课件：模电第七章修1

第七章反馈放大电路本章主要内容及要求：1.了解反馈的基本概念和分类，掌握不同类型反馈的判别方法；2.掌握深度负反馈情况下电路参数的估算方法；3.理解负反馈对放大电路性能的影响。7-1重点重点难点7-2放大器输出输入取+加强输入信号正反馈用于振荡器取-削弱输入信号负反馈用于放大器开环闭环负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入、输出电阻；扩展通频带反馈网络±迭加反馈信号实际被放大信号第七章反馈放大电路基本放大器与反馈网络构成闭环放大器。未引入反馈的放大电路称为开环放大器。7-3§7.1反馈的基本概念与分类一、反馈的基本概念反馈（Feedback)就是把电子系统的输出量（电压或电流）的一部分或全部经一定的反馈回路送回到输入端。输入信号反馈信号净输入信号输出信号二、反馈的分类1.根据反馈产生的原因7-4内部反馈外部反馈反馈在器件内部产生反馈通过外接电路元件来实现反馈类型2.根据反馈信号本身的交、直流性质直流反馈交流反馈反馈只包含直流分量反馈只包含交流分量交、直流反馈反馈包含交流和直流分量二、反馈的分类3.根据反馈信号的极性7-5正反馈负反馈使净输入信号比没有引入反馈时增加使净输入信号比没有引入反馈时减小判断方法：“瞬时极性法”这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是正反馈，反相是负反馈。正反馈负反馈净输入信号|Xi'|>|Xi|输出幅度增加

。净输入信号|Xi'|<|Xi输出幅度下降。可能形成自激振荡。正确引入负反馈可以改善放大电路的性能。+++---二、反馈的分类4.根据反馈信号在放大电路输出端的采样方式7-7电压反馈电流反馈反馈信号取自输出电压反馈信号取自输出电流5.根据反馈信号Xf与输入信号Xi在放大电路输入端的求和形式不同串联反馈并联反馈Xf与Xi在输入回路中以电压形式求和Xf与Xi在输入回路中以电流形式求和7-8三、负反馈放大电路的四种连接方式反馈量取值与输入信号的连接方式Uo电压Io电流串联并联(将反馈信号变为电压信号,与输入电压Ui相减)(将反馈信号变为电流信号,与输入电流Ii相减)四种连接方式:(1)电流串联负反馈(2)电压串联负反馈

(3)电流并联负反馈(4)电压并联负反馈7-9负反馈的类型负反馈交流负反馈直流负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作用：稳定静态工作点稳定放大倍数；改善输入电阻和输出电阻；扩展通频带作用7-10四、反馈的类型的判断1、识别放大器有无反馈的方法1）从电路结构看，主要看输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的反馈元件。2）从信号角度来分析放大器的净输入量（电流或电压）是否受到输出量的影响。－＋＋A0

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uf－＋＋A0

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uf7-112、常用交、直流反馈的判断方法直流反馈交流反馈交、直流反馈Rb1RcUCCuiCb1Cb2++Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kuo直流反馈：对直流信号起反馈作用。例如电路中的发射极电阻Re1和Re2交流反馈：对交流信号起反馈作用。例如电路中的发射极电阻Re17-12

先假设输入信号在某一瞬时的极性为正（即相对于共同端而言有增加的趋势），用（+）号标出，并设信号的频率在中频区，然后根据各种基本放大电路的输出信号与输入信号间的相位关系，从输入到输出一级一级地标出放大电路中各有关点的电位的瞬时极性，或有关支路的电流的瞬时流向，以确定从输出回路到输入回路的反馈信号的瞬时极性，最后判断反馈信号是削弱还是增强了净输入信号，如果是削弱，则为负反馈，反之则为正反馈。3、常用正、负反馈的判断方法——瞬时极性法瞬时极性法所判断的也是相位的关系。电路中两个信号的相位不是同相就是反相，因此若两个信号都上升，它们一定同相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。7-13－＋＋A0

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uf－＋＋A0

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uf+_++++__+uid-+uid-uid=ui+uf正反馈uid=ui－uf负反馈7-14判断方法一(输出短路法)：即假设负载短路，使输出电压vo=0，看反馈信号是否还存在？若反馈信号不存在了，则说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号还存在，则说明反馈信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。

4、判断是电压反馈还是电流反馈根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同：如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。判断方法二(按电路结构)：在交流通路中，若放大器的输出端和反馈网络的取样端处在同一放大器件的同一个电极上，则为电压反馈，否则为电流反馈

7-155、判断是串联反馈还是并联反馈根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路求和形式的不同，可分为串联反馈和并联反馈。

判断方法一（根据定义）：如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和（即反馈信号与输入信号串联），称之为串联反馈；如果二者以电流形式求和（即反馈信号与输入信号并联），则称之为并联反馈。判断方法二（看连接方式）：如果输入量与反馈量加在同一点，则为并联反馈；如果二者加在不同点，则为串联反馈。7-167-17五、负反馈的分析方法分析步骤：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。2、是交流反馈还是直流反馈？反馈？7-181、电压串联负反馈+++＋－Ui＋－＋－Uid＋－UfRlRfRL＋Uo－UidRLUoUfUo集成运放的特性7-19Rb1Rb2RLReVCCC1C2vivo例1解++++__VidVf1、判断电路中有无反馈，可根据电路中是否存在连接输入输出回路的反馈元件。图中Re是输出和输入所共有的元件，因此存在反馈。2、用瞬时极性法可判断反馈量是使净输入量减小的，所以为负反馈。又因是串联，所以是串联反馈。3、反馈信号取自电压信号，将负载电阻短路反馈作用消失，因此为电压反馈。总结：该电路存在电压串联负反馈。7-202、电压并联负反馈+－IidRLUoIfUoUi＋－＋RfIsIiIidIfRL＋Uo－－rsiid=ii

