放大器中负反馈课件

第5章放大器中的负反馈

内容：1反馈放大器的基本概念

2负反馈对放大器性能的影响

3深度负反馈的计算第5章放大器中的负反馈

5.1反馈放大器的基本概念一、组成将放大器的输出量(电流或电压)，通过反馈网络，送回到放大器的输入回路，并同输入信号一起参与放大器的输入控制，使放大器的某些性能获得有效改善。5.1反馈放大器的基本概念反馈放大器的基本框图假设单向化条件：基本放大器的传输方向为输入到输出；反馈网络的传输方向为输出到输入。图中箭头方向就是信号的传输方向。基本放大器的净输入信号（误差信号）反馈信号反馈放大器的基本框图假设单向化条件：基本放大器的传输方向为输反馈放大器的基本方程基本放大器的增益(开环增益)反馈系数闭环增益环路增益反馈深度增益下降反馈放大器的基本方程环路增益增益下降反馈极性负反馈：若反馈使加到基本放大器输入端的信号减弱，即x'i＝xi-xf正反馈：若反馈使基本放大器输入端的信号增强，即x'i＝xi+xf负反馈：多用于改善放大器的性能；正反馈：多用于振荡电路中。负反馈具有自动调节作用:反馈极性负反馈：若反馈使加到基本放大器输入端的信号减正反馈：二、反馈放大器的分类按输出端的连接方式电压反馈电流反馈按输入端的连接方式串联反馈并联反馈四种反馈类型：电压串联反馈；电流串联反馈；电压并联反馈；电流并联反馈二、反馈放大器的分类按输出端的连接方式电压反馈电流反馈按输入电压反馈：输出端并联连接电流反馈：输出端串联连接电压反馈：电流反馈：反馈网络串联在输入回路中，输入信号支路与反馈支路不接在同一节点上，

反馈网络并联在输入回路中，输入信号支路与反馈支路接在同一节点上，串联反馈并联反馈串联反馈串联反馈和并联反馈实现电压比较的反馈称为串联反馈v'i=vi-vf

实现电流比较的反馈称为并联反馈i'i=ii-if

串联反馈；并联反馈举例：串联反馈和并联反馈实现电压比较的反馈称为串联反馈v'i举例：差分放大器中引入串联反馈和并联反馈串联反馈并联反馈举例：串联反馈四种典型的负反馈组态电路电压串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈四种典型的负反馈组态电路电压串联负反馈电流串联负反馈电压并

对于串联反馈，要求输入信号源宜取电压源。

对于并联反馈，要求输入信号源宜取电流源。对于串联反馈，要求输入信号源宜取电压源。第5章放大器中负反馈课件三、反馈类型判别

判别反馈类型的一般步骤是：（1）是电压反馈还是电流反馈，（2）是串联反馈还是并联反馈(反馈信号是电压还是电流)，（3）反馈极性：是正反馈还是负反馈。反馈极性的判别一般采用瞬时极性法，首先假设输入信号的瞬时极性，然后分析反馈信号的极性，比较两者之间的相位关系即可分清是正反馈还是负反馈。三、反馈类型判别电流串联负反馈电流串联负反馈R2：电压并联负反馈RE：直流电流串联负反馈举例R2：电压并联负反馈举例电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电流串联正反馈电流串联正反馈(a)电路；(b)闭环传输特性电压并联负反馈电压串联负反馈(a)电路；(b)闭环传输特性电压并联负反馈电压串联负反馈5.2负反馈对放大器性能的影响一、负反馈提高增益稳定性工作环境变化(如温度)会导致放大器的放大倍数不稳定。负反馈具有自动调节作用，能稳定放大器的增益。增益稳定性提高深度负反馈条件：5.2负反馈对放大器性能的影响一、负反馈提高增益稳定性

对于不同类型的负反馈，由于取样信号、比较信号的不同，A、kf、Af所表示的含义是不同的，也就是说不同类型的负反馈，其稳定量是不同的。对于电压串联负反馈，由于稳定量是闭环电压增益，而信号源接近恒压源，故输出电压是稳定的。

