1
引言：
7 反馈放大电路集成运放 性能比较完善的 差分放大电路但是 … 3个问题？
1,差模电压增益 AVO? 2× 105 （ 106dB）？
2,输入失调电压温漂?VIO /?T? 20?V/?C
3,3dB带宽 fH? 7Hz
VO /?T? AVO×?VIO/?T = 4V/?C
最大输出电压± VOPP ＝?14V（ Vom）
易引起频率失真最大输入电压,
VAVV 70 μ
VO
om
im
线性范围小
2
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
3
7.1.1 反馈的基本概念
7.1 反馈的基本概念与分类
反馈定义
反馈举例
直流反馈和交流反馈
4
1,反馈定义
7.1.1 反馈的基本概念所谓反馈,就是在电子系统中把输出回路的电量 （ 电压或电流 ） 馈送到输入回路的过程 。
在电子电路中，将 输出量 （输出电压或输出电流）的一部分或全部 通过一定的电路形式作用到输入回路,用来 影响其输入量 (输入电压或输入电流 )的措施称为反馈。
——清华模电第三版
对输出量取样：电压 or 电流
存在一个反向传输信号的电路
影响效果：增大 or 减小
影响输入量：电压 or 电流有无反馈的判断电压反馈、电流反馈正反馈、负反馈串联反馈、并联反馈
4层含义,相关判断：
5
2,反馈举例
7.1.1 反馈的基本概念
v I
v O
+
-
R L
v I
v O
+
-
R L
R 2
R 1
反馈通路 ——信号反向传输的渠道开环 ——无反馈通路闭环 ——有反馈通路反馈通路
（反馈网络）
信号的正向传输有无反馈判断,若有反馈通路 （ 闭环 ）? 则引入了反馈
v I
v O
+
-
R 2
R 1
存在一个反向传输信号的电路 有无反馈的判断
6
固定偏流共射电路
Rbvi Rc R
L
iV?
bI?
cI?
OV?
bI?
ibe VV?
eciibe RIVVVV Re
2,反馈举例 无反馈 有反馈受温度影响
Q不稳定可自动调整
Q稳定无反馈有反馈净输入
7
3,直流反馈和交流反馈
7.1.1 反馈的基本概念
+
–
+ V CC
C 2
+
C 1
C e
+
R c
R e 2
R L v o
T
R b 1
+
R e 1
R b 2
+
–
v i
1
Re2 —— 只有直流反馈
Re1 —— 既有直流反馈，又有交流反馈
直流通路中存在的反馈? 直流反馈（稳定静态工作点）
交流通路中存在的反馈? 交流反馈（改善交流性能）
8
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
正、负反馈的作用效果
反馈深度的讨论
表达式推导
构成
信号的单向化传输
9
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
1,构成信号源输出信号反馈放大电路的输入信号反馈信号基本放大电路的输入信号（净输入信号）
X f
X s 变换网络
K
比较环节
X o 基本放大
A 电路
X id X i
反馈网络
F
..
iid XX?
引反馈前
...
fiid XXX
引反馈后
–
+ X i
i
i
i I
VX
注：
闭环有反馈
10
2,信号的单向化传输
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
X o基本放大
A电路
X id
反馈网络
F
X f
–
+X iX s 变换网络 K
信号的正向传输信号的反向传输信号在反馈网络中的正向传输信号在基本放大电路中的反向传输
11
2,信号的单向化传输
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
X o基本放大
A电路
X id
反馈网络
F
X f
–
+X iX s 变换网络 K
信号的正向传输信号的反向传输单向化
12
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
1,表达式推导开环增益
id
o
X
XA
o
f
X
XF
反馈系数已知：
X s
X f
–
F
X o
AK
+X i X id
且
fi XXXid
比较环节
i
o
F X
XA
闭环增益求：
推导过程：
i
o
F X
XA
fid
o
XX
X
FXAX
X
oo
o
/
FA
AA
1F
即 闭环增益的一般表达式称为反馈深度FA1
决定 的大小关系AA
F 与
（ 书上为 ）
FA1
13
2,反馈深度的讨论 —— 正反馈与负反馈
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
FA
AA
1F
称为反馈深度FA1
引入反馈后,增益负 反馈时,11 )1( FA
,F AA
时，特,1FA1 称为 深度负反馈时,11 )2( FA,F AA
时，特,0FA1,
F
i
o
X
XA
引入反馈后,增益正 反馈自激振荡
FFA
AA
1
1F
问题：如何判断？
影响效果：增大 or 减小 正反馈、负反馈
00 oi XX
14
反馈对 净输入信号 的影响（ 换一个角度）继续讨论：
影响效果：增大 or 减小 正反馈、负反馈
若 同相，则
if XX 与 ifiid XXXX
若 反相，则
if XX 与 ifiid XXXX
X f
F
X o
A
X i X id
iid XX
引反馈前
fiid XXX
引反馈后
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
引入反馈后，净输入信号Xo增益负反馈引入反馈后，净输入信号Xo增益正反馈正负反馈的判断方法 寻找 的相位关系
if XX 与
15
正负反馈的判断方法 —— 寻找 的相位关系
if XX 与
X f
F
X o
A
X i X id
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
iidf XAFXAFXFX 0
0?FA若,则 同相?负反馈?
