交流负反馈的四种组态及一般表达式

主要内容8-3 交流负反馈放大电路的四种退出开始电压串联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈电流串联负反馈负反馈的类型负反馈的四种类型及判断方法从输出端看，反馈量是取自于输出电压（电压反馈），还是取自于输出电流（电流反馈）；即反馈的目的是稳定输出电压，还是稳定输出电流。

从输入端看，反馈量与输入量是以电压方式相叠加（串联负馈），还是以电流方式相叠加（并联反馈）；即反馈的结果是减小净输入电压，还是减小净输入电流。

因此，交流负反馈有四种组态：当输出信号为电压u o 时，判断方法：假设将负载短路，若反馈量消失，则为电压反馈，否则为电流反馈u I 基本放大电路LR +-ou试判断下图所示放大电路是电压还是电流反馈？f u ⋅I u 解：假设将负载短路，反馈量依然存在，因此为电流反馈电路。

试判断下图电路是电压反馈还是电流反馈？A iI ⋅oX ⋅'U R 串联反馈电路：基本放大电如图所示负反馈放大电路中，相关电位及电流的瞬时极性和电流方向如图中所标注。

试判断该放大电路的反馈是：，并求差后放大，所以从输入端看放大电路、反馈电路以及信号源三者间是一种并联关系，因解：AOu LR I i D i Pu i解：v (()i v +id v v(a)电压串联负反馈电路(b)电流串联负反馈电路(c)电压并联负反馈电路(d)电流并联负反馈电路.uuA L R .oU .'i U.U U ⋅.iu A L R .oU.'i U.U iU ⋅.oI .uiA .oU .iuF I 'i.ii A .oU .iiF I .'i I总结：判断是电压反馈还是电流反馈，从输出回路分析判断是串联反馈还是并联反馈，从输入回路分析反馈量取自电压时为电压反馈反馈量取自电流时为电流反馈。

虚拟短路法：将负载短路，若反馈量消失，则为电压反馈，否则为电流反馈。

串联负反馈，所加信号为电压源；并联负反馈，所加信号为电流源；一般来讲，放大电路中引入电压负反馈还是电流负反馈，取决于负载欲得到稳定的电压还是电流；电路中引入串联还是并联，取决于输入信号是恒压源还是恒流源。

负反馈放大器的四种基本组态及其闭环电压放大倍数负反馈放大器的反馈组态有四种：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。

1. 电压串联负反馈依据定义：开环增益X o X i ' = U o U i ' （很大）反馈系数F uu = X f X o = U f U o = R e1 R e1 + R f闭环增益A uuf = U o U i = A uu 1+ F u A uu依据深度负反馈状况下，闭环放大倍数的估算公式A ˙ f ≈ 1 F ˙ 或X ˙ i ≈ X ˙ f 得闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = A uu 1+ F uu A uu ≈ 1 F uu = R e1 + R f R e12. 电压并联负反馈依据定义开环增益A ui = X o X i ' = U o I i ' （很大，有量纲，量纲是电阻，放大倍数广义化）反馈系数F iu = X f X o = I f U o = 1 R f （有量纲，量纲是电导）闭环增益A uif = U o I i = A ui 1+ F ui A ui （有量纲，量纲是电阻）同样，依据深度负反馈状况下闭环放大倍数的估算公式A ˙ f ≈ 1 F ˙ ，得闭环放大倍数A uif ≈ 1 F iu = R f 通过转换，得闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = U o I i R 1 = A uif 1 R 1 = R f R 1 另，若依据深度负反馈状况下的关系式X ˙ i ≈ X ˙ f ，这里X i = I i = U i R 1 ，X f = I f = U o R f ，可以直接求出闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = R f R 1 。

3.电流串联负反馈开环增益A iu = X o X i ' = I o U i ' （量纲是电导）反馈系数F ui = X f X o = U f I o = R 1 （量纲是电阻）闭环增益A iuf = I o U i = A iu 1+ F ui A iu （量纲是电导）深度负反馈状况下，闭环放大倍数A iuf = I o U i ≈ 1 F ui = 1 R 1闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = I o R L U i = R L R 14. 电流并联负反馈开环增益A ii = X o X i ' = I o I i '反馈系数F ii = X f X o = I f I o = R 3 R 3 + R f （反相端虚地）闭环增益A iif = I o I i = A ii 1+ F ii A ii深度负反馈状况下，X ˙ i ≈ X ˙ f 。

