§3.3 负反馈放大器的分析
分析负反馈放大器，常用的方法有等效电路法和方框图法两种。用等效电路法可直接求出负反馈放大器的A uf、A rf、A gf、A if几个量。还有一种方法就是把负反馈放大器划分为基本放大器和反馈电路两部分，先计算出无反馈时的A和F，然后利用前面的方程导出负反馈对放大器各方面性能影响的公式，间接得出A uf、A rf、A gf、A if来。这种方法称之为方框图法。
一、基本放大器划分原则
用方框图法分析负反馈放大器时，关键问题在于如何把具体的负反馈放大器划分为基本放大器和反馈电路两部分。
划出基本放大器必须在无反馈时但又考虑反馈电路的负载作用的情况下进行。
基本放大器划分原则可简述如下：
(1)绘出输入回路
若为电压反馈，则令u o=0 ，即将输出端短路。
若为电流反馈，则令i o=0，即将输出回路断开。(2)绘出输出回路
如为并联反馈，则令u i=0，即将输入端短路。
如为串联反馈，则令i i=0，即将输入回路断开。
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二、方框图法分析步骤
1.确定反馈放大器的类型，即判断反馈放大器是属于电流串联、电流并联、电压串联、电压并联中的哪一种。 2．画出无反馈时的基本放大器电路。
3.信号源采用形式。如是串联反馈宜采用电压源等效电路，如为并联反馈，则采用电流源等效电路。
4．用适当的等效电路代替晶体管。
5. 计算反馈系数F，由基本放大器直接求出X f、X o，然后算出F=X f／X o。
6．算出基本放大器的放大倍数A，输入电阻R i，输出电阻R o。
7．由A和F求出反馈深度D=1十FA。再算出A f、 R if、R of。
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二、方框图法分析步骤
1.确定反馈放大器的类型，即判断反馈放大器是属于电流串联、电流并联、电压串联、电压并联中的哪一种。 2．画出无反馈时的基本放大器电路。
3.信号源采用形式。如是串联反馈宜采用电压源等效电路，如为并联反馈，则采用电流源等效电路。
4．用适当的等效电路代替晶体管。
5. 计算反馈系数F，由基本放大器直接求出X f、X o，然后算出F=X f／X o。
6．算出基本放大器的放大倍数A，输入电阻R i，输出电阻R o。
7．由A和F求出反馈深度D=1十FA。再算出A f、 R if、R of。
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三、单级电流串联负反馈放大器的分析
单级电流串联负反馈放大器如图(a)所示。首先画出基本放大器，绘输入电路时，由于是电流反馈，可令i o=0 ，
即让输出回路断开， R e(反馈电路电阻)呈现在输入回路—边。绘输出回路时，因是串联反馈，令i i=0，即使输入回路断开，这样R e又出现在输出回路一边。
经过这样的处理，得到基本放大器如图( b)所示。
1.无反馈时：
2.有反馈时：
反馈系数：
反馈深度:
放大倍数:
四、深度负反馈放大器的近似计算
在深度负反馈情况下：
五、射级输出器
射级输出器输入电阻低，输出电阻高，电压放大倍数近似等于1。
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第三章负反馈放大电路 一、填空题 1、两级放大电路第一级电压放大倍数为100，第二极电压放大倍数为60，则总的电压放大 倍数为 6000 。 2、多级放大电路常用的耦和方式有容抗、直接和变压器三种形式。 3、阻容耦合的缺点是不适合传送频率很的或变换缓慢的信号。 4、在多级放大电路里，前级是后级的输出端后级是前级的负载。 5、反馈放大电路是由放大电路和反馈电路两部分组成。反馈电路是跨接在 输入端和输出端之间。 6、负反馈对放大电路有下列几方面的影响：使放大倍数降低，放大倍数的稳定性___提高_______，输出波形的非线性失真改善，通频带宽度加宽，并且改变了输入电阻和输出电阻。 7、对共射极电路来说，反馈信号引入到输入端三极管发射极上，与输入信号串联起来，称为串联反馈；若反馈信号引入到输入端三极管的集极上，与输入信号并联起来，称为并联反馈。 8、射极输出器的特性归纳为：电压放大倍数约1 ，电压跟随性好，输入阻 抗___大________，输出阻抗小，而且具有一定的电流放大能力和功率放大能力。 9、设三级放大电路，各级电压增益分别：20dB，20dB，20dB。输入信号电压 为u i=3mV，求输出电压u O= 。 10、使放大电路净输入信号减小的反馈称为负反馈；使净输入信号增加的反馈称为正反馈。 11、判别反馈极性的方法是瞬时极性法。 12、放大电路中，引入直流负反馈，可以稳定静态工作点；引入交流负反馈，可以稳定电压放大倍数。 13、为了提高电路的输入电阻，可以引入串联负反馈；为了在负载变化时，稳定 输出电流，可以引入电流负反馈；为了在负载变化时，稳定输出电压，可以引入电压负反馈。 14、射极输出器的集电极为输入回路和输出回路的公共端，所以它是一种共集 放大电路。 15、射极输出器无电压放大作用，但有电流放大和功率放大作用。 16、为了放大缓慢变化的非周期信号或直流信号,放大器之间应采用( C ) A.阻容耦合电路 B.变压器耦合电路 C.直接耦合电路 D.二极管耦合电路 17、两级放大器中各级的电压增益分别是20dB和40dB时，总的电压增益应为( A )。 18、如果输入信号的频率很低，最好采用( B )放大器。 A.变压器耦合 B.直接耦合 C.阻容耦合 D.电感耦合 19、在阻容耦合放大器中，耦合电容的作用是( A )。 A.隔断直流，传送交流 B.隔断交流，传送直流 C.传送交流和直流 D.隔断交流和直流
