模拟电子技术教学讲义负反馈放大器B
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第6章 负反馈放大器
6.1 教学基本要求
主 要 知 识 点 教 学 基 本 要 求
熟练掌握 正确理解 一般了解
反馈的概念及类型 反馈的基本概念 √
负反馈放大电路的一般表达式 √
负反馈放大电路的基本类型及判别方法 √
负反馈对放大电路性能的影响 √
深度负反馈放大电路的分析及近似计算 √
负反馈放大电路的自激振荡及消除自激振荡的方法 自激振荡的条件 √
放大器的稳定性分析 √
消除自激振荡的方法 √
6.2 重点和难点
一、重点
1．反馈类型及组态的判别。
2．深度负反馈条件下放大倍数的估算。
二、难点
深度负反馈条件下电压放大倍数的估算。
6.3 知识要点
反馈的基本概念及分类
负反馈放大电路的方框图
反馈放大电路 负反馈对放大电路性能的影响
负反馈放大电路的分析与计算
负反馈放大器的稳定性问题
6.4 主要内容
6.4.1 反馈的基本概念及分类
1．基本概念
（1）反馈是将放大电路输出回路的电量（电压或电流）的一部分或者全部，通过一定的电路（反馈网络），以一定的方式（串联或并联）馈送到输入回路，进而对输入量产生影响的连接形式（或过程）。
（2）反馈放大电路由基本放大电路•A、反馈网络•F和比较环节构成。示意图如图6-1所示。
（3）开环放大倍数•••idoXXA
反馈系数of•••XXF
基本放大器反馈网络•iX•idX•fX•oX图6-1 负反馈放大器框图•A•F文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
闭环放大倍数••••••FAAXXA1iof
反馈深度••FA1，表征反馈的强弱。
2．反馈的类型
（1）按反馈的范围分
本级反馈：将同一级的输出回路和输入回路联系起来的反馈。
级间反馈：反馈网络连接在两级或两级以上的放大电路的输出回路和输入回路之间。
当反馈放大电路中既有本级反馈又有级间反馈时，影响整个放大电路性能的是级间反馈。
（2）按反馈极性分
负反馈：加入反馈后，使净输入量减小iid••XX，输出幅度下降。
正反馈：加入反馈后，使净输入量增加iid••XX，输出幅度增加。
（3）按交、直流性质分
直流反馈：反馈信号只含直流量，或者仅在直流通路中存在的反馈。用于稳定电路的静态工作点。
交流反馈：反馈信号只含有交流量，或者仅在交流通路中存在的反馈。用于改善放大电路的动态性能。
交直流反馈：反馈信号中既有直流成份又有交流成份，在交流、直流通路中都存在的反馈。既可稳定静态工作点，又可改善动态性能。
（4）按取样方式分
电压反馈：反馈信号取自负载上的输出电压，和电压成正比，反馈网络和基本放大电路并联。
电流反馈：反馈信号取自负载中的输出电流，和电流成正比，反馈网络与基本放大电路串联。
（5）按输入连接方式分
串联反馈：在输入端，反馈网络和基本放大电路串联；反馈信号是电压，并在输入端进行电压比较。
并联反馈：在输入端，反馈网络和基本放大电路并联；反馈信号是电流，并在输入端进行电流比较。
综上所述，交流负反馈电路共有四种类型：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。
3．反馈极性、类型及组态的判断
（1）判断是否存在反馈
除正向放大通路外，是否存在将输出回路和输入回路相连接的通路，即反馈通路； 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
反馈至输入端不能接地，否则不是反馈。
（2）正、负反馈极性的判断――瞬时极性法
①在输入端，先假定输入信号的瞬时极性，可以用“＋”、“－”或“↑”、“↓”表示。
②从输入到输出，再通过反馈网络回到输入端，依次标出各连接点的瞬时极性。（电容电阻不改变极性；共射、共集电路发射极和基极同相、集电极和基极反相；共基电路集电极和发射极同相）。
③观察引回到输入端的反馈量的瞬时极性，若使净输入增加为正反馈；若使净输入减少为负反馈。
（3）电压、电流反馈的判断
令负反馈放大电路输出电压为零（即将输出端短路），若反馈也随之为零（即反馈信号消失），则说明电路中引入了电压反馈；若反馈量依然存在，不为零，则说明电路引入了电流反馈。
对共射放大电路，若反馈从集电极引出，为电压反馈，从发射极引出，为电流反馈。但对共集放大电路，若反馈从射极引出，则为电压反馈，从集电极引出，为电流反馈。
（4）串联、并联反馈的判断
假设输入端交流短路，若反馈作用消失，则为并联反馈；反之为串联反馈。如图6-2所示。或者说反馈量与输入量加在放大电路输入回路的不同节点上时为串联反馈；反馈量与输入量加在放大电路输入回路的相同节点上时为并联反馈。
6.4.2 负反馈放大电路的方框图
