1海南风光第 11章 基本放大电路
11.8 电子电路中的负反馈
11.8.1 负反馈的概念
11.8.2 负反馈的类型及分析方法
11.8.3 负反馈对放大器性能的影响清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉 编
2
11.8.1 负反馈的概念凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为 反馈 。
若引回的信号削弱了输入信号，就称为 负反馈 。若引回的信号增强了输入信号，就称为 正反馈 。
3
反馈放大器 输出输入取 + 加强输入信号 正反馈 用于振荡器取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器开环闭环负反馈的作用,稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带反馈网络
±
迭加反馈信号实际被放大信号
4
基本放大电路
Ao
dX
oX
反馈网络
F
fX
放大,
d
o
o
X
X
A?
迭加：
fid XXX
负反馈框图,AO称为开环放大倍数
iX
+
–
反馈,
o
f
X
X
F?
AF称为闭环放大倍数AF=Xo / Xi
输出信号输入信号反馈信号差值信号负反馈放大器 F称为反馈系数设 Xf与 Xi
同相
5
负反馈放大器的一般关系闭环放大倍数：
放大,
d
o
o
X
X
A?
反馈,
o
f
X
X
F?
迭加：
fid XXX
AF=Xo / Xi =Xo / (Xd+ Xf)= Xo / ( + XoF)
=
Xo
Ao1
1
Ao +F
= Ao
1+AoF
6
AF=
Ao
1+ AoF
负反馈放大器的闭环放大倍数当 Ao很大时,?AoF1,AF?
1
F
结论,当 Ao很大时,负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关,只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。
7
负反馈放大器的四种连接方式反馈量 Xo 输入信号的连接方式
Uo电压
Ic电流 Ie 串联并联
(将反馈信号变为电压信号,与输入电压 ui相减,得到被放大的电压信号 ube)
(将反馈信号变为电流信号,与输入电流 ii相减,得到被放大的电流信号 ib)
四种连接方式,
(1)电流串联负反馈 (2)电压串联负反馈
(3)电流并联负反馈 (4)电压并联负反馈
8
11.8.2 负反馈的类型及分析方法负反馈的类型负反馈交流负反馈直流负反馈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作用：稳定静态工作点稳定放大倍数；
提高输入电阻；
降低输出电阻；
扩展通频带作用
9
(1) 接有发射极交流负反馈电阻的放大器
(电流串联负反馈 )
RB1
+EC
RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
uo
B C
RF
RE CE
E
ui
ube u
f
ui = ube + uf ube = ui - uf
负反馈电阻 RF
其中 uf = RF ie
ie? ic = io符合公式：
fid XXX
10
性能比较结论,
(1)放大倍数减小了,但稳定了,即受晶体管的影响减小。
(2) 输入电阻提高了,
无 RF 有 RF
放大倍数 -93 -19
输入电阻 1.52k? 5.9k?
输出电阻 5 k? 5 k?
RB1=100k?
RB2=33k?
RE=2.4k?
RF=100?
RC=5k?
RL=5k?
=60
EC=15V
rbe=1.62 k?
11
放大倍数稳定性的比较无 RF
be
L
V r
RA
=60时,Au =-93
=50时,Au =-77
有 RF =-
RL
rbe +（ 1+?） RFAF
=60时,Au =-19
=50时,Au =-18.6
12
放大倍数的近似计算
=-? RLr
be +（ 1+?） RF
AF
用反馈放大器 AF? 1F 进行计算：
若 （ 1+?） RF>> rbe,则 AF? - RLR
F
=-(5//5)/0.1=-25
uf = RF ie,uo= -RL ic
反馈系数 F= ufu
o
=- RFR
L
，则 AF? 1F RLR
F
=- =-25
=-19
13
(2) 射极跟随器 (电压串联负反馈 )
ui = ube + uf ube = ui - uf
RB
+EC
C1 C
2
RE RL uoui
ube
uf
其中 uf = uo
符合公式,fid XXX
14
性能：
（ 1）放大倍数?1
（ 2）输入电阻大
（ 3）输出电阻小
15
放大倍数的近似计算：
用公式,=
（ 1+?） RL
rbe +（ 1+?） RLAF
若 （ 1+? ） RL>> rbe,AF?1
用反馈放大器 AF? 1F 进行计算：
因为 uf = uo，所以 F= uf / uo=1； AF?1
16
(3) 在集电极与基极间接有反馈电阻的放大器 (电压并联负反馈 )
+UCC
RC
C2
C1
Rf
uS
uoib
if
ii
Rf的作用：
1.提供静态工作点
2.直流负反馈,稳定静态工作点
3.,交流负反馈,稳定放大倍数
ii = ib + if ib = ii - if 其中 if =-(uo-ube)/Rf,
即 if是由 uo形成的符合公式：
fid XXX
+
-
RS
17
(4)在两级放大器之间接有负反馈电阻的放大器 (电压串联负反馈 )
uf
ube+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2
RE1
CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
ui = ube + uf ube = ui - uf 其中 uf? uo Re1R
f+Re1符合公式：
fid XXX
18
11.8.3 负反馈对放大电路的影响
d
o
o
X
XA
o
f
X
XF
fid XXX
反馈电路的基本 方程基本放大电路
Ao
dX
oX
反馈网络
F
fX
iX
+
–
FA1
A
X
X
A
o
o
i
o
fF
Ao 开环放大倍数
AF 闭环放大倍数
Xf与 Xi同相
19
负反馈使放大倍数下降。
引入负反馈使电路的稳定性提高 。
d
f
o
f
d
o
X
X
X
X
X
XFAo
df XX
,同相，所以 0FA
o?
