第 6 章放大电路中的反馈

第6章放大电路中的反馈 6.1反馈的基本概念及判断方法 6.2负反馈放大电路的四种基本组态 6.3负反馈放大电路的方块图及一般表达式 6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.5负反馈对放大电路性能的影响 6.6负反馈放大电路的稳定性重点掌握基本概念

6.1反馈的基本概念及判断方法 6.1.1 反馈的基本概念 1.反馈在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。反馈的目的：通过输出对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。

净输入 叠加输入放大器输出 ± 反馈信号反馈网络 2. 反馈电路框图开环闭环取+ 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

【例】 +VCC RB1 RC C2 + C1 + + + uO RB2 RL RE uI - - 分压偏置式静态工作点稳定电路静态工作点稳定原理输出量： IC 反馈量： URE 净输入量： UBE UBE＝UB－URE 负反馈

3. 直流反馈与交流反馈 +VCC RB1 RC C2 + C1 + + + + uO RB2 RL RE uI - - CE 直流反馈：仅在直流通路中存在的反馈。 --稳定Q点交流反馈：仅在交流通路中存在的反馈。 --改善电路的性能直交流反馈直流反馈

4.本级反馈与级间反馈 本级反馈通路反馈通路本级反馈——反馈只存在于某一级放大器中级间反馈——反馈存在于两级以上的放大器之间级间反馈通路

6.1.2 反馈的判断 1. 有无反馈的判断无反馈有反馈方法：找反馈通路

① 先假定输入信号的瞬对地极性 ② 判断输出信号的瞬间电位 ③ 推出反馈信号的瞬时极性 ④ 看反馈信号对输入信号的影响　增强--正反馈削弱--负反馈 R2 R2 R1 R1 - + uI A uI A uO + uO - 2. 正负反馈的判断方法：瞬时极性法 iF iF + + - + iP ii iN 负反馈正反馈

净输入电压uD 或 净输入电流iP (或iN ) 输入级放大管的净输入电压uBE 净输入电流iB uP + + uI uD A uO - - uN ㊉ R2 R1 uF ㊀ 2. 正负反馈的判断集成运放反馈电路分立元件反馈电路 + + uD= uP - uN

V + CC R R c c 1 2 (+) R (+) (-) + 1 + u O (-) R u f I R R e e 1 2 - - T

- - A C u A C u 1 o 1 o + u + u i i - R R 1 1 A C u 1 o + u i C R R 2 2 2 R 1 R 2 交流通路直流通路 3.直流反馈与交流反馈的判断方法：看反馈存在于直流通路还是交流通路中。交、直流反馈画出直流通路和交流通路交流反馈

四种组态 电压串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈 6.2负反馈放大器电路的四种基本组态负反馈放大电路：引入交流负反馈的放大电路。 uo 电压反馈输出端电流反馈 io 串联反馈与ui相比较输入端并联反馈与ii相比较

i2 R2 + i1 uF - 6.2.1四种负反馈组态 iP + ①判断反馈极性 + uD 负反馈 iN ②取样：判断反馈取自输出电压还是输出电流。电压反馈 • 令uo=0，观察是否仍存在反馈信号: • 反馈信号不存在---电压反馈； • 反馈信号仍存在---电流反馈。短路法

iP 虚断虚断 iN i2 + i1 uF - 6.2.1四种负反馈组态虚短 1、电压串联负反馈 ③比较：输入端是电压相减还是电流相减串联反馈稳定输出电压

2、电流串联负反馈 iO iO + uF - + ①判断正负反馈 + uD 负反馈 ②取样电流反馈 ③求和串联反馈稳定输出电流

3、电压并联负反馈 iF ①判断反馈极性 - iD + iD iO 负反馈 iI ②取样电压反馈 ③求和并联反馈

4、电流并联负反馈 iO iF ①判断反馈极性 - iD iD 负反馈 + iI ②取样电流反馈 i2 ③求和并联反馈

6.2.2 反馈组态的判断 1、判断电压反馈或电流反馈电压反馈电流反馈从输出端引出的反馈是电压反馈，不是从输出端的反馈是电流反馈。

2、判断串联反馈和并联反馈 ud = ui – ufid = ii - if 串联反馈并联反馈反馈信号与输入信号加在同一输入端，则为并联反馈反馈信号与输入信号加在不同输入端则为串联反馈

if i ib ube ui uf 3、分立元件的反馈三极管的基极和发射极可以看成放大器的两个输入端串联反馈并联反馈 ib=i-if ube=ui-uf

例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 +VCC RB21 RC2 RB1 RC1 C3 + C1 + C2 T2 T1 uo ui RB22 RE2 CE ube RE1 – – + uf Rf - + - - + 电压串联负反馈交流负反馈

