[配套]第4章放大电路中的反馈汇总.

解： A0＝104时，
Af
A0 1 A0F

1

104 104
0.01

99
A0＝8×103时，
Af
A0 1 A0F

1

8
8103 103
0.01

98.8
开环放大倍数A0的相对变化量为： 闭环放大倍数Af的相对变化量为：
A0 A0

8103 104 104
20%
闭环放大电路的输出电阻rof比无反馈时的开环放大电路 的输出电阻ro减小 （1+AOF） 倍
•在放大电路中，把输出回路的电量（电压或电流）馈送到 输入回路的过程称为反馈。
•本章主要讨论负反馈对放大电路性能的改善。
•从反馈基本概念出发，应用瞬时极性法判断反馈极性并确定 四种类型的反馈组态。
4.2 反馈方式
• 根据反馈信号是直流量还是交流量——分为直流反馈和交 流反馈。
• 根据反馈信号Xf与放大电路输出信号XO的采样关系——分 为：电压负反馈与电流负反馈。
• 根据反馈信号与放大电路输入信号的叠加关系——分为串 联负反馈与并联负反馈两种。
直流反馈和交流反馈
直流反馈的反馈信号是直流量，它影响放大电路的直流性能。 分压式偏置放大电路中射极电阻RE就起着直流电流负反馈的作 用，它把静态电流IC反馈回输入回路，调节输入偏置电流IB，从 而稳定静态工作点。
的重要参数，其值越大，放大倍数下降越多，说明反馈越深，
对放大电路的影响越大。
• 深度负反馈——
1 A0F 1
Af
A0 1 A0F

1 F
在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反馈系数的倒数，与有源器件的 参数基本无关。一般反馈网络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因 此深度负反馈时的放大倍数比较稳定。
用瞬时极性法判断反馈的极性
瞬时极性法——先假设在某时刻外加输入信号的瞬时极性 为正，根据放大原理确定输出信号的瞬时极性，再由反 馈电路确定反馈信号的瞬时极性。
比较外加输入信号与反馈信号的瞬时极性，即可判断反馈 的极性。如反馈信号使净输入信号增强，即为正反馈， 反之．如反馈信号使净输入信号减小，则为负反馈。
Af 98.8 99 0.2%
Af
99
4.4.2 减小非线性失真
• 负反馈改善波形失真，反馈愈深，波形失真愈小。
• 波形改善的实质是产生一相反失真的波形来矫正输出波 形的失真。
4.4.3 扩展放大电路的通频带
通常把放大倍数在高频和
低频区分别下降到中频 区时放大倍数的0.707倍
时的频率叫作上限截止 频率fH和下限截止频率fL。 它们之差称为放大电路 的通频带或称带宽。
注意：反馈深度与反馈系数的区别！
4.4 负反馈对放大电路性能的改善 4.4.1 提高放大倍数的稳定性
Af A0
1 1 A0 F

(1
A0 A0
F F
)2

(1
1 A0
F
)2
Af

XO Xi
A0 1 A0 F
Af 1 A0 Af 1 A0 F A0
负反馈放大电路的四种组合方式
电流串联负反馈
电压并联负反馈
电流并联负反馈
电压串联负反馈
正反馈和负反馈
正反馈和负反馈的判断法之一：瞬时极性法
在放大电路的输入端，假设一个输入信号的电压极性，可用 “+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信号传输方向依次判断相 关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时电压极性。如果 反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反 馈。fBiblioteka ' H (1
A0F )
fH
f
' L

fL 1 A0F
• 有反馈时闭环放大电路的通频带比无反馈时开环放大 电路的通频带扩展了（1+AOF）倍。
4.4.4 改变放大电路的输入电阻和输出电阻
(1)串联负反馈使放大电路的输入电阻增加
rif
Ui Ii
Ud U f Ii
Ud Ii
(1 A0F) (1 A0F) ri
性元件组成，设F是反馈电路的反馈系数。 X F FX O
放大电路的净输入信号Xd是信号源输入信号Xi和反馈信号
Xf的差值信号，即： X d X i X F
正反馈与负反馈
(1)正反馈——外加输入信号Xi与反馈信号XF相位相反，则基 本放大电路的净输人信号Xd加强。 Xd Xi X f Xi
交流反馈的反馈信号是交流量，它对放大电路的交流性能产 生多方面的影响。
在许多电路中，直流反馈和交流反馈同时存在。
2kΩ电阻起直流电流负反馈的作用，500Ω电阻既起直流负 反馈又起交流电流负反馈作用。只要分别画出放大电路的 直流通路与交流通路，就可区分直流反馈与交流反馈。
直流反馈仅存在于直流通路，交流反馈仅存在于交流通路。
经Rf 加在E1上的是交流负 反馈。反馈信号和输入信号 加在三极管两个输入电极， 故为串联反馈。
R1——直流电流并联负反馈
Rf——交流电压串联负反馈
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，可知是负 反馈。因反馈信号和输入信号加在运放两个输入端，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。
A0 1 A0 F
X f X d

