电子线路配套资源第3章-负反馈放大器课件

1、3.1.1反馈放大电路的组成 将放大电路中的输出信号（电压或电流）的一部份（或全部）回送到输入回路称为反馈。反馈放大器的组成如图3.1.1所示。它由基本放大电路和反馈电路组成。图中输入信号为xi，通过反馈电路反馈到输入端的信号xf称为反馈信号，反馈信号xf和输入信号xi在汇接处叠加后，得到净输入信号，送到基本放大电路的输入端。经放大后的输出信号为xo。这里的x既可以表示电压，又可以表示电流。 名 师 课 堂3.1 反馈的基本概念3.1.2反馈的分类1.按反馈极性分正反馈：如果引入反馈之后，反馈信号xf与输入信号xi同相，叠加的结果使放大器的净输入信号xi增加，称为正反馈。正反馈常用于自激振荡器

2、，用作产生各种波形的信号源。 名 师 课 堂负反馈：如果反馈信号xf与输入信号xi反相，叠加的结果使净输入信号减少，称为负反馈。负反馈提高放大电路的质量。2.按反馈信号成份分（1）直流反馈：在反馈放大电路中，如果反馈信号只包含直 流成份，则称为直流反馈。（2）交流反馈：如果反馈信号只包含交流成份，称为交流反馈。 名 师 课 堂 如果反馈信号中既包含直流成份又包括交流成份，则交、直流反馈同时存在。 3.1.2反馈的分类3.按反馈形式分（1）本级反馈：把本级的输出信号送回到本级的输入端，在本级中出现的反馈称为本级反馈。如分压式偏置放大器（如图2.1.2所示）中的发射极电阻RE构成本级反馈。（2）级

3、间反馈：把某一级的输出信号回送到某一级之前输入端，在级与级之间出现的反馈称为级间反馈。如图3.1.3中的Rf接在两极之间实现级间反馈。 名 师 课 堂3.1.2反馈的分类4.按反馈输出端取样方式分（1）电压反馈：反馈信号取自放大电路的输出电压，反馈信号与输出电压成正比。（2）电流反馈：反馈信号取自放大电路的输出电流，反馈信号与输出电流成正比。 名 师 课 堂3.1.2反馈的分类5.按反馈输入端连接方式分（1）串联反馈：反馈信号与信号源串联后加至放大器的输入端。串联分压，因此串联的反馈信号在输入端以电压的形式出现。（2）并联反馈：反馈信号与信号源并联后加至放大器的输入端。并联分流，因此并联的反馈

4、信号在输入端以电流的形式出现。 名 师 课 堂3.1.2反馈的分类6.负反馈电路的四种组合方式： 名 师 课 堂3.1.2反馈的分类3.2.1负反馈使放大倍数下降，增益的稳定性提高下图为负反馈放大器的框图，图中A为基本放大电路，F为负反馈电路。假设输入信号为 ，负反馈信号为 ，净输入信号为 ，输出信号 ，基本放大器的放大倍数称为开环放大倍数 ，用 表示负反馈放大器的放大倍数称为闭环放大倍数，用 表示。 因为负反馈使净输入信号减小，即 ，所以 1时，称为深度负反馈。此时 (3.2.5)在基本放大电路中，由于温度变化，电源电压波动，元件参数或负载的变化等原因，都会使输出信号波动变化，也就是放大电路

5、的增益A=Xo/Xi发生了变化。而(3.2.5)式表明，在深度负反馈条件下，放大器的闭环放大倍数与开环放大倍数无关，即它不再受电路参数的影响，只取决于反馈网络。反馈网络一般是由电阻，电容组成，它们的性能相对稳定，故在放大电路加入了负反馈之后，可使放大电路的放大倍数十分稳定。 名 师 课 堂 由于放大电路含有三极管等非线性元件，如果工作点选择不合适，或输入信号较大，都会使输出波形产生失真。在放大电路中引入负反馈之后，可以利用负反馈的调节作用改善输出波形的失真。我们利用图3.2.2说明负反馈改善输出波形失真的原理 名 师 课 堂3.2.2负反馈减少非线性失真 引入负反馈可以减小非线性失真，但并不能