if XX 与
11 FA
0?FA若,则 反相?正反馈?
if XX 与
11 FA
FA
AA
1F
判别方法,瞬时极性法 。 即在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,走一圈,并标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （ 正斜率或负斜率,用,+”,,-” 号表示 ） 。
( +)
(? )
( + )
( + )
( +)
(? )
( +)
( +)
( +)
共射 共集 共基
...
fiid XXX
16
例
v I
v O
-
+
R L R 2
R 1
v I
v O
-
+
R LR 2
R 1
(+) (+)
(-)
(-)
净输入量 增大正反馈 反馈通路信号的正向传输
(+) (+)
(+)
(+)
净输入量 减小负反馈
影响效果：增大 or 减小 正反馈、负反馈
17
3,正反馈与负反馈的作用效果
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
某种原因
（温漂）?oXfX? fiid XXX
fiid XXX
负反馈
fiid XXX
正反馈
idXoX?
idXoX?
稳定不稳定
18
7.1.2 四种类型的反馈组态
7.1 反馈的基本概念与分类
分类及判断方法
四种组态判断举例
各种反馈类型的特点
信号源对反馈效果的影响
电压串联
电压并联
电流串联
电流并联
取样的输出量：电压 or 电流 电压反馈、电流反馈
影响的输入量：电压 or 电流 串联反馈、并联反馈例：集成运放电路、差分电路、三极管放大电路
19
1,分类及判断方法
7.1.2 四种类型的反馈组态
电压串联?电流串联
电压并联?电流并联
取样的输出量：电压 or 电流 电压反馈、电流反馈
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
电流：将 负载 短路,反馈量仍然存在 。
电压：将 负载 短路,反馈量为零 。
oX? oV?
电压反馈
oX? oI?
电流反馈判断方法
X f
F
A
X i X id
–
+
R L
V o
+
–
I o
X f
F
A
X i X id
–
+
R L
V o
+
–
I o
20
1,分类 及判断方法
7.1.2 四种类型的反馈组态
电压串联?电流串联
电压并联?电流并联
影响的输入量：电压 or 电流 串联反馈、并联反馈
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
fiid VVV
净输入电压 fiid III
净输入电流判断方法串联并联
F
X o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
F
X o
A
I i I
id
I f
o I
i I id
I f
F
o
A i id
fiid XXX
iX?
并联：反馈量 和
fX?
输入量 接于同一输入端 。
接于不同的输入端 。
iX?
串联：反馈量 和
fX?
输入量
21
7.1.2 四种类型的反馈组态
1,分类及判断方法
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
电压串联
电压并联
电流串联
电流并联
22
2,四种组态判断举例
7.1.2 四种类型的反馈组态判断方法汇总
有无反馈有反馈通路 （ 闭环 ）? 则引入了反馈
反馈极性（正、负反馈）
电压反馈、电流反馈 看输出端
串联反馈、并联反馈 看输入端瞬时极性法，沿环路走一圈，
判断 Xf与 Xi的相位关系：同相为负；反相为正或判断净输入信号 Xid：增加为正；减小为负
iX?
并联：反馈量 和
fX?
输入量 接于同一输入端 。
电流：将 负载 短路,反馈量仍然存在 。
电压：将 负载 短路,反馈量为零 。
接于不同的输入端 。
iX?
串联：反馈量 和
fX?