负反馈对放大电路的影响 所谓负反馈放大电路的反馈组态，首先要清楚一个前提，那就是一定说得是交流反馈下的情况，在直流反馈中不会涉及组态的概念。而且大家还要注意一定要是负反馈放大电路才提这个组态的概念，正反馈电路中也没有这种提法。 对于（交流）负反馈放大电路来说，我们经常是分成四种反馈组态来进行分析：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。很多学生学习完这部分内容后并不能建立起一个清楚的思路，到底为什么要分出这四种组态？在设计电路时如何确定选择哪种反馈？ 现将负反馈放大电路反馈组态的问题简单总结一下，希望对大家能有所帮助： 1.电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定，也就是说有一个基本稳定的输出电压。 2.电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定，即有一个基本稳定的输出电流。 3.串联反馈是在输入端一侧外来输入信号和反馈信号以电压形式求和，即要想是电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒压源（或者近似恒压源性质的信号）。 4.并联反馈是在输入端一侧外来信号和反馈信号以电流形式求和，即要想使电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒流源（或者近似恒流源性质的信号）。 故：具体在设计电路时选择哪一种反馈形式要看具体情况而定：如果你设计的电路是需要恒定的电压信号输出，就选电压反馈；若是需要恒定的电流信号输出，就选电流反馈；输入端要提供的是恒压性质的信号，就选串联反馈；若输入端要提供的是恒流性质的信号，就选电流反馈。 总结：负反馈对放大电路性能的影响 1）负反馈使放大电路增益减小，但更稳定，减小非线性失真，抑制反馈环内噪声，扩展频带 2）串联负反馈使输入电阻增大 3）并联负反馈使输入电阻减小 4）电压负反馈使输出电阻减小 5）电流负反馈使输出电阻增大 6）电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定 7）电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定 例如：电压串联负反馈的作用： 由于电压负反馈使输出电压更稳定，所以必定输出阻抗变小；由于是串联负反馈，输入阻抗增大。
课程设计报告
课程设计题目：负反馈放大电路的设计 要求完成的内容：设计一个负反馈放大电路，保证输出电压稳定。指标条件如下：电压放大增益|Av|≥10，反馈深度≥10，输入电阻R i≥1KΩ，输出电阻R o≤100Ω， f L≤10HZ，f H≥1KHZ。所使用的元器件要求为：晶体管（9013或9014），电容（瓷片电容）、电阻（0.25瓦）等。 要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，估算并初步选取电路的元件参数。（2）选用熟悉的电路仿真软件，搭建电路模型进行仿真分析，由仿真结果进行参数调试、修改，直至满足设计要求。 （3）由选取的元件参数，精确计算和复核技术指标要求。 （4）满足设计要求后，认真按格式完成课程设计报告。
指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名：年月日
负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 （1）初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 （2）能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 （3）了解负反馈放大器的工作原理。 （4）了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 （5）加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益（开环增益）为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益（闭环增益）为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多，但就基本形式来说，可以分为4种：即电流串联负反馈；电压串联负反馈 ；电流并联负反馈；电压并联负反馈。一个放大器，加入了负反馈环节后，虽
【例5-1】? 电路如图 (a)、(b)所示。 （1）判断图示电路的反馈极性及类型； （2）求出反馈电路的反馈系数。 图(a)??????????????????????? 图(b)? 【相关知识】 负反馈及负反馈放大电路。 【解题思路】 （1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。 （2）根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】 （1）判断电路反馈极性及类型。 在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为?时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为?，故本电路是电压串联负反馈电路。 在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。 （2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。 图(c)????????????????????? 图(d) 由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。即 故? 图(a)电路的反馈系数 ? 由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。 故图(b)电路的反馈系数
