低频电子线路(傅丰林)第4章

第4章负反馈放大器14.1负反馈的基本概念4.1.1什么是负反馈4.1.2负反馈放大器的基本类型24.1.1反馈的概念

反馈是将输出电压或输出电流的一部分或全部以一定的方式回送到输入端。如果回送到输入端的仅仅是交流信号，则称为交流反馈；如果回送到输入端的只有直流分量，则称为直流反馈；如果回送到输入端的不仅有交流信号，而且也有直流分量，则同时存在交、直流两种反馈。若反馈的结果使净输入信号减弱，则称为负反馈；反之，若反馈的结果使净输入信号增强，则称为正反馈。

1.引言32.负反馈放大器的方框图反馈系数：反馈放大器的放大倍数：基本放大器的放大倍数：反馈：基本放大器放大倍数又称开环增益；反馈放大器放大倍数又称闭环增益。正反馈负反馈44.1.2负反馈放大器的基本类型

1.

电压反馈和电流反馈电压取样电流取样52.

串联反馈与并联反馈串联反馈并联反馈4.1.2负反馈放大器的基本类型

64.1.2负反馈放大器的基本类型

3.

4种负反馈类型74.4种负反馈类型特点

类型输入端输出端反馈信号取样关系式对输入信号源要求基本放大器类型比较方式输入信号取样方式取样信号

电压串联负反馈

串联

电压

并联

电压

∝

接近于恒压源

电压放大器

电流串联负反馈

串联

电压

串联

电流

∝

接近于恒压源

互导放大器

电压并联负反馈

并联

电流

并联

电压

∝

接近于恒流源

互阻放大器

电流并联负反馈

并联

电流

串联

电流

∝

接近于恒流源

电流放大器反馈系数4.1.2负反馈放大器的基本类型

85.4种负反馈类型变量关系类型稳定输出信号源电压串联负反馈电压源电流串联负反馈电压源电压并联负反馈电流源电流并联负反馈电流源4.1.2负反馈放大器的基本类型

96.

负反馈稳定输出变量例4-1：电流串联负反馈4.1.2负反馈放大器的基本类型

取样什么，稳定什么！104.2负反馈对放大器性能影响

4.2.1降低了放大器的增益4.2.2提高了放大倍数的稳定性4.2.3展宽了通频带4.2.4减小了非线性失真4.2.5抑制了内部噪声和干扰4.2.6对输入电阻的影响4.2.7对输出电阻的影响114.2.1

降低了放大器的增益其中：反馈网络的反馈系数:基本放大器放大倍数:反馈放大器放大倍数：环路增益：12对于负反馈4.2.1降低了放大器的增益加入负反馈后，增益会降低。虽然这不是优点，但换来了其他方面性能的改善。13反馈深度：若F＞10，称为深度负反馈。此时：上式是深反馈条件下计算的重要公式注意：负反馈的类型不同，闭环增益Af的含义不同。4.2.1降低了放大器的增益144.2.2提高了放大倍数的稳定性稳定性的描述增益稳定度定义：显然，增益相对变化量值越小，增益稳定度越高。比较它们的大小，即可看出加入负反馈后对增益稳定性的影响。和闭环增益的稳定性提高为原来的F倍15反馈类型取样信号比较信号基本放大器增益反馈系数反馈深度反馈放大器增益稳定量电压串联电压电压开环电压增益电压反馈系数稳定、(当一定时)电流串联电流电压开环互导增益互阻反馈系数稳定、(当一定时)电压并联电压电流开环互阻增益互导反馈系数稳定、(当一定时)电流并联电流电流开环电流增益电流反馈系数稳定、(当一定时)4.2.2提高了放大倍数的稳定性16定性说明：注意：

fhf=F·fh。只有为单极点时才成立。反馈类型不同，的含义不同，故这里的通频带不一定对应于电压增益。4.2.3展宽了通频带17③负反馈放大器的传输特性

②线性关系，Bu是一常数4.2.4减小了非线性失真以电压串联负反馈为例①基本放大器的传输特性用传输特性曲线加以说明184.2.5抑制了内部噪声和干扰引入负反馈后，虽然信噪比并没有得到提高,但输出信号的减小可以通过提高输入信号来弥补,从而为输出信噪比的提高提供了机会。19重要提示

负反馈只能改善反馈环节内的性能，而不能改善反馈环节外的性能。

负反馈虽然改善了放大器的性能，但付出了代价，即放大倍数下降。204.2.6对输入电阻的影响由负反馈的定义可得:对串联负反馈有：并联负反馈有：211．串联负反馈其中：4.2.6对输入电阻的影响222．并联负反馈其中：4.2.6对输入电阻的影响234.2.6对输入电阻的影响结论：

