模电第六章06反馈放大电路

1、1 第六章第六章 反馈放大电路反馈放大电路 模拟电路模拟电路 6.1 反馈的概念反馈的概念6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态 6.3 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 6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的深度负反馈放大电路放大倍数的 分析分析 6.1 反馈的概念反馈的概念凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为为反馈反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回

2、的信号增强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是号与输入信号的相位关系，同相是正正反馈反馈，反相是，反相是负反馈负反馈。放大器放大器输出输出输入输入取取+ 加强输入信号加强输入信号 正反馈正反馈 用于振荡器用于振荡器取取 - 削弱输入信号削弱输入信号 负反馈负反馈 用于放大器用于放大器开环开环闭环闭环负反馈的作用：负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出

3、电阻；扩展通频带。高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图：反馈框图：反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：放大：放大：dooXXA 反馈：反馈：ofXXF 叠加：叠加：fidXXX 负反馈框图：负反馈框图：基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈回路反馈回路FfXiX+输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号差值信号差值信号基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈回路反馈回路FfXiX+dooXXA 开环放大倍数开环放大倍数ioFXXA 闭环放大倍数闭环放大倍数ofXXF 反馈系数反馈系数负反馈放大器的一般关

4、系：负反馈放大器的一般关系：基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈回路反馈回路FfXiX+oodofdfoioFA1F1XXXX1XXXXXA FA1Aoo FA1o 反馈深度反馈深度定义：定义：81）如果）如果 ，则，则 。这就是负反馈。这就是负反馈的情况，因为它表示反馈的引入削弱了输入的情况，因为它表示反馈的引入削弱了输入量的作用，使闭环增益下降。量的作用，使闭环增益下降。因为因为 可见负反馈的作用是使真正加到放大电路输可见负反馈的作用是使真正加到放大电路输入端的净输入量减小到无反馈时的入端的净输入量减小到无反馈时的 ，从而使闭环增益下降。，从而使闭环增益下降。11 AFAAf AFXX

5、iid 1AF11 92）如果）如果 ，则，则 。这是正反馈的。这是正反馈的情况，表明反馈的引入加强了输入量的作用，情况，表明反馈的引入加强了输入量的作用，使毕环增益加大。使毕环增益加大。3）当）当 时，闭环增益时，闭环增益 。这意。这意味着即使没有输入量也仍然有输出量。这种工味着即使没有输入量也仍然有输出量。这种工作状态叫做放大电路的作状态叫做放大电路的“自激自激”。在自激时，。在自激时，放大电路已失去正常的放大功能，因而一般是放大电路已失去正常的放大功能，因而一般是必须加以消除的。但是，有时又要对自激状态必须加以消除的。但是，有时又要对自激状态加以利用。加以利用。11 AFAAf 01 A

6、F iofXXA104）当）当 时，就变为时，就变为 ，说明此时反馈放大电路的闭环增益将只取决于反说明此时反馈放大电路的闭环增益将只取决于反馈系数。因为反馈网络通常由无源元件组成，这馈系数。因为反馈网络通常由无源元件组成，这些元件性能非常稳定，所以在这种情况下反馈放些元件性能非常稳定，所以在这种情况下反馈放大电路的工作也将非常稳定，不受除输入量以外大电路的工作也将非常稳定，不受除输入量以外的干扰因素的影响。因为的干扰因素的影响。因为 ， ，所以叫做，所以叫做“深度反馈深度反馈”。11 AFFAFAAf11 1 AF11 AF负反馈放大器的闭环放大倍数负反馈放大器的闭环放大倍数当当Ao很大时，很

7、大时， AoF 1：结论：结论：当当 Ao 很大时，负反馈放大器的闭环放大倍很大时，负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。反馈可以稳定放大倍数。FA1AAooF F1AF 12 反馈的判断反馈的判断有无反馈判断：有无反馈判断：有反馈通路；并影响净输入有反馈通路；并影响净输入 A0 uo uI A0 uo uIR A0 uo uIR1R2ufud例：例：Rf 、RE1组成反馈网络组成反馈网络 +C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf6.2 负反馈的类型负反馈的类