【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。 （1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。 （2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“?”，则引入的反馈一定是负反馈。 （3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。 （4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。 （5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。 （6）将负反馈放大电路的反馈断开，就得到电路方框图中的基本放大电路。 （7）反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。 （8）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。 【相关知识】 反馈的有关概念，包括什么是反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈、负反馈放大电路的方框图、放大电路的稳定性 【解题思路】 正确理解反馈的相关概念，根据这些概念判断各题的正误。 【解题过程】 （1）通常，称将输出量引回并影响净输入量的电流通路为反馈通路。反馈是指输出量通过一定的方式“回授”，影响净输入量。因而只要输出回路与输入回路之间有反馈通路，就说明电路引入了反馈，而反馈通路不一定将放大电路的输出端和输入端相连接。例如，在下图所示反馈放大电路中，R2构成反馈通路，但它并没有把输出端和输入端连接起来。故本题说法正确。
反馈电路，是控制论的基本概念，它是指将系统输出返回给输入并以某种方式更改输入从而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出与输入起相反的作用，减少了系统输出与系统目标之间的误差，并且系统趋于稳定。后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差连续增加，使系统振荡，并可以放大控制功能。负面反馈的研究是控制论的核心问题。此外，还有当前的负反馈理论。 系统的部分或全部输出信号以某种方式和路径作为输入信号的一部分发送回系统的输入端。此过程称为反馈。根据反馈信号的极性，反馈可分为正反馈和负反馈。 如果反馈信号的极性与输入信号的极性相同或变化方向同相，则由于这两个信号的混合，放大器的净输入信号将大于输出信号。该反馈称为正反馈。正反馈主要用于信号发生电路。相反，如果反馈信号的极性与输入信号的极性相反或变化方向相反（反相），则叠加结果将削弱净输入信号。这种反馈称为负反馈放大电路，自动控制系统通常采用负反馈技术来稳定系统的工作状态。 负反馈采样一般采用电流采样或电压采样。由于负反馈具有其独特的优势，因此已被广泛应用于实际放大器中，并改变了放大器的性能。负反馈使放大器的闭环增益趋于稳定，并消除了开环增益的影响。阻抗匹配是电子电路中的重要问题。负反馈也会影响放大器的输入和输
出阻抗。电压混合会增加输入阻抗，而电流混合会降低输入阻抗。电流采样会增加输出阻抗，而电压采样会降低输出阻抗。负反馈的使用还可以大大减少放大器在稳定状态下产生的失真，并且可以削弱放大器内部的各种干扰电平。负反馈也会使放大器的频带变宽，从而使放大器的幅频特性相对平坦。因此，负反馈可以极大地改善放大器的放大质量和许多性能指标，并且反馈越深，改善越大。但是，负反馈过深可能会导致放大器无法正常工作并引起自激，因此稳定的负反馈放大器通常不会超过三级。 说明： 1.振荡器的一部分输出以减小幅度的方式返回到输入。 2.受控部分发送的反馈信息会抑制或削弱受控部分的活动。 3.负反馈是指反馈信息与控制信息相反的反馈 4.如果反馈的作用是减弱反射中心对效应器的影响，则称为负反馈，反馈信息为负。在闭环系统中，控制部分的活动会在受控部分的反馈信号（S5）的影响下发生变化。如果S5为负，则为负反馈。其功能是当输出变量受到干扰时，系统可以及时响应并调整偏差信息（Sc），以使输出稳定在参考点（Si）。
实验二 由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1．了解N 沟道结型场效应管的特性和工作原理； 2．熟悉两级放大电路的设计和调试方法； 3．理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N 沟道结型场效应管和NPN 型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486，晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1. 基本要求：利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 （1）静态和动态参数要求 1）放大电路的静态电流I DQ 和I CQ 均约为2mA ；结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V ，晶体管的管压降U CEQ = 2～3V ； 2）开环时，两级放大电路的输入电阻要大于90kΩ，以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 120； 3）闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 （2）参考电路 1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R 模拟信号源的内阻；R f 为反馈电阻，取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2）两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ，R g1、R g2应大于100kΩ；C 1～C 3容量为10μF ，C e 容量为47μF 。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ，见图2，理由详见“五 附录－2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k ?