AF
AF
AO
1+AOFAO
1=
AF=
Ao
1+ AoF
则有,|AF|<|Ao|
1,对放大倍数的影响
20
若,1FAo 称为深度负反馈，此时：
F
1A
f
在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。
FA1
o
反馈深度
21
2,交流负反馈能改善波形的失真
Aoui
uf
ui
uo
ud
加反馈前加反馈后
Ao
F
+
–
失真改善
uo
22
3,对输入、输出电阻的影响
1、串联反馈使电路的输入电阻增加：
ioif r)FA1(r
2、并联反馈使电路的输入电阻减小：
)FA1(
rr
o
i
if?
3、电压反馈使电路的输出电阻减小：
)FA1(
r
r
o
o
of?
例如,射极输出器例如,射极输出器
23
4,对通频带的影响引入负反馈使电路的通频带宽度增加：
oof B)FA1(B
f
A
Bo
Ao?
AF?
Bf
24
负反馈放大器的分析方法
1.分析以下各电路，哪些电阻起直流负反馈作用?
1,是否是负反馈放大器？哪些电阻起交流负反馈作用?
(级间反馈用“瞬时极性法”判断是正反馈还是负反馈）
3,由给定的参数估算放大器的电压放大倍数
2002.3.18
25
瞬时极性判断法
RB1
+EC
RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
uo
B C
RF
RE CE
E
CB uu
（ 1） C点电位与 B电位变化极性相反
（ 3）若 B点电位固定
，则 C点电位与 E点电位变化极性相同
CE uu
（ 2） E点电位与 B电位变化极性相同
EB uu
26
反馈极性判断
uf
ube+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2
RE1
CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
若某种原因使 uo上升反馈效果使 uo下降交流负反馈
27
例 1
忽略 1ei
o
Fe
e
f uRR
Ru
1
1
fibe uuu
电压串联负反馈瞬时极性判断法反馈系数：
Fe
e
o
f
RR
R
U
UF
1
1
放大倍数：
1
11
e
Fe
F R
RR
FA
uf
ube+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2Re1 CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
RL
RE1
已知,Re1,Rf,求电压放大倍数
28
例 2 +UCCRC
C2
C1
Rf
uS
uoib
if
ii
RS
RL
已知,RS,Rf，求电压放大倍数
Rf,直流负反馈，
交流负反馈
FbFi IIII
忽略 ib，
忽略 ube,
S
S
S
beS
i R
U
R
UUI
F
o
F
obe
F R
U
R
UUI
S
F
S
o
F R
R
U
UA
29
例 3
+
–
C1
RC1 RC2
Re2
C2
+EC
uo
uS
+
–
T1 T2R
F R
L
RE
RS
CE
已知,RS,RF,Re2,求电压放大倍数
RF：建立第一级静态工作点；级间直流负反馈，电流反馈，
稳定各级的静态工作点
RE,Re2,局部直流负反馈，电流反馈，稳定各级的静态工作点
30
例 3（续）
RF,Re2,级间直流负反馈作用，提供并稳定静态工作点；
级间交流电流并联负反馈作用瞬时极性判断法：
2211
1122 )(
EBCC
FBiiBFEE
iiui
iiiiiiui 恒定，假设
+
–
C1
RC1 RC2
Re2
C2
+EC
uo
uS
+
–
T1 T2R
F R
L
RE
RS
CE
2Ei
2Eu
Fi
ii
1Bi
1Ci
1Cu
2Bi
交流 电流并联负反馈 放大器
31
例 3（续）
+
–
C1
RC1 RC2
Re2
C2
+EC
uo
uS
+
–
T1 T2R
F R
L
RE
RS
CE fI?
