一时刻该点交流信号的对地电位极性基本放大器基本放大器反馈网络反馈网络 输入量输入量净输净输入量入量反馈量反馈量输出量输出量引入反馈后其变化引入反馈后其变化是增大还是减小？是增大还是减小？引入反馈后其变化是增大还是减小？引入反馈后其变化是增大还是减小？凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；凡反馈的结果使

7、输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；凡反馈的结果使净输入量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；凡反馈的结果使净输入量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；放大电路中引入的一般是负反馈，用来改善电路的性能。放大电路中引入的一般是负反馈，用来改善电路的性能。振荡电路要引入正反馈，用来产生各种振荡波形。振荡电路要引入正反馈，用来产生各种振荡波形。 瞬时极性法：瞬时极性法：找出反馈网络。找出反馈网络。假定输入信号为某一瞬时极性，按信号的传输路线（放大假定输入信号为某一瞬时极性，按信号的传输路线（放大电路的输入端电路的输入端输出端输出端反馈网络反馈网络输入端）逐级推输入端）逐级推倒出电路中各个相关点

8、的瞬时极性，得到反馈信号的极性。倒出电路中各个相关点的瞬时极性，得到反馈信号的极性。判断反馈的结果净输入量判断反馈的结果净输入量 是增大了还是减小了？是增大了还是减小了？ （难）（难）这一过程一定要这一过程一定要注意各放大级的组态：注意各放大级的组态：CE/CS：CC/CD：CB/CG：输入、输出相位相反输入、输出相位相反输入、输出相位相同输入、输出相位相同输入、输出相位相同输入、输出相位相同单端输出的差放电路：同侧反相；异侧同相单端输出的差放电路：同侧反相；异侧同相如果：如果：fidXXX 净输入量减小，为负反馈净输入量减小，为负反馈如果：如果：fidXXX 净输入量增大，为正反馈净输入量增

9、大，为正反馈规定规定Xi的极性的极性推出推出XO的极性的极性得到得到Xf的极性的极性三个物理量的叠加关系三个物理量的叠加关系判断反馈极性判断反馈极性uO+- -RSRC1+- -uSRC2+VCCRFRe1Re2CeC2C1负反馈负反馈 iiidiffidiii fidiii 正反馈正反馈 if说明：说明：从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相反。从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相反。反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。用瞬时极性法判断反馈

10、极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：Rb1RC1- -uiuO+VCC+- -Re2RC2Re1RF+ +正反馈正反馈负反馈负反馈Rb1RC1- -uiuO+VCC+- -Re2RC2Re1RF+ +fiduuu fiduuu 说明：说明：从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相反。从不同的输出端子引回同一个输入端，反馈极性相反。+ +- -ud- -+ +uf+ +- -ud- -+ +uf反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。用瞬时极性法判断

11、反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：用瞬时极性法判断反馈极性的例子：负反馈负反馈正反馈正反馈说明：说明：从同一个输出端子引回不同的输入端，反馈极性相反。从同一个输出端子引回不同的输入端，反馈极性相反。反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电流形式求和，若两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。两者极性相反为负反馈，两者极性同为正反馈。反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若反馈信号与输入信号在输入回路以电压形式求和，若两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。两者极性相同为负反馈，两者极性反为正反馈。3

12、3、直流反馈和交流反馈的判断、直流反馈和交流反馈的判断直直 流流 反反 馈：馈：反馈信号只含有直流成分。反馈信号只含有直流成分。交交 流流 反反 馈：馈：反馈信号只含有交流成分。反馈信号只含有交流成分。交直流反馈：交直流反馈： 交、直流共存的反馈。交、直流共存的反馈。 直流负反馈的作用直流负反馈的作用只有一个，就是只有一个，就是稳定静态工作点稳定静态工作点， 对放大器的各项动态性能指标均无影响。对放大器的各项动态性能指标均无影响。交流负反馈交流负反馈会对放大电路的各项动态指标产生不同的影会对放大电路的各项动态指标产生不同的影响，是用以改善电路技术指标的主要手段，也是本章要响，是用以改善电路技术