对于电压并联负反馈，由于稳定量是闭环互阻增益，而信号源接近恒流源，故输出电压是稳定的。

对于不同类型的负反馈，由于取样信号、比较信号的不同对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信号源接近恒压源，故输出电流是稳定的。对于电流并联负反馈，由于稳定量是闭环电流增益，而信号源接近恒流源，故输出电流是稳定的。

由此可见，引入电压负反馈，可以使输出电压稳定；引入电流负反馈，可以使输出电流稳定。引入何种类型负反馈，要视具体情况而定。对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信号源接近恒例1设计一个负反馈放大器，要求闭环放大倍数Af=100,当开环放大倍数A变化±10%时，Af的相对变化量在±0.5%以内，试确定开环放大倍数A及反馈系数kf值。解因为例1设计一个负反馈放大器，要求闭环放大倍数Af=100二、输入和输出电阻1、输入电阻串联并联增大减小二、输入和输出电阻串联并联增大减小2、输出电阻输出阻抗的大小反映了当负载变化时，其输出电压或输出电流的稳定程度。若输出阻抗很小，则当负载变化时，放大器的输出电压比较稳定；反之，若输出阻抗很大，则当负载变化时，放大器的输出电流就比较稳定。

电压负反馈能使输出电压比较稳定，这就意味着输出阻抗的减小；电流负反馈能稳定输出电流，这就意味着输出阻抗的增加。2、输出电阻三、失真1、负反馈使放大器通频带展宽，线性失真减小频带展宽的程度与反馈深度有关。AIf是闭环中频放大倍数，它比开环中频放大倍数减小了(1+kfA)三、失真AIf是闭环中频放大倍数，它比开环中频放大倍数减小了2、减小非线性失真图(a)中，设基本放大器的输入信号为正弦信号时,输出电压波形的正半周大些,而负半周小些（设基本放大器输出电压与输入电压同相）。

设法使加到基本放大器输入端的信号波形的正半周小而负半周大,这在一定程度上弥补了基本放大器正负半周放大能力不对称的缺陷,使输出波形变好。负反馈减小非线性失真的原理就在于此。2、减小非线性失真设法使加到基本放大器输入

由图(b)可知,由于输出电压vo波形上大下小,vf波形自然也是上大下小,而，相减的结果使得波形变成上小下大,通常称基本放大器输入信号的失真为预失真。而这种预失真的信号经过放大后,可以得到接近于不失真的信号。

由图(b)可知,由于输出电压vo波形上大下小负反馈减小非线性失真举例（a）无负反馈电路及输出电压vo波形;（b）有负反馈电路及输出电压vo波形负反馈减小非线性失真举例5.4深度负反馈条件:1+kfA>>1或1+kfAS>>1则串联反馈并联反馈电压反馈电流反馈5.4深度负画反馈网络,求反馈系数负反馈的分析,一定要满足单向化条件,画反馈网络时,要消除输入信号通过反馈网络的直通效应。画法：将反馈放大器的输入端短接(对并联反馈)或开路(对串联反馈)。反馈系数的求法：输出信号通过反馈网络产生的反馈信号，它们的比值就是反馈系数。画反馈网络,求反馈系数例1电压串联负反馈,反馈网络由R9和R10组成。在深反馈条件下例1电压串联负反馈,反馈网络由R9和R10组成。在深反馈条例2电流并联负反馈,反馈网络由Re2和Rf组成。在深反馈条件下例2电流并联负反馈,反馈网络由Re2和Rf组成。例3电压并联负反馈,反馈网络由Rf组成。在深反馈条件下例3电压并联负反馈,反馈网络由Rf组成。例4电流串联负反馈放大器,反馈网络由Re1,Re3和Rf组成。在深反馈条件下例4电流串联负反馈放大器,反馈网络由Re1,Re3和Rf反馈放大器例题分析例1两级放大电路如图所示。