8、型6.2.1 负反馈的类型负反馈的类型一、电压反馈和电流反馈一、电压反馈和电流反馈电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。反馈信号取自输出电压信号。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取自输出电流信号。电压负反馈：电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈：电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。反馈和电流反馈。RLuoRLuo电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：采样电阻很大采样电阻很大电

9、流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：RLioiERLioiERf采样电阻很小采样电阻很小根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压比较。电压信号与输入信号电压比较。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较。信号电流与输入信号电流比较。串联反馈使电路的输入电阻增大；串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电

10、阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。二、串联反馈和并联反馈二、串联反馈和并联反馈iifibib=i-if并联反馈并联反馈ufuiube(净输入）净输入）ube=ui-uf串联反馈串联反馈ui=ube+ uf (净输入）净输入）i=ib+if三、交流反馈与直流反馈三、交流反馈与直流反馈交流反馈：交流反馈：反馈只对交流信号起作用。反馈只对交流信号起作用。直流反馈：直流反馈：反馈只对直流起作用。反馈只对直流起作用。若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。直流，此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁

11、路电容并联旁路电容，可，可以使其只对直流起作用。以使其只对直流起作用。有的反馈只对交流信号起作用；有的反有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。直流信号均起作用。增加隔直电容增加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。注：本电路中注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C增加旁路电容增加旁路电容C后，后，Rf只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。C+C1RB1RC1RB21RB22R

12、C2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE122 C1C2RR21vivo交、直交流23Rb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo直流反馈负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈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稳定静态工作点稳定静态工作点负反馈的分类小结负反馈的分类小结6.2.3 反馈组态的判断反馈组态的判断分析步骤：分析步骤：3. 是否负反馈？是否负反馈？4. 是负反馈！那么是何种类型的负反馈？是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的

13、组态）（判断反馈的组态）1. 找出反馈网络（电阻）。找出反馈网络（电阻）。2. 是交流反馈还是直流反馈？是交流反馈还是直流反馈？一、反馈类型的判断一、反馈类型的判断电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。一般从后级放大器的集电极采样。电流反馈电流反馈一般从后级放大器的发射极采样。一般从后级放大器的发射极采样。并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。的反馈信号接于晶体管基极。串联反馈串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极。的反馈信号接于晶体管发射极。注意：注意：直流反馈中，输出电压

14、指直流反馈中，输出电压指UCE，输，输出电流指出电流指IE或或IE。判断负反馈的方法判断负反馈的方法瞬时极性法瞬时极性法假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。为负反馈。反之为正反馈。如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化开始。化开始。判断时在输入

15、端也要反映出反馈信号与输入信判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。号的比较关系。例例1：判断：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf此电路是此电路是电压串联负反馈，电压串联负反馈，对直流不起作用。对直流不起作用。 分析中用到了三极管的集电极与基极相位相分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。反这一性质。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2

16、+ECuoui+T1T2Rfubeube30 瞬时极性法应用瞬时极性法应用假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。馈。反之为正反馈。 A0 uo uIR2R1 uP A0 uo uIR2R1 uP+_+ +_ 负反馈负反馈正反馈正反馈ufuf 这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并分析中

17、用到的电压、电流要在电路中标出。并且注意符号的使用规则。且注意符号的使用规则。如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。 当为当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是相相位的关系位的关系。电路中两个信号的相位。电路中两个信号的相位不是同相就不是同相就是反相是反相，因此若两个信号都上升，它们一定同，因此若两个信号都上升，它们一定同相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。定反相。32+-R1R2RL+-存在反馈存在反馈vivo+iIiDiFiD =iI+ iF正反馈正反馈 判断反馈极性