13、指标的主要手段，也是本章要讨论的主要内容。讨论的主要内容。如何判断交、直流反馈？如何判断交、直流反馈？“看通路看通路”看反馈通路中含有直流成分还是交流成分。看反馈通路中含有直流成分还是交流成分。（* *特别要注意电容所起的作用）特别要注意电容所起的作用） 判别交、直流反馈的例子：判别交、直流反馈的例子：直流反馈直流反馈RSRC1uO+- -uSRC2+VCC+- -RFRe1 Re2CeC2C1Rb1RC1- -uiuO+VCC+- - Re2RC2 Re1RFCF+ +交流反馈交流反馈如何判断交、直流反馈？如何判断交、直流反馈？“看通路看通路”看反馈通路中含有直流成分还是交流成分。看反馈通路

14、中含有直流成分还是交流成分。（* *特别要注意电容所起的作用）特别要注意电容所起的作用）4 4、局部反馈和级间反馈的判断、局部反馈和级间反馈的判断局部反馈：局部反馈： 只对电路中某一级起反馈作用；只对电路中某一级起反馈作用；级间反馈：级间反馈： 将整个电路的输出引回到输入级的输入将整个电路的输出引回到输入级的输入回路（主反馈），回路（主反馈），RSRC1uO+- -uSRC2+VCC+- -RFRe1Re2CeC2C1RF引入级间反馈（主反馈）引入级间反馈（主反馈）Re1 、Re2引入局部反馈；引入局部反馈；重点研究级间反馈。重点研究级间反馈。 讨论：找出电路中的反馈，并判断反馈类型？讨论：找

15、出电路中的反馈，并判断反馈类型？局部局部反馈反馈级间级间反馈反馈负反馈负反馈负反馈负反馈三、三、“交流负反馈交流负反馈”的四种组态及判别方的四种组态及判别方法法 电压反馈和电流反馈：电压反馈和电流反馈：描述放大电路和反馈网络在输出回路的描述放大电路和反馈网络在输出回路的连接方式，即反馈网络的取样对象。连接方式，即反馈网络的取样对象。电压反馈：电压反馈：将输出电压的一部分或全部将输出电压的一部分或全部引回到输入回路影响净输入引回到输入回路影响净输入量，称为电压反馈。量，称为电压反馈。电流反馈：电流反馈：将输出电流的一部分或全部将输出电流的一部分或全部引回到输入回路影响净输入引回到输入回路影响净输

16、入量，称为电流反馈。量，称为电流反馈。OOuX OOiX 电压负反馈可以稳定输出电压，电压负反馈可以稳定输出电压，结论：采用电压反馈还是电流反馈取决于负载的需求。结论：采用电压反馈还是电流反馈取决于负载的需求。反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uO反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uOiOiO取取样样电电压压并并联联连连接接取取样样电电流流串串联联连连接接电流负反馈可以稳定输出电流，电流负反馈可以稳定输出电流，串联反馈和并联反馈：串联反馈和并联反馈：描述放大电路和反馈网络在输入回路的连接方式，描述放大电路和反馈网络在输入回路的连接方式，即反馈量、输入量和净输入量三者的叠加关系。即反

17、馈量、输入量和净输入量三者的叠加关系。并联反馈：并联反馈：fdiiii 反馈反馈网络网络放大放大电路电路idiiif反馈量、输入量和净输入量反馈量、输入量和净输入量在输入端以电流形式求和：在输入端以电流形式求和：并并联联连连接接串联反馈：串联反馈：fdiuuu 反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uiuduf+- - -反馈量、输入量和净输入量在反馈量、输入量和净输入量在输入回路以电压形式求和：输入回路以电压形式求和：串串联联连连接接三、三、“交流负反馈交流负反馈”的四种组态及判别方的四种组态及判别方法法（1 1）串联反馈）串联反馈讨论：讨论： 信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响

18、ud = ui - -uf 则则ui最好为恒压源，即信号源内阻最好为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。越小越好。要想反馈效果明显，就要求要想反馈效果明显，就要求uf 的的变化能有效引起变化能有效引起ud 的变化。的变化。串联负反馈适用于内阻比较小的信号源（电压源）。串联负反馈适用于内阻比较小的信号源（电压源）。（2 2）并联反馈）并联反馈id = ii - -if 则则ii最好为恒流源，即信号源内阻最好为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。越大越好。要想反馈效果明显，就要求要想反馈效果明显，就要求if 的的变化能有效引起变化能有效引起id 的变化。的变化。并联负反馈适用于内阻比较大的信号源（电流

