放大电路中的负反馈

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放大电路中的反馈

作者：李翔 乔荣学 曹灿华 翟堃

来源：《硅谷》2011年第07期

摘要： 研究放大电路中的反馈主要有定量分析与定性分析两种方法，然而，对于复杂的电路问题，定性分析具有快捷、直截了当的特点。主要针对负反馈的定义、四种组态及类型判别、性能影响以及对引起不稳定的因素等方面做简单的定性分析。

关键词： 负反馈；四种组态；性能影响；自激振荡；定性分析

中图分类号：O441.1文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0410039－01

1 负反馈的定义

通过一定的方式将电路或系统的输出量全部或部分送回到它的输入端，使电路或系统的工作特性有所改变，这样的过程称为反馈。具有反馈的电路或系统，若反馈的效果增强了电路或系统的净输入信号，则称为正反馈；反之，若引入反馈后削弱了电路或系统的净输入信号，则称为负反馈。从负反馈的定义上，我们可以得到：① 反馈量实质是对输出量的取样，其数值与输出量成正比。② 负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减，从而调整电路的即输入量与输出量。

另外，讨论反馈问题时，经常会遇到输入量（又称给定值或输入信号）、输出量（又称被调量）和净输入信号等名词，要注意各量之间，尤其是净输入信号与输入量之间的联系与区别。净输入信号表示真正加到放大器上的信号，而输入量是外界送来的信号。在负反馈电路中，净输入信号等于输入量与反馈量之差，只有在反馈量为零时，净输入信号才与输入量相等。

2 负反馈的四种组态及判别

2.1 负反馈的四种组态

当反馈量取自输出电压时称为电压反馈，取自输出电流时称为电流反馈；当反馈量与输入量以电压方式相叠加时称为串联反馈，以电流方式相叠加时称为并联反馈；因此，负反馈的有四种组态，即电压串联、电压并联、电流串联和电流并联。负反馈四种组态，而每一种组态对放大器性能特别是对放大器的输入及输出电阻的影响又不同，这就要求使用者会判别负反馈的类型，而其类型判别集中反映在对其叠加方式及采样方式的判别上。

§7.5 放大电路中的负反馈（一）

——反馈的基本概念、类型

教学目标：1、理解反馈的基本概念

2、掌握反馈的类型

3、掌握负反馈的四种基本形式

德育目标：培养学生严谨的工作态度和治学作风

培养学生理解问题的能力

教学重点：反馈的类型、负反馈的四种基本形式

教学难点：反馈的概念、电压电流反馈、串并联反馈的理解

课时安排：1课时

课 型：新授

一、组织教学：清点人数、纠正坐姿等

二、教学过程：

（一）导入新课：

学期末的《致家长一封信》，通过学生评语，反映学生在校的表现，为了了解学生在家的表现，让同学们在下学期有更好的表现，学校要求家长把学生在家的表现也通过《致家长一封信》传达给学校，这其实就是一种信息反馈。

同样，在我们电子技术中，为了进一步改善放大电路的工作性能，满足实际应用的需要，可在放大电路中引入反馈。

（二）讲授新课：

1、反馈的基本概念

（1）、反馈的定义

所谓反馈，就是将放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全

部，通过一定的反馈网络（又为反馈电路）送回到输入端并与输入信号合成的过程。

类比的方法

学生更易理解、接受

化整为零：

取

送

合

（理解记忆） 带有反馈网络的放大电路称为反馈放大器。

（2）、反馈放大器的组成

反馈放大器由基本放大电路和反馈网络组成。其方框图如图7-5-1所示。

基本放大电路：如共发射极基本放大电路，单级或多级。

作用：完成对输入信号的放大。A 是其放大倍数。

反馈网络：联系输出端与输入端的环节，多数由电阻元件组成。

作用：完成了从输出到输入的回送。

图中的F 为反馈系数，是反馈信号和输出信号的比值。

图7-5-1 反馈放大器的方框示意图

Xi：输入信号

Xf：反馈信号

Xi′：净输入量

Xo：输出信号

一． 负反馈放大电路

为了让放大电路稳定地工作，可以给放大电路增加负反馈电路，带有负反馈电路的放大电路称为负反馈放大电路。

1． 电压负反馈放大电路

电压负反馈放大电路的电阻R1除了可以为三极管VT提供基极电流Ib外，还能将输出信号一部分反馈到VT的基极（即输入端）由于基极与集电极是反相关系，故反馈为负反馈，用前面介绍的方法还可以判断出该电路的反馈类型是电压、并联、交直流反馈。

