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1、8 反馈放大电路8.1 反馈的基本概念与分类8.2 负反馈放大电路增益的一般表达式8.3 负反馈对放大电路性能的影响8.4 深度负反馈条件下的近似计算8.5 负反馈放大电路设计8.6 负反馈放大电路的稳定性8.1 反馈的基本概念与分类8.1.1 什么是反馈8.1.2 直流反馈与交流反馈8.1.3 正反馈与负反馈8.1.4 串联反馈与并联反馈8.1.5 电压反馈与电流反馈8.1.6 负反馈放大电路的四种组态8.1.1 什么是反馈将电电子系统输统输 出回路的电电量（电压电压 或电电流）， 送回到输输入回路的过过程。内部反馈外部反馈输输出信号反馈馈放大电电 路的输输入信 号反馈馈信号基本放大电电路的
2、输输入 信号（净输净输 入信号）框图图反馈馈通路信号反向传输传输 的渠道开环环 无反馈馈通路闭环闭环 有反馈馈通路反馈馈通路（反馈馈网络络 ）信号的正向传传 输输判断电电路是否存在反馈馈通路反馈馈通路 （本级级）反馈馈通路 （本级级）反馈馈通路 （级间级间 ）理论论上电电源线线和地线线不能作为为反馈馈通路反馈馈通路 （级间级间 ）8.1.2 直流反馈与交流反馈根据反馈馈到输输入端的信号是交流，还还是直流，或同时时存在，来进进行判别别。交、直流反馈馈交流反馈馈直流反馈馈交、直流反馈馈8.1.3 正反馈与负反馈正反馈馈：输输入量不变时变时 ，引入反馈馈后输输出量变变大了 。负负反馈馈：输输入量不变
3、时变时 ，引入反馈馈后输输出量变变小了 。从输输出端看从输输入端看 正反馈馈：引入反馈馈后，使净输净输 入量变变大了。负负反馈馈：引入反馈馈后，使净输净输 入量变变小了。净输净输 入量可以是电压电压 ，也可以是电电流。判别别方法：瞬时时极性法。即在电电路中，从输输入端开始，沿着信号流向，标标出某一时时刻有关节节点电压变电压变 化的斜率（正斜率或负负斜率，用“+”、“-”号表示）。(+)(+) (-)(-) (-)净输入量减小(+)(+) (-) (-)净输入量增大负负反 馈馈正反 馈馈反馈通路反馈通路(+)(+)(+)(+) (-)(-)级间反馈通路净输入量减小级间负级间负 反 馈馈反馈通路本
4、级反馈通路(+)(-)(+)(+)级间反馈通路净输入量减小级间负级间负 反馈馈(+)(+)(+)反馈通路净输入量减小本级负级负 反馈馈8.1.4 串联反馈与并联反馈由反馈馈网络络在放大电电路输输入端的连连接方式判定串联联串联联：输输入以电压电压 形式求和（KVL） -vi+vid+vf=0 即 vid=vi- vf并联联：输输入以电电流形式求和（KCL） ii-iid-if=0 即 iid=ii-if并联联并联联：反馈馈量xf和输输入量xi接于同一输输入端。串联联：反馈馈量xf和输输入量xi接于不同的输输入端。由信号在输输入端的连连接方式判定判断电电路中的级间级间 交流反馈馈是串联联反馈还馈还
5、 是并联联反馈馈并联联反 馈馈级间级间 反馈馈通 路xf (if)串联联反馈馈级间级间 反馈馈通 路xf (vf)判断电电路中的级间级间 交流反馈馈是串联联反馈还馈还 是并联联反馈馈信号源对对反馈馈效果的影响串联负联负 反馈馈 vid = vi -vf则则vi最好为为恒压压源，即信号源内阻Rs越小越好。要想反馈馈效果明显显，就要求vf变变化能有效引起vid的变变化。信号源对对反馈馈效果的影响并联负联负 反馈馈iid = ii -if则则ii最好为为恒流源，即信号源内阻Rs越大越好。要想反馈馈效果明显显，就要求if变变化能有效引起iid的变变化。8.1.5 电压反馈与电流反馈电压电压 反馈馈与电
6、电流反馈馈由反馈馈网络络在放大电电路输输出端的取 样对样对 象决定电压电压 反馈馈：反馈馈信号xf和输输出电压电压 成比例，即xf=Fvo并联结联结 构串联结联结 构电电流反馈馈：反馈馈信号xf与输输出电电流成比例，即xf=Fio 电压负电压负 反馈馈RLvoxf xid vo 电压负电压负 反馈稳馈稳 定输输出电电 压压xf=Fvo ， xid= xixf电电流负负反馈馈RL ioxf xid io 电电流负负反馈稳馈稳 定输输出电电 流xf=Fio ， xid= xixf判断方法：负载负载 短路法将负载负载 短路，反馈馈量仍然存在电电流反馈馈。将负载负载 短路（未接负载时输负载时输 出对对