19、源）。并联负反馈适用于内阻比较大的信号源（电流源）。反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uOiOiO+- -uiuduf+- - -反馈反馈网络网络放大放大电路电路idiiif+- -uOiOiO并并联联反反馈馈串串联联反反馈馈结论：采用并联反馈还是串联反馈取决于信号源的性质。结论：采用并联反馈还是串联反馈取决于信号源的性质。根据反馈网络在输出端和输入端的连接方式的不同，有四根据反馈网络在输出端和输入端的连接方式的不同，有四种组态：种组态：电压串联电压串联、电压并联电压并联、电流串联电流串联、电流并联电流并联。反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uOidiiif反馈反馈网络网络放大放大

20、电路电路idiiif+- -uOiOiO反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uiuduf+- - -+- -uO反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uOiOiO+- -uiuduf+- - -电电压压串串联联电电流流串串联联电电流流并并联联电电压压并并联联 1 1、交流负反馈的四种组态、交流负反馈的四种组态（1 1）短路判别法：）短路判别法：2 2、反馈组态的判别方法、反馈组态的判别方法输出端输出端短路短路反馈信号消失反馈信号消失电压反馈电压反馈反馈信号仍存在反馈信号仍存在电流反馈电流反馈输入端输入端短路短路反馈信号无法加到基反馈信号无法加到基本放大器输入端本放大器输入端并联反馈并联反

21、馈反馈信号可以加到基反馈信号可以加到基本放大器输入端本放大器输入端串连反馈串连反馈反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uO反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uOiOiO电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈反馈反馈网络网络放大放大电路电路idiiif反馈反馈网络网络放大放大电路电路+- -uiuduf+- - -（2 2）同点连接判别法：）同点连接判别法：反馈支路与放大电路的输出端反馈支路与放大电路的输出端接在接在同一点。同一点。反馈支路与放大电路的输出端反馈支路与放大电路的输出端没有接在没有接在同一点。同一点。电压反馈：电压反馈：电流反馈：电流反馈：反馈支

22、路与放大电路的输入端反馈支路与放大电路的输入端接在接在同一点。同一点。反馈支路与放大电路的输入端反馈支路与放大电路的输入端没有接在没有接在同一点。同一点。并联反馈：并联反馈：串联反馈：串联反馈：XfXOXfXOXfXiXfXi电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈看输出端看输出端看输入端看输入端2 2、反馈组态的判别方法、反馈组态的判别方法电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈vO判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(1)(1)：判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(2)(2)：RSuSI0uOR1R2R3R4R5R6+EC- -EE电压串连电压串连

23、负反馈负反馈+ECRfRC1RLRuO电流并联负反馈电流并联负反馈判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(3)(3)：判别判别反馈组态的例子反馈组态的例子(4)(4)：电压并联电压并联负反馈负反馈电压串联电压串联负反馈负反馈小结小结会判会判: : 判断电路中有无反馈和反馈的性质判断电路中有无反馈和反馈的性质放大电路的反馈放大电路的反馈 是指将放大电路输出量的一部分或全部通过是指将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。通过判断电路中有无一定的方式引回到输入回路，影响输入。通过判断电路中有无反馈通路来判断电路是否存在反馈。反馈通路来判断电路是否存在反馈。根据反馈的效果可

24、分为正反馈和负反馈：根据反馈的效果可分为正反馈和负反馈： 正反馈使放大电路正反馈使放大电路的净输入量增大；负反馈使放大电路的净输入量减小。利用瞬的净输入量增大；负反馈使放大电路的净输入量减小。利用瞬时极性法可以判断反馈的极性。时极性法可以判断反馈的极性。根据反馈信号的性质可分为直流反馈和交流反馈：根据反馈信号的性质可分为直流反馈和交流反馈： 直流反馈直流反馈中反馈信号只含有直流成分，直流负反馈用来稳定静态工作点；中反馈信号只含有直流成分，直流负反馈用来稳定静态工作点；交流反馈中反馈信号只含有交流成分，交流负反馈会影响放大交流反馈中反馈信号只含有交流成分，交流负反馈会影响放大电路的各种性能指标；