第六章放大电路中的反馈自测题一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。

（1）若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。

（）（2）负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。

（）（3）若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。

（）（4）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。

（）解：（1）×（2）√（3）×（4）√1 / 18二、已知交流负反馈有四种组态：A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C 或D。

（1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入；（2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入；（3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入；（4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入。

解：（1）B （2）C （3）A （4）D2 / 18三、判断图T6.3所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数A 或f s u A 。

设图中f u所有电容对交流信号均可视为短路。

Array图T6.33 / 184 / 18解：图（a ）所示电路中引入了电流串联负反馈。

反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 31321f 32131 R R R R R R A R R R R R F u 式中为电流表的等效电阻。

图（b ）所示电路中引入了电压并联负反馈。

反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 12f 2 1R R A R F u图（c ）所示电路中引入了电压串联负反馈。

反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数fu A 分别为 1 1f u A F 图（d ）所示电路中引入了正反馈。

6.2 负反馈放大电路的四种基本组态分析要点四种负反馈组态反馈组态的判断1.交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有稳定的比例关系,任何因素引起的输出量的变化均将得到抑制交流负反馈使电路的放大能力下降.2.反馈量是对输出量的取样,其数值与输出量成正比3.负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减从而得到调整电路的净输入量和输出量对具体负反馈放大电路,应首先研究以下问题•从输出看,反馈量是取自于输出电流还是输出电压•从输入看,反馈量与输入量是以电压还是电流形式叠加若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形式相叠加时称为串联反馈当反馈量与输入量以电流形式相叠加时称为并联反馈1、电压串联负反馈二、四种负反馈组态F i D u u u -=o F u R R R u 211+=+-u F+-u D u iu o R 1R 2AI o u R R u ⎪⎭⎫⎝⎛+≈1212、电流串联负反馈1R i u o F ⋅≈+-u i u oR L R 1+-u F +-A u D +-i o F i D u u u -=Lo o R i u ⋅=I F u u ≈I o u R i 11≈结论1.电压负反馈能稳定输出电压电流负反馈能稳定输出电流2.串联负反馈电路的输入电流很小,适用于输入信号为恒压源或近似恒压源的情况+-u F+-u Du iu oR 1R 2A +-u iu o R LR 1+-u F+-Au D +-i oFI D i i i -=+ -u oR 1R 2Ru Ii Ii F i D=≈P N u u 2R u i oF -=FI i i ≈22211I o I Iu R u i R R u R R ≈-=-=-所以i F+-+-u oR 1R FR 2u i R LR 3+-i Ii o i DFI D i i i -=0=≈P N u u oFF I i R R R i i +-=≈33IF o i R R i ⋅⎪⎭⎫⎝⎛+-≈31四种反馈组态的放大倍数电路中引入不同组态的交流负反馈可实现不同的控制关系它们的放大倍数具有不同的物理意义电压串联负反馈电路i o uuf u u A ∆∆=电流串联负反馈电路i o iuf u i A ∆∆=电压并联负反馈电路i o uif i u A ∆∆=电流并联负反馈电路io iifi i A ∆∆=三、反馈组态的判断1. 电压负反馈与电流负反馈的判断令负反馈放大电路的输出电压为零若反馈量也随之为零,则电路中引入了电压负反馈若反馈量依然存在,则电路中引入了电流负反馈2. 串联负反馈与并联负反馈的判断若反馈信号为电压量,与输入电压相加获得净输入电压则为串联反馈若反馈信号为电流量,与输入电流相加获得净输入电流则为并联反馈[举例] 判断下图各电路中反馈的极性和组态uo 电压串联负反馈 C1 + u T be + + C2 + ui - 减小 + uf - Re uo - 上一页返回下一页减小Rs ii if io Re2 if uo - us ~ - + 电流并联负反馈上一页返回。