6、彻底消除非线性失真；另外，负反馈只能改善放大器引起的失真，如果输入信号本身失真，负反馈也无法使它改善。 在放大电路加入负反馈之后，对同样大小的输入信号，放大倍数将减小，但在输入信号频率的中频区，高频区与低频区减少幅度是不同的。在中频区，放大倍数大，输出电压高，因而反馈电压也高，使放大倍数下降得也多。而在高、低频区，放大倍数较小，输出电压不高，反馈电压也不高，使放大倍数下降得也少。这样一来，放大电路的幅频特性变得比较平坦，使上限频率移到fHf，下限频率移到fLf，放大电路的通频带被展宽。 名 师 课 堂3.2.3负反馈可扩展通频带1.负反馈对输入电阻的影响与输入端的连接方式有关。串联反馈提高输入

7、电阻，并联反馈减小输入电阻。 名 师 课 堂3.2.4负反馈对输入、输出电阻的影响2.负反馈对输入电阻的影响与输出端的连接方式有关。电流反馈提高输入电阻，电压反馈减小输入电阻。 电压负反馈能稳定输出电压的作用，近似不变，即负反馈放大电路的输出端接近恒压特性。而恒压源的电阻都是比较小的，故电压负反馈可以降低输出电阻。 电流负反馈能稳定输出电流作用，近似不变，即负反馈放大电路的输出端接近恒流特性，而恒流源的电阻是比较大的，故电流负反馈可以提高输出电阻。 名 师 课 堂3.2.4负反馈对输入、输出电阻的影响 从前面的分析中可看出，根据反馈电路和放大电路在输入端有二种不同的接法，在输出端又是有二种不同

8、的接法，因此负反馈放大电路可以有四种组合类型：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈四种类型。不同的反馈对电路的影响不一样，因此在本节我们先学习反馈的判断方法（主要分析交流反馈），再对四种反馈放大器作分析。 名 师 课 堂 3.3 四种负反馈放大器 1.观察放大电路有无反馈元件 反馈放大器中包含有反馈元件(反馈网络)，反馈元件通常连接在同一级或不同级的输入回路与输出回路之间。例如如图3.3.1所示电路中，Rf是反馈元件，它是处于两级之间的反馈。 名 师 课 堂 3.3.1反馈类型的判断方法2.用短路输出端的方法判断电压反馈和电流反馈 即令输出端短路vo=0,若反馈信号也

9、为零，则为电压反馈。反之则为电流反馈。这个关系可从图3.3.2中看出，电压反馈因为反馈信号取自输出电压，当输出电压为零时，反馈信号当然也为零, 电流反馈因为反馈信号取自输出电流，当输出端正短路，输出电压为零时，反馈信号并没有因为输出端短路而消失，仍然存在。 名 师 课 堂 3.3.1反馈类型的判断方法3.用短路输入端的方法判断串联反馈和并联反馈 串联和并联反馈是指基本放大电路和反馈电路在输入端的接法。如图3.3.3(a)所示。令输入端短路i=0，因为串联反馈是反馈信号f和输入信号i串联起来后加到净输入端的,故i=0，反馈信号不消失，即i=0，vf0，仍能加到放大电路的净输入端。如图所示。如果输

10、入端短路i=0，反馈信号也被短路而消失（i=0，if=0），则为并联反馈。 名 师 课 堂 3.3.1反馈类型的判断方法简单归纳： ，为串联反馈； ，为并联反馈。 4.判别反馈极性使净输入信号增加为正反馈，反之为负反馈。判断反馈极性步骤如下：（1）先假设一个放大电路的输入信号xi的瞬时极性为“+”或“-”；（2）根据放大电路输入与输出信号相位关系，确定输出信号反馈信号的瞬时极性。（3）根据电路的连接，判断净输入信号是增加还是减小来确定反馈极性。 名 师 课 堂 3.3.1反馈类型的判断方法1.电压串联负反馈（1）反馈极性判别设基极输入信号vi瞬时极性为“+”，经过三极管放大后，发射极输出的电压