25、实际中大部分反馈为交直流反馈。电路的各种性能指标；实际中大部分反馈为交直流反馈。交流负反馈有四种组态：交流负反馈有四种组态： 电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈采用同点连接判别法判断交流负反馈的组态：采用同点连接判别法判断交流负反馈的组态： 反馈支路与输出端接于同一点为电压反馈，否则为电流反馈；反馈支路与输出端接于同一点为电压反馈，否则为电流反馈；反馈支路与输入端接于同一点为并联反馈，否则为串联反馈。反馈支路与输入端接于同一点为并联反馈，否则为串联反馈。采用何种组态的交流负反馈取决于负载的需求和信号源性质：采用何种组

26、态的交流负反馈取决于负载的需求和信号源性质： 需要稳定电压采用电压反馈，需要稳定输出电流采用电流反馈；需要稳定电压采用电压反馈，需要稳定输出电流采用电流反馈；信号源为内阻小的电压源时，采用串联反馈效果较好；信号源为内阻小的电压源时，采用串联反馈效果较好；信号源为内阻大的电流源时，采用并联反馈效果较好。信号源为内阻大的电流源时，采用并联反馈效果较好。小结小结会判会判: : 判断电路中有无反馈和反馈的性质判断电路中有无反馈和反馈的性质 四、负反馈放大电路的方框图和基本反馈方程四、负反馈放大电路的方框图和基本反馈方程1 1、负反馈放大电路的方框图、负反馈放大电路的方框图基本放大器基本放大器A（s）反

27、馈网络反馈网络B（s） Xi(s)XO(s)Xf(s)Xd(s)- -因为负反馈放大电路有四种组态，而且对于同一种组态，具体电路也因为负反馈放大电路有四种组态，而且对于同一种组态，具体电路也各不相同，所以为了研究负反馈放大电路的各不相同，所以为了研究负反馈放大电路的共同规律共同规律，利用方框图来，利用方框图来描述所有电路，并推倒出描述所有电路，并推倒出基本反馈方程基本反馈方程。在断开反馈且考虑反馈在断开反馈且考虑反馈网络的网络的负载效应负载效应的情况的情况下所构成的放大电路。下所构成的放大电路。与反馈系数有关的所有与反馈系数有关的所有元器件构成的网络。元器件构成的网络。箭头表示信号的流通方向箭

28、头表示信号的流通方向说明：理想情况下，信号传输应满足单向化条件。说明：理想情况下，信号传输应满足单向化条件。（1 1）信号只经过基本放大器实现正向传输。）信号只经过基本放大器实现正向传输。（2 2）信号只经过反馈网络实现反向传递。）信号只经过反馈网络实现反向传递。Xi(s)：输入信号：输入信号;XO(s)：输出信号：输出信号;Xf(s)：反馈信号：反馈信号; Xd(s)：净输入信号：净输入信号2 2、开环增益、环路增益和闭环增益、开环增益、环路增益和闭环增益基本放大器基本放大器A（s）反馈网络反馈网络B（s） Xi(s)XO(s)Xf(s)Xd(s)- -开环增益开环增益：闭环增益闭环增益：反

29、馈系数反馈系数：环路增益环路增益：)()()(sXsXsAdO （放大电路无反馈时的放大倍数）（放大电路无反馈时的放大倍数）)()()(sXsXsBOf （反馈网络的传输系数）（反馈网络的传输系数）)()()(sXsXsTdf （信号沿环路传递一周得到的放大倍数）（信号沿环路传递一周得到的放大倍数）)()()(sXsXsAiOf （整个负反馈电路的放大倍数）（整个负反馈电路的放大倍数）要考虑反馈网络的负载效应。要考虑反馈网络的负载效应。3 3、闭环增益的一般表达式基本反馈方程、闭环增益的一般表达式基本反馈方程)()()(sXsXsAiOf )()()(sXsXsXfdO )()()()()()

