模电负反馈放大电路

电子技术基础A（模拟部分）7：反馈放大电路内容提要反馈的基本概念与分类7.1负反馈放大电路四种组态7.2负反馈放大电路增益表达7.3负反馈对放大电路的影响7.4深度负反馈下的近似计算7.5内容提要负反馈对放大电路的影响7.4深度负反馈下的近似计算7.5负反馈放大电路设计7.6负反馈放大电路频率响应7.7负反馈放大电路的稳定性7.87.1.1.什么是反馈7.1.2.直流反馈与交流反馈7.1.3.

正反馈与负反馈7.1.4.

串联反馈与并联反馈7.1.5.电压反馈与电流反馈

7.1.1什么是反馈1.反馈—反向传输将电子系统输出信号（电压或电流）中的一部分或全部，引回到输入端与输入信号迭加，称反馈。Rb1+VCCRCC1C2Rb2RERLuiuo信号一般指交流信号！内部反馈外部反馈

7.1.1什么是反馈2.开环与闭环反馈通路：信号反向传输的渠道vivpvnvoA–+RL开环：无反馈通路闭环：有反馈通路vivpvnvoA–+R2R1RL信号正向传输反馈通路(反馈网络)

7.1.1什么是反馈3.反馈的一般化表达R2R1voA–+

反馈网络←基本放大电路→输入信号输出信号反馈信号基放输入信号(净输入信号)

7.1.1什么是反馈3.反馈的一般化表达反馈网络←基本放大

电路→开环闭环实际被放大信号（净输入信号）反馈电路三环节：放大、反馈、叠加

7.1.1什么是反馈3.反馈的一般化表达反馈网络←基本放大

电路→开环闭环实际被放大信号净输入信号取“–”，削弱输入信号，负反馈，用于放大器┬Q点；┬放大倍数；↑输入电阻；↓输出电阻；←→通频带。取“+”，加强输入信号，正反馈，用于振荡器

7.1.2直流反馈与交流反馈交流反馈：反馈只对交流信号起作用。直流反馈：反馈只对直流起作用。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、直流信号均起作用。若在反馈网络中串接隔直电容，则可隔断直流，此时反馈只对交流起作用。若在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，则可使其只对直流起作用。

7.1.2直流反馈与交流反馈判别方法：根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。例：A–+C1R1C2R2交/直流负反馈交流正反馈

7.1.2直流反馈与交流反馈例：RfRb1+VCCRCC2Rb2CERERLuoRb1RCC1C2REuiC增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。

7.1.2直流反馈与交流反馈例：CERfRb1+VCCRCC2Rb2CERERLuoRb1RCC1C2REuiC增加旁路电容CE后，Rf只对直流起反馈作用。

7.1.3正反馈与负反馈

正反馈：若引回信号增强了输入信号，称之。引入正反馈后增益提高。判别方法：瞬时跳变极性法（瞬时极性法）。在电路中，从输入端开始，沿信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化或通路电流变化的方向（正斜率或负斜率，用“+

-”或“↑↓”号表示）。有时以输入信号与反馈信号的相位关系来判断。负反馈：若引回信号削弱了输入信号，称之。引入负反馈后增益降低。信号一般指交流信号！

7.1.3正反馈与负反馈例：A–+R2R1RLA–+R2R1RL反馈通路净输入量正反馈反馈通路净输入量负反馈

7.1.3正反馈与负反馈例：R5A–+R3A–+R4R1R2净输入量级间反馈通路本级反馈通路本级反馈通路负反馈

7.1.4串联反馈与并联反馈+–反馈网络←基本放大

电路→1.串联负反馈

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。串联·反馈一般化表达可使输入电阻增大。

7.1.4串联反馈与并联反馈1.串联负反馈

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。实际连接形式可使输入电阻增大。Rb1+VCCRCC1C2Rfuiufubeube=

ui–

uf

7.1.4串联反馈与并联反馈2.并联负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。并联·反馈一般化表达可使输入电阻减少。反馈网络←基本放大