交流负反馈的四种组态
交流负反馈可以通过四种不同的组态来描述。

1. 线性组态:在这种组态中,交流负反馈仅由反馈线路的电阻值
决定,也就是说,输出与输入之间的比率始终保持常数。

输出与输入之间的比例关系可以用一个直线来表示。

例如,一个放大器的输出与输
入之间的比率保持在1:1的水平。

2. 非线性组态:在这种组态中,交流负反馈不仅由反馈线路的电
阻值决定,还受到其他因素的影响,例如反馈线路的电容值、反馈线路的电感值、输入信号的平方根等。

输出与输入之间的比率关系不再是直线,而是一个曲线。

例如,一个放大器的输出与输入之间的比率关系可能随时间发生变化,是一个波动的曲线。

3. 线性-非线性组态:在这种组态中,反馈系统与放大器之间是
一个线性系统,也就是说,输出与输入之间的比例关系与反馈线路的
电阻值和电容值成正比。

但是,当输入信号发生变化时,反馈系统可能会产生非线性效应,从而使输出与输入之间的比率关系发生改变。

例如,一个放大器的输出可能会随着输入信号的增加和减小而发生变化。

4. 准线性组态:在这种组态中,反馈系统与放大器之间是一个准
线性系统。

输出与输入之间的比率关系可以通过反馈线路的电阻值和
电容值来确定,但是,与线性组态不同的是,反馈系统可能会引入噪声和失真。

例如,一个放大器的输出可能会受到外部噪声的影响,从而变得不稳定。

模拟电子技术
知识点：
负反馈放大电路的四种组态
1.电压串联负反馈放大电路
▪输入以电压形式求和（KVL ）：v id =v i -v f ▪稳定输出电压特点：
▪电压控制的电压源R L ↓→v o ↓→v f ↓→v id (=v i －v f )↑
v o ↑
2.电压并联负反馈放大电路
▪输入以电流形式求和（KCL ）：i id =i i -i f ▪稳定输出电压
▪
电流控制的电压源
特点：
3.
电流串联负反馈放大电路
▪输入以电压形式求和（KVL ）：v id =v i -v f ▪稳定输出电流▪电压控制的电流源特点：
R L i o v f (=i o R f ) v i 一定时 v i d
i o
4.
电流并联负反馈放大电路
▪输入以电流形式求和（KCL ）：i id =i i -i f ▪稳定输出电流
▪电流控制的电流源
特点：
特点小结
串联反馈：输入端电压求和（KVL）
并联反馈：输入端电流求和（KCL）
电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+) (+)
级间电压串联负反馈(+)
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+)
(-)(+)
电压并联负反馈
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+)
(+) (+)
电流串联负反馈
知识点：
负反馈放大电路的四种组态。

第二节 交流负反馈的基本类型一、负反馈放大电路的一般关系式图4-1是负反馈电路的一般框图，符号○×表示比较环节，用以比较输入信号X &i 和反馈信号X&f ，在负反馈时，X &f 与X &i 极性相反，所以净输入量为 （4-1） fi id X X X &&&−=基本放大电路的输出信号X&o 与净输入信号X &id 之比称为开环放大倍数，即 id o X X A &&&= （4-2）反馈网络的反馈系数为反馈信号F&X &f 与放大电路输出信号X &o 之比，即 o f X X F &&&= （4-3） 负反馈放大电路的输出信号X&o 与输入信号X &i 之比称为闭环放大倍数，即 ido f X X A &&&= （4-4） 经推导，引入负反馈后的电压放大倍数为F A 1A X X A id o f &&&&&&+== （4-5） 式（4-5）为负反馈放大电路的闭环放大倍数或闭环增益表达式，表明引入负反馈后的闭环增益是开环增益的的fA &A &F A11&&+倍。

其中，分母F A 1&&+是衡量反馈强弱程度的一个重要指标，称为反馈深度。

F A1&&+越大，反馈越深，闭环增益越小。

需要说明的是，本章讨论的放大电路主要工作在中频区，这样信号通过放大电路与反馈网络时都不会产生相位移动，故放大倍数和反馈系数都可以用实数表示。

二、交流负反馈的四种组态由图4-1-1可见，反馈网络连接于输出与输入端之间。

按反馈网络在输出端的连接方式可将反馈分为电压反馈和电流反馈；按反馈网络在输入端的连接方式则可分为串联反馈和并联反馈。