30、(sBsXsAsXsXsAOOOf )()(1)()(sBsAsAsAf 闭环增益的一般表达式。闭环增益的一般表达式。基本反基本反馈方程馈方程基本放大器基本放大器A（s）反馈网络反馈网络B（s） Xi(s)XO(s)Xf(s)Xd(s)- -)()()(sXsXsXfid 负反馈：负反馈：反馈深度反馈深度：)()(1sBsA 开环增益开环增益：)()()(sXsXsAdO 闭环增益闭环增益：)()()(sXsXsAiOf 反馈系数反馈系数：)()()(sXsXsBOf 环路增益环路增益：)()()(sXsXsTdf 4 4、关于反馈深度的讨论、关于反馈深度的讨论)()(1)()(sBsAsAs

31、Af 反馈深度反馈深度：)()(1sBsA 反馈深度是开环增益与闭环增益的幅值反馈深度是开环增益与闭环增益的幅值之比，反映了反馈对放大电路的影响程之比，反映了反馈对放大电路的影响程度。负反馈对放大电路性能指标的改善度。负反馈对放大电路性能指标的改善程度均与反馈深度密切相关。程度均与反馈深度密切相关。反馈对放大电路的影响程度可以分为四种情况：反馈对放大电路的影响程度可以分为四种情况：),()(sAsAf 负反馈负反馈深负反馈深负反馈正反馈正反馈),()(sAsAf 自激振荡自激振荡,)( sAf, 1)()(1 sBsA（1）, 1)()(1 sBsA（2）, 0)()(1 sBsA（3）自激时

32、电路失去正常放大能力，在负反馈放大电路中必须要消除。自激时电路失去正常放大能力，在负反馈放大电路中必须要消除。, 1)()(1 sBsA（4）)(1)(sBsAf 结论结论：引入引入深深负反馈后，负反馈后，闭环增益几乎只取决于反馈网络闭环增益几乎只取决于反馈网络。* *注意：注意：以上的增益和反馈系数是广义上的增益和反馈系数，以上的增益和反馈系数是广义上的增益和反馈系数，对于不同的反馈组态，它们具有不同的物理意义和量纲。对于不同的反馈组态，它们具有不同的物理意义和量纲。开环增益：开环增益：)(/ )()(sXsXsAdO 反馈系数：反馈系数：)(/ )()(sXsXsBOf 闭环增益：闭环增益

33、：)(/ )()(sXsXsAiOf )()(1)(sBsAsA 环路增益：环路增益：)(/ )()(sXsXsTdf )()(sBsA 5 5、不同组态放大电路的增益、反馈系数的物理意义和量纲、不同组态放大电路的增益、反馈系数的物理意义和量纲电压串联电压串联电流串联电流串联电流并联电流并联电压并联电压并联ui+- -uduf+- - -+- -uO放大器放大器反馈反馈网络网络+- -uOidiiif放大器放大器反馈反馈网络网络iOiO+- -uiuduf+- - -放大器放大器反馈反馈网络网络idiiifiOiO放大器放大器反馈反馈网络网络组态组态Xo Xi Xf Xd开环增益开环增益反馈系

34、数反馈系数闭环增益闭环增益电压电压串联串联电压电压并联并联电流电流串联串联电流电流并联并联dOuuusA/)( OfuuusB/)( iOufuusA/)( dOriusA/)( OfguisB/)( iOrfiusA/)( dOguisA/)( OfriusB/)( iOgfuisA/)( dOiiisA/)( OfiiisB/)( iOifiisA/)( 电压增益电压增益电压传输系数电压传输系数电压增益电压增益跨阻增益（跨阻增益（）跨导传输系数（跨导传输系数（S S）跨阻增益（跨阻增益（）跨导增益（跨导增益（S S）跨阻传输系数（跨阻传输系数（） 跨导增益（跨导增益（S S）电流增益电流增

35、益电流传输系数电流传输系数电流增益电流增益5 5、不同组态放大电路的增益、反馈系数的物理意义和量纲、不同组态放大电路的增益、反馈系数的物理意义和量纲环路增益有量纲吗？环路增益有量纲吗？四种组态的环路增益均无量纲。四种组态的环路增益均无量纲。uo ui uf uduo ii if idio ui uf udio ii if id* *负反馈放大电路的增益和反馈系数具有广泛的含义，对于不负反馈放大电路的增益和反馈系数具有广泛的含义，对于不同的反馈组态，它们具有不同的物理意义和量纲。同的反馈组态，它们具有不同的物理意义和量纲。功功 能能ui控制控制uo电压放大电压放大ii控制控制uo电流转换成电压电