11、vo瞬时极性为“+”，该电压通过RE反馈回到输入回路电压vf极性也为“+”，净输入信号vbe减小，故为负反馈。（2）反馈类型的判别令输出端短路o=0，因为反馈信号取自于输出电压o，所以反馈电压f也为零，属电压反馈。令输入端正短路i=0，我们可看到，反馈电压没有消失（f0）应为串联反馈。由上分析可见，该电路为电压串联负反馈。 名 师 课 堂3.3.2四种负反馈放大电路分析2.电压并联负反馈（1）反馈极性判别(1)反馈极性判别设i输入电压的瞬时极性“+”，经倒相放大后，o极性为“-”，并联反馈是以电流if的形式出现，if通过Rf反馈回到基极的电压vf极性也“-”，vf叠加在i上，使b减小，故该反馈

12、为负反馈。（2）反馈类型的判别令输出端短路o=0，由输出电压o而形成的反馈电流if因o=0而消失为零，故为电压反馈。令输入端短路，反馈电流if=0,故为并联反馈。 名 师 课 堂3.3.2四种负反馈放大电路分析3.电流串联负反馈 （1）反馈极性判别设i的瞬时极性为正，标出f和be的参考方向如图3.3.7所示，净输入电压be=i-e，反馈电压f使e增大，所以净输入电压be减少，为负反馈。（2）反馈类型的判别令输出端短路o=0，if电流在Rf上的压降为反馈电压f=iERf，并设有因输出端短路而消失，故为电流反馈。令输入端短路，反馈电压f仍能加到基本放大电路的输入端，故为串联反馈。 名 师 课 堂3

13、.3.2四种负反馈放大电路分析4.电流并联负反馈（1）反馈极性判别设输入端i的瞬时极性为“+”，经VT1倒相放大后从集电极输出为“-”。送入VT2放大，VT2发射极亦为负。画出各处的瞬时极性和电流流向如图3.3.8(a)所示。if经Rf把“-”极性的反馈电压vf加在VT1管基极，使净输入信号vbe减小，故为负反馈。（2）反馈类型的判别令输出短路O=0，反馈信号f=iE2RE2仍然存在，通过Rf影响到净输入端，故为电流反馈。令输入端短路i=0，反馈信号也f=0，故为并联反馈。 名 师 课 堂3.3.2四种负反馈放大电路分析 名 师 课 堂3.3.2四种负反馈放大电路分析特点比较电压串联负反馈电压

14、并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈1.稳定输出电压。2.输入电阻增大，输出电阻减小。1.稳定输出电压。2.输入电阻和输出电阻均减小。1.稳定输出电流。2.输入电阻和输出电阻均增大。3.反馈电阻，既能反馈直流，又能反馈交流。1.稳定输出电流。2.输入电阻增大，输出电阻减小。 3.4.1直放式收音机 直放式收音机的电路比较简单，灵敏度不很高，尤其在钢筋水泥的建筑中收听效果不是很好，故目前的收音机一般使用的是超外差式。 名 师 课 堂 3.4 负反馈放大器的应用举例 3.4.2演示激光传输的接收装置 工作原理：光信号接收传感器为光敏电阻器，这种光敏电阻器有较高的灵敏度。在一般状态下光敏电阻器的阻值是稳定的，当受到经过音频信号调制的激光光束的照射时，它的阻值就会相应地发生变化，使电阻器R1上的电压跟着发生波动，这个波动经过VT1和VT2电压放大,再经三极管VT3直接带动耳机发声。 电路的前两级采用的是相同的电压并联负反馈电路，由三极管VT1、电阻器R2、R3和VT2、电阻器R4、R5等组成。因为采用了负反馈电路，故整个电路的稳定性好。电阻器R6是负反馈电阻保证电路直流工作点的稳定， C3是旁路电容器，使音频信号不受负反馈电阻的影响。 名 师 课 堂 本章小结 1.放大电路采用负反馈是改善放大电路工作性能的一项重要方法。负反馈放大电路包括基本放大电路和