难点电路详解之负反馈放大器电路
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。
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，即负反馈量愈大，负反馈放大器的增益愈小，反之负反馈量愈小，负反馈放大器的增益愈大。
正反馈也有同样的正反馈量问题。
1.2 全面了解负反馈电路种类
①负反馈种类
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的电压来作为负反馈信号，而不是取出输出信号的电流来作为负反馈信号，这样的负反馈称为电压负反馈。如图中通过电阻R2取出输出电压作为电压反馈信号。
（１）电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。
（２）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阻。
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的电流来作为负反馈信号，而不是取出输出信号的电压来作为负反馈信号，这样的负反馈称为电流负反馈。如图中所示，R3取出输出信号电流作为电流反馈信号。
（１）电流负反馈能够稳定放大器的输出信号电流。
（２）由于电流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。
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。
串联负反馈是指，负反馈电路取出的负反馈信号，同放大器的输入信号以串联形式加到放大器的输入回路中，这样的负反馈称为串联负反馈。如图所示，放大器输入阻抗与负反馈电阻串联，这样输入信号与负反馈信号以串联形式加入到放大器中。
（１）串联负反馈可以降低放大器的电压放大倍数，稳定放大器的电压增益。
（２）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阻抗。
并联负反馈并联负反馈是指，负反馈电路取出的负反馈信号，同放大器的输入信号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。如图所示，放大器输入阻抗与负反馈电阻并联，这样输入信号和负反馈信号以并联形式输入到放大器中。
（１）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。
（２）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阻抗。
负反馈信号前面从电路结构上介绍负反馈电路，下面从参加负反馈的信号上介绍负反馈，根据参加负反馈的信号不同，分有下列几种：
（１）直流负反馈
它是指参加负反馈的信号只有直流电流，没有交流电流。直流负反馈的作用是稳定放大器的直流工作状态，放大器的直流工作稳定了，它的交流工作状态也就稳定了，所以直流负反馈的根本目的是稳定放大器的交流工作状态。
（２）交流负反馈
它是指参加负反馈的信号只有交流电流，没有直流电流。交流负反馈的作用可以改善放大器的交流工作状态，从而可以改善放大器输出信号的质量。
（３）交流和直流双重负反馈
在这种负反馈电路中，参加负反馈的信号是直流和交流，同时具有直流和交流两种负反馈的作用。
高频信号
负反馈
它是指只有电路中的高频信号参加负反馈，低频和中频信号没有参加负反馈。同理，还有低频负反馈和
某一频率信号进行负反馈的电路等。
本级和大
环路负反
馈
负反馈电路接在本级放大器输入和输出端之间时称为本级负反馈电路，当负反馈电路接在多级放大器之
间时（在前级放大器输入端和后级放大器输出端之间），称为大环路负反馈电路。
②四种负反馈电路
负反馈电路接在放大器的输出端和输入端之间，根据负反馈放大器输入端和输出端的不同组合形式，负反馈放大器共有下列四种电路：
（1）电压并联负反馈放大器电路。
（2）电压串联负反馈放大器电路。
（3）电流并联负反馈放大器电路。
（4）电流串联负反馈放大器电路。
1.3 负反馈电路分析方法
负反馈电路是初学者比较难学的电路之一，如果掌握了基本的电路分析方法和四种典型的负反馈电路工作原理，那学习将比较轻松。
①瞬时信号极性分析法
对于负反馈电路工作原理的分析有特定的方法，即采用信号电压瞬时极性分析法。如图4所示是一种负反馈电路，以该电路为例介绍这种电路分析方法中。
图4 瞬时信号极性分析法示意图
第一步设基极
电压增大
电路中用“＋”号标在三极管基极上，表示基极电压增大
第二步分析基
极电流情况
分析基极信号电压在增大时，引起三极管基极电流是增大还是减小，NPN型三极管是基极电压增大
基极电流，PNP型三极管是基极电压增大基极电流减小
第三步分析信
号传输线路有
关点电压相位
”号表示是减小，一直分析到放大器输出端，标出输出信号的相位。这一电路中，集电极电压为减
小，因为共发射极放大器集电极电压相位与基极电压相位相反-”号表示是增大，“+”号标出，“-”
或“+沿放大器中信号传输线路，一步一步分析各点信号电压的相位是增大还是减小，并在各点上用