（3）实验方法与步骤 1）两级放大电路的调试 a. 电路图：（具体参数已标明） ? b. 静态工作点的调试 实验方法： 用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。 第一级电路：调整电阻参数， 4.2s R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I DQ 约为2mA ，U GDQ < - 4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（I DQ ，U GSQ ，U A ，U S 、U GDQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际4s R k =Ω 第二级电路：通过调节R b2，240b R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA ，U CEQ = 2～3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据（I CQ ，U CEQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际241b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ，幅度为10mV ，频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u =、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 o1U s U o U 1u A
各种负反馈的作用 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分（或全部）作为负反馈信号，也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比。 电压负反馈的特点是： 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。 由于电压负反馈元件是并联在放大器输出端与地之间的，所以能够降低放大器的输出电压 2. 电流负反馈 电流负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电流的一部分作为负反馈信号，换句话说：反馈信号VF与输出电流IO成正比。 电流负反馈的特点是： 电流负反馈能够定放大器的输出信号电流。 由于电压负反馈元件是串联在放大器输出回路中的，所以提高了放大器的输出电阻。 3. 串联负反馈 电压和电流负反馈都是针对放大器输出端而言的，指负反馈信号从放大器输出端的取出方式。串联和并联负反馈则是针对放大器输入端而言的，指负反馈信号加到放大器输入端的方式。 串联负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大器的输入信号Vi以串联形式加到放大器的输入回路中的，这样的负反馈称为串联负反馈。 串联负反馈的特点是： 串联负反馈右以降低放大器的电压放大倍数，稳定放大器的电压增益。 由于串联负反馈元件是串联在放大器输入回路中的，所以这种负反馈可以提高放大器的输入电阻。 4. 并联负反馈 并联负反馈是指负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大大器的输入信号Vi以并联形式加到放大器的输入回路中，这样的负反馈称为并联负反馈。 并联负反馈的特点是： 并联负反馈降低放大器的电流放大倍数，稳定放大器的电流增益。 由于并联负反馈元件是与放大器输入电阻相并联的，所以这种负反馈降低了放大器的输入电阻。 5. 负反馈电路种类
1,6 一、选择题 (04 分)1.选择正确答案填空。 1．所谓放大电路的开环是指________________.。 A．无负载，B．无信号源，C．无反馈通路，D．无电源。 2．所谓放大电路的闭环是指________________。 A．有负载B．有反馈通路C．有电源D．考虑信号源内阻 3．直流负反馈是指________________。 A．只存在于直接耦合电路中的负反馈， B．放大直流信号时才有的负反馈，C．直流通路中的负反馈。 4．交流负反馈是指________________。 A．交流通路中的负反馈，B．放大正弦信号时才有的负反馈， C．只存在于阻容耦合及变压器耦合电路中的负反馈。 5．构成放大电路反馈通路的________________。 A．只能是电阻、电容或电感等无源元件，B．只能是晶体管、集成运放等有源 器件，C．可以是无源元件，也可以是有源器件。 (04 分)2.负反馈可以展宽放大电路的通频带，图示画出了三种负反馈放大电路开环与闭环的对数幅频特性，请你判断哪一种是正确的。 (05 分)3.根据图示的反馈放大电路，选择正确的答案填空： 1．若将电容C4开路。则将_________________。 A．影响静态工作点，且影响电压放大倍数，B．影响静态工作点，但不影响电压放大倍数，C．不影响静态工作点，但影响电压放大倍数，D．不影响静态工作点，也不影响电压放大倍数。 2．若将电容C2开路。则将_________________。 A．对电路的静态工作点和动态性能均有影响，B．对电路的静态工作点和动态性能均无影响，C．影响静态工作点，但不影响电路的动态性能，D．不影响静态工作点，但使该支路的负反馈效果消失。 3．若将电容C2短路，但仍能正常放大，则将_________________。 A．有利于静态工作点的稳定，B．使静态工作点的稳定性变差，C．对电路的静态工作点和动态性能均无影响，D．不影响静态工作点，只影响电路的动态性能。
实验二由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1?了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理； 2?熟悉两级放大电路的设计和调试方法； 3?理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N沟道结型场效应管和NPN型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486,晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1.基本要求：利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 （1）静态和动态参数要求 1）放大电路的静态电流I DQ和I CQ均约为2mA结型场效应管的管压降U G DQ< - 4V ，晶体管的管压降U C EQ= 2?3V; 2）开环时，两级放大电路的输入电阻要大于90k Q,以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 >120 ; 3）闭环电压放大倍数为A usf二U°,.U s、-10。 （2）参考电路 1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R模拟信号源的内阻；R为反馈电阻， 取值为100 k Q o Rt 图1电压并联负反馈放大电路方框图 2）两级放大电路的参考电路如图2所示。图中％选择910k Q, R1、R2应大于100k Q; G?G容量为10疔，C e容量为47犷。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R，见图2，理由详见五附录一2”。 i㈡ R T 井肘成大电谿 图2两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。
（3）实验方法与步骤 1）两级放大电路的调试 a. 电路图：（具体参数已标明） b. 静态工作点的调试 实验方法： 用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。 第一级电路：调整电阻参数， R^^4.2kQ ，使得静态工作点满足：I D 哟为2mA U G DQ < -4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（ I DQ , U G SQ LA ，U S 、U G D Q 。 实验中，静态工作点调整，实际 -4k '1 第二级电路：通过调节 氐，&2 : 40^ 1 ,使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA U C EQ = 2? 3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据（ | CQ L C EQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际 R b ^41k 11 c. 动态参数的调试 输入正弦信号 U S ，幅度为 10mV 频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数 A1 =U °1 -U s 、A =U o.. U s 、输入电阻R 和输出电阻R °o XSC1 Rf1 100k| ?