18、判断反馈极性33+-R1RL+-vivo判断反馈极性判断反馈极性+vD-vFvD =vI - vF负反馈负反馈34判断反馈极性判断反馈极性+-R1+-RLR2vivo+vD-vF负反馈负反馈vD =vI - vF35+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo正反馈正反馈判断反馈极性判断反馈极性+-iD =iI - iF-负反馈负反馈iIiDiF36T1T2R3R5R1R2R4VBB-+VCC+ vi -vo +-iIiDiFi iD D =i=iI I i iF F 负反馈负反馈37RL+-VCCvIvO +vD =vI - vF : 负反馈负反馈+vD-vF38T1R1R3R2T2R5R4

19、+VCC+vo-+-vi-VEE vD =vi - vF :负反馈负反馈+- - vD+vF+39 v vD D =v=vi i - - v vF F 负反馈负反馈+-+vD-+vF 36K 1M 1.2K3.6K5.1K 2.2K C1 C2+12VvoviT1T2 判断判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈电压反馈并联反馈并联反馈uoifib=i+ifuo此电路是此电路是电压并联负反馈电压并联负反馈，对直流也起作用。，对直流也起作用。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif问题：问题：三极管的静态工作

20、点如何提供？能否在三极管的静态工作点如何提供？能否在反馈回路加隔直电容？反馈回路加隔直电容？不能！不能！Rf为三极管提供静态电流！为三极管提供静态电流！Rf 的作用：的作用：1. 提供静态工作点。提供静态工作点。2. 直流负反馈，稳定直流负反馈，稳定静态工作点。静态工作点。3. 交流负反馈，稳定交流负反馈，稳定放大倍数。放大倍数。例例3：判断：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2例例4：判断：判断Rf是否负

21、反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。电流并联负反馈电流并联负反馈。对直流也起作用，可以稳。对直流也起作用，可以稳定静态工作点。定静态工作点。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB2例例5：判断如图电路中：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。的负反馈作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie电流串联反馈电流串联反馈RE2对交流反对交流反馈不起作用馈不起作用1. 对交流信号：对交流信号：ieueube=ui-ueibieRE1：电流串联负反馈。电流串联负反馈。2. 对直流信号：对直流信号：RE1、RE

22、2对对直流均起作直流均起作用，通过反用，通过反馈稳定静态馈稳定静态工作点。工作点。反馈过程：反馈过程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE恒恒定定CC2B1B2BBURRRU 例例6：判断如图电路中：判断如图电路中RE3的负反馈作用。的负反馈作用。+UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=uiufuc1uc2ib3ie3电流串联负反馈电流串联负反馈，对直流不起作用。，对直流不起作用。47RB+ECRCC1C2RERLuiuo例：判断如图电路

23、中的反馈。例：判断如图电路中的反馈。RE ：电压串联负反馈电压串联负反馈。 48运放四种组态电路的方块图：运放四种组态电路的方块图： A0 uo+_+_ uiR1R2RLFF uf+_+_ ui A0 uo+_+_ uiRRL io uf+_+_ ui电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈功能：功能：ui控制控制uo, 电压放大电压放大功能：功能：ui控制控制io,电压转换成电流电压转换成电流49F+ - A0 uo+_RRL ii ii ifF+_ A0R2R1 uo+_RL ii if ii电压并联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈功能：功能：ii控制控制u

24、o,电电流转换成电压流转换成电压功能：功能：ii控制控制io,电流放大电流放大 io50 xf 与与uo成正比成正比 是电压反馈是电压反馈xf 与与io成正比成正比是电流反馈是电流反馈RL R F R1udufuiuoR2ioufui R1R2uduoRL将输出端负载两端短路，将输出端负载两端短路，若反馈消失为电压反馈，若反馈消失为电压反馈，否则为电流反馈。否则为电流反馈。51xi 与与 xf 串联为串联反馈，串联为串联反馈， xf 必以电压形式出现必以电压形式出现xi 与与 xf 并联为并联反馈，并联为并联反馈， xf 必以电流形式出现必以电流形式出现uiuoiiidifRLR1RFR252