“
第四步分析反馈信号加到放大器输入端分析放大器输出端的反馈信号加到输入级放大管基极，分析对电流产生什么影响，如果减小了净输入信号，是负反馈过程，否则就不是负反馈电路。这一电路中，通过电阻R1将集电极电压加到基极，使基极电压减小，基极电流减小，所以是负反馈
②电路分析说明
在采用瞬时信号极性分析法分析负反馈电路时，要注意以下几点。
一个关键点找出放大器电路中的负反馈元件是分析电路的一个关键之处，有一个方法可以解决这一问题，即凡是跨接放大器输入端和输出端之间的元件均是构成反馈电路的元件，在多级放大器电路用这种方法找出负反元件更加方便。
一个判断标准整个负反馈电路分析应该是成环路的，即从输入级放大器的输入端分析到参加负反馈放大器的输出级，再回到输入级放大器的输入端，如果分析过程中没有成环路，说明电路分析错了。
注意NPN型和PNP型三极管的不同电路分析中要用到三极管基极或发射极电压大小变化对基极电流的大小影响，对于NPN型三极管而言，当基极信号电压在增大时，引起基极电流增大，当基极信号电压减小时，引起基极电流减小变化，当发射极信号电压增大时，引起基极电流减小变化，当发射极信号电压减小时，引起基极电流的增大变化。对于ＰＮＰ型三极管，上述电压变化而引起的电流变化全部相反。
电流变化方向不能错在电路分析过程中，信号电压的变化引起电流增大还是减小变化的结果不能搞错，否则分析结果出错。如若在分析过程中，有两次将这一问题搞错，最后的结果是正确的，但分析过程是错误的。
一个方便的方法在电路分析过程中，可以假设三极管基极信号电压极性为正，也可以设它为负，最终的负反馈结果是一样的，但是设为负对电路分析不太方便，所以通常是设为正。
一种符号负反馈电路的分析也可以用符号↑或↓来分别表示信号在增大或减小。
③负反馈信号种类分析说明
在进行负反馈电路分析时，要分析出参加负反馈的信号种类，如是直流信号还是交流信号，对交流信号而言是低频还是高频信号，还是某一特定频率的信号。
分析参加负反馈的信号种类时，主要是看负反馈电路特性和整个负反馈回路的特性，有这些回路特性决定了负反馈的种类，主要有下列几种情况。
没有隔直元件若整个负反馈回路中没有隔直元器件（如没有电容器），那么直流信号可以参与负反馈，所以这时的负反馈信号是直流信号。
反馈电路中存在交流旁边情况并不是直流信号能够进行负反馈，就一定存在交流负反馈，当负反馈元件上存在交流旁路元件时，就不会存在交流负反馈，如发射极负反馈电阻可以提供直流负反馈，但当它上并联发射极旁路电容时，就只存在直流负反馈，而没有交流负反馈了。
反馈电路中的存在选频当负反馈回路存在具有选频特性的电路时，负反馈信号就有频率特性要求了，若只让低频信号参与负反馈，就是低频负反馈；若只让高频信号参与负反馈就是高频负反馈；若只让某一频率的信号参与负反馈，就是这一特定频率信号的负反馈。
2 四种典型负反馈放大器
典型负反馈放大器的共有四种，其他负反馈放大器的电路会有一些变化，但都从本质上离不开这四种典型电路，所以必须掌握这四种负反馈放大器工作原理。
2.1 电压并联负反馈放大器
如图5所示是一级共发射极放大器，它也构成了电压并联负反馈放大器。电路中，VT1是放大管，R1是集电极－基极负反馈偏置电阻，R2是集电极负载电阻，Ui是输入
信号，UO是输出信号。由于这是一级共发射极放大器，所以VT1管集电极输出信号电压的相位与基极上输入信号电压相位相反。
图5 电压并联负反馈放大器
①负反馈元件确定方法
根据接在放大器输出端与输入端之间的元器件可能是负反馈元器件这一判断方法，从电路中可以看出，接在输入端VT1管基极和输出端VT1管集电极之间的元件有R1和C2两个，所以这两个元件有可能构成负反馈电路。其他元器件都不是接在放大器的输入端和输出端之间，没有构成负反馈电路的可能，这样分析负反馈电路时重点是R1和C2。
②负反馈电阻R1分析
前面在基极偏置电路中已经介绍，R1是VT1管的集电极－基极负反馈式偏置电阻。这里根据负反馈电路的分析方法来说明接入这一电阻R1后的电路负反馈过程。
设某瞬间在VT1管基极上的信号电压增大，用＋号表示，由于VT1管是NPN型三
极管，所以当基极信号电压在增大时其基极电流在增大。另外，由于VT1管接成
共发射极放大器，它的反相作用使VT1管集电极输出信号电压在减小，用－号表
示，如图所示。这一负极性输出信号电压通过电阻R1加到VT1管的基极，造成
VT1管基极上的信号电压在减小，使净输入VT1管基极的信号电流减小，所以这
是负反馈过程，R1是负反馈电阻。
关于这一负反馈电路还要说明以下几点。
R1电路特
征
电阻R1一端接在放大器的输出端（集电极），另一端接在输入端（基极），所以R1构成反馈电路，由
分析可知是负反馈，所以R1是负反馈电阻。
电路分析
的另一种
表示方法
这一负反馈电路的工作过程还可以这样说明：设VT1管基极信号电压↑→VT1管基极电流↑（VT1是NPN
型三极管）→VT1管集电极电流↑（集电极电流受基极电流控制）→VT1管集电极信号电压↓（集电极
信号电压与电流之间成反相关系）→VT1管基极信号电压↓（通过电阻R1）→VT1管基极电流↓，所以
这是负反馈过程。
假设VT1
基极电压
下降分析
方法