(1)为进一步提高输出电压稳定度，试正确引入反馈。(2)计算引入反馈后的闭环放大倍数Avf=?(3)若一定要求引入电压并联负反馈，电路应如何改接?反馈放大器例题分析解

(1)为进一步提高输出电压稳定度，必须引入电压负反馈，如图虚线所示。这有两种可能：一种是将反馈引至T1管栅极(开关S→b)构成并联反馈；另一种是将反馈引至T2栅极(开关S→a)构成串联反馈。问题的关键是哪一种能保证是“负反馈”。根据瞬时极性判别法，将各点信号的极性标于图中。判断结果，开关S接a点，构成了电压串联负反馈，而接b点则为正反馈，所以电路应将开关S接a点。(2)引入电压串联负反馈后的闭环增益Avf为(3)若一定要求引入电压并联负反馈，最简单的办法是将第一级输出由T1管漏极改为T2管的漏极。解(1)为进一步提高输出电压稳定度，必须引入电压负反馈，如

第5章放大器中的负反馈

内容：1反馈放大器的基本概念

2负反馈对放大器性能的影响

3深度负反馈的计算第5章放大器中的负反馈

5.1反馈放大器的基本概念一、组成将放大器的输出量(电流或电压)，通过反馈网络，送回到放大器的输入回路，并同输入信号一起参与放大器的输入控制，使放大器的某些性能获得有效改善。5.1反馈放大器的基本概念反馈放大器的基本框图假设单向化条件：基本放大器的传输方向为输入到输出；反馈网络的传输方向为输出到输入。图中箭头方向就是信号的传输方向。基本放大器的净输入信号（误差信号）反馈信号反馈放大器的基本框图假设单向化条件：基本放大器的传输方向为输反馈放大器的基本方程基本放大器的增益(开环增益)反馈系数闭环增益环路增益反馈深度增益下降反馈放大器的基本方程环路增益增益下降反馈极性负反馈：若反馈使加到基本放大器输入端的信号减弱，即x'i＝xi-xf正反馈：若反馈使基本放大器输入端的信号增强，即x'i＝xi+xf负反馈：多用于改善放大器的性能；正反馈：多用于振荡电路中。负反馈具有自动调节作用:反馈极性负反馈：若反馈使加到基本放大器输入端的信号减正反馈：二、反馈放大器的分类按输出端的连接方式电压反馈电流反馈按输入端的连接方式串联反馈并联反馈四种反馈类型：电压串联反馈；电流串联反馈；电压并联反馈；电流并联反馈二、反馈放大器的分类按输出端的连接方式电压反馈电流反馈按输入电压反馈：输出端并联连接电流反馈：输出端串联连接电压反馈：电流反馈：反馈网络串联在输入回路中，输入信号支路与反馈支路不接在同一节点上，

反馈网络并联在输入回路中，输入信号支路与反馈支路接在同一节点上，串联反馈并联反馈串联反馈串联反馈和并联反馈实现电压比较的反馈称为串联反馈v'i=vi-vf

实现电流比较的反馈称为并联反馈i'i=ii-if

串联反馈；并联反馈举例：串联反馈和并联反馈实现电压比较的反馈称为串联反馈v'i举例：差分放大器中引入串联反馈和并联反馈串联反馈并联反馈举例：串联反馈四种典型的负反馈组态电路电压串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈四种典型的负反馈组态电路电压串联负反馈电流串联负反馈电压并