36、流转换成电压ui控制控制io电压转换成电流电压转换成电流ii控制控制io电流放大电流放大不同组态的放大电路具有不同的功能。不同组态的放大电路具有不同的功能。6-2 6-2 交流负反馈对放大电路性能的影响交流负反馈对放大电路性能的影响一、一、 提高增益的稳定性提高增益的稳定性二、二、 减少非线性失真减少非线性失真三、扩展频带三、扩展频带四、改变输入输出电阻四、改变输入输出电阻五、为改善性能引入负反馈的一般原则五、为改善性能引入负反馈的一般原则 一、提高增益的稳定性一、提高增益的稳定性在中频区、反馈网络为纯阻性时：在中频区、反馈网络为纯阻性时：ABAAf 1增益的稳定性可用增益的稳定性可用相对变化

37、量相对变化量来表示：来表示：;/ AdA;/ffAdAdAABABABdAf)1 (112 2)1 (ABdA ffAdAAdAAB 112)1 (1ABdAAAB 结论结论：引入负反馈后，增益下降为原来的引入负反馈后，增益下降为原来的1/（1+AB），但，但增益的稳定性却提高了增益的稳定性却提高了（1+AB）倍。倍。如果是深负反馈，如果是深负反馈，11 ABABAAf 1B1 当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。稳定性。牺牲增益换取牺牲增益换取增益的稳定性增益的稳定性是否值得？是否值得？注意：注意：不同的不同的反馈组

38、态稳定的反馈组态稳定的A是不同的。是不同的。ubeib基本放大器基本放大器反馈网络反馈网络xfxdxoxi 二、减小非线性失真二、减小非线性失真放大电路引入负反馈后，非线性失真将有一放大电路引入负反馈后，非线性失真将有一定程度的改善，而且反馈越深，对非线性失定程度的改善，而且反馈越深，对非线性失真的补偿作用越大，非线性失真越小。真的补偿作用越大，非线性失真越小。定性分析：定性分析：在一定程度上补偿了放大器对在一定程度上补偿了放大器对信号的非线性失真作用，使输信号的非线性失真作用，使输出信号出信号x xo o近似为正弦信号。近似为正弦信号。ubeib基本放大器基本放大器反馈网络反馈网络xfxdx

39、oxi放大电路引入负反馈后，非线性失真将有一放大电路引入负反馈后，非线性失真将有一定程度的改善，而且反馈越深，对非线性失定程度的改善，而且反馈越深，对非线性失真的补偿作用越大，非线性失真越小。真的补偿作用越大，非线性失真越小。在非线性失真不太严重的情况下，可以在非线性失真不太严重的情况下，可以证明输出波形中的非线性失真近似减小证明输出波形中的非线性失真近似减小为原来的为原来的1/（1+AB）。负反馈减小非线性失真指的是负反馈减小非线性失真指的是反馈环内的失真反馈环内的失真。如果失真是由外界干扰产生的，如果失真是由外界干扰产生的，负反馈不能减小这种失真，必负反馈不能减小这种失真，必须采用滤波或屏

40、蔽等方法才能须采用滤波或屏蔽等方法才能解决。解决。 二、减小非线性失真二、减小非线性失真f0|Au(j )|/dB 三、展宽频带三、展宽频带从图可以直观地看到，引入负反馈从图可以直观地看到，引入负反馈后，通频带展宽了。后，通频带展宽了。 fLfHfLffHf定性分析定性分析 ：（：（P208）定量分析：定量分析：上限频率增大为原来的（上限频率增大为原来的（1+AmB）倍）倍HmHf)1 (fBAf BAffmLLf1 下限频率下降为原来的下限频率下降为原来的1/（1+AmB）LHffBW LHffHfBW HfffBW HmfBA)1( BWBABWmf)1( 引入负反馈后，放大电路的通频带展