根据负反馈的四种类型或者组态，可画出四种方框图形式，如图6-3所示。基本放大电路对信号源而言相当于一个电阻，即输入电阻iR；对负载而言为一个电源，既可表示为电流源（电流负反馈），也可以表示为电压源（电压负反馈）。反馈网络对输出而言相当于一个电阻，对输入端而言相当于一个受控源，既可以表示为受控电流源（并联负反馈），也可以表示受控电压源（串联负反馈）。
四种负反馈放大电路的•••idoXXA、of•••XXF、•••iofXXA的具体含义如表6-1所示。
表6-1
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
开环电压增益 开环互阻增益 开环互导增益 开环电流增益 AA•iX•fX•iX•fX•fX•iX•iX•fX•iX•fX•iX•fX(a)(b)图6-2 基本放大器输入回路的串联、并联结构样例(a) 串联结构(b) 并联结构文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
电压反馈系数 互导反馈系数 互阻反馈系数 电流反馈系数
闭环电压增益 闭环互阻增益 闭环互导增益 闭环电流增益
6.4.3 负反馈对放大电路性能的影响
1．使放大电路的放大倍数下降 ••••FAAA1f。
2．使放大倍数的稳定性增加 ••••••AAFAAAfd11df。
3．使放大电路的通频带扩展：HmHf)1(fFAf••、LmLf11fFAf••，其中m•A为基本放大电路的中频增益。
4．使放大电路的非线性失真减少。
5．可以抑制来自负反馈环内的干扰和噪声。
6．负反馈会改变电路的输入、输出电阻。其对输入、输出电阻的影响见表6-2。
表6-2
反馈类型 串联负反馈 并联负反馈 电压负反馈 电流负反馈
影响
效果 提高输入电阻
减小从信号源取用的电流 降低输入电阻 降低输出电阻
稳定输出电压 提高输出电阻
稳定输出电流
备注 o•A为负载开路时的开环电压增益 o•A为负载短路时的开环电流增益
用途 电压放大 电流－电压转换 电压－电流转换 电流放大
6.4.4 放大电路引入负反馈的一般原则
1．为了稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善动态性能，应引入交流负反馈。
2．根据信号源的性质决定引入串联还是并联负反馈。当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为了增大放大电路的输入电阻，以减小信号源的输出电流和内阻上的压降，应引入串联负反馈；当信号源为恒流源或内阻很大的电流源时，为了减小放大电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入并联负反馈。
3．根据负载对放大电路输出量的要求，决定引入电压还是电流负反馈。当负载需要稳定电压信号或希望电路的带负载能力强时，引入电压负反馈；当负载需要稳定电流信号时，引入电流负反馈。
4．根据交流负反馈四种组态的功能，在需要进行功能变换时，选择合适的组态。若需要将电流信号转换为电压信号，应引入电压并联负反馈；若需要将电压转换为电流信号时，应引入电流串联负反馈；等等。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
6.4.5 负反馈放大电路的分析与计算
负反馈放大电路的小信号动态分析，常用深度负反馈条件下的近似计算法。
深度负反馈条件：11••FA 。
深度负反馈下的闭环增益近似计算公式为：
即在深度负反馈条件下，闭环增益与有源器件的参数无关，基本由反馈网络的参数决定，故闭环增益的稳定性好。其计算有以下两种方法。
1．利用公式••FA1f近似计算
这里的f•A是广义的，其含义因反馈组态而异，见表6-1。如果要计算电路的电压增益，除电压串联负反馈外，其它几种增益都要转换。其一般步骤为：
（1）根据不同的反馈类型或组态，求解不同量纲的反馈系数•F；
（2）计算闭环增益f•A；
（3）转换为电压增益•ufA
电压串联：uiouf1••••FUUA
电压并联：giorf1••••FIUA；
srfsioioufRARIUUUA••••••
电流串联：riogf1••••FUIA ； LgfiLoioufRAURIUUA••••••
电流并联：iioif1••••FIIA；
sLifsiLoioufRRARIRIUUA••••••
2．利用oi••XX近似计算
对于串联负反馈，fi••UU，相当于0id•U，这一特性称为“虚短”。
对于并联负反馈，fi••II，相当于0id•I，这一特性称为“虚断”。
利用“虚短”、“虚断”的特性，往往可以方便地求出输出电压和输入电压之间的关系式，简捷地求得闭环电压增益。这是分析深度负反馈电路的一种实用方法。
6.4.6 负反馈的稳定性问题
负反馈可以改善放大电路的性能指标，但负反馈引入不当，会引起放大电路自激振荡。由放大电路的频率特性可知，由于电抗性元件和电抗性参数的存在，放大电路在高频区和低频区会产生附加相移。当附加相移达到一定程度时，就会使负反馈变为正反馈，从而有可能引起电路的自激振荡。
1．自激振荡条件