教学设计 授课课题负反馈放大电路分析 授课时间第14周星期三第1节授课班级15机电授课教师 教学目标知识目标 1．了解反馈及反馈电路 2. 掌握如何判断是否存在反馈 3．掌握判别反馈类型的方法 情感目标 1、通过学生对电路的综合分析培养学生自信心和成就感 2、培养学 生实事求是精神和严谨的作风。 技能目标 1、培养学生独立分析电子电路的综合能力 2、培养学生发现问题和解 决问题的能力。 学情分析学生已掌握了反馈及反馈电路的基础上，本节内容进一步学习如何判断是否存在反馈、掌握判别反馈类型的方法，为后面技能实训奠定了基础 教学重点反馈类型及判别 教学难点正负反馈的判别 教学方法讲授、提问、归纳、练习等教学准备多媒体课件 教学过程教学内容 复习提问（教师讲解反馈放大器框图，提问学生反馈的定义，为本节内容学习做好铺垫）一.反馈及反馈电路的意义 反馈：从放大器的输出端把输出信号的一部份或全部通过一定的方式送回放大器输入端的过程，称为反馈。 反馈电路：由电阻或电容等元件组成的反馈信号传送电路，称为反馈电路。 图中vi 为输入信号， vo 为输出信号， vf 为反馈信号。 反馈放大器 框图
导入新课（用生活中的例子让同学们判断是否存在反馈？问题探索，引出本次教学内容）二、负反馈放大电路分析 1. 判别电路是否存在反馈 找出电路的反馈元件，一般来说，任何连接输出回路与输入回路之间的元件，都是反馈元件。 有反馈元件，电路就存在反馈。
讲授新课 一、引出本节课的重点（正反馈与负反馈） 二、讲解正负反馈的意义，为后面判断正负反馈奠定基础 三、详细讲解判别是正反馈还是负反馈（举一例子来分析正负反二.反馈的分类及判别方法 反馈一般有三种分类： 1.正反馈与负反馈 2.电压反馈与电流反馈 3.串联反馈与并联反馈 1.正反馈与负反馈 a.正负反馈的意义 正反馈：反馈信号起到增强输入信号的作用。 负反馈：反馈信号起到削弱输入信号的作用。 b.正负反馈判别方法： 若反馈信号与输入信号同相，则为正反馈。 若反馈信号与输入信号反相，则为负反馈。 2.判别是正反馈还是负反馈 采用瞬时极性法。先假定输入信号在某一瞬时的极性为正，分析放大电路各点相位的变化，最后看反馈到输入端的反馈信号的极性：如果反馈信号极性与输入信号极性相反，则为负反馈；如果反馈信号极性与输入信号极性相同，则为正反馈。 反馈放大器框图 假设输入信号在某一时刻的极 性为“＋”，由于信号从集成运放的 反相输入端输入，则集成运放输出
第四章放大电路中的负反馈习题 4.1 判断图4-24所示各电路中有无反馈？是直流反馈还是交流反馈？哪些构成了级间反馈？哪些构成了本级反馈？ 4.1解答： （a）R e1：本级直流反馈 R e2：本级交直流反馈 R f,C f：级间交流反馈（因为直流 信号被C f隔直） （b）Re：本级直流反馈 R b：本级直流反馈（因为交流信号被C2 短路到地） （c）R R e2 ：本级交直流反馈 R e3：本级直流反馈（因为交流被C3短路） R f：级间交直流反馈 （d）R1,R2,R3为级间交直流反馈 R3：本级交直流反馈
4-1解答续： （e）R2,R4：本级交直流反馈 R L,R6：为级间交直流反馈 （f）R e ：本级直流反馈（∵交流信号被C e短路）R1, R2 ：本级直流反馈（∵交流信号被C短路到地） （g）R1, R2 ：级间交直流反馈 （h）(i) R e2 ：本级直流反馈 R e1, R e3 ：级间交流反馈 （ii）R f1, R b ：级间交直流反馈 R f2, R e1 ：级间交直流反馈
4.2指出图4-24所示各电路中反馈的类型和极性，并在图中标出瞬时极性以及反馈电压或反馈电流。 （a）解答：R f,C f引入电压并联交流负反馈 瞬间极性如图示：∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 （b）解答，R b引入电压并联直流负反馈，瞬时极性如图示 ∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 （C）解答：R f, R e1 ：引入电压串联交流正反馈（∵直流被C2隔直），瞬时极性如图示：U be=U i+U f, U f与U i极性相同，故为正反馈 (d)解答：R1，R2引入电压串联交直流正反馈，瞬时极性如图示： U ' i=U i+U f, U f与U i极性相同，故为正反馈 （e）解答：R L,R6 引入电流串联交直流负反馈,（即ΔU i=（U+-U i）↓）（即同相端与反相端电位差下降，∴为负反馈） （f）解答：R1，R e 引电容并联直流负反馈（交流被C短路到地）瞬时极性为图示（因I b↓=I i-I f ↑）I f上升，I b下降 （g）解答：R1，R2引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性如图示：∵I b↓=I i-I f↑ （h）(i)解答：R b ， R f1引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 （ii）解答：R f2, R e1引入电流串联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵U be↓=U i-U f2↑= U i-U e1↑（U e1上升，U be下降） ∴为负反馈
