模电第四部分 放大电路中的反馈

第四部分放大电路中的反馈一、反馈的基本概念与分类三、负反馈对放大电路性能的影响二、负反馈放大电路的分析方法

第一讲反馈的基本概念与分类一、反馈的基本概念1、反馈放大电路中,将输出量的一部分或全部经过一定的电路送回到输入回路并影响输入量的措施。方框图如下：基本放大器A反馈网络F+Xo·Xi·Xf·Xid·输入量输出量净输入量反馈量2、正反馈与负反馈

如果Xi与Xf作用的结果，使Xid增大，就称正反馈；在输入量Xi不变时，正反馈将使输出量Xo增大，A↑。

如果Xi与Xf作用的结果，使Xid减少，就称负反馈；在输入量Xi不变时，负反馈将使输出量Xo减少，A↓。3、交流反馈与直流反馈

如果反馈量中仅含有直流，就称直流反馈；如果反馈量中仅含有交流，就称交流反馈；如果反馈量中交直流都有，则有交、直流反馈同时存在。交、直流反馈的功能和判断正负反馈的功能和判断负反馈交、直流负反馈交流正反馈净输入量意义。Rb2Rc1Rb1ReC1C2Rc2RLRb3+VCCC3Rf负反馈二、负反馈放大电路的分类

1.分类电压串联电压并联电流串联电流并联

2.反馈阻态的判断反馈量Xf和输入量Xi接于同一输入端电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短路，反馈量为零。总结负反馈组态判断的步骤和方法。反馈量Xf和输入量Xi接于不同的输入端并联：串联：uORL＋－AuIR1uDuF_+uORL＋－AuIR1R2uDuF+_Vi+-Rb2RcRL+-VoRb1+VCCReVs+-+-+VCCReC1C2RbRLVoRsuORL＋－AuIR1R2iDiF+_+-RbRcRL+-Vo+VCCViuORL＋－AuIR1iF_+R2iDVoR1R4R3RLR2+VCCR5R6Vi++__①、电压串联电压负反馈:能够稳定输出电压。串联负反馈:反馈量与输入量以电压形式相叠加,即UD=UI－UF3、各种反馈类型的特点电路结构特点？uORL＋－AuIR1R2uDuF+_++__Vs+-Rs②、电流并联电流负反馈:

能够稳定输出电流。并联负反馈:反馈量与输入量以电流形式相叠加,即iD=iI－iFuORL＋－AR1iF_+R2iDiIiSRS

4、信号源对反馈效果的影响uD

=uI-uF

则uI最好为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。

要想反馈效果明显，就要求uF变化能有效引起uD的变化。iD

=iI-iF

则iI最好为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。化能有效引起iD的变化

要想反馈效果明显，就要求iF变化能有效引起iD的变化。uORL＋－AuIR1R2uDuF+_++__Vs+-RsuORL＋－AR1iF_+R2iDiIiSRS串联反馈并联反馈三、负反馈放大电路增益的表达式1、闭环增益的表达式开环增益反馈系数闭环增益基本放大器A反馈网络F+Xo·Xi·Xf·Xid·A和F对于不同的组态具有不同的含义。2、反馈深度的讨论一般负反馈深度负反馈正反馈自激振荡以上结论是在单向化条件下得到的。单向化指输入量只能通过基本放大电路到达输出端，不能经反馈网络到达。既A=0时，Xo=0。

反馈量只能通过反馈网络送回输入端，不能经基本放大电路送回。既F=0时，Xf

=0。

第二讲负反馈放大电路的分析方法

负反馈放大电路的分析包括定性分析和定量计算两个方面。定性分析要求读懂电路图，确定反馈的类型，分析负反馈对放大电路性能的改善等。定量计算就是计算负反馈放大电路的性能指标。