这一负反馈电路的工作过程还可以设VT1管基极信号电压减小来说明：设某间VT1管的基极信号电压↓
→VT1管基极电流↓（VT1管基极电流减说明信号的负半周幅度在增大）→VT1管集电极电流↓→VT1管
集电极信号电压↑→VT1管基极信号电压↑（通过电阻R1）→VT1管基极电流↑（说明负半周周的幅度
在减小，使净输入VT1管基极的负半周信号在减小），所以这是负反馈过程。
直流和交
流双重负
反馈
由于电阻接在VT1管的基极与集电极之间，在R1回路中没有隔直流的元件，这样从VT1管集电极反馈
到VT1管基极的电流，可以是直流电流，也可以是交流信号电流，这样上述负反馈过程的分析同时适合
于直流和交流，所以R1对直流和交流信号都存在负反馈作用，是一个直流和交流双重负反馈电路。
负反馈量R1阻值大小对负反馈量的影响是这样：当R1阻值大时，从VT1管集电极加到VT1管基极的负反馈信号
就小，若大到极限情况时R1开路，此时没有负反馈信号加到VT1管的基极，便不存在负反馈。所以在这种负反馈电路中，负反馈电阻R1阻值愈大，负反馈量愈小，放大器的增益愈大。
在故障检修中，如果感觉放大器的放大量稍差点，此时可以通过减小负反馈提高放大器放大能力的简单方法来解决。
频率影响由于电阻R1对不同频率的交流信号存在相同的阻值，所以对交流信号的频率没有选择特性，这样R1对所有频率的交流信号存在相同的负反馈作用。
③高频负反馈电容C2分析
从电路中可以看出，在负反馈电阻R1上还并联了一只容量很小的电容C2 ，对C2的负反馈过程分析同电阻R1的分析过程是一样的，但电容器和电阻器的特性不同，所以这一电容的负反馈原理有所不同，主要说明以下几点。
不存在直流负反馈电容器具有隔直作用，这样VT1管集电极上的直流电压不能通过C2负反馈到VT1管基极，所以C2不存在直流负反馈的作用。
不存在音频负反馈VT1管构成的是音频放大器，而C2的容量只有100ｐＦ，这么小的电容对音频信号的容抗是很大的而相当于开路，音频信号也不能通过C2加到VT1管基极，所以C2对音频信号也不存在负反馈的作用。
只存在高频负反馈作用C2对于比音频更高的信号其容抗很小，所以集电极上的这种高频信号可以通过C2加到基极，这样C2只对频率很高的信号具有负反馈作用。
在放大器中，会产生一些高频自激现象，一旦出现这种高频自激，放大器就不能正常工作了，为此要设C2这样的高频负反馈电容。由于C2对这种高频信号具有强烈的负反馈作用，使放大器对这种高频信号的放大倍数很小，这样达到消除放大器高频自激的目的。音频放大器电路中，像C2这种作用的电容称为消振电容。
④电压负反馈判别方法
电路中R1和C2构成的是电压负反馈电路，因为这两个元将放大器输出的信号电压反馈到放大器的输入端，所以称为电压负反馈电路。
对这种电压负反馈电路的判断方法是这样：如若将放大器的输
出端对地交流短接后，放大器中不存在负反馈了，那么这是电
压负反馈电路。4-6所示电路，若将输出端对地交流短接后，
VT1管集电极交流接地，此时交流输出信号UO等于零，R1没有
交流信号加到VT1管的基极上，电路不存在负反馈信号，所以
这是电压负反馈电路。
⑤并联负反馈判别方法
见图5所示是并联负反馈电路，由R1送过来的负反馈信号是与输入信号Ui 在基极并联后加到三极管基极的，所以这是并联负反馈电路。
当负反馈信号是从三极管基极加到放大器输入端时，为并联负反馈电路，如图4-7
所示。
由于输入信号Ui和R1加来的负反馈信号都是从VT1基极加入三极管的，这两个
信号是并联的关系，所以称为并联负反馈电路。
图7 并联负反馈电路判断方法示
意图
根据电压负反馈和并联负反馈的判别方法可知，如图4-5所示电路中的R1和C2构成电压并联负反馈电路。
2.2 电流串联负反馈放大器
如图8所示是一级共发射极放大器，R3构成电流串联负反馈电路。
图8 电流串联负反馈电路
R3是VT1发射极负反馈电阻，R3接在发射极回路中，而发射极是这一放大器输入、输出回路共用端，所以R3是接在放大器的输入端和输出端之间的，它有可能构成负反馈电路。
1．负反馈电路分析
VT1发射极电流流过电阻R3后，在R3上产生电压降，这一信号电压降就是反馈信号电压。
负反馈
过程分
析
假设某瞬间VT1基极信号电压增大，这导致VT1基极电流增大，使VT1发射极信号电流增大，发射极电流
流过电阻R3，使R3上的信号压降增大，即VT1发射极信号电压增大，这导致VT1正向偏置电压（基极与发
射极之间电路）减小，使VT1基极电流减小，所以这是负反馈过程，R3构成的是负反馈电路
电阻R3上负反馈信号电压与输入信号相串联，所以这是串联负反馈电路。
【负反馈量提示】：
这种负反馈电路中，如果VT1发射极电流大小不变，负反馈电阻R3愈大，在R3上的负反馈信号电压愈大，使VT1基极电流减小量愈大，即负反馈量愈大，放大器的增益愈小，反之则相反。电路中，由于直流和交流电流都流过了负反馈电阻R3，所以R3对直流和交流都存在负反馈作用。
2．接有旁路电容的发射极负反馈电阻电路
三极管发射极电阻构成的是电流串联负反馈电路，这一电路根据是否接有发射极旁路电容和该电容容量大小不同，有多种变形电路。
如图4-9所示是接有旁路电容的发射极负反馈电阻电路，这也
是一级音频放大器。
