第7章-放大电路中的反馈

第7章放大电路中的反馈7.1反馈的基本概念和类型7.2反馈放大电路的框图表示法7.3负反馈对放大电路性能的影响7.4负反馈放大电路的分析计算7.5放大电路中负反馈的正确引入思考题：7-17-2作业：

7-57-67-77-137-147-167-181本章的重点与难点本章是课程的重点，是学习模拟电路的基础，既是重点又是难点。

重点:反馈的概念、反馈性质的判断方法、深度负反馈条件下放大倍数的估算方法、引入负反馈的方法

难点:初学者感到困难的主要是反馈概念的建立、反馈的判断、反馈网络的确定。主要表现为基本概念和基本知识不清。27.1反馈的基本概念和类型7.1.1反馈的基本概念一、什么叫反馈反馈是将放大电路的输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部，通过一定的电路（反馈网络）反向送回到输入端或输入回路，从而使电子电路能按预期功能正常工作。放大传送反馈信号图7-1反馈放大电路原理框图3采用反馈只能减小

ICQ的变化而不能使变化量减为零。图7-2分压偏置式静态工作点稳定共射放大电路二、为什么要引入反馈改善放大电路的静动态性能。47.1.2反馈的类型及判断方法一、判断有无反馈在放大电路中引入反馈必须将输出量通过反馈网络送回输入回路,与输入信号相互作用,改变放大电路的净输入量。所以要判断电路中有无反馈，首先要看电路中有无反馈网络或反馈元件。5二、反馈的类型直流反馈交流反馈正反馈负反馈根据反馈的极性：根据反馈存在的通路：电压反馈电流反馈根据反馈在输出端的连接方式：（取样方式）串联反馈并联反馈根据反馈在输入端的连接方式：6三、直流反馈和交流反馈

直流反馈：反馈量只含有直流量（仅在直流通路存在）

用于稳定静态工作点交流反馈：反馈量只含有交流量（仅在交流通路存在）用于改变电路的动态性能

电路中许多情况为交直流共存。研究重点：交流反馈。7四、正反馈和负反馈

正反馈：反馈信号加强了原输入信号，使放大电路净输入量增大的反馈。负反馈：反馈信号削弱了原输入信号，使放大电路净输入量减小的反馈。

研究重点：负反馈。只有正确引入交流负反馈才能改善放大电路的动态性能。8本章中的反馈网络一般为纯电阻网络，无移相作用。五、反馈极性的判断-瞬时极性法瞬时极性法：先规定出输入信号对地的瞬时极性，依此判断出电路各相关点乃至输出信号及反馈信号对地的瞬时极性。反馈信号使电路的净输入信号增大----引入了正反馈。反馈信号使电路的净输入信号减小----引入了负反馈。9图7-3分立元件放大电路反馈的判断有反馈。RF、R4构成的反馈网络引入了“级间”交流反馈例1：试判断下图所示电路是否存在反馈，若存在请指出反馈的极性，并进行交直流反馈判断。10反馈的极性的判断：(+)(+)(-)(+)(+)级间反馈使净输入电压Ube1减小，故为负反馈。图7-3分立元件放大电路反馈极性的判断11对于分立元件放大电路：可以通过判断输入级晶体管的净输入量（b-e间净输入电压Ube，或者净输入电流iB）因反馈的引入是增大了还是减小了，来判断反馈的极性。结论:12例2：试指出下图所示电路的反馈极性。13(+)(+)(+)设的瞬时极性对地为（＋），则的瞬时极性对地也为（＋），的瞬时极性对地也为（＋）。使真正加到运放输入端的净输入电压Uid减小，故为负反馈。

14例3：试指出下图所示电路的反馈极性。15设的瞬时极性对地为（＋），则的瞬时极性对地也为（-），的瞬时极性对地也为（-）。使真正加到运放输入端的净输入电压Uid增大，故为正反馈。

(+)(-)(-)16例4：试指出下图所示电路的反馈极性。17设的瞬时极性对地为（＋），则的瞬时极性对地为（-）。使真正加到运放输入端的净输入电流Iid减小，故为负反馈。

(+)(+)(-)(-)18对于由运放构成的反馈放大电路，可以通过分析集成运放的净输入量（净输入电压Uid或净输入电流Iid）因反馈的引入是增大还是减小，来判断反馈的极性。凡使净输入量减小的为负反馈，凡使净输入量增大的为正反馈。结论：在分析反馈极性时，反馈量仅仅由输出量决定，而与输入量无关。