电路→

7.1.4串联反馈与并联反馈2.并联负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。实际连接形式可使输入电阻减少。+VCCRCC1C2uiifiiibib=

ii–

if

7.1.4串联反馈与并联反馈例1：这是什么联反馈？A–+R3A–+R4R1R2串联并联并联

7.1.4串联反馈与并联反馈例2：这是什么联反馈？Rb1+VCCRCC1C2Rb2RERLuiuo串联

7.1.5电压反馈与电流反馈1.电压反馈反馈信号取自输出电压信号。电压·反馈一般化表达可稳定输出电压、减小输出电阻。基本放大

电路→反馈网络←

7.1.5电压反馈与电流反馈实际采样形式1.电压反馈反馈信号取自输出电压信号。可稳定输出电压、减小输出电阻。+VCCRLuo+VCCRLuo采样电阻很大采样vo，反馈量与vo成正比

7.1.5电压反馈与电流反馈2.电流反馈反馈信号取自输出电流信号。电流·反馈一般化表达可稳定输出电流、增大输出电阻。反馈网络←基本放大

电路→

7.1.5电压反馈与电流反馈实际采样形式2.电流反馈反馈信号取自输出电流信号。可稳定输出电流、增大输出电阻。+VCCRLuoioie+VCCRLuoRf采样电阻很小采样io，反馈量与io成正比

7.1.5电压反馈与电流反馈例：通过交流通路分析，这是什么电量反馈？Rb+VCCC1C2ReRLuiuoRb1+VCCRCC1C2Rb2RERLuiuo电压电流

7.1.5电压反馈与电流反馈例：通过交流通路分析，这是什么电量反馈？A–+RfR1RLA–+RfRL电压电流

7.2.1电压串联负反馈放大电路

7.2.2

电压并联负反馈放大电路

7.2.3电流串联负反馈放大电路

7.2.4

电流并联负反馈放大电路

7.2.0概述

7.2.5

负反馈类型判断举例7.2.0概述负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈1.类型反馈网络←基本放大

电路→①采样类型③叠加类型②联接类型稳Q点！7.2.0概述电流类：将负载开路，反馈量为零。电压类：将负载短路，反馈量为零。2.四种组态的判断方法串联类：反馈量

Xf和输入量

Xi接与不同输入端。并联类：反馈量

Xf和输入量

Xi接与同一输入端。7.2.1电压串联负反馈放大电路+–反馈网络←基本放大

电路→A–+vohRLhvidivfhvoi电压负反馈可稳定输出电压！(串)7.2.2电压并联负反馈放大电路电压负反馈可稳定输出电压！(并)基本放大

电路→反馈网络←A–+|vo|hRLhiidiifhvoi7.2.3电流串联负反馈放大电路电流负反馈可稳定输出电流！(串)+–基本放大

电路→反馈网络←A–+ioiRLhvidhvfiioh7.2.4电流并联负反馈放大电路电流负反馈可稳定输出电流！(并)基本放大

电路→反馈网络←A–+iohRLhiidiifhioi

7.2.5负反馈类型判断举例分析步骤：3.是否负反馈？4.是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的“组态”）1.找出反馈网络（电阻）；2.是交流反馈还是直流反馈？反馈类型的判断方法和步骤

7.2.5负反馈类型判断举例电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。电流反馈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：并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极。注意：直流反馈中，输出电压指VCE，输出电流指IE或IC。

7.2.5负反馈类型判断举例判断负反馈的方法——瞬时极性法正负反馈判别法：从信号的输入叠加端始，设输入信号的极性有某瞬时变化（↑↓），依次经过系列放大、反馈后，再回输入端，若与原信号的变化极性相反，则为负反馈；反之为正反馈。反馈稳定过程书写法：如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始（稳压）。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化开始（稳流）。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（正或负反馈）。

7.2.5负反馈类型判断举例例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。ubeuc1ub2uc2RfRb1+VCCRCC3Rb2CERERLuoRb1RCC1C2REuiufOK