在发射极负反馈电阻R1上并联了一只容量比较大的旁路电容
C1，其容抗远比发射极电阻R1的阻值小，VT1发射极输出的交
流信号电流全部通过C1到地，而不能流过R1。
图4-9 接有旁路电容的发射极负反馈电阻电路
R1是发射极负反馈电阻，没有接入C1时VT1发射极流出的直流电流和交流信号电流都流过R1到地，R1对直流和交流都存在负反馈作用。加入C1后R1只存在直流负反馈作用，因为交流信号电流没有流过R1，所以R1对交流信号不存在负反馈作用。
F，对于音频放大器而言，该电容容量很大了，它对所有频率音频信号呈现很小的容抗，所以它能让所有频率的音频信号通过。 从图中可以看出，C1的容量为47 判断发射极电阻存在什么样信号负反馈的方法是：
什么样的电流流过发射极电阻，就存在什么样信号电压，便存在什么样的负反馈，所以只要分析是什么样的电流流过了发射极电阻即可。
3．部分发射极电阻加旁路电容电路
如图4-10所示是部分发射极电阻加接旁路电容的电路。发射极电路中，有时
为了获得合适的直流和交流负反馈，将发射极电阻分成两只串联的形式。
R1和R2串联起来后作为VT1总的发射极电阻，分成R1和R2串联电路形式
是为了方便加入不同量的直流和交流负反馈量。
图4-10 部分发射极电阻加接旁路电
容电路
直流电流回路直流电流流过R1和R2，所以这两个电阻都有直流负反馈作用
交流电流回路VT1发射极交流电流通过R1和C1到地，没有流过R2，所以只有R1存在交流负反馈作用
采用这种发射极电阻设计的目的是获得更大的直流负反馈同时减小交流负反馈，因为交流负反馈量太大后，会使放大器的增益下降得太多。
【分析提示】：
对于这种多个发射极电阻串联电路，分析哪只电阻是直流还是交流负反馈关键是看流过该电阻的电流是什么，如果只是直流电流流过该电阻，就是只有直流负反馈。如果除直流电流外还有交流电流流过该电阻，则该电阻存在交流和直流的双重负反馈。
4．接有高频旁路电容的发射极负反馈电阻电路
F）。μF，所以VT1构成音频放大器，VT1发射极
电阻上接有一只容量较小的旁路电容C2（1μ如图
4-11所示是接有高频旁路电容的发射极负反馈电
阻电路。由于输入端耦合电容C1容量为10
图4-11 接有高频旁路电容的发射极负反馈电阻电路
直流和音频信号中的低频、中频信号都存在负反馈作用F），对音频信号中的低频和中频信号容抗远大于电阻R2的阻值，这样C2相当于呈开路状态，此时音频信号中的低频和中频信号因为C2容抗很大而流过电阻R2，所以R2对直流和音频信号中的低频、中频信号都存在负反馈作用。μ对于音频放大器而言，由于C2容量比较小（1
高频旁路电容。对于音频信号中的高频信号而言，C2容抗比较小，因为高频信号的频率高，所以容抗小。C2构成
了VT1发射极输出的高频信号电流通路，起到高频旁路的作用，所以R2没有高频负反馈作用。这
样，放大器对高频信号的负反馈量较小，对高频信号的放大倍数大于对低频和中频信号放大倍数，
这样的电路称为高频补偿电路。像C2这样只让音频信号中的高频信号流过的电容称为高频旁路电
容。
F，但是容抗已经很小，远小于发射极负反馈电阻R2，所有的高频信号通过
C2流到地线。加入了C2之后，R2没有高频信号负反馈作用，只存在直流负反馈。μ如果VT1管构成的是高频放大器（电路中的输入端耦合电容容量减小几百皮法），高频放大器的工作频率远高于音频信号频率，由于信号的频率本身高，C2容量虽然只有1
【分析提示】：
F的电容C2，在不同工作频率的放大器中所起的具体作用不同。对音频信号而言，C2只对音频信号中的高频信号进行旁路；对于高频放大器而言，则对所有的高频信号旁路。μ通过这一电路的分析可知，在进行电路分析时有时不仅要了解是什么类型放大器，了解电路中元器件的特性，有时还需要了解元器件标称值的大小，否则电路分析不准确，例如电路中同是1
5．接有不同容量旁路电容的发射极电阻电路
如图4-12所示电路中接有两种不同容量旁路电容的发射极电阻电
路。电路中，VT1构成音频放大器电路，它有两只串联起来的发射极
电阻R2和R3，另有两只容量不等的发射极旁路电容C2和C3。由于
C2容量较小，对音频信号中的高频信号容抗很小，而对中频和低频
信号的容抗大。
图4-12 接有两种不同容量旁路电容的发射极
电阻电路
负反馈电阻R2流有直流、音频信号中的低频和中频信号电流，所以存在直流、低频和中频负反馈，C2只让音频信号中的高频信号流过
负反馈电阻
R3
流有直流电流，所以只存在直流负反馈，C3让音频信号中的低、中、高频信号通过
6．判断电流负反馈电路方法
电流负反馈电路判断方法是这样：如图4-13所示，如果将放大器的输出端对地交流短接后，放大器中负反馈仍然存在，那么是电流负反馈电路，否则就不是电流负反馈电路。
图4-13 电流负反馈电路判断方法示意图
7．串联负反馈电路判断方法
当负反馈信号与输入信号在不同端点（分别是三极管基
极和发射极）加入放大器时，这是串联负反馈电路，如
图4-14所示。
图4-14 串联负反馈电路判断方法示意图