25、RL+-VCCvIvO电压串联负反馈电压串联负反馈53+-R1+-RLR2vivo+-R1RL+-vivo电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈54电流并联负反馈典型电路电流并联负反馈典型电路输入端输入端电流相加减电流相加减V Vo o为为0 0时，时，反馈仍然存在反馈仍然存在-Vs-+ARfRL+-VoIf+RsIiIdIoR1-Vs-+ARfFRL+-VoIf+RsIiIdIoR155判断反馈类型全局反馈全局反馈R2：电压并联负反馈：电压并联负反馈+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo56ui uoA1A2uf+uoRF1R1R2RFR4R3R5R6RF2反馈类型：

26、串联反馈类型：串联 电压电压 负反馈负反馈电流电流RLuf 与与uo成正比成正比ioud57uiRA1A2A3uouf电压并联负反馈电压并联负反馈(级间级间)电压串联负反馈电压串联负反馈(级间级间)if多级放大器用瞬时极性法判别反馈的正负。多级放大器用瞬时极性法判别反馈的正负。58大环为何种反馈？大环为何种反馈？59大环为何种反馈？大环为何种反馈？60 Rc - + A Rc (-) T1 T2 Rb (+) I0 Rb -VEE Rf +VCC RL (-) (+) vO iID iI iF vI (+) 大环为何种反馈？大环为何种反馈？61 VCC T1 T2 T3 Rc3 Rc2 Rc1

27、 C2 Rf1 Rf2 Rb2 C C1 Re1 Re2 Rb3 + + vo iO vi vF 大环为何种反馈？大环为何种反馈？6.3 负反馈对放大电路的影响负反馈对放大电路的影响基本放大基本放大电路电路 AodXoX反馈回电反馈回电路路 FfX iX+dooXXA ofXXF fidXXX 反馈电路的反馈电路的基本方程基本方程一、对放大倍数的影响一、对放大倍数的影响dooXXA ofXXF fidXXX FA1AXXAooioF Ao开环放大倍数开环放大倍数AF闭环放大倍数闭环放大倍数FA1o 反馈深度反馈深度定义：定义：dfXX、同相，所以同相，所以0|FAo则有：则有：oFAA 负反馈

28、使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。 FA1AAooF 中，中，dfofdooXXXXXXFA (1) (2) 引入负反馈后，在输入信号一定的情况下，当电引入负反馈后，在输入信号一定的情况下，当电路参数变化、电源电压波动或负载发生变化时，放大电路参数变化、电源电压波动或负载发生变化时，放大电路输出信号的波动减小，即放大倍数的稳定性提高。路输出信号的波动减小，即放大倍数的稳定性提高。放大倍数稳定性提高的程度与反馈深度有关。放大倍数稳定性提高的程度与反馈深度有关。FAAA 1.f在中频范围内，在中频范围内，AFAA 1fAAAFAAd11dff 放大倍数的相对变化量：放大倍数的相对变化量：提高了

29、放大倍数的稳定性提高了放大倍数的稳定性 例：例：在负反馈放大电路中，在负反馈放大电路中， k18k210F15RRA， 估算反馈系数和反馈深度估算反馈系数和反馈深度F；)1(FA 估算放大电路的闭环电压放大倍数估算放大电路的闭环电压放大倍数；fA 如果开环差模电压放大倍数如果开环差模电压放大倍数 A 的相对变化量为的相对变化量为10%，此时闭环电压放大倍数，此时闭环电压放大倍数 Af 的相对变化量等于多的相对变化量等于多少？少？解：解： 反馈系数反馈系数1 . 01822F11of RRRUUF反馈深度反馈深度45101 . 01011 FA 闭环放大倍数闭环放大倍数101010145.f F