19六、电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈对放大电路的输出电压取样。电流反馈：反馈对放大电路的输出电流取样。根据反馈在输出端的连接方式（取样方式），反馈分为电压反馈和电流反馈两种类型。20令uo=0（RL=0），若反馈量也随之为零，即引入了电压反馈令uo=0（RL=0），若反馈量依然存在，即引入了电流反馈。判断方法：输出端短路法。21图7-5输出端取样方式框图反馈取自输出电压反馈取自输出电流22根据反馈网络在放大电路输入端的连接方式，反馈分为串联反馈和并联反馈。七、串联反馈和并联反馈串联反馈：反馈信号和输入信号串联，

以电压形式相加减。并联反馈：反馈信号和输入信号并联，

以电流形式相加减。判断方法：根据输入量和反馈量的连接方式来区分。23图7-6输入连接方式框图电压叠加串联反馈电流叠加并联反馈247.1.3负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的

四

种

组

态电压串联反馈电流串联反馈电压并联反馈电流并联反馈25一、电压串联负反馈

在负反馈放大电路中，若反馈网络从输出电压取样，其取样电压与输入电压串联相比较，把它们的差值电压作为净输入信号进行放大，从而使输出电压达到稳定，则是引入了电压串联负反馈。26例7-1电路如图7-7所示,试分析其反馈组态。

图7-7电压串联负反馈电压反馈串联反馈(+)(+)(+)负反馈电压叠加27例7-2试分析图7-8所示放大电路的反馈组态。

图7-8电路中引入了级间电压串联负反馈。电压求和(+)(+)(-)(+)(+)28二、电压并联负反馈

在负反馈放大电路中，若反馈网络对输出电压取样，并转换为反馈电流送到输入端，与输入电流进行比较，其差值作为净输入电流进行放大，则是引入了电压并联负反馈。

放大电路中，若输入信号为恒流源或近似恒流源，宜用并联负反馈。29电压并联负反馈图7-9例7-3分析图7-9所示放大电路的反馈组态。

电流叠加30电压并联负反馈电流叠加例7-4电路如图7-10所示,分析其反馈类型。

图7-10(+)(-)(-)31

电压负反馈的重要作用是稳定电路的输出电压。不论反馈在输入端的连接方式如何，其实质是输出电压本身通过反馈网络对电路所起的自动调节作用，使输出电压维持稳定。

电流负反馈的情况与此相类似，它用于稳定输出电流，其实质是输出电流本身通过反馈网络对电路所起的自动调节作用，使输出电流维持稳定。32三、电流串联负反馈

在负反馈放大电路中，若反馈网络从输出电流取样，并转换为反馈电压与输入电压相比较，把它们的差值电压作为净输入信号进行放大，则是引入了电流串联负反馈。

33例7-5电路如图7-11所示,分析其反馈组态。

图7-11电流串联负反馈(+)(+)(+)电压叠加34例7-6电路如图7-12所示,分析其反馈组态。

图7-12分压偏置式静态工作点稳定电路(+)(+)电压叠加电流串联负反馈35四、电流并联负反馈在反馈放大电路中，若反馈网络从输出电流取样，其取样电流与输入电流相比较，把它们的差值电流作为净输入信号进行放大，则是引入了电流并联负反馈。36例7-7电路如图7-13所示,分析其反馈组态。

图7-13电流并联负反馈(+)(-)(-)(-)电流求和RSUS37例7-8电路如图7-14所示,分析其反馈组态。

图7-14电流并联负反馈(+)(-)(-)(-)电流求和RSUS387.1.3负反馈在放大电路中的重要作用和性质1.负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减以调整电路的净输入量与输出量。无论反馈量以何种方式引回到输入端，其实质都是利用电路输出量本身通过反馈网络对放大电路起自动调节作用，从而使输出量维持稳定。39电压负反馈的重要作用是稳定输出电压40电流负反馈的重要作用是稳定输出电流41

2.直流负反馈能稳定放大电路的静态工作点，

交流负反馈能改善放大电路的动态性能。3.串联负反馈和并联负反馈对信号源内阻有不同要求

串联负反馈应采用电压源激励，信号源内阻越小，反馈效果越好。并联负反馈应采用电流源激励，信号源内阻越大，反馈效果越好。42RSUS串联负反馈应采用电压源激励，信号源内阻越小，反馈效果越好。43并联负反馈应采用电流源激励，反馈效果越好。信号源内阻越大。44

4.电压并联负反馈电路常叫做“电流－电压转换电路”(即互阻放大电路)，它适用于输入为高内阻的电流源，而要求输出为低内阻的电压信号的场合。

电流串联负反馈电路常叫做“电压－电流转换电路”（即互导放大电路），它适用于输入为低内阻的电压源，而要求输出为高内阻的电流信号的场合。45

电压串联负反馈电路可作为压控电压源（电压放大电路）。

电流并联负反馈电路可作为流控电流源（电流放大电路）。467.2反馈放大电路的框图表示法7.2.1反馈放大电路的框图

(输入信号)·

(净输入信号)·(反馈信号)·

(输出信号)····47开环增益：（基本放大电路放大倍数）··反馈系数：····环路增益：(AF：无量纲)487.2.2闭环增益及其一般表达式闭环增益：491.如果|1+AF|>1，则Af