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1. 课程设计的目的与作用 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.1课程设计的作用 (1) 2设计任务及所用Multisim软件环境介绍 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2 Multisim软件环境介绍 (2) 3 电路模型的建立 (4) 4 理论分析及计算 (6) 5 仿真结果分析 (7) 5.1无极间反馈 (7) 5.2加入极间反馈 (10) 6 设计总结和体会 (14) 7 参考文献 (14)
1. 课程设计的目的与作用 1.1课程设计的目的 学习电压串联负反馈电路，掌握电压串联负反馈电路的工作原理。通过对它的学习，对负反馈对放大电路性能的影响有进一步的理解和掌握，学会对其进行静态分析、动态分析等相关运算，利用Multisim软件对电压串联负反馈电路仿真实现。 根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用Multisim软件模拟出电压串联负反馈电路课后练习题，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作，记录结果和数据；与此同时，更好的应用于以后的学习与工作中，切实对自身能力的提高有所帮助。 1.1课程设计的作用 模拟电子技术课程设计是在“模拟电子技术”课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使学生掌握数字电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析方法，重点培养学生分析问题和解决问题的能力，初步具备电子技术工程人员的素质，并为学习后继课程打好基础。 课程设计师某门课程的总结性教学环节，会死培养学生综合运用本门课程及有关选修课的基本知识去解决某一实际问题的训练，加深课程知识的理解。在真个教计划中，它起着培养学生独立工作能力的重要作用。设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
基本放大电路-多级放大-负反馈习题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
13.5习题详解 13-1固定偏置放大电路如图13-14（a）所示，图13-14（b）为三极管的输出特性曲线。试求：(1)用估算法求静态值（2）用作图法求静态值。 图13-14 习题13－1的图 解：用估算法可以求出基极电流I B BE B B 1212V 0.04mA40μA 300K V U I R - =≈== Ω 根据方程 CE C C U R I V+ = 12可以得出在输出特性曲线上横轴、纵轴上两点的坐标 为：（12V，0mA）,(0V, 2.35mA),可画出如图13-15所示的直流负载线，与 B 40μA I= 的特性曲线相交的点为Q点。由Q点分别向横轴承和纵轴做垂线，可得到 1.2mA C I=， CE 6.2V U=。 13-2 基本共发射极放大电路的静态工作点如图13-16所示，由于电路中的什么参数发生了改变导致静态工作点从Q0分别移动到Q1、Q2、Q3？（提示：电源电压、集电极电阻、
基极偏置电阻的变化都会导致静态工作点的改变）。 解：原有静态工作点为Q0点，Q0点移动到Q1点，说明基极电流增大，主要原因是基极偏置电阻减小；Q0点移动到Q2点，U CE减小，则主要原因是集电极电阻增大；Q0点移动到Q3点，I B减小，且U CE减小，主要原因是基极偏置电阻增大或电源电压减小或集电极电阻增大。 图13-16 习题13－2的图 13-3 试判断习题13-17图中的各个电路有无放大作用，简单说明理由。 图13-17 习题13－3的图 解：三极管电路处于放大状态的条件是：发射结正偏、集电结反偏，交流信号能加进电路。 a有放大作用，满足放大条件； b没有放大作用，不满足发射结正偏、集电结反偏； c没有放大作用，集电结正偏，且交流输入信号被短路； d没有放大作用，电容C1作用是隔直通交，不满足发射结正偏、集电结反偏；
难点电路详解之负反馈放大器电路 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。 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，即负反馈量愈大，负反馈放大器的增益愈小，反之负反馈量愈小，负反馈放大器的增益愈大。 正反馈也有同样的正反馈量问题。 1.2 全面了解负反馈电路种类 ①负反馈种类