①引入串联负反馈，使放大器的输入电阻增大，是基本放大器输入电阻的F倍。②引入并联负反馈，使放大器的输入电阻减小，是基本放大器输入电阻的1/F。

244.2.7对输出电阻的影响输出电阻求解方法复习：251．电压负反馈

4.2.7对输出电阻的影响26则反馈放大器的输出电阻为：

1．电压负反馈

4.2.7对输出电阻的影响274.2.7对输出电阻的影响2．电流负反馈28则反馈放大器的输出电阻为：

4.2.7对输出电阻的影响2．电流负反馈29结论：

①引入电压负反馈后，使得输出电阻减小，为基本放大器输出电阻的。

②引入电流负反馈后，使得输出电阻增大，为基本放大器输出电阻的倍。

③输出电阻的表达式没有考虑信号源内阻的影响。4.2.7对输出电阻的影响304.3反馈的判别及引入4.3.1反馈类型的判别4.3.2如何根据需要引入负反馈314.3.1反馈类型的判别

1.一般步骤：①找到反馈网络B’。

②判断取样方式。③判断反馈方式。④判断反馈极性。322.方法与技巧找反馈网络：

消失电压取样存在电流取样判断取样方式：先找反馈支路。短路4.3.1反馈类型的判别

33

瞬时极性法

假设输入端的电位为+，依次判断A和B输出端电位的实际极性。①并联反馈:若反馈到输入端的电位为负，则为负反馈；反之为正反馈。②串联反馈:若实际极性为正，则为负反馈；反之为正反馈。2.方法与技巧4.3.1反馈类型的判别

判断反馈极性：343.判断反馈类型的例子例4-1判别图下图所示电路是电压反馈还是电流反馈？是交流反馈还是直流反馈或者两者兼而有之？是正反馈还是负反馈？

(a)

(b)4.3.1反馈类型的判别

35

解：图(a)中反馈支路为。若将输出端短路，右端对交流相当于接地，反馈消失，因此是电压反馈。它既对交流电压反馈，也对直流电压反馈。

图(b)中反馈支路为。若将输出端短路，反馈仍存在；若将输出端负载开路，反馈消失，故为电流反馈。显然，它既对交流电流反馈，也对直流电流反馈。

是负反馈。交流负反馈用来改善放大器的性能；直流负反馈用来提高静态工作点的稳定性。4.3.1反馈类型的判别

36例4-2电路如图1所示，试分析电路中通过哪些元件引入了级间反馈？各是什么类型反馈？

解：在图中通过反馈元件、引入了级间（第3级至第1级）的交流反馈（隔断了直流）；通过反馈元件、引入了级间（第2级至第1级）的直流反馈（将交流旁路了）。

4.3.1反馈类型的判别

37

对于交流反馈，将输出端短路，反馈未消失，故为电流反馈。由于输入信号加于VT1的基极与地之间，而反馈信号加在VT1的发射极与地之间，不在同一输入端故为串联反馈。下面用瞬时极性法进行分析：先假设的瞬时极性为上⊕下⊖，由于VT1为共射接法，故VT1集电极的输出电压为上⊖下⊕，VT2又是共射接法，所以VT2集电极的输出电压又反相一次为上⊕下⊖，VT3还是共射接法，输出电压应为上⊖下⊕，故的流向如图中所标那样，的一部分流过和，自然在上产生的电压为上⊕下⊖，削弱了的作用，故为负反馈（上电压的极性也可这样分析；VT3发射极电压应为基极电压同相，为上⊕下⊖，故的电压为上⊕下⊖）。

4.3.1反馈类型的判别

38判断反馈类型的4个例子4.3.1反馈类型的判别

电压串联负反馈电流并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈394.3.2如何根据需要引入负反馈

引入负反馈的目的改善放大器的性能引入负反馈需要注意的问题根据要求确定取样方式或反馈方式多级间的交流反馈一般要接入隔直流电容保证是负反馈404.3.2如何根据需要引入负反馈

例4-3图示的多级放大器中，试说明为了实现以下几个方面的求，应该分别引入什么样的负反馈，并标出反馈途径。（1）频率改变时，电压放大倍数比较稳定；（2）减小对对信号源取用的电流。41解：(1)由于输入电压一定，只要使输出电压稳定，电压放大倍数也就稳定了。要稳定输出电压，必须引入电压负反馈。对该电路而言，在电压反