30、AAA Af 的相对变化量的相对变化量%001. 010%10d11d4ff AAAFAA 放大倍数稳定性的比较：放大倍数稳定性的比较： =60时时, Ao =-93 =50时时, Ao =-77 =60时时, AF =-19.4 =50时时, AF =-18.6无负反馈时：无负反馈时：beLorRA 有负反馈时：有负反馈时：1EbeLFR)1(rRA RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60EC=15Vrbe=1.62 k 69(3) 若若1 FAo称为深度负反馈，此时称为深度负反馈，此时FAF1 在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈

31、网络有关。在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。70 二、减少非线性失真二、减少非线性失真uf加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反馈FufAuiuo+uiduo大大小小uiA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真三、对输入、输出电阻的影响三、对输入、输出电阻的影响1. 串联负反馈使电路的输入电阻增加：串联负反馈使电路的输入电阻增加：ioifr )FA1(r 2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小：并联负反馈使电路的输入电阻减小：)FA1(rroiif 例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电

32、阻增加。一个电阻，故输入电阻增加。理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。一条支路，故输入电阻减小。3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小：电压负反馈使电路的输出电阻减小：)FA1(rrooof 例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：电压负反馈目的是阻止电压负反馈目的是阻止 uo的变化，稳定的变化，稳定输出电压输出电压。放大电路空载时放大电路空载时可等效右图框中可等效右图框中为电压源：为电压源：输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。roesouoRL理解：理解：电流负反馈目的是阻止电流

33、负反馈目的是阻止 io的变化，稳定的变化，稳定输出电流输出电流。放大电路空载时放大电路空载时可等效为右图框可等效为右图框中电流源：中电流源：输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加：电流负反馈使电路的输出电阻增加：ooofr )FA1(r roisoioRL74电压串联电压串联 电流串联电流串联 电压并联电压并联 电流并联电流并联 输入电阻输入电阻 （ ri)增大增大增大增大减小减小减小减小 输出电阻输出电阻 (ro)减小减小增大增大减小减小增大增大四种负反馈对输入和输出电阻的影响四种负反馈对输入和输出电阻的影响四、展

34、宽频带四、展宽频带由于负反馈可以提高放大倍数和稳定性，因而对于由于负反馈可以提高放大倍数和稳定性，因而对于 频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。设无反馈时放大电路在中、高频段的放大倍数分别设无反馈时放大电路在中、高频段的放大倍数分别为为 ，上限频率为，上限频率为 f；HmAA和和HmHj1ffAA HffmAA和和 引入反馈系数为的负反馈后，放大电路在中、引入反馈系数为的负反馈后，放大电路在中、高频段的放大倍数分别为高频段的放大倍数分别为 ，上限频率为，上限频率为 fHf。FHfmfHmmmHmmHmHmHHHfj1)1(j11j1j11j11f

35、fAfFAfFAAffFAAFffAffAFAAA 所以：所以：FAAAmmmf1 HmHf)1(fFAf 可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍数减小为无反馈时的数减小为无反馈时的1 /；而；而上限频率提上限频率提高高到无反馈时的倍。到无反馈时的倍。)1(mFA )1(FAm 同理，可推导出引入负反馈后，放大电路的同理，可推导出引入负反馈后，放大电路的下下限频率降低限频率降低为无反馈时的为无反馈时的 1 /。)1(mFA 结论：结论：引入负反馈后，放大电路的上限频率提高，引入负反馈后，放大电路的上限频率提高，下限频率降低，因而下限频率降低，因而通频带

36、展宽通频带展宽。BWFABW)1(mf BWFABW)1(mf Alg20mlg20A3dBmflg20A3dBfLfHBWfLffHfBWf 负反馈对通频带和放大倍数的影响负反馈对通频带和放大倍数的影响f79 6.4.1 深度负反馈条件下放大电路闭环增益的近似计算深度负反馈条件下放大电路闭环增益的近似计算6.4 负反馈放大电路的近似计算负反馈放大电路的近似计算FAAA 1fFA1f ifXX 0fiid XXX反馈放大电路增益反馈放大电路增益的一般表达式的一般表达式 又因为又因为11| |FA深度负反馈深度负反馈idoXXA ofXXF 所以所以 近似计算的规则：近似计算的规则：虚短虚短 和