多级负反馈放大器的研究 一．实验目的 (1)掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。 (2)学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运算放大器的工作特点。 (3)研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。 1)测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带； 2)比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别； 3）观察负反馈对非线性失真的改善。 二．实验原理 1.基本概念 在电子电路中，将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其他输入量的措施称为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。 实验电路如下图所示，该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1，构成了交流电压串联负反馈电路。 2.放大器的基本参数 1）开环参数 将反馈支路的A点与P点断开，与B点相连，便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即
2）闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输入电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上下限频率，可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Avf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值，即 负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为：
上述所得结果与开环测试时由式（2.5-3）所计算的理论值近似相等，否则应找出原因后重新测量。 在进行上述测试时，应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不知真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量 三．实验内容 （1）实验电路图如下所示： (2)调节J1，使开关A端与B端相连，测试电路的开环基本特性。 1)将信号发生器输出调为1kHz、20mv（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络（未接入负载时）的波特图，如下图所示。
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
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
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
负反馈放大器原理分析及设计 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。 今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。 1、框图、基本反馈方程式 负反馈电路类型很多，但根据反馈网络从基本放大电路输出取样方式（电压或电流）的不同可分为电压反馈和电流反馈：而根据反馈信号引回到输入端求和方式的不同，又分为串联反馈和关联反馈。综上所述，负反馈放大器分为四种类型，如图5.2-8所示，表5.2-8 示出它们的基本反馈方程式。 图5.2-8 四种类型负反馈放大方框图 A 电压并联负反馈 B电流串联负反馈 C 电压串联负反馈 D 电流关联负反馈
负反馈放大器的闭环增益A1，并环增益A和反馈系数B的基本关系式称基本关系式称基本反馈方程。 反馈深度是反映反馈强弱的重要物理量，其值越大负反馈越强。当反馈很深，即|AB|》1时，称为深度负反馈，则闭环增益 2、负反馈对放大器性能的影响 负反馈放大电路，以降低增益为代价，可改善许多性能。表5.2-9给出负反馈对输入电阻、输出电阻的影响；表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响；表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响。
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
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
负反馈放大电路的设计和仿真 一、实验目的 1、掌握阻容耦合放大电路的静态工作点的调试方法。 2、掌握多级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。 3、掌握负反馈对电路的影响 二、实验要求 1、设计一阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ，负载电阻1kΩ，电压增益大于100。 2、给电路引入电压串联负反馈，并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。 三、实验原理图 原理图中的滑动变组曲均为100k 图2.01 反馈接入前