2eI?
iI?
bI?
SiS RIU
电压放大倍数的估算：
fi II
)//)((
)
//
(
22
2
22
2
2
2
2
2
2
2
LCeF
eo
LC
o
eF
e
c
eF
e
e
eF
e
f
RRRR
RU
RR
U
RR
R
I
RR
R
I
RR
R
I
32
例 3（续）
SiS RIU
电压放大倍数的估算：
fi II
)//)(( 22
2
LCeF
eo
f RRRR
RUI
f
e
LCeF
o IR
RRRR
U
2
22 )//)((
Se
LCeF
S
o
F RR
RRRR
U
U
A
2
22 )//)((
33
例 4
+EC
直流负反馈：
RE1,Re2,R1,R2,局部直流负反馈
RF1,RF2,级间直流负反馈级间交流 电压串联负反馈,
RF1
局部交流 电流串联负反馈,
Re2
+
–
C1
RC1 RC2
R2
C2
uo
ui
+
–
T1 T2
RF2
RLR
E1
CER1
Re2
RF1
34
例 4（续）
+EC
11
1
eF
e
RR
RF
+
–
C1
RC1 RC2
R2
C2
uo
ui
+
–
T1 T2
RF2
RLR
e1
CER1
Re2
RF1
1
111
e
eF
F R
RR
F
A
35
例 5 +EC
+
–
C1
RC1
R2
C2
uo
ui
+
–
T1 T2CF
RL
Re1
R1
Re2
RF
RE
反馈类型判断：设 uE2 uE1 uC1 uB2 uE2?
此放大器是交流 正 反馈放大器
36
例 6 +EC
+
–
C1
RC1
R1
C2
uo
ui
+
–
T1
T3
CF
RL
Re2
CE
Re3
RF
Re1
RC2
T2
RC3
R2
CF
此放大器是交流 正 反馈放大器
37
例 7 +EC
+
–
C1
RC1
R1
C2
uo
ui
+
–
T1
T3
CF
RL
Re2
CE
Re3
RF
Re1
RC2
T2
R2
交流 电压串联负反馈 放大器
1
1
eF
e
RR
RF
1
11
e
eF
F R
RR
F
A
11.8 电子电路中的负反馈
11.8.1 负反馈的概念
11.8.2 负反馈的类型及分析方法
11.8.3 负反馈对放大器性能的影响清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉 编
2
11.8.1 负反馈的概念凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为 反馈 。
若引回的信号削弱了输入信号，就称为 负反馈 。若引回的信号增强了输入信号，就称为 正反馈 。
3
反馈放大器 输出输入取 + 加强输入信号 正反馈 用于振荡器取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器开环闭环负反馈的作用,稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带反馈网络
±
迭加反馈信号实际被放大信号
4
基本放大电路
Ao
dX
oX
反馈网络
F
fX
放大,
d
o
o
X
X
A?
迭加：
fid XXX
负反馈框图,AO称为开环放大倍数
iX
+
–
反馈,
o
f
X
X
F?
AF称为闭环放大倍数AF=Xo / Xi
输出信号输入信号反馈信号差值信号负反馈放大器 F称为反馈系数设 Xf与 Xi
同相
5
负反馈放大器的一般关系闭环放大倍数：
放大,
d
o
o
X
X
A?
反馈,
o
f
X
X
F?
迭加：
fid XXX
AF=Xo / Xi =Xo / (Xd+ Xf)= Xo / ( + XoF)
=
Xo
Ao1
1
Ao +F
= Ao
1+AoF
6
AF=
Ao
1+ AoF
负反馈放大器的闭环放大倍数当 Ao很大时,?AoF1,AF?
1
F
结论,当 Ao很大时,负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关,只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。
7
负反馈放大器的四种连接方式反馈量 Xo 输入信号的连接方式
Uo电压
Ic电流 Ie 串联并联
(将反馈信号变为电压信号,与输入电压 ui相减,得到被放大的电压信号 ube)
(将反馈信号变为电流信号,与输入电流 ii相减,得到被放大的电流信号 ib)
四种连接方式,
(1)电流串联负反馈 (2)电压串联负反馈
(3)电流并联负反馈 (4)电压并联负反馈
8
11.8.2 负反馈的类型及分析方法负反馈的类型负反馈交流负反馈直流负反馈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作用：稳定静态工作点稳定放大倍数；
提高输入电阻；
降低输出电阻；
扩展通频带作用
9
(1) 接有发射极交流负反馈电阻的放大器
(电流串联负反馈 )
RB1
+EC
RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
uo
B C
RF
RE CE
E
ui
ube u
f
ui = ube + uf ube = ui - uf
负反馈电阻 RF
其中 uf = RF ie
ie? ic = io符合公式：
fid XXX
10
性能比较结论,
(1)放大倍数减小了,但稳定了,即受晶体管的影响减小。
(2) 输入电阻提高了,
无 RF 有 RF
放大倍数 -93 -19
输入电阻 1.52k? 5.9k?