输入量
23
电压串联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
例
24
电压并联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画例
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
25
电流串联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画例
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
26
电流并联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画例
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
同一点不接地悬浮
27
电压并联负反馈电流并联负反馈四种组态的比较电压串联负反馈 相同点负载接地可不画地也可不画不同点负载未接地（悬浮）
负载未接地（悬浮）电流串联负反馈
28
例：判断下图中有哪些反馈回路,是交流反馈还是直流反馈 。 并判断反馈的极性和类型 （ 组态 ） 。
解：根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同时存在,来进行判别 。
v I
v O
-
+
R LR 2
R 1
(+) (+)
(-)
(-)
净输入量 增大正反馈反馈通路交、直流均有信号的正向传输不同点?
串连
v I
v O
-
+
C 2
C 1
R 1
R 2
交流反馈交、直流反馈
29
例
v
I
v
O
-
+
R
L
R
2
R
1
(+) (+)
(-)
(-)
(-)
负反馈
v O
-
+
R 4
R 5
R 3
-
+v I
R 1
R 2
反馈通路级间反馈通路
(+) (+)
(+)
(+)
(-)
(-)
级间负反馈反馈通路本级反馈通路
(+)
(-)
30
(+)
(-)
(-) (+)
(+)
(+)(+)
(+)
(+)
局部反馈电压并联负反馈局部反馈 电压串联负反馈 级间反馈 电压串联负反馈例
31
差分电路反馈
(+)(+)
(-)
(+)
(+)
(-)
32
(+)
(+)
(-) (+)
(-)
(-)
33
分立元件反馈电路 1
+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2 CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
RE1
(+) (+)
(-)
(-)
(+)
(+)
电压串联负反馈（交、直流反馈）
C
增加隔直电容 C后,Rf 只对交流起反馈作用。
34
增加旁路电容 C后,Rf 只对直流起反馈作用。
C
+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2 CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
RE1
35
分立元件反馈电路 2
+ V
CC
R
s
+
v
s
v
o
R
c2
T
1
T
2
R
e2
+
T
3
R
e 3
C
1
C
4
R
e 1
+
R
b1
–
R
c 1
+
C
2
C
3
+
+
–
R
f
(+)
(+)
(-) (+)
(+)(+)
电压并联 正 反馈（交、直流反馈）
36
例 图 7.4.3（ 交流通路）
(+)
(-)
(+)
(-)
(-)
(+)
级间反馈：电压并联负反馈
(+)
(+)
局部：电流串联正反馈
37
比较方式 —— 串联反馈和并联反馈
i
if
ib
ib=i-if并联反馈
ufui
ube
ube=ui-uf串联反馈小结：
38
RL
io
iE
采样电阻很大采样电阻很小电压反馈采样的两种形式：
RL
uo
RL
uo
RL
io
iE Rf
电流反馈采样的两种形式：
39
分立元件反馈电路 3
R
s
R
b1
500k?
C
1
V
o
T
1
T
2
T
3
+
R
c1
5,1 k?
+ V
CC
R
i
R
c 2
2k?
R
c3
2k?
C
2
+
+
R
e1
5 00?
+
–
V
s
R
e2
100?
R
e 3
1 k?
R
f
1 0 k?
+
C
3
– (+)
(+)
(-)
(+)
(-)
(+)
(+)Vbe
电流串联负反馈（直流反馈） Rf,Re1,Re3,C3
电流串联负反馈（交、直流反馈） Rf,Re1 Re3
40
分立元件反馈电路 4
+ V
CC
R s
+
v
s
v
o
R e2
T
1
T
2
R
c 2
+
T 3
R
e 3
C 3
C 2
R e 1 +
–
R c 1
+ C 1
+
–
R c3
R f
R s
R b1
500k?
V o
T 1
T 2
+
R c1
5.1k?
+ V CC
R i
R c 2
2k?
+
+
R e1
5 00?
+
–
V s
R e2
100?
–
R f 10k?
V i
+
–
C 1
C 2
(+)
(+)
(-)
(+)
(+)
电压串联负反馈交、直流反馈
Rf,Re1
(+)
(+)
(-)
(+) (+)
(-)
(-)
电流并联负反馈交、直流反馈 Rf,Rc3
41
3,各种反馈类型的特点
7.1.2 四种类型的反馈组态
A,电压串联串联：输入端电压求和 （ KVL）
vID = vI -vF即电压负反馈：
——稳定输出电压稳定过程,某种原因（温漂）
vO? vF?
vO?
