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1、 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院第6章 负反馈放大电路6.1 反馈的基本概念 6.2 负反馈放大电路 6.3 负反馈对放大电路性能的影响 6.4 深度负反馈放大电路的分析方法 6.5* 负反馈放大电路的稳定性电子电路中的反馈，可分为正反馈和负反馈两种：负反馈用于所有放大电路中，以改善放大电路的性能；正反馈会造成放大电路工作不稳定。波形发生电路中，则 需要引入正反馈，构成自激振荡。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院本章学习目的和要求1.理解反馈的概念，会判别各种类型的反馈；2.掌握闭环放大电路增益计算，理解反馈深度概念；3.掌握四种类型负反馈放大电路的性能参数的计算；4.理解负反馈对
2、放大电路性能的影响，会在开环放大电路中引入符合要求的负反馈；5.熟练掌握深度负反馈条件下的放大电路性能的近似估算，形象理解“虚短”和“虚断”等概念；6.理解并掌握负反馈放大电路产生自激振荡的条件，了解几种常见的消除自激振荡的方法。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.1 反馈的基本概念6.1.1 反馈的概念所谓反馈，指将放大电路的输出量(输出电压或输出电流) 或输出量的一部分，通过一定的方式，反送到输入回路中， 参与输入量对放大电路的控制的过程。图6.1.1 带发射极电阻的单管放大电路电阻Re引入负反馈：直流电流串联负反馈退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.1.2 反馈的形式与判别1
3、、正反馈与负反馈o根据反馈的极性不同，可分成正反馈和负反馈两种。o正反馈：引入反馈后，净输入量变大，或者输出量变大负反馈：引入反馈后，净输入量变小，或者输出量变小o判别方法：瞬时极性法假定输入瞬时极性，然后逐级推出电路相关点瞬时极性，最后判断反馈信号的瞬时极性是增强还是削弱了原输入信号。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图 6.1.2 正反馈与负反馈退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图 6.1.2 正反馈与负反馈退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院引入正反馈，会提高放大电路的增益，但会在电路中形成自激震荡；采用负反馈时，放大电路的增益将产生明显的下降，但是能改善电路的其它各项性能指标
4、。因此，放大电路中经常采用的是负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2.直流反馈和交流反馈o 根据反馈量的交、直流性质，分为直流反馈和交流反馈。 o 直流反馈：反馈量只包含直流分量交流反馈：反馈量中只有交流分量图6.1.3 直流反馈与交流反馈图6.1.3(a) 中，电阻R2、Rf 以及电 容Cf 构成反馈网络。反馈信号的交 流分量被Cf短路，因此，R2中只有 直流信号成分，该反馈为直流反馈 ；退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图6.1.3 直流反馈与交流反馈图6.1.3(b) 中，电阻Rf、电容Cf 构成反馈网络，Cf的存在只允许交流成分通过，因此该反馈为交流反馈。直流负反馈能够稳
5、定放大电路的静态工作点；交流负反馈对放大电路的动态参数(如放大倍数、通频带、输入及输出电阻等)会产生各种不同的影响，是改善电路技术指标的主要手段。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院3、电压反馈和电流反馈o 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定。o 电压反馈：反馈量取自输出电压电流反馈：反馈量取自输出电流o 两种判别方法： 输出交流短路法（负载短路法）将负载短路(即令输出电压等于零)，如果反馈量不存在，则为电压反馈；若反馈仍然存在，就是电流反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电路结构法从输出端看，若反馈网络的采样端与放大器的输出端接 于同一放大器件的同一电极上