图2.02 反馈接入后 四、实验过程 1、反馈接入前 （1）放大倍数： 77.703 109.893 707.078 v mV A uV == （2）输入电阻： 707.078 7.484 94.475 i uV R k nA ==Ω （3）输出电阻： 707.080 4.934 143.311 o uV R k nA ==Ω （4）频率特性：f L=326.5512Hz,f H=525.3266kHz 图2.03 频率特性曲线（5）三极管参数的测量 ①1 β与1be r的测量
111864.20800214.94.02151c b I u I u β= == 111 4.1295 6.8547602.4295be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.04 前级输入特性曲线 ②2β与2be r 的测量 222890.64300215.54.13287c b I u I u β= == 222 4.8465 6.7131721.9498be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.05 后级输入特性曲线
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
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
负反馈放大电路的设计与仿真 一、实验元件 2N2222A三极管（2个）、1mV 10KHz 正弦电压源、12V直流电压源、10uF电容（5个）、5.1KΩ1%负反馈电阻、3.0KΩ5%集电极电阻（2个）、1.50KΩ1%电阻、1.40KΩ1%电阻、1.00KΩ1%负载电阻、100Ω1%电阻、20.0KΩ1%基极电阻（2个）、10.0KΩ1%基极电阻（2个）、开关、万用表、示波器等。 二、实验原理 由于电容对直流量的电抗为无穷大，因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路各不相通，各级的静态工作点相互独立，本次实验采用了实验一的数据，所以可不必重新调节静态工作点。在实验电路中引入电压串联负反馈，将引回的反馈量与输入量相减，从而调整电路的净输入量与输出量，改变电压放大倍数、输入电阻与输出电阻。 参数选择：为了使反馈达到深度负反馈，实验中选取了5.1KΩ的负反馈电阻，同时为了不会在引入负反馈后出现交流短路的现象，将Re1分为两个部分Re11（100）和Re12（1.4KΩ）。根据实验要求，设计的两级阻容耦合放大电路如图1： 图1 两级阻容耦合放大电路原理图 三、电路频率特性测试 1、未引入电压串联负反馈前的电路频率特性
将电路中的开关J1打开，则此时电路为未引入电压串联负反馈的情况，对电路进行频率仿真，得到如图2的电路频率特性图。 图2 未引入负反馈的频率特性曲线和通频带指针读数 根据上限频率和下限频率的定义——当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率时，即将读数指针移到幅度为中频的0.707倍处，如图2，读出指针的示数，即下限频率 f L=761.6815 Hz, 上限频率f H=348.2346 KHz, 因此通频带为（348.2346×—761.6815） Hz。 调节信号源的幅度，当信号源幅度为1mV时，输出波形不失真，如图3： 图3 信号源幅度为1mV时的不失真输出波形 继续调节信号源的幅度，当信号源幅度为2mV时，输出波形出现了较为明显的失真，如图4：
两级负反馈放大器Multisim仿真 实验目的 1.了解负反馈放大器的调整和分析方法； 2.加深理解负反馈放大器对放大器性能的影响； 3.进一步掌握放大器主要性能指标的测量方法。 实验电路: 实验原理： 1.含电压串联负反馈的两级组容耦合共射放大电路 如图所示，电路具有稳定静态工作点的作用。第一级和第二级的静态工作点互不干扰，加入电压串联负反馈可以提高电路放大倍数的稳定性。
2.负反馈对电路动态性能的影响 （1）引入负反馈降低了电压放大倍数 （2）负反馈可以提高放大倍数的稳定性 （3）负反馈可扩展放大器的通频带 （4）串联负反馈可以增加输入阻抗，并联负反馈可以减小输入阻抗；电压负反馈将减小输出阻抗，电流负反馈将增大输出阻抗 本实验中的电路由两级共射放大电路组成，在电路中引入了电压串联负反馈，构成负反馈放大电路。这样电路既可以稳定输出电压，又可以提高输入电阻。 实验内容： 1.静态工作点的测量与调整 按照电路图连接好电路后，测量两个三极管的静态参数，应满足 U BEQ1=U BEQ2=0.6~0.8V,调节RW1和RW2使两个三极管的 U CEQ1=U CEQ2=(1/4~1/2)V CC，将放大器静态时测量的数据填入下表。I CQ1和I CQ2可通过发射极对地电压计算求得。 三极管静态测量结果 2.电压放大倍数及稳定性测量 测量条件为：在负反馈放大器输入端输入正弦信号，频率为1kHz，测量到输出的波形不失真即可。 用示波器在输出端监测，若负反馈放大器输出波形出现失真，可适当减小输