vID?= vI - vF
要想反馈效果明显,就要求
vF变化能有效引起 vID的变化 。
最好为恒压源信号源内阻 RS越小越好AV则增益稳定输入 一定时希望 输出 稳定
42
3,各种反馈类型的特点
7.1.2 四种类型的反馈组态
B,电流并联并联：输入端电流求和 （ KCL）
iID = iI -iF即电流负反馈：
——稳定输出电流稳定过程：
则增益稳定输入 一定时希望 输出 稳定某种原因（温漂）
iO? iF?
iO?
iID?= iI - iF
要想反馈效果明显,就要求
iF变化能有效引起 iID的变化 。
最好为恒流源信号源内阻 RS越大越好AI
49
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
50
7.3 负反馈对放大电路性能的改善引入负反馈 降低了放大倍数使放大器的性能得以改善
提高增益的稳定性 *
减少非线性失真
抑制环内噪声 ×
对输入电阻和输出电阻的影响 *
扩展频带 （增益带宽积）
均可用 负反馈 的 自动调整 作用来解释
51
7.3.1 提高增益的稳定性定性理解：
FFA
A
FA
AA
1
1F
在深度负反馈条件下,即 11 FA1FA
表达式中约去 A?即抵消了增益受各种因素的影响闭环增益将有很高的稳定性定量推导：
则
22
F
)1(
1
)1(
1
1
1
AFFAFAAFdA
dA
闭环时
FA
AA
1F
只考虑幅值有
AF
AA
1F
A
dA
AFA
dA?
1
1
F
F
即闭环增益相对变化量是开环的 1/1+AF
例,某种原因?A变化了 5％,引入反馈深度为 1+AF=10的负反馈，
则闭环增益 AF的变化只有 0.5％
反馈网络一般由稳定的线性元件组成
A
A
A
A
F
F
52
表 7.3.1
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
idX?
iX?
fX?
oX?
idV?
iV?
fV?
oV?
idI?
iI?
fI?
oI?oV?
idV?
iV?
fV?
oI?
idI?
iI?
fI?
o
f
X
XF
id
o
X
XA
i
o
X
XA
F?
o
f
V
VF
V?
id
o
V
VA
V?
i
o
V
VA
VF?
o
f
V
IF
G?
id
o
I
VA
R?
i
o
I
VA
RF?
o
f
I
VF
R?
id
o
V
IA
G?
i
o
V
IA
GF?
o
f
I
IF
I?
id
o
I
IA
I?
i
o
I
IA
IF?
X?信号 及,在四种反馈阻态中的具体形式FA? F?
结论,不同的负反馈 可稳定 不同的闭环增益
53
7.3.2 减少非线性失真
Aui
uf
ui
uo
ud
加反馈前加反馈后
A
F
+
–
失真改善
uo
uo
（理解）
55
7.3.4 扩展频带
A
开环幅频响应
)1(HHF AF
上限频率扩展 1+AF倍
AF 1
L
LF
下限频率降低 1+AF倍闭环幅频响应
H? HF?
FA
证明：
HM
M
H
M
H
M
jFA
A
j
A
F
j
A
jFA
jA
jA
/1
/1
1
/1
)(1
)(
)(F
Hj
AjA
/1)(
M
已知引入负反馈（ F与 f无关）
HF
MF
MH
MM
j
A
FAj
FAAjA
/1)1(/1
)1/()(
F
HMHFMF AA
增益带宽积＝常数
56
7.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈 ——
并联负反馈 ——
电压负反馈 ——
电流负反馈 ——
表 7.3.2（ 自看 ）
输入电阻?
输入电阻?
稳定输出电压? 输出电阻?
稳定输出电流? 输出电阻?
输入电阻,
输出电阻,
1,负反馈对输入电阻的影响
(1) 串联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时：
有 反馈时：
.
i
.
d
.
i
.
i
i ==
I
V
I
VR
.
i
.
i
if =
I
VR
.
i
fd=
I
VV
i
od=
I
FVV
.
i
dd=
I
FAVV
.
i
.
d )1(=
I
AFV?
A F )(1i R
(2) 并联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时：
有 反馈时：
.
d
.
i
.
i
.
i
i =
I
V
I
VR?
.
i
.
i
if =
I
VR
.
fd
.
i=
II
V
.
od
.
i=
FVI
V
.
dd
.
i=
AFII
V
.
d
.
i
)1(
=
AFI
V
.
