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1、 基本要求掌握有关反馈的概念，会应用瞬时极性法判 断反馈的极性，会判断反馈的组态，会估算深度负反馈 电路的放大倍数， 掌握不同反馈组态的特点及对放大电 路性能的影响。 7.1 反馈的基本概念及分类 7.1.1 反馈的基本概念 反馈 将输出信号（电压或电流）的一部分或全部，回送到输入 端 去影响输入信号的连接方式 ，叫做反馈。 反馈通路 在具有反馈的放大电路中，信号有两条流通的路径。 一 条是正向流通路径，即信号通过放大电路从输入端流向输出 端， 7 反馈放大电路 信号被放大，叫做基本放大电路。另一条是反向流通路径，即信号通 过适当的电路从输出端流向输入端，叫做反馈通路，用于改善放大电 路的性能
2、。 反馈极性： 正反馈和负反馈（用瞬时极性法判断） 交流与直流反馈 负反馈： 加入反馈后使基本放大电路的尽输入信号减小 ，放大倍数减小。 正反馈：加入反馈后使基本放大电路的尽输入信号增加 ，放大倍数增大。 瞬时极性法：先假定放大电路的输入信号极性，再根据 电路结构得出电路各处信号的极性，注意反馈信号的极 性由输出信号决定，由此可在输入端口列出输入信号、 尽输入信号、反馈信号的回路电压方程或节点电流方程 ，由方程可知尽输入信号的变化，从而判断反馈的极性 。 例 7.1.1 判断图7.1.1电路的反馈极性。 解：由假定的输入信号极性，得到的输出电压的极性和反馈 电压的极性如图所示，并有（加反馈时）
3、 无反馈时，有 说明有反馈后，尽输入 电压减小，为负反馈。 7.1. 2 四种类型的反馈组态 四种组态：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. 电压串联负反馈 串联反馈 在输入回路彼此串联。 电压反馈 反馈信号 取至输出电压。 特点 输出电压稳定， 输出电阻减小，输入电阻 增大。 电压串联负反馈电路，要求信号源为内阻小的电压源 。 例 7.1.2 判断其反馈极性和组态。 解：1） 电路为两级 直接耦合放大电路，第一 级差分电路；第二级共射 电路，两级间输出到输入 由 R5 ,R6 组成的分压器 构成（交直流）反馈网络。 2）瞬时极性如图所标 可知电路为负反馈
4、。 3）判断组态 电压 串联负反馈 2 电流并联负反馈 瞬时极性法可判断电路为负反馈 ( iID = iI iF )。 并联反馈 反馈网络与基本放大 电路的输入口并联， 反馈信号为电流 iF 去 影响尽输入电流 iID。 (+) () () 电流反馈 反馈信 号取至输出电流: vo=0, iF 0 特点 输出电流稳定，输出电阻增大， 输入电阻减小。 电流并联负反馈电路，要求信号源为内阻大的电流源。 串联负反馈输入电阻增大，并联负反馈输入电阻减小。 电压负反馈能稳定输出电压，使输出电阻减小；电流负反 馈稳定输出电流，使输出电阻增大。 例 7.1.3 分析图 7.1.4 电路 的结构和其存在的反馈
5、， 并判断其反馈组态。 解：（1） 电路结构 两级直接耦合电流放大 电路；级间由 R , Rf 引入 交直流反馈。 （2） 负反馈 （3） 电流并联负反馈 3 电压并联负反馈 瞬时极性法可判断电路为负反馈。 并联反馈 反馈网络与基本放大电路的输入口并联，反馈 信号为电流 iF 去影响尽输入电流 iID 。 电压反馈 反馈信号取至输出电压。 特点 输出电压稳定，输出电 阻减小，输入电阻减小。 iID iF Rf io 例 7.1.4 试分析图 7.1.6 电路能稳定静态工作点的原理，并判 断它的交流反馈组态。 解：1）电路由 Rf 引入交直流反馈。用瞬时极性法可判断 电路为负反馈。 2） 稳定
6、Q 点的原理 3） 反馈组态: 电压并联负反馈 反馈网络与基本放大电路的输入并联， 反馈信号取至于电压 。 4）特点 输出电压稳定，输出电阻 减小，输入电阻减小。 4 电流串联负反馈 瞬时极性法可判断电路为负反馈。 串联反馈 反馈网络与基本放大电路的输入口串联，反 馈信号为电压。 电流反馈 反馈信号 取至输出电流。 特点 输出电流稳定 ，输出电阻增大，输入 电阻增大。 例 7.1.5 试分析图 7.1.8 互导放大电路存在的反馈，并判断 它的交流反馈组态。 解： 1）电路由Rf 引入交直流反馈。用瞬时极性法可判断电路 为负反馈。 2） 反馈组态 电流串联负反馈 反馈网络与基本放大电路的输入串联
7、， 反馈信号为电压 。 3）特点 输出电流稳定，输出 电阻增大，输入电阻增大。 7.2 负反馈放大电路的方框及 增益的一般表达式 7.2.2 负反馈电路增益的一般表达式 1 一般表达式 (7.2.2a) (7.2.2b) 引入反馈后的增益 | | 的大小与 | | 这一因数 有关。由于一般情况下， 和 都是频率的函数，下面分 三种情况讨论： （1） 若 , 则 , 即引入反馈后增益减小，这种反馈称为负反馈。 增益增大，这种反馈称为正反馈。正反馈虽然可以提高 增益，但使放大电路的性能不稳定，所以很少使用。 即引入反馈后，放大电路在没有输入信号时，也有输出信 号，叫做放大电路的自激。 反馈深度 的