41、宽了（引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了（1+ AmB）倍。）倍。 四、改变输入电阻四、改变输入电阻1 1、串联负反馈使输入电阻增大、串联负反馈使输入电阻增大 iifRsBsAR)()(1 无反馈时：无反馈时：idiiiiuiuR 引入串联负反馈后：引入串联负反馈后：ifdiiifiuuiuR dfusBsAu )()(B(S) A(S)+- -uiuduf+- - -iiRixOiddifiusBsAuR)()( 说明：串联负反馈使放大说明：串联负反馈使放大电路的输入电阻增大为无电路的输入电阻增大为无反馈时的反馈时的 1+A(s) B(s)倍。倍。（负反馈对输入电阻的影响取决于是串联反馈还

42、是并联反馈）（负反馈对输入电阻的影响取决于是串联反馈还是并联反馈）2 2、并联负反馈使输入电阻减小、并联负反馈使输入电阻减小iifRsBsAR)()(11 无反馈时：无反馈时：diiiiiuiuR 引入并联负反馈后：引入并联负反馈后：fdiiiifiiuiuR dfisBsAi)()( ddiifisBsAiuR)()( 说明：并联负反馈使放大电说明：并联负反馈使放大电路的输入电阻减小为无反馈路的输入电阻减小为无反馈时的时的 1/1+A(s) B(s)倍。倍。B(S) A(S)+- -uiiiRiXOidif 四、改变输入电阻四、改变输入电阻（负反馈对输入电阻的影响取决于是串联反馈还是并联反馈

43、）（负反馈对输入电阻的影响取决于是串联反馈还是并联反馈）Xi B(S)A(S)RoAXdXdXf1 1、电压负反馈使输出电阻减小、电压负反馈使输出电阻减小电压负电压负反馈反馈稳定输稳定输出电压出电压输出具有输出具有恒压特性恒压特性输出电输出电阻减小阻减小 五、改变输出电阻五、改变输出电阻（取决于是电压反馈还是电流反馈）（取决于是电压反馈还是电流反馈）uo+- -io0 SLuRooofiuR无反馈时放大电路无反馈时放大电路的输出电阻的输出电阻负载开路时的开环电压负载开路时的开环电压增益增益=0ofusBX)( fdXX 不重复考虑反馈不重复考虑反馈网络的影响网络的影响ioooofiuR odO

44、ORXsAui/)( )()(1sBsARo oOORusBsAu/)()( 电压负反馈使输出电阻减小为电压负反馈使输出电阻减小为无反馈时的无反馈时的 1/1+A (s) B(s) 。 oORusBsA/)()(1 当当1+A(s)B(s)时，时，0OfRousB )( A(S)Ro AXdXiXdXfB(S)2 2、电流负反馈使输出电阻增大、电流负反馈使输出电阻增大电流负电流负反馈反馈稳定输稳定输出电流出电流输出具有输出具有恒流特性恒流特性输出电输出电阻增大阻增大uo+- -=0io0 SLuRooofiuRuo+- -ofisBX)( fdXX ooofiuR odOORXsAiu )(

45、oRsBsA )()(1 oooRisBsAi )()( ooRisBsA )()(1电流负反馈使输出电阻增大为电流负反馈使输出电阻增大为无反馈时的无反馈时的 1+A (s) B(s)倍倍 。当当1+A(s)B(s)时，时， OfR不重复考虑反馈不重复考虑反馈网络的影响网络的影响oisB )( 小结：交流负反馈对放大电路各项性能指标的的影响小结：交流负反馈对放大电路各项性能指标的的影响串联负反馈增大输入电阻：串联负反馈增大输入电阻：并联负反馈减小输入电阻：并联负反馈减小输入电阻：电压负反馈减小输出电阻：电压负反馈减小输出电阻：电流负反馈增大输出电阻：电流负反馈增大输出电阻：负反馈对放大器动态指