.
i
)1(
=
AF
R
1,负反馈对输入电阻的影响
59
2,负反馈对输出电阻的影响电压负反馈 → 稳定输出电压（当负载变化时）
→ 恒压源 → 输出电阻小。
(1) 电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈 → 稳定输出电流（当负载变化时）
→ 恒流源 → 输出电阻大。
(2) 电流负反馈使输出电阻提高理解
VV
o
of 1 FA
RR
)1( VVoof FARR
61
分析负反馈放大电路的一般步骤
(1) 找出信号放大通路和反馈通路
(2) 用瞬时极性法判断正,负反馈
(3) 判断交,直流反馈
(4) 判断反馈组态
(5) 标出输入量,输出量及反馈量
(6) 估算深度负反馈条件下电路的
VFF AAF,、
end
62
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
63
7.4 负反馈放大电路的分析方法
深度负反馈的特点
各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算
*7.4.2 小信号模型分析法
举例分析任务：
分析方法：
求闭环增益 AF和（闭环）电压增益 AVF
小信号等效电路法
方框图法
深度负反馈下的近似估算
FFA
A
FA
AA
1
1F
11 FA
64
1,深度负反馈的特点 7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算串联负反馈,输入端电压求和 。
0fiid VVV
0
i
id
id r
VI
虚短虚断
0fiid III
0iidid rIV 虚短虚断并联负反馈,输入端电流求和 。
fI
iI
idI
idV
+
-
idI
idV
+
-
fI
iI
fV
iV
idI
idV
+
-
fV
iV
idI
idV
+
-
11 FA
FFA
A
FA
AA
1
1F
i
o
X
X
f
o
X
X
if XX
得 反馈量几乎抵消输入量
0fiid XXX 净输入量近似等于零
65
2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算电路 (1),电压串联负反馈虚短：
虚断：
FNP vvv
0P?i
0N?i
IP vv?
O
21
1
F vRR
Rv?
1
2
I
O 1
R
R
v
vA
VF
教材：
VVV
V
VF
1
1 FFA
AA
o
f
V V
VF
21
1
RR
R
反馈系数闭环增益
1
21
R
R
同相比例电路图 7.4.1
66
电路 (2),2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算电压并联负反馈
R S
R f
R L
–
+
id
I?
f
I?
i
I?
s
I?
o
V?
P
N
+
-
R S
sV
+
-
虚短：
虚断：
0PN vv
虚地
0NID ii
FI ii?
f
ON
s
NS
R
vv
R
vv
o
f
G V
IF
f
1
R
反馈系数
f
GGR
R
i
o
RF
1
1 RFFA
A
I
VA
闭环增益闭环电压增益
s
o
VF V
VA
s
i
i
o
V
I
I
V
s
RF
1
RA
s
f
R
R
s
f
S
O
VF R
R
v
vA 反相比例电路 （ I/V转换电路 ）
67
电路 (3):
R s
R f
R L
+
– –
+
o
V?
N
P
+
-
s
V?
iO
iV? –
+
fV? –
+
idV? –
+
电流串联负反馈
2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算虚短：
虚断：
FNPI vvvv
0N?i fOF Riv?
o
f
R I
VF
fR?反馈系数
i
o
GF V
IA
RRG
G 1
1 FFA
A
f
1
R?
闭环增益闭环电压增益
i
o
VF V
VA
o
o
i
o
I
V
V
I
LGF RA
f
L
R
R?
fI
O
GF
1
Rv
iA
压控电流源电路 （ V/I转换电路 ）
68
电路 (4):
R s
R f
+
–
R
R L
s
I?
o
V?
+
-
N
P
R s
sV
+
-
oI?
iI?
fI?
idI?
2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算电流并联负反馈虚短,0
PN vv
虚地虚断,0
NID ii
FI ii?
RiiRi )( OFfF又有即：
f
O
F RR
Rii
R
R
i
iA f
I
O
IF 1
fo
f
I RR
R
I
IF
R
R
FFA
A
I
IA f
III
I
i
o
IF 1
1
1
闭环增益反馈系数闭环电压增益
s
o
VF V
VA
si
Lo
RI
RI
s
L
IF R
RA
s
Lf )1(
R
R
R
R
参考方向不同时？
)1( f
I
O
IF R
R
i
iA
69
例 1 (+)
(-)
(-) (+)
(+)
(+)
电压串联负反馈由虚短,虚断：
FI vv?
O
41
1 v
RR
R?