负反馈电路的一个非常重要的特点就是可以稳定放大电路的静态工作点。

由于三极管是半导体元件，它具有热敏性，当环境温度上升时，它的导电性增强，Ib、Ic电流会增大，从而导致三极管工作不稳定，整个放大电路工作也不稳定。给放大电路引入负反馈电阻R1后就可以稳定Ib、Ic电流，其稳定过程如下：

当环境温度上升时，三极管VT的Ib、Ic电流增大—流过R2的电流I增大（I=Ib+Ic，Ib、Ic电流增大，I就增大）—R2两端的电压UR2增大（UR2=I•R2，I增大，R2不变，UR2增大）—VT的C极电压Uc下降（Uc=Vcc-UR2,UR2增大，Vcc不变，Uc会减小）—VT的b极电压Ub下降（Ub由Uc经R1降压获得，Uc下降，Ub也会跟着下降）—Ib减小（Ub下降，VT发射结两端的电压Ube减小，流过的Ib电流就减小）—Ic也减小（Ic=Ib·β，Ib减小，β不变，故Ic减小）—Ib、Ic、减小到正常值。

由此可见，电压负反馈放大电路由于R1的负反馈作用，使放大电路的静态工作点得到稳定。

2． 负反馈多极放大电路

（1） 三极管电流途径

三极管VT2的电流途径为： 三有管VT1的电流途径为：

由于三极管VT1、VT2都有正常的Ic、Ib、Ie电流，所以VT1、VT2均处于放大状态。

（2） 静态工作点的稳定

给放大电路增加负反馈可以稳定静态工作点，其静态工作点稳定过程如下：

当环境温度上升时，三极管VT1的Ib、Ic电流增大—流过R1的电流Ic1增大—UR1增大—Uc1下降（Uc1=Vcc-UR1，UR1增大，Uc1下降）—VT2的基极电压Ub2下降—Ib2减小—Ic2减小—Ie2减小—流过R4的电流减小—UR4减小—Ue2下降（Ue2=UR4）—VT1的基极电压Ub1下降—Ib1减小—Ic1减小。即三极管VT1原来增大的Ib、Ic电流又下降到正常值，从而稳定了放大电路的静态工作点。

- 1 - 负反馈放大电路的四种组态

负反馈放大电路是一种重要的信号处理电路，它通过将一部分输出信号反馈到输入端，可以有效地改善放大电路的性能。在实际应用中，负反馈放大电路有许多不同的组态，本文将介绍其中的四种组态。

第一种是电压跟随器组态。它是一种简单的负反馈放大电路，使用一个普通的放大器和一个电阻器组成。它的特点是输入和输出之间存在几乎没有电压降，可以用于接驳高阻抗的信号源。

第二种是电流跟随器组态。它是一种利用晶体管的负反馈放大电路，可以用来提高放大器的输出功率和线性范围。它的输入电阻非常高，输出电阻非常低，适用于驱动低阻抗的负载。

第三种是双T网络组态。它是一种使用双T网络的负反馈放大电路，可以用来调整放大器的频率响应特性。通过改变电容和电阻的值，可以实现高通、低通、带通和带阻滤波的功能。

第四种是磁芯变压器组态。它是一种使用磁芯变压器的负反馈放大电路，主要用于音频放大器和功率放大器。它可以提高放大器的效率和功率，同时改善输出波形的失真情况。

以上是负反馈放大电路的四种常见组态。不同的组态适用于不同的应用场合，需要根据具体情况进行选择。