定量计算的方法一般有等效电路法、方框图法和近似估算法。一、等效电路法

从原理上讲适用于所有的负反馈放大电路，但考虑到分析过程的难易程度，特别适用于简单的单级负反馈放大电路。二、放框图法方框图法的指导思想就是将负反馈放大电路分解成基本放大电路和反馈网络两部分。并求出基本放大电路的A、Ri、Ro和反馈网络的反馈系数F，然后利用关系式求出Af、Rif、Rof。方框图法物理概念清楚，但计算、画图麻烦，从原理上讲适用于所有的负反馈放大电路。三、深度负反馈下放大倍数的估算法1、深度负反馈的特点又因所以有深度负反馈下2、反馈网络的分析UORL＋－AUiR1R2UdUf+_电压串联＋－＋＋－UORL＋－AUiR1UdUf_+电流串联＋＋＋－－－UORL＋－AIiR1If_+R2IdIo电流并联UORL＋－AIiR1R2IdIf+_电压并联3、放大倍数的分析闭环电压增益①、利用计算FA&&1F≈②、利用

直接计算ioVFVVA&&&=oV&fV&≈ioVFVVA&&&=经判断是电压串联负反馈uORL＋－AuIR1R2uDuF+_IfIf（R1+R2）=If

R1uORL＋－AuIR1uDuF_+闭环增益闭环电压增益①、利用计算FA&&1F≈oV&fV&=ioVFVVA&&&=fLRR=oI&oI&②、利用

直接计算ioVFVVA&&&=经判断是电流串联负反馈IoRL=Vi闭环增益闭环电压增益①、利用计算FA&&1F≈②、利用

直接计算ioVFVVA&&&=fI&R2－siRI&==R2fI&－sRfI&经判断是电压并联负反馈uORL＋－AusRsR2iDiF+_uIiI这求的是源电压放大倍数闭环增益闭环电压增益siLoRIRI&&==LoRI&fI&sR①、利用计算FA&&1F≈-R1//R2R1oI&fI&=②、利用

直接计算ioVFVVA&&&=经判断是电流并联负反馈uORL＋－AuIR1iF_+R2iDiIiORif和Rof如何计算Rb2Rc1Rb1ReC1C2Rc2RLRb3+VCCC3RfuoR1R4R3R2+VCCR5uI+_-VCCT2T1T3VoR1R4R3RLR2+VCCR5R6Vi++__

第三讲负反馈对放大电路性能的影响

放大电路中引入负反馈后使其增益降低了（1+FA）倍，但是这个牺牲却换来了许多性能得到改善。一、稳定放大倍数有即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍可从电压、电流负反馈能够稳定Vo、Io理解。因为Vi不变时，Vo、Io较稳定，增益自然也稳定。得二、减小非线性失真

通过定性和定量分析可说明减小的程度是（1+FA）倍。Xo·基本放大器A反馈网络F+Xi·Xf·Xid·负反馈只能减小内部非线性所引起的失真，对于输入量固有失真以及随输入量一起输入的干扰和噪声它无能为力Xf·Xid·Xi·Xo·Xof·上限频率展宽1+AF倍下限频率降低1+AF倍三、展宽通频带

通过定性和定量分析都可说明通频带展宽了。定量计算得出通频带展宽了（1+FA）倍。引入负反馈后,各种原因(包括频率的变化)引起的放大倍数的变化都将减少,所以展宽通频带。利用放大电路幅频特性曲线也可说明加入反馈后频带展宽了。组态不同展宽的频带不同。四、改变输入和输出电阻1、串联负反馈增大输入电阻2、并联负反馈减小输入电阻得Rif

=（1+FA）Ri根据ViIidRi

=ViIiRif

=得Rif=Ri1+FA1根据VidIiRi

=ViRif=Ii串联负反馈使输入电阻增大（1+FA）倍，但并不包括偏置电阻Rb，实际的输入电阻应为Rif//Rb，增加的并不明显置。如何从电路结构上理解Ri的变化3、电压负反馈减小输出电阻4、电流负反馈增大输出电阻从反馈效果上理解：

电压型负反馈能够稳定输出电压，所以输出电阻减小；电流型负反馈能够稳定输出电流，所以输出电阻增加。增大或减小（1+FAO）倍电流负反馈使输出电阻增大（1+FAO）倍，但并不包括电阻RC，实际的输出电阻应为ROf//RC，增加的并不明显。如何从