1
4
I
O
VF 1 R
R
v
vA
(+) (+)
(-)
(+)
(+)
虚短：
R e 1ibe 0 vvv
虚断：
00 e1b1 ii
O
fe1
e1
R e 1 vRR
Rv?
e1
f
I
O
VF 1 R
R
v
vA
T1
70
例 2
闭环电压增益
fi VV
则反馈系数为
(2) 闭环电压增益
o3
87
8
f VRR
RV
o3
65
5
p VRR
RV
o
43
4
p VRR
RV
o
f
V V
VF
87
8
5
65
43
4
RR
R
R
RR
RR
R
i
o
VF V
VA
V
1
F 8654
87543
)(
)()(
RRRR
RRRRR
求,(1) 反馈组态极性
(2) 由 虚短 和 虚断 可知解：
(1) 电压串联负反馈
(+)
(-) (-) (+)
(+)
(+)
(+)
(+)
71
例 3
电流串联负反馈
vI
vF
vR
vO
iO
虚短：
FNP vvv
虚断,0
P?i
0N?i
IP vv?
Rivv ORF
闭环增益
Rv
iA 1
I
O
GF
闭环电压增益
R
R
v
Ri
v
vA L
I
LO
I
O
VF
R s
R f
R L
+
– –
+
o
V?
N
P
+
-
s
V?
72
例 4
(+)
(+)
(+)(+)
电流串联负反馈由虚短,虚断：
FI vv?
E
21
1 v
RR
R?
(-)
321OE //)( RRRiv
而：
321
321
O
21
1
I
)(
RRR
RRRi
RR
Rv
闭环增益
31
321
I
O
GF RR
RRR
v
iA
即：
闭环电压增益
L
L R
RR
RRR
v
Ri
v
vA
31
321
I
O
I
O
VF
串联稳压电路
73
例 5
o
f
R I
VF
eR?
i
o
GF V
IA
R
1
F e
1
R?
闭环增益闭环电压增益
i
o
VF V
VA
i
co
V
RI
e
c
R
R
R
c
R
e
R
b1
R
b2
C
1
C
2
V
CC
v
s
R
s
+
-
+
-
v
o
电流串联负反馈反馈系数
e
f
I
V
注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论在深度负反馈条件下,利用 虚短和 虚断 可知 0
BE?V?
ebe
c
)1( Rr
R
0b I?
eoeefi RIRIVV
74
例 6 求,(1) 大环组态； (2)二,三级局部组态；
(3) 深度负反馈下大环的闭环电压增益
(+)
(+)
(-)
(+)
(-)
(-)
(+)(+)
(-)
解：
(1) 电压并联负反馈
(2) T2和 T3级间电流串联正反馈
T2电流串联负反馈 T3 电流串联负反馈
75
求,(3) 深度负反馈下大环的闭环电压增益例 6
(+)
(-)
(+)
(-)
iI? b1I?
fI?
0BE?V?
由 虚短 和 虚断,
0BE?V?
0b1?I? fi II
电压并联负反馈
f
o
s
s 00
R
V
R
V
s
f
R
R
s
o
VF V
VA
反馈系数
o
f
G V
IF
f
1
R
闭环增益
i
o
RF I
VA
G
1
F
fR
闭环电压增益
s
o
VF V
VA
sRI
V
i
o
s
RF
1
RA
s
f
R
R
end
78
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
79
7.5 负反馈放大电路的稳定问题引入 正 反馈 系统不稳定时,01 FA
i
o
F X
XA
自激振荡,00 oi XX
引入 负 反馈 系统稳定使放大器的性能得以改善且反馈深度 )1( FA 性能改善?
7.5.1 负反馈的自激及稳定工作条件
*7.5.2 频率补偿技术
80
X o基本放大
A电路
X id
X f
–
+X i
反馈网络
F
7.5.1 负反馈的 自激及稳定工作条件
1,自激振荡现象实际应用中，输出端出现一个 高频正弦信号问题？
引入 负 反馈?正 反馈
2,产生原因
0?FA负反馈 同相?
if XX 与 )2(0fa n
0?FA if XX 与 )2(180fa n?正反馈 反相?
信号 f 结电容的 RC低通电路?相位滞后 （ 附加相移?）
中频区的负反馈? 高频区的 正反馈噪声和干扰 —— 包含宽广的频率成分
1?FA
与 频率响应 有关？
81
3,自激振荡条件
7.5.1 负反馈的 自激及稳定工作条件
V f
反馈网络
F
基本放大电路
A
V o
–1
V id
由闭环增益
FA
AA
1F
振荡条件反馈深度 01 FA
1FA环路增益
1?FA
)2(180fa n
幅值条件相位条件 （ 附加相移 ）
4,稳定工作条件
1?FA
1 80fa
1?FA
1 80fa
或负反馈放大电路稳定的判断方法？
幅值裕度,Gm?-10dB
相位裕度,?m? 45?