输出电阻 5 k? 5 k?
RB1=100k?
RB2=33k?
RE=2.4k?
RF=100?
RC=5k?
RL=5k?
=60
EC=15V
rbe=1.62 k?
11
放大倍数稳定性的比较无 RF
be
L
V r
RA
=60时,Au =-93
=50时,Au =-77
有 RF =-
RL
rbe +（ 1+?） RFAF
=60时,Au =-19
=50时,Au =-18.6
12
放大倍数的近似计算
=-? RLr
be +（ 1+?） RF
AF
用反馈放大器 AF? 1F 进行计算：
若 （ 1+?） RF>> rbe,则 AF? - RLR
F
=-(5//5)/0.1=-25
uf = RF ie,uo= -RL ic
反馈系数 F= ufu
o
=- RFR
L
，则 AF? 1F RLR
F
=- =-25
=-19
13
(2) 射极跟随器 (电压串联负反馈 )
ui = ube + uf ube = ui - uf
RB
+EC
C1 C
2
RE RL uoui
ube
uf
其中 uf = uo
符合公式,fid XXX
14
性能：
（ 1）放大倍数?1
（ 2）输入电阻大
（ 3）输出电阻小
15
放大倍数的近似计算：
用公式,=
（ 1+?） RL
rbe +（ 1+?） RLAF
若 （ 1+? ） RL>> rbe,AF?1
用反馈放大器 AF? 1F 进行计算：
因为 uf = uo，所以 F= uf / uo=1； AF?1
16
(3) 在集电极与基极间接有反馈电阻的放大器 (电压并联负反馈 )
+UCC
RC
C2
C1
Rf
uS
uoib
if
ii
Rf的作用：
1.提供静态工作点
2.直流负反馈,稳定静态工作点
3.,交流负反馈,稳定放大倍数
ii = ib + if ib = ii - if 其中 if =-(uo-ube)/Rf,
即 if是由 uo形成的符合公式：
fid XXX
+
-
RS
17
(4)在两级放大器之间接有负反馈电阻的放大器 (电压串联负反馈 )
uf
ube+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2
RE1
CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
ui = ube + uf ube = ui - uf 其中 uf? uo Re1R
f+Re1符合公式：
fid XXX
18
11.8.3 负反馈对放大电路的影响
d
o
o
X
XA
o
f
X
XF
fid XXX
反馈电路的基本 方程基本放大电路
Ao
dX
oX
反馈网络
F
fX
iX
+
–
FA1
A
X
X
A
o
o
i
o
fF
Ao 开环放大倍数
AF 闭环放大倍数
Xf与 Xi同相
19
负反馈使放大倍数下降。
引入负反馈使电路的稳定性提高 。
d
f
o
f
d
o
X
X
X
X
X
XFAo
df XX
,同相，所以 0FA
o?
AF
AF
AO
1+AOFAO
1=
AF=
Ao
1+ AoF
则有,|AF|<|Ao|
1,对放大倍数的影响
20
若,1FAo 称为深度负反馈，此时：
F
1A
f
在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。
FA1
o
反馈深度
21
2,交流负反馈能改善波形的失真
Aoui
uf
ui
uo
ud
加反馈前加反馈后
Ao
F
+
–
失真改善
uo
22
3,对输入、输出电阻的影响
1、串联反馈使电路的输入电阻增加：
ioif r)FA1(r
2、并联反馈使电路的输入电阻减小：
)FA1(
rr
o
i
if?
3、电压反馈使电路的输出电阻减小：
)FA1(
r
r
o
o
of?
例如,射极输出器例如,射极输出器
23
4,对通频带的影响引入负反馈使电路的通频带宽度增加：
oof B)FA1(B
f
A
Bo
Ao?
AF?
Bf
24
负反馈放大器的分析方法
1.分析以下各电路，哪些电阻起直流负反馈作用?
1,是否是负反馈放大器？哪些电阻起交流负反馈作用?