6、，则为电压反馈；反之， 若反馈网络的采样端与放大器的输出端接于同一放大器 件的不同电极上，则该反馈为电流反馈。图6.1.3 直流反馈与交流反馈图6.1.3(a)中，R1上的反馈电压为 输出电压经过 R2、Rf、Cf的串并 联网络分压后得到，即反馈量与 输出电压成正比，当输出电压短 路时，反馈量为零，因此该反馈 为电压反馈。从电路结构上看，反馈网络的采 样端直接连接在集成运放的输出 端，因此为电压反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图6.1.3 直流反馈与交流反馈图6.1.3(b)中，Rf、Cf串联反馈网络中的电流取自负载 电阻RL中的输出电流，当输出端交流短路，即RL被交流短路 时，反
7、馈网络中仍然有反馈量的存在，因此该反馈为电流反 馈。引入电压负反馈，将使输出电压保持稳定，同时降低了放大电路的输出电阻；而电流负反馈将使输出电流保持稳定，同时将提高放大电路的输出电阻。电路结构上，反馈网络的采样端与放大器输出端没有直 接相连，而是经过了负载电阻RL，因此该反馈为电流反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院o 串联反馈和并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定。o 串联反馈：反馈量与输入量在输入端以电压形式求和并联反馈：反馈量与输入量在输入端以电流形式求和o 两种判别方法： 反馈节点短路法假设将反馈节点对地短接，若输入信号可以进入放大器中，则为串联反馈；反之，若反馈节
8、点对地短接后使得输入信号直接接地，则该反馈为并联反馈。4、串联反馈和并联反馈退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电路结构判断法。并联：反馈量输入量 接于同一输入端。接于不同的输入端 。串联：反馈量输入量退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图6.1.3 直流反馈与交流反馈图6.1.3(b)中，反馈信号和输入信号连接在运放的反相输入端。当比较端交流接地时，输入信号将经过电阻 R2后直接接地，不再流入运算放大器，因此为并联反馈。图6.1.3(a)中，反馈信号接在反相输入端，而输入信号接在同相输入端。当比较端交流接地时，输入信号仍然能够进入运算放大器，因此该反馈为串联反馈；退出淮阴师范学院物理与
9、电子电气工程学院6.2 负反馈放大电路6.2.1 负反馈放大电路的闭环增益表达式6.2.2 电压串联负反馈放大电路6.2.3电压并联负反馈放大电路6.2.4电流串联负反馈放大电路6.2.5电流并联负反馈放大电路退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.2.1 负反馈放大电路的闭环增益表达式1.负反馈放大电路的方框图图6.2.1 负反馈放大电路的方框图开环：无反馈通路；闭环：有反馈通路反馈通路：信号反向传输的渠道退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2.负反馈放大电路增益的一般表达式（1）闭环放大倍数的一股表达式开环增益反馈系数闭环增益 图6.2.1 负反馈放大电路的方框图定义：退出淮阴师范学院
10、物理与电子电气工程学院闭环增益的一般表达式：引入反馈后，电路放大倍数改变了。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院（2）反馈深度一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自激振荡退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院（3）环路增益图6.2.2 环路增益的图解在求和环节与基本放大电路输入端之间断开，即可得开环方框图。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图6.2.3 四种反馈组态电路的方框图3. 四种组态的负反馈放大电路的方框图退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.2.2 电压串联负反馈放大电路1、反馈组态的判断图6.2.4 电压串联负反馈放大电路(a)图中，反馈网络由Rf和C3组成。从输出端看
11、，当负载电阻RL两端交流短路时，反馈信号不存在，为电压负反馈； 从输入端看，反馈网络连接T1发射极，输入信号连接T1基极，为不同电极，因此为串联负反馈。电压串联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院(b)图中，反馈网络为Rf和R1组成的分压电路。当负载电阻RL两端交流短路时，反馈网络将采样不到输出信号，因此为电压负反馈；在输入端，输入信号连接运放的同相输入端，反馈网络的比较端连接的是运放的反相输入端，当比较端交流接地时，输入信号仍然可以流入放大器，因此该反馈为串联负反馈。电压串联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院电压负反馈具有稳定输出电压的作用 。退出淮阴师范学院物理与电子