7、地短路），反馈馈量为为 零电压电压 反馈馈。电压电压 反馈馈电电流反馈馈反馈馈通路反馈馈通路电压电压 反馈馈反馈馈通路电电流反馈馈反馈馈通路8.1.6 负反馈放大电路的四种组态由此可组组成四种组态组态 ：输输入端：输输出端 ：电压电压 串联联电压电压 并联联电电流串联联电电流并联联四种组态反馈馈网络络在放大电电路输输入端的连连接分为为串联联和并联联两种方式。反馈馈信号在输输出端分为为电压电压 取样样和电电流取样样两种方式。1. 电压电压 串联负联负 反馈馈放大电电路 输输入以电压电压 形式求和（KVL）： vid=vi- vf 稳稳定输输出电压电压特点： 电压电压 控制的电压电压 源（VCVS
8、），电压电压 /电压转电压转 换换 输输入以电电流形式求和（KCL）： iid=ii-if 稳稳定输输出电压电压 电电流控制的电压电压 源（CCVS），电电流/电压转换电压转换特点：2. 电压电压 并联负联负 反馈馈放大电电路 输输入以电压电压 形式求和（KVL）： vid=vi- vf 稳稳定输输出电电流 电压电压 控制的电电流源（VCCS），电压电压 /电电流转换转换特点：3. 电电流串联负联负 反馈馈放大电电路 输输入以电电流形式求和（KCL）： iid=ii-if 稳稳定输输出电电流 电电流控制的电电流源（CCCS），电电流/电电流转换转换特点：4. 电电流并联负联负 反馈馈放大电电路
9、电压负电压负 反馈馈：稳稳定输输出电压电压 ，具有恒压压特 性串联联反馈馈：输输入端电压电压 求和（KVL ）电电流负负反馈馈：稳稳定输输出电电流，具有恒流特性并联联反馈馈：输输入端电电流求和（KCL ）不同组态的特点：反馈组态馈组态 判断举举例（交流）(+)(-)(-)(-)级间电级间电 流并联负联负 反馈馈(+)(+)(-)(-)电压电压 并联负联负 反馈馈反馈组态馈组态 判断举举例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)直流反馈馈交、直流反馈馈电电流串联联 负负反馈馈反馈组态馈组态 判断举举例（交流）(+)(+)(-)(+) (+)电压电压 串联联 负负反馈馈反馈组态馈组态 判断举举
10、例（交流）例:试判断下图所示电路的反馈组态。 解: 根据瞬时极性 法，见图中的红色 “+”、“-” 号，可知 经电阻R1加在基极 B1上的是直流并联 负反馈。因反馈信 号与输出电流成比 例，故又为电流反 馈。结论：是直流 电流并联负反馈。 经Rf 加在E1上是交流负反馈。反馈信号和输入 信号加在T1两个输入电极，故为串联反馈。 结论：交流电压串联负反馈。例:试判断下图的反馈组态。解: 根据瞬时极性 法，见图中的红色 “+”、“-” 号，可知 是负反馈。因反馈信号和 输入信号加在运放 A1的两个输入端， 故为串联反馈。因反馈信号与输出电压成比例，故为电压反 馈。结论：交直流串联电压负反馈。8.2
11、 负反馈放大电路增益的一般表达式输输 入输输 出1. 信号的单单向化传输传输 信号的正向传传 输输信号的反向传传 输输信号在反馈馈网络络 中的正向传输传输信号在基本放大电电 路中的反向传输传输正向传输传输 ：信号由输输入到 输输出的传输传输反向传输传输 ：信号由输输出到 输输入的传输传输输输 入输输 出信号的正向传输信号的反向传输正向传输传输 ：信号由输输入到 输输出的传输传输反向传输传输 ：信号由输输出到 输输入的传输传输开环环增益反馈馈系数闭环闭环 增益因为为所以已知闭环闭环 增益的一般表达式即2. 闭环闭环 增益的一般表达式信号量或 信号传递传递 比反馈组态馈组态电压电压 串联联电电流并