8、值是衡量负反馈程度的一个重要指标 ，称为反馈深度，也反映负反馈对放大电路性能的 改善程度。 3 环路增益 假定 并将图 7.2.1 所示的反馈环在某一 点断开，得图7.2.2 所示的开环方框图 。 称为环路增益 7. 3 负反馈对放大电路性能的改善 7. 3. 1 提高增益的稳定性 1. 深度负反馈 当 称为深度负反馈， 式 ( 7.2.2a ) 将 简化为 2. 一般负反馈 引入负反馈后增益的相对变化减小。但不同的反馈组态其 增益和反馈系数的含义不同，见表 7.3.1 。 7. 3. 2 减小非线性失真 7. 3. 3 抑制反馈环内噪声 7. 3. 4 增宽频带 7. 3. 2 对输入、输出
9、电阻的影响 1 输入电阻： 串联负反馈使输入电阻增大； 并联负反馈使输入电阻减小。 2 输出电阻： 电压负反馈使输出电阻减小； 电流负反馈使输出电阻增大。 7 .4 负反馈放大电路的分析方法 由于运放的增益较大，集成运放构成的负反馈电路一般 为深度负反馈。所以这节主要讨论深度负反馈电路的近似 计 算。 7. 4. 1 深度负反馈电路的近似计算 1. 增益的近似表达式 在深度负反馈下，放大电路增益的近似式为 只要求出 ， 的值也就确定了。 例 7.4 .1 电路如图 7.4 .1 所示，试近似计算它的电压增益并对 它的输入电阻和输出电阻作定性分析。 解： 电路为电压串联负反馈电路。 反馈系数为
10、电压增益 输入电阻 R if 增大，输出电阻 R of 减小。 2. 虚短、虚断概念的应用 在深度负反馈的条件下，由式( 7.3.1) 可知 虚短 虚断 分析深度负反馈电路可直接应用虚短和虚断的概念。 对于图 7.4.1 电路应用虚短和虚断的概念有 由此有 例 7.4.2 电路如图 3.5.1所示，其交流通路如图 7.4.2 所示， 但略去了直流偏置电路，试近似计算它的电压压增益 。 解: 1） 电流串联负反馈 2）电压增益 假定电路为深度负反馈，则 基本放大电路的 输入电压 （+） （） 与第三章式(3.5.4)比较可知，当 较大时，两式近似。 例 7.4.3 单管互阻放大电路如图7.1.6
11、 所示，试近似计算它的互 阻增益并对它的输入电阻和输出电阻作定性分析。 解： 1）电压并联负反馈； 2）互阻增益 由虚断、虚短有 所以 3）输入电阻近似为零； 输出电阻减小 。 例 7.4.4 电路如图7.1.3 所示，试近似计算它的电流增益并 对它的输入电阻和输出电阻作定性分析。 解： 1）电路为 电流并联负反馈； 2）电流增益 由虚断、虚短有 可得 3）输入、输出电阻 ，减小 ， 输出电阻增大。 存在虚地现象 例 7.4 .5 图 7.4.3 表示反馈电路的交流通路，电路为三级直接耦合放大 电路，第一级与最后一级由 Rf 引入大环反馈，后两级间由R1、 R2 引入局 部反馈。(1) 试判断
12、大环反馈的组态；(2)判断局部反馈的极性(3)求大环反 馈的闭环增益的近似表达式(4)定性分析它的输入电阻和输出电阻。 解： 1）大环反馈为电压并联负反馈 ； 2） R1引入本级的负反馈， R1、 R2 引入两级间局部正反馈， 以提高增益。 3）大环反馈的闭环增益 4) 输入电阻减小和输出电阻减小。 例 7.4 .6 由三个运放组成的反馈电路如图 7.4.4 所示，试判断电路存在何 种反馈组态，并导出其闭环增益表达式，设运放是理想的。 解： 1）运放A1 、A2 构 成 基本放大电路，运 放 A3 组成 反馈网络， 引入电压串联负反馈 ； 2）闭环增益 由虚短、虚断有 7. 5 负反馈放大电路
13、的稳定问题 自激 引入的反馈过深，放大电路在没有输入时，也有一 定频率的信号输出的现象。这将破坏放大电路的正常工作， 应尽量避免。 7.5.1 自激及稳定工作的条件 1. 自激振荡现象 在高频区某一频率处附加 相移达到 180，电路从负反 馈变成正反馈。 三级及三级以上的多级负 反馈放大电路可能发生自激。 为使放大电路稳定工作必须设法破坏上述两 个条件，要求在 时， 满足 。 自激的幅值条件 自激的相位条件 电路将产生自激。 一般用环路增益的频 率特性来判断其稳定 性。 稳定裕度 1） 幅值裕度 2）相位裕度 作业 7.1.1(a),(c ),(e),(f) 7. 1. 2 7. 1. 3 7. 1.4 7. 1. 5 7. 1.7 7. 2. 2 7. 3.1 7. 3. 9 7. 3. 10 7. 4. 4 7. 4. 7 7. 4. 8