放大电路中的负反馈 放大电路是主要的电子电路类型，为了确保放大电路能够正常工作，提供稳定的增益、良好的线性，以及其他的一些特殊目的，一般实用的放大电路都加上了负反馈的网络。 在各种系统的控制分析中，电路中的负反馈研究应该是最为深入和细致的了，详细的内容请参阅“电子技术”或“电路分析”专业教科书，本文仅仅是想通过对放大电路中反馈的简单介绍，阐述系统中反馈控制的基本原理。 1、为什么要在电路中设置反馈 半导体技术发展到今天，为电子电路的设计提供了极大的施展空间。现在要设计或制作一个高性能的放大器，在如何提高放大倍数方面已经不是问题，最普通的集成电路运算放大器（LM324，其内部包含了4个相同的独立放大器，价格在1元左右，如下图），其开环电压放大倍数也可以做到几十万倍（80dB~140dB）之高，对于一般的要求来说，这几乎就是无限大的放大倍数了。 然而，在多数的应用中，都要求电路的放大倍数是一个固定不变的有限值。所谓固定不变是指：当工作环境的温度变化；电路输入、输出连接状态发生改变；器件因常时间工作性能老化；因故障更换了主要半导体器件之后，等等的内在的和外部的干扰因素下，放大器的放大倍数都维持在设定值不会变化。这个稳定增益（放大倍数）的要求，其实才是现代电子电路设计的难点，而在电路中使用负反馈技术，是解决这个难题的主要方法。 此外，电路中的负反馈还能解决以下问题： 提高输入阻抗，降低输出阻抗（提高负载能力），优化频率响应，稳定静态工作点，减少线性失真等等，本文不做叙述。 2、电路中最主要的两种负反馈应用示例 ①反相交流放大器 电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大，可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电，由R1、R2组成1/2V+偏置，C1是消振电容。 放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri 与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。 ②同相交流放大器 电路见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路，通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4，电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。以上两种基本的反馈放大器，共同点是都具有反馈，而且从输出端取出的反馈信号经过反馈网络后，都加到了运算放大器的负输入端，反馈信号的作用是抵消了输入信号，因此称为负反馈；另一个共同点是，经过分析计算发现，两种放大电路由于反馈网络的加入，使得放大器的放大倍数（增益）的大小，只由反馈网络的电阻参数值决定（Av=-Rf/Ri；Av=1+Rf/R4），只要这几个电阻的阻值是稳定的放大倍数就不会变化，而要确保电阻的阻值始终稳定在规定的范围内，是比较容易做到的。 3、电路中反馈的基本模型概括 4、电路中反馈的类型及其作用： 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递直流信号；目的：稳定静态工作点。
难点电路详解之——负反馈放大器电路（一） 2008-04-14 17:56:17 来源：古木电子社区 （摘自电子工程师识图速成手册） （1）正反馈和负反馈概念 （2）全面了解负反馈电路的种类 （3）负反馈电路的分析方法 （4）电压并联负反馈放大器 （5）电流串联负反馈放大器 （6）电压串联负反馈放大器 （7）电流并联负反馈放大器 （8）变形负反馈电路的特点和分析方法 （9）LC并联谐振电路参与的负反馈电路 （10）LC串联谐振电路参与的负反馈电路 （11）RC负反馈式电路 （12）可控制负反馈量的负反馈电路 （13）负反馈放大器分析小结 4.1 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 4.1.1 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。 1．反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。 图4-1 反馈方框图
2．反馈种类 反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果（指对输出信号的影响）完全相反。 3．正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这是正反过程。 如图4-2所示正反馈方框图，当反馈信号UF与输入信号Uｉ是同相位时，?这两个信号混合后是相加的关系，所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Uｉ更大，而放大器的放大倍数没有变化，这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大，这种反馈称为正反馈。 图4-2 正反馈方框图 在加入正反馈之后的放大器，输出信号愈反馈愈大（当然不会无限制地增大，这一点在后面的振荡器电路中介绍），这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用，它只是用于振荡器中。 4．负反馈概念 负反馈也可以举一例说明，一盆开水，当手指不小心接触到热水时，手指很快缩回，而不是继续向里面伸，手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图4-3所示是负反馈方框图，当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时，它们混合的结果是相减，结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小，?使放大器的输出信号Uo减小，引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图4-3 负反馈方框图 5．反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小，放大器的输出信号减小，这等效成放大器的
模电实验报告 实验七 负反馈放大电路 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年
