1
第 6讲
第 6章 基本放大电路
6.8 电子电路中的负反馈
6.8.1 负反馈的概念
6.8.2 负反馈的类型及分析方法
6.8.3 负反馈对放大器性能的影响
2
6.8.1 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

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,?AoF??1,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 )
(将反馈信号变为电流信号,与
输入电流 Ii相减 )
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
6.8.2 负反馈的类型及分析方法
负反馈的类型



交流负反

直流负反

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





数;





阻;





阻;





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
u 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
ui
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-ui)/Rf,
即 if是由 uo形成的符合公式:
fid XXX
??? ??
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
放大倍数的近似计算:
用反馈放大器 AF? 1F 进行计算:
因为 uf ? uo Re1R
f+Re1
所以 F= uf / uo= Re1R
f+Re1
AF? 1F = R
e1
Rf+Re1
19
6.8.3 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
f
F
Ao 开环放大倍数
AF 闭环放大倍数
Xf与 Xi同相
20
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
21
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
22
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
23
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
4、电流反馈使电路的输出电阻增加
24
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