例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。电压反馈并联反馈 if ib i +VCC RC C2 - Rf C1 + uo ui 电压并联负反馈，交直流反馈

例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。并联反馈 +VCC uC1 iB RC2 RC1 uB2 电流反馈 i iE2 iF uo Rf ui uF RE2 RE1 - + - - 交直流负反馈

例4：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。 +VCC RC RB1 C2 C1 电流串联负反馈 ube ie RE1 uo RB2 ui RE2直流负反馈 RE2 CE

6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式 ＋ + 基本放大电路 – 反馈回路 6.3.1方块图反馈系数开环放大倍数闭环放大倍数环路放大倍数

＋ + 基本放大电路 – 反馈回路 6.3.2负反馈放大电路放大倍数的一般表达式

反馈深度 中频时即 ①若放大倍数减小 ----负反馈 ----正反馈 ②若放大倍数增加 ③若无输入有输出 ----自激振荡 ④若 ----深度负反馈引入负反馈，则

6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.4.1 深度负反馈的实质深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量。深度串联负反馈时：深度并联负反馈时： ----深度负反馈此时，负反馈放大电路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。

6.4.2 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 iP iN i2 + i1 uF - 例: 电压串联负反馈

负反馈使放大倍数下降为原来的。 负反馈使电路放大倍数的稳定性提高倍。 6.5 负反馈对放大电路性能的影响 6.5.1 对放大倍数的影响负反馈 ① ②

ib ube + + + uf – ui – – 6.5.2对输入电阻和输出电阻的影响 1. 对输入电阻的影响使电路的输入电阻提高 1) 串联负反馈无负反馈时：有负反馈时：在同样的ib下，ui= ube + uf> ube，所以Rif 提高。

ib ii + ube if – 6.5.2对输入电阻和输出电阻的影响 1. 对输入电阻的影响使电路的输入电阻降低 2) 并联负反馈无负反馈时：有负反馈时：在同样的ube下，ii= ib + if > ib，所以 Rif降低。

Ro uo RL uso io Ro iso RL 6.5.2对输入电阻和输出电阻的影响 2. 对输出电阻的影响 1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈稳定输出电压输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。 2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈稳定输出电流。输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。

|| fbw f O fbwf 6.5.3 对通频带的影响引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反馈增益带宽积仍为常数：Amf× fbwf= Am× fbw

A ui ui uo ud uo  A uf F 6.5.4减小非线性失真负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。加反馈前小正弦波大略小加反馈后略大略大接近正弦波略小

6.5.6放大电路中引入反馈的一般原则 【练习】引电压负反馈 • 要稳定输出电压—— 引电流负反馈 • 要稳定输出电流—— 引串联负反馈 • 要增大输入电阻—— 引并联负反馈 • 要减小输入电阻—— • 要稳定静态工作点—— 引直流负反馈 • 要改善非线性失真，增大放大倍数稳定性—— 引交流负反馈引直流负反馈 • 要抑制温漂——

6.6 负反馈放大电路的稳定性 在高频区或低频区产生的附加相移达到180，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。 6.6.1 自激振荡产生的原因和条件 1、自激振荡放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。 2、产生原因

3、自激振荡的平衡条件 附加相移 n为奇数起振条件：幅值平衡条件需要足够的反馈量相位平衡条件正反馈

6.6.2负反馈放大电路稳定性的定性分析 只可能产生高频振荡放大电路: 直接耦合反馈网络: 纯电阻网络设 ✕ 1 1) 1级负反馈放大电路： ✕ 2 2) 2级负反馈放大电路： ✓ 3) 3级负反馈放大电路： • 放大电路级数越多，引入负反馈后，越易产生高频振荡 • 放大电路中耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越易产生低频振荡。

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例：中频放大倍数|A0| =10³，反馈系数|F| = 0.01 在原上限、下限频率处说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频带内，即通频带加宽了。

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