目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (2) 实验内容： (4) 实验总结： (5) 实验：负反馈放大电路 实验目的： 1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。 2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。 实验器件与仪器： 1. 实验原理： 放大器中采用负反馈，在降低放大倍数的同时，可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈，就是以某种方式从输出端取出信号，再以一定方式加到输入回路中。若所加入的信号极性与原输入信号极
性相反，则是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同，反馈可分为四类：串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来看，反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来看，反馈信号若直接加到输入端，是并联反馈，否则是串联反馈，反馈信号若直接取自输出电压，是电压反馈，否则是电流反馈。 1.负反馈时输入、输出阻抗的影响 负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂，不同的反馈形式，对阻抗的影响也不一样，一般而言，凡是并联负反馈，其输入阻抗降低；凡是串联负反馈，其输入阻抗升高；设主网络的输入电阻为R i ，则串联负反馈的输入电阻为 R if =（1+FA V ）R i 设主网络的输入电阻为R o ，电压负反馈放大器的输出电阻为 R of = F A R V O +1 可见，电压串联负反馈放大器的输入电阻增大（1+A V F ）倍，而输出电阻则下降到1/（1+A V F ）倍。 2.负反馈放大倍数和稳定度 负反馈使放大器的净输入信号有所减小，因而使放大器增益下降，但却改善了放大性能，提高了它的稳定性。 反馈放大倍数为 A vf = F A A V V +1（A v 为开环放大倍数） 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系： Vf Vf A A ?= V V A A ?? F A V +11 式中?A V f/A V f 称负反馈放大器放大倍数的稳定度。V V A A /?称无反
负反馈放大器电路详解 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。 1.反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。 图1 反馈方框图
2.反馈种类 反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。 3.正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这是正反过程。 如图4-2所示正反馈方框图，当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时，?这两个信号混合后是相加的关系，所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Ui更大，而放大器的放大倍数没有变化，这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大，这种反馈称为正反馈。 图2 正反馈方框图
在加入正反馈之后的放大器，输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大，这一点在后面的振荡器电路中介绍)，这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用，它只是用于振荡器中。 4.负反馈概念 负反馈也可以举一例说明，一盆开水，当手指不小心接触到热水时，手指很快缩回，而不是继续向里面伸，手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图4-3所示是负反馈方框图，当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时，它们混合的结果是相减，结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小，?使放大器的输出信号Uo减小，引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图3 负反馈方框图 5.反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小，放大器的输出信号减小，这等效成放大器的增益在加入负反馈电路之后减小了。当负反馈电路造成的净输入信号愈小，即
新疆大学 课程设计报告 所属院系：电气工程学院 专业：自动化 课程名称：电子技术基础A 设计题目：负反馈放大电路的设计 班级：自动化10-1 学生姓名：孙奥 学生学号：20102102004 指导老师: 程静、刘兵 完成日期：2012.7.7
负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 （1）初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 （2）能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 （3）了解负反馈放大器的工作原理。 （4）了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 （5）加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益（开环增益）为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益（闭环增益）为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多，但就基本形式来说，可以分为4种：即电流串联负反馈；电压串联负反馈 ；电流并联负反馈；电压并联负反馈。一个放大器，加入了负反馈环节后，虽
