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1、第6章 放大电路的 反馈 6.1 电子电路中的负反馈 6.1.1 负反馈的概念 6.1.2 负反馈的类型及分析方法 6.1.3 负反馈对放大器性能的影响 1 6.1.1 负反馈的概念 凡是将放大电路输出端的信号（电压或电 流）的一部分或全部引回到输入端，与输入 信号迭加，就称为反馈。 若引回的信号削弱了输入信号，就称为负 反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称 为正反馈。 2 反馈 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；改变输入和输出电阻；展宽频带；减小非 线性失真等。 反馈
2、网络 迭加 反馈 信号 实际被放大信号 3 基本放大电路 Ao 反馈网络 F 放大： 迭加： 负反馈框图： AO称为开环 放大倍数 + 反馈： AF称为闭环放大倍数AF=Xo / Xi 输出信号输入信号 反馈信号 差值信号 负反馈放大器 F称为反馈系数 设Xf与Xi 同相 4 负反馈放大器的一般关系 闭环放大倍数： 放大： 反馈： 迭加： AF=Xo / Xi =Xo / (Xd+ Xf)= Xo / ( + XoF) = Xo Ao 1 1 Ao +F = Ao 1+AoF 5 AF= Ao 1+ AoF 负反馈放大器的闭环放大倍数 当Ao很大时,AoF1, AF 1 F 结论:当Ao很大时
3、,负反馈放大器的闭环放大 倍数与晶体管无关,只与反馈网络有关。即 负反馈可以稳定放大倍数。 6 负反馈放大器的四种连接方式 反馈量 Xo输入信号的连接方式 Uo 电压 Ic电流Ie 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 6.1.2 负反馈的类型及分析方法 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；提高输入
4、电阻 ；降低输出电阻；扩展通频带 作用 8 (1) 接有发射极交流负反馈电阻的放大器 (电流串联负反馈) RB1 +EC RC C1 C2 RB2 RE RL uo B C RF RE CE E ui ube uf ui = ube + ufube = ui - uf 负反馈电阻RF 其中uf = RF ie ie ic = io 符合公式： 9 性能比较 结论: (1)放大倍数减小了,但稳定了,即受晶体管的影响减小。 (2) 输入电阻提高了. 无RF有RF 放大倍数 -93 -19 输入电阻 1.52k 5.9k 输出电阻 5 k 5 k RB1=100k RB2=33k RE=2.4k R
5、F=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 10 放大倍数稳定性的比较 无RF =60时, Au =-93 =50时, Au =-77 有RF=- RL rbe +（1+ ）RF AF =60时, Au =-19 =50时, Au =-18.6 11 放大倍数的近似计算 =- RL rbe +（1+ ）RF AF 用反馈放大器 AF 1 F 进行计算： 若（1+ ）RF rbe, 则AF - RL RF =-(5/5)/0.1=-25 uf = RF ie ，uo= -RL ic 反馈系数F= uf uo =- RF RL ，则 AF 1 F RL RF =
6、-=-25 =-19 12 (2) 射极跟随器(电压串联负反馈) ui = ube + ufube = ui - uf RB +EC C1 C2 RE RL u o ui ube uf 其中uf = uo 符合公式： 13 性能： （1）放大倍数 1 （2）输入电阻大 （3）输出电阻小 14 放大倍数的近似计算： 用公式： = （1+） RL rbe +（1+ ）RL AF 若 （1+ ）RL rbe , AF 1 用反馈放大器 AF 1 F 进行计算： 因为uf = uo，所以F= uf / uo=1； AF 1 15 (3) 在集电极与基极间接有反馈电阻 的放大器(电压并联负反馈) +UC
7、C RC C2 C1 Rf ui uo ib if ii Rf的作用： 1.提供静态工作点 2.直流负反馈,稳定 静态工作点 3. .交流负反馈,稳 定放大倍数 ii = ib + ifib = ii - if 其中if =-(uo-ui)/Rf, 即if是由uo形成的 符合公式： 16 (4)在两级放大器之间接有负反馈电阻的放大 器(电压串联负反馈) uf ube + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf ui = ube + ufube = ui - uf其中uf uo Re1 Rf+Re1 符合公式：
8、 17 放大倍数的近似计算： 用反馈放大器 AF 1 F 进行计算： 因为uf uo Re1 Rf+Re1 所以F= uf / uo= Re1 Rf+Re1 AF 1 F = Re1 Rf+Re1 18 6.1.3 负反馈对放大电路的影响 反馈电路的 基本 方程 基本放大电路 Ao 反馈网络 F + F Ao开环放大倍数 AF闭环放大倍数 Xf与Xi同相 19 负反馈使放大倍数下降。 引入负反馈使电路的稳定性提高。 同相，所以 AF AF AO 1+AOF AO 1 = AF= Ao 1+ AoF 则有：|AF|Ao| 1. 对放大倍数的影响 20 若:称为深度负反馈，此时： 在深度负反馈的情
9、况下，放大倍数只与 反馈网络有关。 反馈深度 21 2. 交流负反馈能改善波形的失真 Ao ui uf ui uo ud 加反馈前 加反馈后 Ao F + 失真 改善 uouo 22 3. 对输入、输出电阻的影响 1、串联反馈使电路的输入电阻增加： 2、并联反馈使电路的输入电阻减小： 3、电压反馈使电路的输出电阻减小： 例如:射极输出器 例如:射极输出器 4、电流反馈使电路的输出电阻增加 23 4. 对通频带的影响 引入负反馈使电路的通频带宽度增加： f A Bo Ao AF Bf 24 负反馈放大器的分析方法 1.分析以下各电路，哪些电阻起直流负反馈 作用? 1. 是否是负反馈放大器？哪些电