37、和 虚断虚断 80fiVV fiII （串联负反馈（串联负反馈 ） （并联负反馈（并联负反馈 ） 由于实际的基本放大电路的由于实际的基本放大电路的输入电阻都是一个确定的值，输入电阻都是一个确定的值，所以虚短和虚断总是同时成所以虚短和虚断总是同时成立的。立的。 在深度负反馈条件下，反馈量近似在深度负反馈条件下，反馈量近似等于输入量，净输入量约为零等于输入量，净输入量约为零。这就。这就是虚短和虚断概念的理论根据。是虚短和虚断概念的理论根据。 81 求解步骤归纳如下：求解步骤归纳如下： （1）首先判断放大电路的反馈组态和极性。注意正反馈时，虚短首先判断放大电路的反馈组态和极性。注意正反馈时，虚短 和

38、虚断是不成立的；和虚断是不成立的；（2）标出输入量、输出量和反馈量。不同的组态，这些量的表现形式是标出输入量、输出量和反馈量。不同的组态，这些量的表现形式是不同的，闭环增益的形式也不同。它们的关系如表不同的，闭环增益的形式也不同。它们的关系如表6.4.1所示；所示；（4）如果需要求闭环电压增益，则可根据输入回路和输出回路电压电流如果需要求闭环电压增益，则可根据输入回路和输出回路电压电流关系，求出闭环电压增益关系，求出闭环电压增益vsfvf AA或或 （3）求出反馈系数，便可通过式求出反馈系数，便可通过式 得到闭环增益。组态不同时，得到闭环增益。组态不同时，闭环增益的量纲也不同，要特别注意闭环增

39、益的下标；闭环增益的量纲也不同，要特别注意闭环增益的下标；FA/1f （5）如果仅仅求闭环电压增益，则可利用如果仅仅求闭环电压增益，则可利用 直接求出直接求出 （不必先求（不必先求 ，再求，再求 ）。）。 fifi IIVV 或或vsfvf AA或或fAF82信号及信号及传递比传递比反馈组态反馈组态电压串联电压串联电流串联电流串联 电压并联电压并联电流并联电流并联 oX特点特点idfiXXX、idfiVVV、idfiIII、idfiVVV、idfiIII、输入以电压形输入以电压形式求和，输出式求和，输出取电压，闭环取电压，闭环电压增益电压增益输入以电流形输入以电流形式求和，输出式求和，输出取电

40、压，闭环取电压，闭环互阻增益互阻增益输入以电压形输入以电压形式求和，输出式求和，输出取电流，闭环取电流，闭环互导增益互导增益输入以电流形输入以电流形式求和，输出式求和，输出取电流，闭环取电流，闭环电流增益电流增益oIoVoVoI表表6.4.1 信号信号 、反馈系数、反馈系数 和闭环增益和闭环增益 在四种负反馈组态中的具体形式在四种负反馈组态中的具体形式XFfAofXXF ofvVVF ofgVIF ofrIVF ofiIIF iofXXA iovfVVA iorfIVA iogfVIA ioifIIA 深度负反馈放大电路的放大倍数的分析深度负反馈放大电路的放大倍数的分析方法一：方法一： 当电路

41、比较简单时，当电路比较简单时，可直接用微变等效电可直接用微变等效电路分析。路分析。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEbeLorRA 开开环环：1EbeLFR)1(rRA 闭闭环环：例：例：方法二：方法二：从负反馈电路的闭环放大倍数的公式出发。从负反馈电路的闭环放大倍数的公式出发。FA1AAooF 1. 先计算先计算Ao和和F 。2. 计算计算AF。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例：例：11ELELCEofRRRIRIUUF beLorRA RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=