(级间反馈用“瞬时极性法”判断是正反馈还是负反馈）
3,由给定的参数估算放大器的电压放大倍数
2002.3.18
25
瞬时极性判断法
RB1
+EC
RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
uo
B C
RF
RE CE
E
CB uu
（ 1） C点电位与 B电位变化极性相反
（ 3）若 B点电位固定
，则 C点电位与 E点电位变化极性相同
CE uu
（ 2） E点电位与 B电位变化极性相同
EB uu
26
反馈极性判断
uf
ube+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2
RE1
CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
若某种原因使 uo上升反馈效果使 uo下降交流负反馈
27
例 1
忽略 1ei
o
Fe
e
f uRR
Ru
1
1
fibe uuu
电压串联负反馈瞬时极性判断法反馈系数：
Fe
e
o
f
RR
R
U
UF
1
1
放大倍数：
1
11
e
Fe
F R
RR
FA
uf
ube+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2Re1 CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
RL
RE1
已知,Re1,Rf,求电压放大倍数
28
例 2 +UCCRC
C2
C1
Rf
uS
uoib
if
ii
RS
RL
已知,RS,Rf，求电压放大倍数
Rf,直流负反馈，
交流负反馈
FbFi IIII
忽略 ib，
忽略 ube,
S
S
S
beS
i R
U
R
UUI
F
o
F
obe
F R
U
R
UUI
S
F
S
o
F R
R
U
UA
29
例 3
+
–
C1
RC1 RC2
Re2
C2
+EC
uo
uS
+
–
T1 T2R
F R
L
RE
RS
CE
已知,RS,RF,Re2,求电压放大倍数
RF：建立第一级静态工作点；级间直流负反馈，电流反馈，
稳定各级的静态工作点
RE,Re2,局部直流负反馈，电流反馈，稳定各级的静态工作点
30
例 3（续）
RF,Re2,级间直流负反馈作用，提供并稳定静态工作点；
级间交流电流并联负反馈作用瞬时极性判断法：
2211
1122 )(
EBCC
FBiiBFEE
iiui
iiiiiiui 恒定，假设
+
–
C1
RC1 RC2
Re2
C2
+EC
uo
uS
+
–
T1 T2R
F R
L
RE
RS
CE
2Ei
2Eu
Fi
ii
1Bi
1Ci
1Cu
2Bi
交流 电流并联负反馈 放大器
31
例 3（续）
+
–
C1
RC1 RC2
Re2
C2
+EC
uo
uS
+
–
T1 T2R
F R
L
RE
RS
CE fI?
2eI?
iI?
bI?
SiS RIU
电压放大倍数的估算：
fi II
)//)((
)
//
(
22
2
22
2
2
2
2
2
2
2
LCeF
eo
LC
o
eF
e
c
eF
e
e
eF
e
f
RRRR
RU
RR
U
RR
R
I
RR
R
I
RR
R
I
32
例 3（续）
SiS RIU
电压放大倍数的估算：
fi II
)//)(( 22
2
LCeF
eo
f RRRR
RUI
f
e
LCeF
o IR
RRRR
U
2
22 )//)((
Se
LCeF
S
o
F RR
RRRR
U
U
A
2
22 )//)((
33
例 4
+EC
直流负反馈：
RE1,Re2,R1,R2,局部直流负反馈
RF1,RF2,级间直流负反馈级间交流 电压串联负反馈,
RF1
局部交流 电流串联负反馈,
Re2
+
–
C1
RC1 RC2
R2
C2
uo
ui
+
–
T1 T2
RF2
RLR
E1
CER1
Re2
RF1
34
例 4（续）
+EC
11
1
eF
e
RR
RF
+
–
C1
RC1 RC2
R2
C2
uo
ui
+
–
T1 T2
RF2
RLR
e1
CER1
Re2
RF1
1
111
e
eF
F R
RR
F
A
35
例 5 +EC
+
–
C1
RC1
R2
C2
uo
ui
+
–
T1 T2CF
RL
Re1
R1
Re2
RF
RE
反馈类型判断：设 uE2 uE1 uC1 uB2 uE2?
此放大器是交流 正 反馈放大器
36
例 6 +EC
+
–
C1
RC1
R1
C2
uo
ui
+
–
T1
T3
CF
RL
Re2
CE
Re3
RF
Re1
RC2
T2
RC3
R2
CF
此放大器是交流 正 反馈放大器
37
例 7 +EC
+
–
C1
RC1
R1
C2
uo
ui
+
–
T1
T3
CF
RL
Re2
CE
Re3
RF
Re1
RC2
T2
R2
交流 电压串联负反馈 放大器
1
1
eF
e
RR
RF
1
11
e
eF
F R
RR
F
A