82
5,负反馈放大电路稳定性分析
FAFA?
1lg20lg20lg20
P点交在 的 -20dB/十倍频程处,放大电路是稳定的 。
A?lg20
83
*7.5.2 频率补偿技术
P点交在 的 -20dB/十倍频程处,放大电路是稳定的 。
A?lg20
84
7 反馈放大电路
基本要求
– 了解反馈的基本概念
– 掌握反馈放大电路中反馈极性和反馈组态的判断
– 掌握各种组态的负反馈对放大电路输入电阻、
输出电阻、增益，和其它性能的影响
– 掌握深度负反馈条件下“虚短”和“虚断”
的概念，并利用这两个概念近似计算电压串联负反馈放大电路的闭环电压增益
– 了解负反馈放大电路产生自激振荡的原因、
条件，以及判断反馈放大电路稳定性的方法
引言：
7 反馈放大电路集成运放 性能比较完善的 差分放大电路但是 … 3个问题？
1,差模电压增益 AVO? 2× 105 （ 106dB）？
2,输入失调电压温漂?VIO /?T? 20?V/?C
3,3dB带宽 fH? 7Hz
VO /?T? AVO×?VIO/?T = 4V/?C
最大输出电压± VOPP ＝?14V（ Vom）
易引起频率失真最大输入电压,
VAVV 70 μ
VO
om
im
线性范围小
2
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
3
7.1.1 反馈的基本概念
7.1 反馈的基本概念与分类
反馈定义
反馈举例
直流反馈和交流反馈
4
1,反馈定义
7.1.1 反馈的基本概念所谓反馈,就是在电子系统中把输出回路的电量 （ 电压或电流 ） 馈送到输入回路的过程 。
在电子电路中，将 输出量 （输出电压或输出电流）的一部分或全部 通过一定的电路形式作用到输入回路,用来 影响其输入量 (输入电压或输入电流 )的措施称为反馈。
——清华模电第三版
对输出量取样：电压 or 电流
存在一个反向传输信号的电路
影响效果：增大 or 减小
影响输入量：电压 or 电流有无反馈的判断电压反馈、电流反馈正反馈、负反馈串联反馈、并联反馈
4层含义,相关判断：
5
2,反馈举例
7.1.1 反馈的基本概念
v I
v O
+
-
R L
v I
v O
+
-
R L
R 2
R 1
反馈通路 ——信号反向传输的渠道开环 ——无反馈通路闭环 ——有反馈通路反馈通路
（反馈网络）
信号的正向传输有无反馈判断,若有反馈通路 （ 闭环 ）? 则引入了反馈
v I
v O
+
-
R 2
R 1
存在一个反向传输信号的电路 有无反馈的判断
6
固定偏流共射电路
Rbvi Rc R
L
iV?
bI?
cI?
OV?
bI?
ibe VV?
eciibe RIVVVV Re
2,反馈举例 无反馈 有反馈受温度影响
Q不稳定可自动调整
Q稳定无反馈有反馈净输入
7
3,直流反馈和交流反馈
7.1.1 反馈的基本概念
+
–
+ V CC
C 2
+
C 1
C e
+
R c
R e 2
R L v o
T
R b 1
+
R e 1
R b 2
+
–
v i
1
Re2 —— 只有直流反馈
Re1 —— 既有直流反馈，又有交流反馈
直流通路中存在的反馈? 直流反馈（稳定静态工作点）
交流通路中存在的反馈? 交流反馈（改善交流性能）
8
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
正、负反馈的作用效果
反馈深度的讨论
表达式推导
构成
信号的单向化传输
9
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
1,构成信号源输出信号反馈放大电路的输入信号反馈信号基本放大电路的输入信号（净输入信号）
X f
X s 变换网络
K
比较环节
X o 基本放大
A 电路
X id X i
反馈网络
F
..
iid XX?