对于串联反馈，要求输入信号源宜取电压源。

对于并联反馈，要求输入信号源宜取电流源。对于串联反馈，要求输入信号源宜取电压源。第5章放大器中负反馈课件三、反馈类型判别

判别反馈类型的一般步骤是：（1）是电压反馈还是电流反馈，（2）是串联反馈还是并联反馈(反馈信号是电压还是电流)，（3）反馈极性：是正反馈还是负反馈。反馈极性的判别一般采用瞬时极性法，首先假设输入信号的瞬时极性，然后分析反馈信号的极性，比较两者之间的相位关系即可分清是正反馈还是负反馈。三、反馈类型判别电流串联负反馈电流串联负反馈R2：电压并联负反馈RE：直流电流串联负反馈举例R2：电压并联负反馈举例电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电流串联正反馈电流串联正反馈(a)电路；(b)闭环传输特性电压并联负反馈电压串联负反馈(a)电路；(b)闭环传输特性电压并联负反馈电压串联负反馈5.2负反馈对放大器性能的影响一、负反馈提高增益稳定性工作环境变化(如温度)会导致放大器的放大倍数不稳定。负反馈具有自动调节作用，能稳定放大器的增益。增益稳定性提高深度负反馈条件：5.2负反馈对放大器性能的影响一、负反馈提高增益稳定性

对于不同类型的负反馈，由于取样信号、比较信号的不同，A、kf、Af所表示的含义是不同的，也就是说不同类型的负反馈，其稳定量是不同的。对于电压串联负反馈，由于稳定量是闭环电压增益，而信号源接近恒压源，故输出电压是稳定的。

对于电压并联负反馈，由于稳定量是闭环互阻增益，而信号源接近恒流源，故输出电压是稳定的。

对于不同类型的负反馈，由于取样信号、比较信号的不同对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信号源接近恒压源，故输出电流是稳定的。对于电流并联负反馈，由于稳定量是闭环电流增益，而信号源接近恒流源，故输出电流是稳定的。

由此可见，引入电压负反馈，可以使输出电压稳定；引入电流负反馈，可以使输出电流稳定。引入何种类型负反馈，要视具体情况而定。对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信号源接近恒例1设计一个负反馈放大器，要求闭环放大倍数Af=100,当开环放大倍数A变化±10%时，Af的相对变化量在±0.5%以内，试确定开环放大倍数A及反馈系数kf值。解因为例1设计一个负反馈放大器，要求闭环放大倍数Af=100二、输入和输出电阻1、输入电阻串联并联增大减小二、输入和输出电阻串联并联增大减小2、输出电阻输出阻抗的大小反映了当负载变化时，其输出电压或输出电流的稳定程度。若输出阻抗很小，则当负载变化时，放大器的输出电压比较稳定；反之，若输出阻抗很大，则当负载变化时，放大器的输出电流就比较稳定。

电压负反馈能使输出电压比较稳定，这就意味着输出阻抗的减小；电流负反馈能稳定输出电流，这就意味着输出阻抗的增加。2、输出电阻三、失真1、负反馈使放大器通频带展宽，线性失真减小频带展宽的程度与反馈深度有关。AIf是闭环中频放大倍数，它比开环中频放大倍数减小了(1+kfA)三、失真AIf是闭环中频放大倍数，它比开环中频放大倍数减小了2、减小非线性失真图(a)中，设基本放大器的输入信号为正弦信号时,输出电压波形的正半周大些,而负半周小些（设基本放大器输出电压与输入电压同相）。

设法使加到基本放大器输入端的信号波形的正半周小而负半周大,这在一定程度上弥补了基本放大器正负半周放大能力不对称的缺陷,使输出波形变好。负反馈减小非线性失真的原理就在于此。2、减小非线性失真设法使加到基本放大器输入

由图(b)可知,由于输出电压vo波形上大下小,vf波形自然也是上大下小,而，相减的结果使得波形变成上小下大,通常称基本放大器输入信号的失真为预失真。而这种预失真的信号经过放大后,可以得到接近于不失真的信号。

由图(b)可知,由于输出电压vo波形上大下小负反馈减小非线性失真举例（a）无负反馈电路及输出电压vo波形;（b）有负反馈电路及输出电压vo波形负反馈减小非线性失真举例5.4深度负反馈条件:1+kfA>>1或1+kfAS>>1则串联反馈并联反馈电压反馈电流反馈5.4深度负画反馈网络,求反馈系数负反