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1、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.1 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。 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。 第四章 负反馈放大电路 11 基本放大 电路Ao 反馈电路 F 反馈框图： 12 基本放大 电路Ao 反馈回电路F + 反馈电路的三个环节： 放大：反馈： 迭加： 反馈框图： 13 uf ud 例： Rf、RE1组成反馈网
2、 络，反馈系数： + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf 14 4.2 负反馈的类型及分析方法 4.2.1 负反馈的类型 (1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电 压反馈和电流反馈。 如果反馈信号取自电压信号，叫电压反馈。 如果反馈信号取自电流信号，叫电流反馈。 电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电 阻的作用。电流负反馈具有稳定输出电流、 增大输出电阻的作用。 15 RL uo RL uo 电压反馈采样的两种形式： 16 电流反馈采样的两种形式： RL io iE RL io iE Rf 17 (2
3、) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式 的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 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的，叫串联反馈。 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的，叫并联反馈。 串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈 使电路的输入电阻减小。 18 i if ib ib=i-if 并联反馈 uf ui ube ube=ui-uf 串联反馈 19 (3) 交流反馈与直流反馈 有的反馈只对交流信号起作用，称为交流 反馈。有的反馈只对直流起作用，称为直 流反馈。有的反馈对交直流均起作用。 在反馈网络中串接隔直电容，可以隔断直流 ，此时反馈只对交流
4、起作用。 在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可 以使其只对直流起作用。 20 增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf C 注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。 21 增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf C RE1 22 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 稳定静态工作点
5、负反馈的分类 23 4.2.2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（电阻）。 2、是交流反馈还是直流反馈？ 24 判断负反馈的方法： 瞬时极性法： 假设输出端信号有一定极性的瞬时变化 ，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输 出端，若输出信号与原输出信号的变化极性 相反，则为负反馈。反之为正反馈。 如果是电压反馈，则要从输出电压的微 小变化开始。如果是电流反馈，则要从输出 电流的微小变化开始。 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。 25 例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 uo
6、 uf ube uc1 ub2 uc2 ufube=ui-uf uc1 ub2uc2uo + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf 26 例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 ube uc1 ub2 uc2 此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。 + C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui + T1 T2 Rf uf 27 分析中用到了三极管的集电极与基极相位 相反这一性质。 28 我们这里分析的是交流信号，不要与直 流信号混淆。
7、分析中用到的电压、电流要在电路中标 出。并且注意符号的使用规则。 如果反馈对交直流均起作用（本题即是 ），可以用全量。 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。 29 例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 +UCC RC C2 C1 Rf ui uo i ib if 电压反馈 并联反馈 uoifib=i+if uo 此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。 30 +UCC RC C2 C1 Rf ui uo i ib if 三极管的静态工作点如何提供？ 能否在反馈回
8、路加隔直电容？ 不能！Rf为三极管提供静态电流！ 31 例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 uo ui i iB iFuF RE2 Rf RE1 RC1RC2 +UCC iE2 电流反馈 并联反馈 iE2uFiFiB uC1 uB2 uC1uB2 iB2iE2 32 例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 电流并联负反馈。对直流也起作用，可 以稳定静态工作点。 uo ui i iB iFuF RE2 Rf RE1 RC1RC2 +UCC iE2 uC1 uB2 33 例：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。 RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +U