7.2.5负反馈类型判断举例解1：此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。uc1uiubeub2uc2RfRb1+VCCRCC3Rb2CERERLuoRb1RCC1C2RE分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。用到

BJT

的集电极与基极相位相反的性质。交流反馈的瞬时极性法所判断的是相位关系。若两信号都上升，它们同相；若一信号下降另一上升，它们反相。解1：uohufhube=

ui-

ufiuc1hub2huc2iuoi负反馈稳定输出电压的过程：ubeuc1ub2uc2RfRb1+VCCRCC3Rb2CERERLuoRb1RCC1C2REuiuf

7.2.5负反馈类型判断举例

7.2.5负反馈类型判断举例例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。Rf的作用：1.提供Q点2.直流负反馈，稳定Q3.交流负反馈，稳定AvRf+VCCRLuoRCC1C2ui电压反馈并联反馈解2：uohifiib=

ii–

ifhuoiBJT的Q点如何提供？能否在反馈回路加隔直电容？

7.2.5负反馈类型判断举例例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。解3：Rf+VCCRC2C2CERE2RLuoRC1C1RE1ui此电路是电流并联负反馈，对直流也起作用。可以稳定静态工作点。电流反馈并联反馈iE2huE2hiFhiBhuB2\uC1iiB2iiE2i

7.2.5负反馈类型判断举例例4：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。解4：+VCCRCC1C2RE1uiuoRE2CERB1RB2电流串联反馈1.对交流信号：ibiieiRE1：电流串联负反馈。RE1、RE2对直流均起作用，通过反馈稳定静态工作点。iehuehube=

ui-

uei2.对直流信号

(UB恒定):IEhUEhUBEiIBiIEiRE2对交流反馈不起作用ie3hufhube1=

ui–ufiuc1h

7.2.5负反馈类型判断举例例5：判断如图电路中RE3的负反馈作用。解5：uoui+VCCRE3RL此电路是电流串联负反馈，对直流也起作用。可稳定静态工作点。uc2iib3iie3i

7.2.5负反馈类型判断举例例6：在下图中引入四类负反馈（P377习题7.1.7

）。解6：（1）引入电压串联负反馈+VCCR4–VCCA–++–

7.2.5负反馈类型判断举例例6：在下图中引入四类负反馈（习题7.1.7

）。解6：（2）引入电压并联负反馈+VCCR4–VCCA–++–

7.2.5负反馈类型判断举例例6：在下图中引入四类负反馈（习题7.1.7

）。解6：（3）引入电流串联负反馈+VCCR4–VCCA–++–

7.2.5负反馈类型判断举例例6：在下图中引入四类负反馈（习题7.1.7

）。解6：（4）引入电流并联负反馈+VCCR4–VCCA–++–

7.3负反馈电路增益的一般表达式一般表达式推导在各类负反馈电路的具体含义举例

7.3负反馈电路增益的一般表达式1.一般表达式推导反馈网络←基本放大

电路→：开环增益：反馈系数：闭环增益闭环增益一般表达式反馈深度

7.3负反馈电路增益的一般表达式1.一般表达式推导反馈网络←基本放大

电路→(1)|1+AF

|

>1时，则Af＜A，→引入负反馈后增益下降。(2)|1+AF

|

<1时，则Af＞A，→负反馈变成正反馈。(3)|1+AF

|

=0时，则Af→∞，没输入有输出，自激！(4)|1+AF

|

>>1时(

深度负反馈

)，则Af≈1/F，闭环增益只取决于反馈系数，Af相当稳定！

7.3负反馈电路增益的一般表达式2.符号具体含义反馈网络←基本放大

电路→信号类型电压串联电压并联电流串联电流并联xovovoioioxi/xf/xidvi/vf/vidii/if/iidvi/vf/vidii/if/iidA=xo/xidA=