<A，此反馈为负反馈；2.如果|1+AF|<1，则Af

>A，此反馈为正反馈。7.2.3反馈深度504.当|AF|>>1时，闭环增益，此时反馈放大电路的闭环增益Af将只取决于反馈系数F，叫做“深度负反馈”。3.当|1+AF|=0时，闭环增益，这种工作状态叫作放大电路的“自激”。517.3负反馈对放大电路性能的影响引入交流负反馈，可使放大电路许多性能得到改善。7.3.1提高闭环增益的稳定性求微分：相对变化量：说明Af

的稳定性是A的（1+AF）倍。若A变化10％1＋AF＝100则Af变化0.1％52交流负反馈对输入、输出电阻的影响反馈组态电压串联电流串联电压并联电流并联增大（∞）减小（0）增大（∞）增大（∞）增大（∞）减小（0）减小（0）减小（0）电压负反馈输出电阻减小到原来的1/(1+AF)倍.电流负反馈输出电阻增大到原来的(1+AF)倍.串联负反馈输入电阻增大到原来的(1+AF)倍.并联负反馈输入电阻减小到原来的1/(1+AF)倍.53交流负反馈对放大电路动态性能的影响反馈类型稳定增益输入电阻输出电阻其他性能的改善电压串联AufRi(1+

AuFu)Ro/

(1+

AuFu)扩大通频带减小非线性失真抑制干扰和噪声电压并联ArfRi/(1+

Ar

Fg)Ro/(1+

Ar

Fg)电流串联AgfRi(1+

AgFr)Ro(1+

AgFr)电流并联AifRi/(1+

AiFi)Ro/(1+

AiFi)54当|1＋AF|>>1时，闭环增益，此时反馈放大电路的闭环增益Af将只取决于反馈系数F，叫做“深度负反馈”。7.4负反馈放大电路的分析计算7.4.1深度负反馈放大电路的特点对于深度负反馈可以采用近似方法来进行分析和计算。55当深度负反馈时放大电路输入端即56所以，深度负反馈放大电路的两大本质特点是：（1）输入量

反馈量，即（2）净输入量接近于零，即（2）对并联型深度负反馈电路（1）对串联型深度负反馈电路虚短虚断57因为:,从反馈系数就可直接求出深度负反馈放大电路的闭环增益。587.4.1深度负反馈放大电路的近似计算1.电压串联负反馈59

也可以先求解反馈系数，再利用的关系求出闭环增益。电压串联负反馈60从输入端看进去的闭环输入电阻串联反馈提高输入电阻，输入电阻变为原来的（1+AF）倍。61去掉RL，从输出端向左看进去的闭环输出电阻电压反馈减小输出电阻，输出电阻变为原来的1/(1+AF）。622.电压并联负反馈63从信号源内阻的右侧向放大电路看进去的输入电阻为并联反馈减小输入电阻，输入电阻变为原来的1/（1+AF）。Rif64电压反馈，输出电阻为：从信号源向右看的输入电阻为653.

电流串联负反馈66闭环输入、输出电阻67RSUS书误4.电流并联负反馈68RSUS电流并联负反馈69例7-9:下图所示为三级负反馈放大电路。计算这个反馈放大电路的闭环增益。70交流通路：电流串联负反馈71电流串联负反馈R4R3R9Ie3Uf72例7-10:下图是一个比较复杂的OCL准互补功率放大电路的一部分。试求电路的闭环电压增益。输出经RF、C1和RB2接入差动输入VT2的b极，构成电压串联负反馈73例7-11：下图是由理想运放构成的反馈放大电路。分析电路中存在哪些反馈，判断它们的反馈组态，并推导出电压闭环增益的表达式。（1）存在的反馈A2引入了电压并联负反馈A3引入了电压串联负反馈整个电路引入了何种反馈？A3、R5、R6构成了整个放大电路的有源反馈网络74(+)(-)(+)(+)(+)电压串联负反馈（2）反馈组态75（3）求闭环电压增益76稳定静态工作点,引直流反馈；改善动态性能引交流反馈。(2)增大输入电阻引串联反馈；减小输入电阻引并联反馈。(3)稳定输出电压引电压反馈;稳定输出电流引电流反馈。(4)进行信号变换时，要选择合适的组态：

IV需引电压并联负反馈；VI需引电流串联负反馈。(5)减小输出电阻引电压反