入电压幅度。然后分别使电路处于有（接R f）、无（不接R f)反馈状态，分别测出输出电压U0，并计算A u和A uf 。 保持上述条件不变，将V CC将低3V，或升高3V，测出A u1和Au2、A uf1和A uf2，然后重新计算变化量?A u和?A uf 、相对变化量?A u/A u和?A uf/A uf。将数据记录入下表中。 电压放大倍数及稳定性测量 3、输入输出电阻的测量 测量方法与电压放大倍数及稳定性测量相同，采用换算法分别测出有无反馈时的输入输出电阻。测量时，输入信号为f=1kHz，Us=2~3mV的正弦信号，以负载开路时输出波形不失真为前提。测量结果填入下表中。其中U01为负载R L开路时的输出电压；U o为接入负载时的电压。
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。
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| ?
负反馈放大器仿真实验报告 实验名称负反馈放大器日期2014．姓名专业船舶电子电气工程 一、实验目的 1、熟悉、掌握Multisim软件的使用 2、掌握负反馈接入前后对电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻等各项性能指标的影 响。 3、了解负反馈接入前后电路的频率特性和fL、fH值，以及输出开始出现失真时的输入 信号幅度。 二、实验原理 电路图 图4-1 带有电压中联负反馈的两级组容耦合放大器
电路图 图4-2 基本放大器 三极管两级放大器及负反馈电路原理： 1、T1发射极电流的分配关系 当输入电压为Vi 时，考虑交流通路，T1发射极电位为Vi ，根据基尔霍夫电流定律， s f e i i i =+（式1）。 e i 非常小,可认为s f i i ≈（式2）。 而 2、负反馈电阻f R 的作用 f R 起到稳定输出电压的作用。输出电压是e i 以T1、T2原来的增益放大之后的大小。当Vo 增大时，f i 增大，e i 减小，进而Vo 减小；当Vo 减小时，f i 减小，e i 增大，进而Vo 增大。f R 起到负反馈的作用。 3、电路的增益 将式3、式4带入式2，可得到电路增益的近似值 ） （式）（式43i s i s f i o f R v i R v v =-= S f S V R R R A +≈
三、实验过程 三极管两级放大器及负反馈电路的仿真结果1、静态工作点 仿真数据截图 2、测试基本放大器的各项性能指标 （1）增益的仿真结果
信号源Us截图： 输入信号Ui截图： 输出波形U L（有负载），U O（空载，即R L断开）截图 （2）测量通频带 波特仪显示结果截图：
负反馈放大电路仿真报告 一、实验目的 1．熟悉Multisim 软件的使用方法。 2．掌握负反馈放大电路对放大器性能的影响。 3．学习负反馈放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的开环和闭环仿真方法。 4．学习掌握Multisim9交流分析 5．学会开关元件的使用 二、实验原理 1. 晶体管构成的负反馈放大器电路基本结构 负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。 负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。本例以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。 图3.4-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过RF 把输出电压uo 引回到输入端，加在晶体管VT1的发射极上，在发射极电阻RF1上形成反馈电压u f 。根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。 图3.4-1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 2. 负反馈放大器的主要性能参数计算 （1）闭环电压放大倍数 u u u uf F A 1A A += ，其中：i o u u u A =
Au 为基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。 1＋AuFu ──反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。 （2）反馈系数 F1F F1 u R R R F += （3）输入电阻 Rif ＝(1＋AuFu )Ri （4）输出电阻 u uO O Of F A 1R R += 式中：Ro 为基本放大器的输出电阻。Auo 为基本放大器R L ＝∞时的电压放大倍数。 三、虚拟实验仪器及器材 双踪示波器 信号发生器 交流毫伏表 数字万用表 四、实验内容与步骤 1. 在Multisim 环境下，并画出下图3.4-2所示电路 10uF-POL 图3.4-2负反馈放大电路 2. 直流分析 （1）调节信号源 V2 的大小，使输出端在开环情况下输出不失