12、联联电压电压 并联联电电流串联联Av=vo/vidAi=io/iidF=xf/xoFv=vf/voFi=if/ioAvf=vo/vi功能vi控制vo，电电 压压放大ii控制io，电电 流放大xoxi、xf、xidAf=xo/xi负负反馈馈放大电电路中各种信号量的含义义A=xo/xidvoiovi、vf、vidii、if、iidii控制vo，电电流 转换为电压转换为电压vi控制io，电压电压 转换为电转换为电 流voiovi、vf、vidii、if、iid一般负负反馈馈称为为反馈馈深度深度负负反馈馈正反馈馈自激振荡荡一般情况下，A和F都是频频率的函数，当考虑虑信号频频率的影 响时时，Af、A和F
13、分别别用 、 和 表示。 即3. 反馈馈深度讨论讨论8.3 负反馈对放大电路性能的影响8.3.1 提高增益的稳定性8.3.2 减小非线性失真8.3.3 抑制反馈环内噪声8.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响8.3.5 扩展频带8.3.1 提高增益的稳定性闭环时闭环时对对A求导导得只考虑虑幅值值有即闭环闭环 增益相对变对变 化量比开环环减小了1+AF另一方面,在深度负负反馈馈条件下即闭环闭环 增益只取决于反馈馈网络络。当反馈馈网络络由稳稳定的线线性 元件组组成时时，闭环闭环 增益将有很高的稳稳定性。负负反馈馈的组态组态 不同，稳稳定的增益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif）8.3.2 减
14、小非线性失真闭环时闭环时 增益减小，线线性度变变好。只能减少环环内放大电电路产产生的失真，如果输输入波形本身就是失真的，即使引入负负反馈馈，也无济济于事。 8.3.3 抑制反馈环内噪声自学8.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响串联负联负 反馈馈1. 对输对输 入电电阻的影响开环输环输 入电电阻 Ri = vid/ii因为为 vf = Fxo xo = Avid闭环输闭环输 入电电阻 Rif = vi/ii所以 vi = vid+vf = (1+AF ) vid闭环输闭环输 入电电阻 Rif= vi/ii引入串联负联负 反馈馈后，输输入电电阻增加了。并联负联负 反馈馈闭环输闭环输 入电电阻引入并
15、联负联负 反馈馈后，输输入电电阻减小了。注意: 反馈对输馈对输 入电电阻的影响仅仅限于环环内，对环对环 外 不产产生影响。例如图图中R1不在环环内但是当R1 时时，反馈对馈对 Rif几乎没有影响。电压负电压负 反馈馈2. 对输对输 出电电阻的影响闭环输闭环输 出电电阻而 xid= - xf= - Fvt 忽略反馈馈网络对络对 it的分流所以引入电压负电压负 反馈馈后，输输 出电电阻减小了。电压负电压负 反馈馈电电流负负反馈馈闭环输闭环输 出电电阻引入电电流负负反馈馈后，输输 出电电阻增大了。注意: 反馈对输馈对输 出电电阻的影响仅仅限于环环内，对环对环 外不产产生影响 。负负反馈对馈对 放大电
16、电路性能的改善，是以牺牺牲增益为为代价的，且仅对环仅对环 内的性能产产生影响。串联负联负 反馈馈 并联负联负 反馈馈 电压负电压负 反馈馈 电电流负负反馈馈 特别别注意表8.3.1的内容增大输输入电电阻减小输输入电电阻减小输输出电电阻，稳稳定输输出电压电压增大输输出电电阻，稳稳定输输出电电流为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量 引直流负反馈 要稳定交流量 引交流负反馈 要稳定输出电压 引电压负反馈 要稳定输出电流 引电流负反馈 要增大输入电阻 引串联负反馈 要减小输入电阻 引并联负反馈例：在下图所示的电路中，为了实现下述的性能要求 ，问各应引入何种负反馈？将结果画在电路上。1. 希望Vs=0时，元件参数的改变对末级集电极电 流影响小； 2. 希望输入电阻较大； 3. 希望输出电阻较小； 4. 希望接上负载后，电压放大倍数基本不变； 5. 希望信号源为电流源时，反馈的效