42、5k RL=5k =60EC=15Vrbe=1.62 k 6 .9262. 15 . 260rRAbeLo 7 .1904.06 .9216 .92FA1AAooF 4 .19R)1(rRA1EbeLF 与方法一的与方法一的计算结果基计算结果基本相同。本相同。04. 05/5100 KKF方法三：方法三：放大倍数的近似计算。放大倍数的近似计算。FAAAooF1FAF1RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUE例例1：25RRR)1(rRA1EL1EbeLF 若（若（1+ ）RE1 rbe, 则则2504. 011 FAF与方法一比较：与方法一比较：在深度负反馈下

43、，两种方法结果一致。在深度负反馈下，两种方法结果一致。87例例1：估算电路的闭环电压放大倍数：估算电路的闭环电压放大倍数反馈网络：反馈网络：RE1 ，Rf 反馈形式：反馈形式：电压串联负反馈电压串联负反馈+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCVoVi+T1T2RfufubeofE1E1fVRRRV 11101EFEFEIRRRRRVV Vi=Vf88+VCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3Viube1Vfie3例例2：估算电路的闭环电压放大倍数：估算电路的闭环电压放大倍数反馈网络：反馈网络：RE3 反馈形式：反馈形式：电流串联负反馈电流串联

44、负反馈E3ie3fRIV iVE3c333c3e3iovRRRIVVA EeRI 330CeRIV Vi=Vf串联型反馈有：串联型反馈有：89VoViiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2例例3：估算电路的闭环电压放大倍数：估算电路的闭环电压放大倍数反馈网络：反馈网络：RE2 Rf 反馈形式：反馈形式：电流并联负反馈电流并联负反馈iiiRVI E2E2fE2fIRRRI闭环电压放大倍数：闭环电压放大倍数：Ii=If并联型反馈有：并联型反馈有：220CERIV iCEERVRVRRRi202f2 i2220)(RRRRRVVEEfCi 900 id i虚断虚断f 1 ii b0

45、 u虚地虚地sfsi ff sosfRRRiRiuuAu 例例4:估算电路深反馈条件下的闭环电压放大倍数估算电路深反馈条件下的闭环电压放大倍数并联型反馈有并联型反馈有 反馈形式：反馈形式： 电压并联负反馈电压并联负反馈91 Rc - + A Rc (-) T1 T2 Rb (+) I0 Rb -VEE Rf +VCC RL (-) (+) vO iID iI iF vI (+) 例例5： 电路如图电路如图 所示，设电路满足深度负所示，设电路满足深度负反馈条件，试求电路的反馈条件，试求电路的 闭环电压增益。闭环电压增益。 92 Rc - + A Rc (-) T1 T2 Rb (+) I0 Rb

46、 -VEE Rf +VCC RL (-) (+) vO iID iI iF vI (+) bfiRRVVA 0fiii fbiRVRV0 93 VCC T1 T2 T3 Rc3 Rc2 Rc1 C2 Rf1 Rf2 Rb2 C C1 Re1 Re2 Rb3 + + vo iO vi vF 例例6：多级放大电路如图：多级放大电路如图 所示，电路的增益取决于所示，电路的增益取决于级间反馈，设电路满足深度负反馈条件，试求电路闭级间反馈，设电路满足深度负反馈条件，试求电路闭环电压增益。环电压增益。 94 VCC T1 T2 T3 Rc3 Rc2 Rc1 C2 Rf1 Rf2 Rb2 C C1 Re1 Re2 Rb3 + + vo iO vi vF 1310300ECeCiRRRIRIVVA fIVV 串联反馈有串联反馈有95 T1 T2 T3 RL2 RL1 Rb1 Re1 Re3 vi vo vf io RL3 + - + - Rf 例例7：多级放大电路的交流通路如图：多级