X o X d
X f X o
AoF
A F 称为环路增益
环路增益指放大电路和反馈网络所形成环路的增益
反馈深度 1 A0F 称为反馈深度
Af
XO Xi
A0 X d Xd X f
A0 1 A0 F
若 1 A0F 0 ，则 Af 。此时电路即使无输入信号，
正反馈和负反馈的判断法之二：
正反馈可使输出幅度增加，负反馈使输出幅度减小。在明确串 联反馈和并联反馈后，正反馈和负反馈可用下列规则来判断：
反馈信号和输入信号加于输入回路一点时，瞬时极性相同的为 正反馈，瞬时极性相反的是负反馈；反馈信号和输入信号加于 输入回路两点时，瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的 是正反馈。
4.1 反馈的基本概念 4.2 反馈方式 4.3 负反馈放大电路的放大倍数 4.4 负反馈对放大电路性能的改善
4.1．反馈的基本概念
放大电路中，信号的传输是从输入端到输出端，这个 方向称为正向传输。 反馈就是将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路 的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大 电路的输入端。反馈信号的传输是反向传输。
(2)并联负反馈使放大电路的输入电阻减小
rif
Ui Ii
Ui Id I f

Ui
ri
Id (1 A0F ) 1 A0F
(3)电流负反馈使放大电路的输出电阻增大
闭环放大电路的输出电阻rof比无反馈时的开环放大电路的输出电 阻ro增大（1+AOF） 倍
(4)电压负反馈使放大电路的输出电阻减小
负反馈放大电路的闭环放大倍数的相对变化比开环放大倍
数的相对变化下降了 1 A0F 倍。负反馈愈深，1 A0F
愈大，闭环放大倍数愈稳定。
放大电路稳定性提高后，在输入量一定时，就 可得到较稳定的输出（电压输出或电流输出）
电压负反馈能稳定输出电压
电流负反馈能稳定输出电流
例1 某放大电路的开环电压放大倍数A0＝104，如果由于某种原因，使A0 下降为8×103。现引入反馈系数F=0.01负反馈，试求闭环电压放大倍数Af 和开环电压放大倍数A0的相对变化量。
正反馈
假设某时刻输入信号ui的极性为正，则了T1集电极的交流信号 的瞬时极性为负，T2发射极的交流信号的瞬时极性也为负，反 馈到T1发射极的反馈信号ui为负，使T1发射极的电位降低．净 输入信号ube加大，因此是正反馈。
负反馈
假设某时刻输入信号ui的极性为正，则T l集电极的交流信号的 瞬时极性为负，T2发射极的交流信号的瞬时极性也为负，反馈 电路的反馈电流if增加，流入T l基极的净输入电流ib减小，因此 是负反馈。
• 正反馈在一定程度上提高了整个电路的电压放大倍数，主
要用于振荡电路和脉冲数字电路中。
• 当反馈信号Xf等于外加输入信号Xi时，即使去掉外加输入信 号Xi，放大电路仍有输出，称为自激振荡。
正反馈会使放大电路的工作稳定性及其他许多性能指标变差， 所以放大电路中一般不使用正反馈。
(2)负反馈——外加输入信号Xi与反馈信号Xf 相位相同， 则基本放大电路的净输入信号Xd降低。
Xi
Xd
Xo
－
反馈电路 F Xf
几个基本概念
放大电路在未加反馈时，信号只有从输入到输出一个传递 方向，称为开环放大电路，也称为基本放大电路。设A0
是基本放大电路的开环电压放大倍数。 X o A0 X d
放大电路加上反馈电路时，反馈电路从输出取反馈信号反 向传递到输入端，放大电路与反馈电路构成闭合环路， 这称为闭环放大电路。反馈电路一般由电阻、电容等线
Xd Xi X f Xi
负反馈虽然会降低放大电路的放大倍数，但却 能显著改善放大电路的工作稳定性及其他许多 性能指标，故广泛应用于各种放大电路中。
分压式偏置放大电路之所以 能稳定静态工作点Q，主要是 利用发射极电阻RE的反馈作 用。RE既在直流通路的输入 回路，又在直流通路的输出 回路。
放大电路无反馈也称开环，放大电路有反馈也称闭环。
反馈就是把放大电路的输出信号(电压或电流)的 一部分或全部通过一定形式的电路送回到输入 端，和原输入信号共同作用于基本放大电路， 控制其输出。这种从输出端反送到输入端的信 号称为反馈信号，传送反馈信号的电路称为反 馈电路。