图2 第一级放大电路 三极管工作在放大区时满足的条件为：BE U >on U 且CE BE U U ≥ 在电路的直流通路中，节点B 的电流方程为 1R I =2R I +BQ I 为了稳定静态工作点，通常是参数的选取满足 2R BQ I I R BQ I I 因此，12R R I I ≈，B 点电位为212 BQ CC R U V R R ≈+ 12BQ CC R U V R R ≈+ 表明基极电位几乎仅决定于21R R 与对CC V 的分压，而与环境温度无关。 为了提高输入电阻而又不致使放大电路倍数太低，应取IE1=1mA ，并选1β=80，则 be1r =bb'r +（1+1β）T E1 U I =300+(1+80)261 =2.256k ? 利用同样的原则，可得 ()()11119 //1c L o u i be R R U A U r R ββ-==++ 为了获得高输入电阻，且取Au1=50，取R5=1.8k ?,代入Au1=50,求出R3=5.1K ?。 为了计算R4，EQ U =1V ，再利用IE1（R5+R4）=EQ U 得出R4=123?，选R4为100?。
放大电路中的反馈 习题 6.1选择合适的答案填入空内。 （1）对于放大电路，所谓开环是指。 A．无信号源B．无反馈通路 C．无电源D．无负载 而所谓闭环是指。 A．考虑信号源内阻B．存在反馈通路 C．接入电源D．接入负载 （2）在输入量不变的情况下，若引入反馈后，则说明引入的反馈是负反馈。 A．输入电阻增大B．输出量增大 C．净输入量增大D．净输入量减小 （3）直流负反馈是指。 A．直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大直流信号时才有的负反馈 C．在直流通路中的负反馈 （4）交流负反馈是指。 A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大交流信号时才有的负反馈 C．在交流通路中的负反馈 （5）为了实现下列目的，应引入 A．直流负反馈B．交流负反馈 ①为了稳定静态工作点，应引入； ②为了稳定放大倍数，应引入； ③为了改变输入电阻和输出电阻，应引入； ④为了抑制温漂，应引入； ⑤为了展宽频带，应引入。 解：（1）B B （2）D （3）C （4）C （5）A B B A B
6.2 选择合适答案填入空内。 A．电压B．电流C．串联D．并联 （1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入负反馈； （2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入负反馈； （3）为了增大放大电路的输入电阻，应引入负反馈； （4）为了减小放大电路的输入电阻，应引入负反馈； （5）为了增大放大电路的输出电阻，应引入负反馈； （6）为了减小放大电路的输出电阻，应引入负反馈。 解：（1）A （2）B （3）C （4）D （5）B （6）A 6.3判断下列说法的正误，在括号内填入“√”或“×”来表明判断结果。 （1）只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。（）（2）放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。（） （3）反馈量仅仅决定于输出量。（） （4）既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。（） 解：（1）×（2）×（3）√（4）×
2016第六章放大电路中的反馈答案 科目:模拟电子技术 题型:填空题 章节:第六章放大电路中的反馈 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1.要想实现稳定静态电流I C，在放大电路中应引入直流负反馈。 2.要稳定输出电流，放大电路中应引入电流负反馈。 3.要提高带负载能力，放大电路中应引入电压负反馈。 4.减小放大电路向信号源索取的电流应引入串联负反馈。 5.负反馈放大器闭环电压放大倍数A uf=100，当它的开环放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化1%，则它的开环放大倍数A u=1000。 6.负反馈可使放大器增加放大倍数的稳定，减少非线性失真，抑制噪声，改变输入输出阻抗等。 7.一个电压串联负反馈放大器的闭环增益A uf=100，要求开环增益A u变化10%时，闭环增益变化为0.5%，那么开环增益 A u=2000。 8.一个电压串联负反馈放大器的闭环增益A uf=100，要求开环增益A u变化10%时，闭环增益变化为0.5%，那么反馈系数 F u=0.095。 9.在反馈电路中，按反馈网络与输出回路的连接方式不同分为电压反馈和电流反馈。 10.在反馈电路中，按反馈网络与输入回路的连接方式不同，分为串联反馈和并联反馈。 11.放大器中引入电压负反馈，可以稳定电压放大倍数并减小输出电阻。 12.某放大电路在输入信号电压为1mV时，输出电压为1V。当加上负反馈后若达到同样的输出电压时，需使输入信号电压为10mV，由此可知所加的反馈深度为20dB。 13.某放大电路在输入信号电压为1mV时，输出电压为1V。当加上负反馈后若达到同样的输出电压时，需使输入信号电压为10mV，由此可知反馈系数为0.009。 14.射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 15.射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 16.射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 17.在放大器中，为了稳定输出电流，降低输入电阻，应引入电流并联负反馈。