-if

7-21例2解1、判断电路中有无反馈，可根据电路中是否存在连接输入输出回路的反馈元件。图中RF是连接输出和输入的元件，因此存在反馈。2、用瞬时极性法可判断反馈量是使净输入量减小的，所以为负反馈。又因是并联，所以是并联反馈。3、反馈信号取自电压信号，将负载电阻短路反馈作用消失，因此为电压反馈。总结：该电路存在电压并联负反馈。RFRCVCCC1C2vivoRLR1iiifiid－+7-223、电流串联负反馈＋＋－UiIoRf＋Uo－RLUf－＋－+++UidRLIoUfIo+_Uiduid=ui

-uf7-23例3解1、判断电路中有无反馈，可根据电路中是否存在连接输入输出回路的反馈元件。图中Re是输出和输入所共有的元件，因此存在反馈。2、用瞬时极性法可判断反馈量是使净输入量减小的，所以为负反馈。又因是串联，所以是串联反馈。3、反馈信号取自电流信号，将负载电阻短路反馈作用还存在，因此为电流反馈。总结：该电路存在电流串联负反馈。Rb1RLReVCCC1C2vivo__++VidVf++－7-244、电流并联负反馈IidRLIoIfIoiid=ii-if

7-25例4解1、判断电路中有无反馈，可根据电路中是否存在连接输入输出回路的反馈元件。图中RF是连接输出和输入的元件，因此存在反馈。2、用瞬时极性法可判断反馈量是使净输入量减小的，所以为负反馈。又因是并联，所以是并联反馈。3、反馈信号取自电流信号，将负载电阻短路反馈作用还存在，因此为电流反馈。总结：该电路存在电流并联负反馈。ReRBVCCC1viRLRfifii’iiie2≈ioio+－+－7-26RLvoRLvo电压反馈采样的两种形式：判断反馈类型的方法：7-27电流反馈采样的两种形式：RLioiERLioiERf7-28iifibib=i-if并联反馈ufuiubeube=ui-uf串联反馈判断采样类型的方法：表四种反馈组态的A、F之比较输出信号反馈信号放大网络的放大倍数A反馈系数F电压串联式电压放大倍数电压并联式转移电阻电流串联式转移电导电流并联式电流放大倍数7-297-30§7.2负反馈放大器的方框图和增益一般表达式一、负反馈放大器的方框图基本放大电路A反馈回电路F+–反馈量净输入量正向传输反向传输输出量输入量7-31

为开环放大倍数，为闭环放大倍数。其中,称为反馈深度,它的大小反映了反馈的强弱;常称为环路增益。二、负反馈放大器增益一般表达式基本放大电路A反馈回电路F+–7-32

由的大小可将反馈分类为：=0(即)时放大器发生振荡,称为振荡器。»1(即>10)时的反馈,称为深度负反馈。>1(即)时的反馈,称为负反馈。<1(即)时的反馈,称为正反馈。=1(即)时的反馈,称为无反馈。7-33§7.3负反馈对放大电路性能的改善引入了负反馈后，可使放大器的很多性能得到改善,主要是提高电路的稳定性，改变电路的输入、输出电阻，改善电路的非线性失真，改善电路的频率特性等。因此，负反馈在各种放大器电路中应用十分广泛。负反馈之所以能够提高放大倍数的稳定性，是因为负反馈对相应的输出量有自动调节作用。比如，引入了电压串联负反馈，当放大倍数由于某种原因增大时，会使输出电压增大，反馈电压也随之增大，便使净输入电压减小，从而抑制了输出电压的增大，也就是稳定了放大倍数。一、提高放大倍数的稳定性7-34即

上式表明，负反馈放大器的闭环放大倍数的相对变化量dAf/Af是开环放大倍数相对变化量dA/A的1/(1+AF)，也就是说，负反馈的引入使放大器的放大倍数稳定性提高到了(1+AF)倍。对A求导,有式7-35

若因参数变化使A变化±10%，即A的变化范围为9000～11000，则可求出Af的相对变化量为

即Af的变化范围为99.9～100.1。显然，Af的稳定性比A的稳定性提高了约100倍（由10%变到0.1%）。负反馈越深，稳定性越高。例如，某负反馈放大器的A=104，反馈系数F=0.01，则可求出其闭环放大倍数7-36二、扩展通频带

无反馈时，由于电路中电抗元件的存在，以及寄生电容和晶体管结电容的存在，会造成放大器放大倍数随频率而变，使中频段放大倍数较大，而高频段和低频段放大倍数较小，其通频带fBW=fH-fL较窄。加入负反馈后，利用负反馈的自动调整作用，就可以纠正放大倍数随频率而变的特性，使通频带展宽。AAf0.707Avm0.707AvmfAvm无反馈有反馈ffLfＯAvmffLfHfHf7-37由于放大电路中元件（如晶体管）具有非线性，因而会引起非线性失真。一个无反馈的放大器，即使设置了合适的静态工作点，但当输入信号较大时，仍会使输出信号波形产生非线性失真。引入负反馈后，这种失真可以减小。三、减小非线性失真tAXiXot大小t大小Xi′＋FXft大小t7-38四、改变输入电阻和输出电阻负反馈可以影