10、阻起交流负 反馈作用? (级间反馈用“瞬时极性法”判断是正反馈 还是负反馈） 3. 由给定的参数估算放大器的电压放大倍数 25 瞬时极性判断法 RB1 +EC RC C1 C2 RB2 RE RL uo B C RF RE CE E （1）C点电位与B电位 变化极性相反 （3）若B点电位固定 ，则C点电位与E点电 位变化极性相同 （2）E点电位与B电位 变化极性相同 26 反馈极性判断 uf ube + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf 若某种原因（温度升高）使uo上升 反馈效果使uo下降 交流负反馈
11、27 例1 忽略 电压串联负反馈 瞬时极性判断法 反馈系数： 放大倍数 ： uf ube + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 Re1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf RL RE1 已知： Re1 、Rf ，求电压放大倍数 28 例2 +UCC RC C2 C1 Rf uS uo ib if ii RS RL 已知： RS 、Rf，求 电压放大倍数 Rf ：直流负反馈 ， 交流负反馈 忽略ib ， 忽略ube ， 29 例3 + C1 RC1 RC2 Re2 C2 +EC uo uS + T1 T2 RF RL RE RS CE 已知： RS
12、 、RF 、Re2 ，求电压放大倍数 RF：建立第一级静态工作点；级间直流负反馈，电流反馈， 稳定各级的静态工作点 RE 、 Re2 ：局部直流负反馈，电流反馈，稳定各级的静态 工作点 30 例3（续 ） RF 、Re2 ：级间直流负反馈作用，提供并稳定静态工作点； 级间交流电流并联负反馈作用 瞬时极性判断法 ： + C1 RC1 RC2 Re2 C2 +EC uo uS + T1 T2 RF RL RE RS CE 31 例3（续 ） + C1 RC1 RC2 Re2 C2 +EC uo uS + T1 T2 RF RL RE RS CE 电压放大倍数的估算 ： 32 例3（续 ） 电压放大
13、倍数的估算 ： 33 例4 +EC 直流负反馈： RE1 、 Re2 、R1、R2 ： 局部直流负反馈 RF1 、 RF2 ：级间直流负反馈 级间交流电压串联负反馈： RF1 局部交流电流串联负反馈： Re2 + C1 RC1 RC2 R2 C2 uo ui + T1 T2 RF2 RL RE1 CE R1 Re2 RF1 34 例4（续 ） +EC + C1 RC1 RC2 R2 C2 uo ui + T1 T2 RF2 RL RE1 CE R1 Re2 RF1 35 例5 +EC + C1 RC1 R2 C2 uo ui + T1 T2 CF RL Re1 R1 Re2 RF RE 反馈类
14、型判断：设uE2 uE1 uC1 uB2 uE2 此放大器是交流正反馈放大器 36 例6 +EC + C1 RC1 R1 C2 uo ui + T1 T3 CF RL Re2 CE Re3 RF Re1 RC2 T2 RC3 R2 CF 此放大器是交流正反馈放大器 37 例7 +EC + C1 RC1 R1 C2 uo ui + T1 T3 CF RL Re2 CE Re3 RF Re1 RC2 T2 R2 交流电压串联负反馈放大器 38 正反馈和负反馈的判断 在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性 ，用“+”、“-”表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬 时极性，直至判断出反馈信号的
15、瞬时极性。如果反馈信号 的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。 反馈信号和输入信号加于输入回路一点时，瞬时极性 相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈。 反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极 性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。 以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地 而言，这样才有可比性。 瞬 时 极 性 法 对三极管来说这两点是基极和发射极，对运算放大器 来说是同相输入端和反相 输入端。 39 电压串联负反馈 瞬时极性法 当vi一定时：若 RL vovfvid vo 电压串联负反馈 电压负反馈串联负反馈 输出回路 输入回路 基本放大器 反馈网络 . A F A F vivid vf vo 反馈信号和输入信号 加于输入回路两点时， 瞬时极性相同为负反馈。 电压负反馈稳定输出电压 反馈信号 与电压成 比例，是 电压反馈 。 反馈电压 Vf与输入电压 Vid是串联关 系， 故为串 联负反馈。 40 例1： 试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。 解: 根据瞬时极性法 电路是负反馈。 反馈信号vf和输 入信号vi加在运放 A1的两个输入端， 故为串联反馈。 反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。 反馈信号和输入信号 加于输入回路两点时， 瞬时极性相同为负反馈。 交直流串联电压负反馈 41 A F . . 电压并联负反馈 A F v