12、电气工程学院2、增益类型的确定电压串联负反馈：输出端，采样的是输出电压信号；输入端以电压形式与输入信号电压相比较，可以简称为电压-电压放大器：开环增益为开环电压放大倍数：闭环增益闭环电压放大倍数：退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.2.3电压并联负反馈放大电路1.反馈组态的判断图6.2.5 电压并联负反馈放大电路图 (a)中，电阻Rf构成反馈网络。利用“瞬时极性法”可以判别其为负反馈。RL短路时，反馈网络Rf的右端直接接地，无法从输出端采用输出信号，因此为电压反馈；在输入端，输入信号与反馈网络的比较端全部接的是运放的反相输入端，因此为并联反馈，引入电压并联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电
13、子电气工程学院图6.2.5 电压并联负反馈放大电路图 (b)中，电阻Rf构成反馈网络，利用“瞬时极性法”可以判别其为负反馈。在输出端，反馈网络和输出端全部接在三极管的集电极，因此为电压反馈；在输入端，反馈网络与输入信号全部接于三极管的基极，因此为并联反馈，即电阻Rf构成反馈网络引入了电压并联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2. 增益类型的确定电压并联负反馈的反馈网络在输出端采样的是输出电压信号，在输入端以节点电流形式与输入信号的 电流相比较，可以简称为电流-电压放大器：开环增益为开环互阻放大倍数：闭环增益闭环互阻放大倍数：退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.2.4电流串联负
14、反馈放大电路1. 反馈类型的判别图6.2.6 电流串联负反馈放大电路图(a)中，电阻Rf构成反馈网络，Rf的上端连接RL的下端，当RL两端交流短路，Rf上仍有输出电流流过，是电流负反馈；从输入端看，反馈网络的比较端连接运放反相输入端，而输入信号从运放同相输入端输入，因此是串联反馈，引入电流串联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图6.2.6 电流串联负反馈放大电路图(b)中，Re1构成交流反馈网络。对于交流信号，Re1下端交流接地。输出信号从三极管 集电极输出，当RL两端交流短路时，流过Re1的电流与输出电流近似相等，是电流负反馈； 在输入端，Re1接于三极管的发射极，而输入信号接入
15、三极管的基极，因此该反馈为串联反 馈，即电阻RE1引入了交流电流串联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院电流负反馈具有稳定输出电流的作用图6.2.6 电流串联负反馈放大电路退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2. 增益类型的确定电流串联负反馈的反馈网络在输出端采样的是输出电流信号，在输入端以回路电压形式与输入信号的电压 相比较，可以简称为电压-电流放大器：开环增益为开环互导放大倍数：闭环增益为闭环互导放大倍数：退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院6.2.5电流并联负反馈放大电路1.反馈类型的判别图6.2.7 电流并联负反馈放大电路图(a)中，电阻Rf构成反馈网络，当RL两端交流短
16、路，Rf上仍然有输出电流流过，是电流负反馈；在输入端，反馈网络的比较端与输入信号均连接在运放的反相输入端，因此引入电流并联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图6.2.7 电流并联负反馈放大电路图(b)中，R3构成反馈网络，其右端接三极管T2的发射极。当输出对地交流短路时，流过R3的电流与输出电流成一定的比例关系，是电流负反馈；在输入端，R3左端即反馈网络的比较端与输入信号同时接入三极管T1基极，是并联负反馈。引入电流并联负反馈。退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2. 增益类型的确定电流并联负反馈的反馈网络在输出端采样的是输出电流信号，在输入端以节点电流形式与输入信号的电流 相比较，可以简称为电流-电流放大器：开环增益为开环电流放大倍数：闭环增益为闭环电流放大倍数：退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院应当注意，无论采用什么组态的负反馈，反馈效果都受信号源内阻Rs制约。当采用串联负反馈时，为充分发挥负反馈的作用，应采用Rs小的信号源，以使输入电压保持稳定；当采用并联负反馈时，Rs愈大，输入电流越稳定，并联负