vo/vidA=

vo/iidA=

io/vidA=

io/iidF

=

xf/xoF

=

vf/voF

=

if/voF

=

vf/ioF

=

if/ioAf

=

xo/xiAf

=

vo/viAf

=

vo/iiAf

=

io/viAf

=

io/ii

7.3负反馈电路增益的一般表达式3.例题反馈网络←基本放大

电路→已知某电压串联负反馈放大器中频区：Fv=0.01，vi=10mV，AV=104，求：Avf、vf、vid。解：深度负反馈时，反馈信号与输入信号相差很小！

7.4.1提高增益稳定性

7.4.2减少非线性失真

7.4.3抑制反馈环内噪音

7.4.4对输入输出电阻的影响

7.4.1提高增益稳定性则：在深度负反馈条件下：稳定原理：只考虑幅值有：闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍闭环增益只取决于反馈网络

7.4.1提高增益稳定性例题：参考教材P343页①

负反馈只能使输出量趋于不变而不是保持不变。而且只能减少由开环增益变化引起的闭环增益变化，反馈系数变化引起的增益变化则无能为力。②

不同类型的负反馈所稳定的增益也不同。电压串联负反馈只能稳定闭环电压增益，电流串联增益只能稳定闭环互导增益。

7.4.2减少反馈环内非线性失真深度负反馈后无负反馈的输入输出关系反馈网络←基本放大

电路→

7.4.3抑制反馈环内噪音噪音经负反馈后在此被抵消抑制

反馈网络←基本放大

电路→

7.4.4对输入输出电阻的影响1.对输入电阻的影响

串联负反馈使输入电阻增加：基本放大

电路

→+–反馈网络←理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联一电阻，故

rif阻增加射极跟随器

7.4.4对输入输出电阻的影响1.对输入电阻的影响

并联负反馈使输入电阻减少：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联一电阻，故

rif阻减少基本放大

电路→反馈网络←

7.4.4对输入输出电阻的影响2.对输出电阻的影响

电压负反馈使输出电阻减少：理解：电压负反馈目的是阻止负载变化时uo变化，稳定输出电压+–基本放大

电路→反馈网络←射极跟随器输出电阻小可达忽略F负载！

7.4.4对输入输出电阻的影响2.对输出电阻的影响

电流负反馈使输出电阻增加：理解：电流负反馈目的是阻止负载变化时io变化，稳定输出电流输出电阻大可达反馈网络←基本放大

电路→+–

7.5深度负反馈下的近似计算深度负反馈特点近似计算原理及举例

7.5深度负反馈下的近似计算1.深度负反馈特点反馈网络←基本放大

电路→：开环增益：反馈系数：闭环增益当|1+AF

|

>>1时，有：反馈深度

7.5深度负反馈下的近似计算1.深度负反馈特点深度负反馈，有三特点：①

闭环增益只与反馈网络有关②

净输入量近似等于零③

输入量近似等于反馈量反馈深度

7.5深度负反馈下的近似计算1.深度负反馈特点深度负反馈，有三特点：反馈深度串联负反馈，输入端电压求和：虚短虚断

7.5深度负反馈下的近似计算1.深度负反馈特点深度负反馈，有三特点：反馈深度并联负反馈，输入端电流求和：虚断虚短

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例1：放大电路如图，近似计算它的电压增益。Rb1+VCCRCC1C2Rb2RERLuiuo解：忽略基极直流偏置电路后的交流通路如图。在深度负反馈时，利用虚短和虚断可知：vBE≈0

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例1：放大电路如图，近似计算它的电压增益。Rb1+VCCRCC1C2Rb2RERLuiuo解：对比：(3)

深度负反馈时，利用虚短和虚断知

vbe1≈0

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例2：交流通路如图，求：(1)大环组态；(2)2-3级局部组态；(3)深度负反馈下大环的闭环电压增益。解：(1)

电压并联负反馈(2)

T2-T3级间：电流串联正反馈

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例2：…解：(3)

深度负反馈时，利用虚短和虚断知

vbe1≈0开路电压/短路电流等于Rs!

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例2：…解：另法：(3)

深度负反馈时，由虚短和虚断知：在T1管的

b

极节点，有：此法更简单!