9、CC uo ui ube ie 电流串联反馈 RE2对交流反 馈不起作用 对交流信号：ieueube=ui-ue ibie RE1：电流串联负反馈。 34 判断电路中RE1、RE2的直流反馈作用。 RE1、RE2对 直流均起作 用，通过反 馈稳定静态 工作点。 反馈过程：IE RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE UE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUE IBIE 35 例：判断如图电路中RE3的负反馈作用。 +UCC T1 T2 T3 RB1 RC1RB2 RC2 RB3 RC3 RE3 uiube1 uf ie3 ie3
10、 ufube1=uiufuc1 uc2 ib3ie3 电流串联负反馈，对直流不起作用。 36 正、负反馈的判别方法瞬时极性法 首先假设输入信号为某一极性，一般为“” ，然后按照基本放大器的性质确定输出信号的 极性，最后依照反馈的正负极性和上述定义作 出结论。 负反馈负反馈 37 电压、电流反馈的判别输出短路法 假设输出端（负载）短路，如果反馈信号也 变为0，即反馈不存在了，则为电压反馈；若反 馈信号不为0，反馈照样存在，则为电流反馈。 38 1 1、电压串联负反馈、电压串联负反馈 瞬时极性法判断：瞬时极性法判断： 引入反馈的结果使净输入 信号减小了，是负反馈。 输入信号和反馈信号分别加在放大器
11、的两个输入端， 是串联反馈。 输出短路法判断：输出短路法判断： 假设输出短路时，uo0，uf0，是电压反馈。 39 2 2、电压并联负反馈、电压并联负反馈 瞬时极性法判断：瞬时极性法判断： 引入反馈的结果使净输入 信号减小了，是负反馈。 输入信号和反馈信号均加在放大器的反相输入端， 是并联反馈。 输出短路法判断：输出短路法判断： 假设输出短路时，uo0，uf0，是电压反馈。 40 电压负反馈的特点是使输出电压电压负反馈的特点是使输出电压u u o o 趋于稳定。趋于稳定。 例如：当例如：当u ui i一定时，若由于某种原因使输出电一定时，若由于某种原因使输出电 压压u uo o下降，则电路进行
12、如下的自动调节过程：下降，则电路进行如下的自动调节过程： 输出电压基本稳定输出电压基本稳定 41 3 3、电流并联负反馈、电流并联负反馈 瞬时极性法判断：瞬时极性法判断： 引入反馈的结果使净输入信 号减小了，是负反馈。 输出短路法判断：输出短路法判断： 假设输出短路时，uo0，uf 0，是电流反馈。 输入信号和反馈信号均 加在放大器的反相输入端 ，是并联反馈。 42 4 4、电流串联负反馈、电流串联负反馈 瞬时极性法判断：瞬时极性法判断： 引入反馈的结果使净输入 信号减小了，是负反馈。 输出短路法判断：输出短路法判断： 假设输出短路时，uo0，uf 0，是电流反馈。 输入信号和反馈信号分 别加
13、在放大器的两个输入 端，是串联反馈。 43 电流负反馈的特点是使输出电压电流负反馈的特点是使输出电压i i o o 趋于稳定。趋于稳定。 例如：当例如：当i ii i一定时，若由于某种原因使输出电一定时，若由于某种原因使输出电 压压i io o下降，则电路进行如下的自动调节过程：下降，则电路进行如下的自动调节过程： 输出电流基本稳定输出电流基本稳定 44 例1 判断下图为何种类型的反馈电路？ 结论：电压串联负反馈 45 1）令uo0uf0 电压反馈电压反馈 2）输入电压和反馈电压分别加在A1 的同相和反相两个输入端 串联反馈串联反馈 3）反馈电压使净输入电压减小 负反馈负反馈 结论：电压串联负
14、反馈 46 例2 判断下图为何种类型的反馈电路？ 结论：电流并联负反馈 47 4.3 负反馈对放大电路性能的影响 4.3.1 提高放大倍数的稳定性 在放大电路中，我们希望放大倍数是一个稳定 的值。但当环境温度、电源电压、电路元器件参数 发生变化时，都会引起放大倍数的波动。但引入负 反馈后，可以使放大倍数更加稳定。 满足深度负反馈条件 48 49 例某负反馈放大器，其A=104,反馈 系数F=0.01。由于外部条件变化使A 变化了10%，求Af的相对变化量。 解： 50 4.3.2 改善放大电路 的非线性失真 由于BJT是一非线性器件，放大 电路在工作中往往会产生非线性失 真，使得输出波形产生畸
15、变，加入 负反馈后，非线性失真可大大减小 。 请看演示 51 改善放大电路的非线性失真演示 52 4.3.3 负反馈对通频带的影响 放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频 带却加宽了，如下图所示。 图负反馈对通频带的影响 无反馈时的通频带f= f HfL f H 53 有反馈时的通频带fF = (1+AF) fH 负反馈放大电路扩展通频带有一个重要的 特性，即增益与通频带之积为常数： 54 4.3.4 负反馈对输入输出电阻的影响 负反馈对输入电阻的影 响与反馈加入的方式有关， 即与串联或并联反馈有 关，而与电压或电流反馈无 关。 1 负反馈对输入电阻的影响 55 （1）串联负反馈使输入电阻增加
16、 无反馈时放大电 路的输入电阻 riUd/Ii 56 串联电压负反馈 串联电流负反馈 57 （2）并联负反馈使输入电阻减小 放大电路的输入电阻 ，即(无反馈） riUi/Id 58 并联电压负反馈 59 并联电流负反馈 60 2对输出电阻的影响 负反馈对输出电阻的影响，取决 于反馈网络与放大电路输出端的取样 方式，而与输入端的连接方式无关。 61 (1) 电压负反馈使输出电阻减小 AXd= -AXf=-AUOF 62 (2) 电流负反馈使输出电阻增大 Io=AXd+Uo/ro AXd=-AXf=-AFIo Io=-AFIo+Uo/ro （1+AF）Io= Uo/ro rof= Uo/ Io=（1+AF）ro 63 综上所述： (1) 放大电路引入负反馈后，如为串联负反馈 则提高输入电阻，如为并联负反馈则使输入电阻 降低。 其提高或降低的程度取决于反馈深度(1十AF) 。 (2) 放大电路引入负反馈后，如为电压负反馈 则能使输出电阻减小，如为电流负反馈则使输出 电阻增加，其减小或增加的程