46、标的影响程度，均与反馈深度有关：负反馈对放大器动态指标的影响程度，均与反馈深度有关：或增大为原来的或增大为原来的 1+A B 倍；倍； iifRABR 1iifRABR 11ABRROOf 1 OOfRABR 1或减小为原来的或减小为原来的1/ 1+A B 倍；倍；)/(11/AdAABAdAff 负反馈提高增益的稳定性：负反馈提高增益的稳定性：负反馈展宽放大器通频带：负反馈展宽放大器通频带：BWBABWmf)1( 注意：注意：A与反馈组态与反馈组态 紧密相关。紧密相关。负反馈减小非线性失真：减小为开环时的负反馈减小非线性失真：减小为开环时的1/(1+AB)小结：不同反馈组态对各项性能指标的的

47、影响小结：不同反馈组态对各项性能指标的的影响反馈类型反馈类型 稳定的稳定的增益增益输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻其他性能其他性能的改善的改善电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联AufArfAgfAifiuuifRBAR)1 ( uuoofBARR 1groofBARR 1griifBARR 1irgifRBAR)1 ( orgofRBAR)1 ( oiiofRBAR)1 ( iiiifBARR 1扩展通频扩展通频带、减小带、减小非线性失非线性失真、抑制真、抑制干扰和噪干扰和噪声声六、为改善性能引入负反馈的一般原则六、为改善性能引入负反馈的一般原则1、稳定、稳定Q点

48、应引入直流负反馈。点应引入直流负反馈。2、改善动态性能应引入交流负反馈。、改善动态性能应引入交流负反馈。3、根据、根据信号源特点信号源特点决定引入串联负反馈还是并联负反馈：决定引入串联负反馈还是并联负反馈： 减小向信号源索取电流减小向信号源索取电流(增大输入电阻增大输入电阻)应引入串联负反馈；应引入串联负反馈； 尽可能向信号源索取电流尽可能向信号源索取电流(减小输入电阻减小输入电阻)应引入并联负反馈。应引入并联负反馈。4、根据、根据负载的需求负载的需求决定引入电压负反馈还是电流负反馈：决定引入电压负反馈还是电流负反馈： 需要稳定输出电压需要稳定输出电压（减小输出电阻）（减小输出电阻）应引入电压

49、负反馈；应引入电压负反馈； 需要稳定输出电流需要稳定输出电流（增大输出电阻）（增大输出电阻）应引入电流负反馈；应引入电流负反馈；5、根据、根据信号转换关系信号转换关系：输出是电压控制电压源电压串联负反馈输出是电压控制电压源电压串联负反馈输出是电流控制电压源电压并联负反馈输出是电流控制电压源电压并联负反馈输出是电压控制电流源电流串联负反馈输出是电压控制电流源电流串联负反馈输出是电流控制电流源电流并联负反馈输出是电流控制电流源电流并联负反馈如何在放大电路中引入适当的负反馈如何在放大电路中引入适当的负反馈1.1.根据需求确定应引入何种组态的负反馈。根据需求确定应引入何种组态的负反馈。2.2.根据反馈

50、信号的取样方式（电压反馈或电流反馈）确定根据反馈信号的取样方式（电压反馈或电流反馈）确定反馈信号应由输出回路的哪一点引出。反馈信号应由输出回路的哪一点引出。3.3.根据反馈信号与输入信号的叠加方式（串联反馈或并联根据反馈信号与输入信号的叠加方式（串联反馈或并联反馈）确定反馈信号应馈送到输入回路的哪一点。反馈）确定反馈信号应馈送到输入回路的哪一点。4.4.要注意保证反馈极性是负反馈。要注意保证反馈极性是负反馈。讨论（一）讨论（一）1、为减小放大电路从信号源索取的电流，减小输出电阻，、为减小放大电路从信号源索取的电流，减小输出电阻， 应引入什么反馈？应引入什么反馈？2、为了得到稳定的电流放大倍数，应引入什么反馈？、为了得到稳定的电流放大倍数，应引入什么反馈？3、为了稳定放大电路的静态工作点，应引入什么反馈？、为了稳定放大电路的静态工作点，应引入什么反馈？4、为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电流信号，、为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电流信号， 应引入什么反馈？应引入什么反馈？RC1RC2Rb1uiRe1Re2Rb2RC3RLVD+EC- -EERf12345678910+ +- -+ +- -uOIEE讨论（二）讨论（二）试在图示电路中分别引入四种不同阻态的交流负反馈。试