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例3：放大电路如图，求：(1)判断反馈组态；(2)深度负反馈下大环的闭环电压增益。解：(1)

电压串联负反馈A–+A–+A–+

7.5深度负反馈下的近似计算2.近似计算举例例3：…解：(2)

求AVFA–+A–+A–+

7.6.1设计负反馈放大电路的一般步骤

7.6.2设计举例

7.6.1设计的一般步骤1.选定反馈类型①

根据信号源性质，选串联或并联负反馈②

根据对输出信号要求，选电压或电流负反馈③

根据四种反馈放大电路功能，选择合适反馈组态要稳定直流量—引直流负反馈要稳定交流量—引交流负反馈要稳定输出电压—引电压负反馈要稳定输出电流—引电流负反馈要增大输入电阻—引串联负反馈要减小输入电阻—引并联负反馈

7.6.1设计的一般步骤3.适当选定反馈网络的电阻值原则：减少反馈网络的负载效应：电压负反馈，反馈网络的输入阻抗要大；电流负反馈，反馈网络的输入阻抗要小。4.仿真校验常用仿真软件有：PSPICE等2.确定反馈系数通常使用深度负反馈，由已知放大倍数，确定反馈系数：

7.6.2设计举例（本节自学）

7.7.1频率响应的一般表达式

7.7.2增益-带宽积

7.7.1频率响应的一般表达式基本放大电路高频响应式：1.上限频率引入负反馈后高频响应式：式中：放大倍数减少

(1+AF

)倍；上限频率增加(1+AF)倍

7.7.1频率响应的一般表达式基本放大电路高频响应式：2.下限频率引入负反馈后低频响应式：式中：放大倍数减少

(1+AF

)倍；下限频率减少(1+AF)倍通带：通带展宽(1+AF)倍！

7.7.1频率响应的一般表达式3.图示带宽开环幅频响应闭环幅频响应

7.7.2增益-带宽积增益-带宽积近似常量！

7.8.1负反馈电路的自激振荡及稳定工作条件

7.8.2频率补偿（自学）

7.8.1自激振荡及稳定工作条件1.自激振荡现象不加输入信号，放大电路仍会产生一定频率信号输出反馈网络←基本放大

电路→

7.8.1自激振荡及稳定工作条件2.产生原因真加法器（反相）

A和F在高频或低频区产生的附加相移达到180时，中频区的负反馈在高频或低频区变成正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。反馈网络←基本放大

电路→

7.8.1自激振荡及稳定工作条件3.自激振荡条件→自激振荡得自激振荡条件：闭环增益：反馈网络←基本放大

电路→幅值条件相位条件

环路增益|AF|

>1更容易产生自激

7.8.1自激振荡及稳定工作条件4.稳定工作条件破坏自激振荡条件：或写为：其中：Gm/增益裕度，一般Gm≤-10dB，|AF|

≤0.3m/相位裕度，一般m≥45①②①②留有余地以保证可靠稳定！①

7.8.1自激振荡及稳定工作条件4.稳定工作条件Gm、m示意：一般增益裕度Gm≤-10dB一般相位裕度m≥45②

7.8.1自激振荡及稳定工作条件5.负反馈放大电路稳定性分析具体方法：利用波特图！环路增益幅频响改为：所以，关键是作出A的幅频响应和相频响应波特图的幅频响是一水平线一般F与频率无关，则基本思路：根据环路增益

|AF|

=

1时m大小判断。对同一基放，引入负反馈越深，m、Gm越小，越易自激。应对反馈深度进行限制并注意m、Gm要求。

7.8.1自激振荡及稳定工作条件5.负反馈放大电路稳定性分析若AF只有一个极点，则高频时AF最大移相为-90°，负反馈电路是稳定的。-20dB/10f

7.8.1自激振荡及稳定工作条件5.负反馈放大电路稳定性分析若AF有两个极点，则高频时AF最大移相为-180°（此时m<45），电路不能可靠工作，需采取消振措施。-20dB/十倍频程处，放大电路为稳定

7