引反馈前
...
fiid XXX
引反馈后
–
+ X i
i
i
i I
VX
注：
闭环有反馈
10
2,信号的单向化传输
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
X o基本放大
A电路
X id
反馈网络
F
X f
–
+X iX s 变换网络 K
信号的正向传输信号的反向传输信号在反馈网络中的正向传输信号在基本放大电路中的反向传输
11
2,信号的单向化传输
7.2.1 负反馈放大电路的方框图
X o基本放大
A电路
X id
反馈网络
F
X f
–
+X iX s 变换网络 K
信号的正向传输信号的反向传输单向化
12
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
1,表达式推导开环增益
id
o
X
XA
o
f
X
XF
反馈系数已知：
X s
X f
–
F
X o
AK
+X i X id
且
fi XXXid
比较环节
i
o
F X
XA
闭环增益求：
推导过程：
i
o
F X
XA
fid
o
XX
X
FXAX
X
oo
o
/
FA
AA
1F
即 闭环增益的一般表达式称为反馈深度FA1
决定 的大小关系AA
F 与
（ 书上为 ）
FA1
13
2,反馈深度的讨论 —— 正反馈与负反馈
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
FA
AA
1F
称为反馈深度FA1
引入反馈后,增益负 反馈时,11 )1( FA
,F AA
时，特,1FA1 称为 深度负反馈时,11 )2( FA,F AA
时，特,0FA1,
F
i
o
X
XA
引入反馈后,增益正 反馈自激振荡
FFA
AA
1
1F
问题：如何判断？
影响效果：增大 or 减小 正反馈、负反馈
00 oi XX
14
反馈对 净输入信号 的影响（ 换一个角度）继续讨论：
影响效果：增大 or 减小 正反馈、负反馈
若 同相，则
if XX 与 ifiid XXXX
若 反相，则
if XX 与 ifiid XXXX
X f
F
X o
A
X i X id
iid XX
引反馈前
fiid XXX
引反馈后
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
引入反馈后，净输入信号Xo增益负反馈引入反馈后，净输入信号Xo增益正反馈正负反馈的判断方法 寻找 的相位关系
if XX 与
15
正负反馈的判断方法 —— 寻找 的相位关系
if XX 与
X f
F
X o
A
X i X id
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
iidf XAFXAFXFX 0
0?FA若,则 同相?负反馈?
if XX 与
11 FA
0?FA若,则 反相?正反馈?
if XX 与
11 FA
FA
AA
1F
判别方法,瞬时极性法 。 即在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,走一圈,并标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （ 正斜率或负斜率,用,+”,,-” 号表示 ） 。
( +)
(? )
( + )
( + )
( +)
(? )
( +)
( +)
( +)
共射 共集 共基
...
fiid XXX
16
例
v I
v O
-
+
R L R 2
R 1
v I
v O
-
+
R LR 2
R 1
(+) (+)
(-)
(-)
净输入量 增大正反馈 反馈通路信号的正向传输
(+) (+)
(+)
(+)
净输入量 减小负反馈
影响效果：增大 or 减小 正反馈、负反馈
17
3,正反馈与负反馈的作用效果
7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
某种原因
（温漂）?oXfX? fiid XXX
fiid XXX
负反馈
fiid XXX
正反馈
idXoX?
idXoX?
稳定不稳定
18
7.1.2 四种类型的反馈组态
7.1 反馈的基本概念与分类
分类及判断方法
四种组态判断举例
各种反馈类型的特点
信号源对反馈效果的影响
电压串联
电压并联
电流串联
电流并联
取样的输出量：电压 or 电流 电压反馈、电流反馈
影响的输入量：电压 or 电流 串联反馈、并联反馈例：集成运放电路、差分电路、三极管放大电路
19
1,分类及判断方法
7.1.2 四种类型的反馈组态
电压串联?电流串联
电压并联?电流并联
取样的输出量：电压 or 电流 电压反馈、电流反馈
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
电流：将 负载 短路,反馈量仍然存在 。
电压：将 负载 短路,反馈量为零 。
oX? oV?
电压反馈
oX? oI?
电流反馈判断方法
X f
F
A
X i X id
–
+
R L
V o
+
–
I o
X f
F
A
X i X id
–
+
R L
V o
+
–
I o
20
1,分类 及判断方法
7.1.2 四种类型的反馈组态
电压串联?电流串联
电压并联?电流并联
影响的输入量：电压 or 电流 串联反馈、并联反馈
X f
F
X o
A
X i X id
–
+
fiid VVV
净输入电压 fiid III
净输入电流判断方法串联并联
F
X o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
F
X o
A
I i I
id
I f
o I
i I id
I f
F
o
A i id
fiid XXX
iX?
并联：反馈量 和
fX?
输入量 接于同一输入端 。
接于不同的输入端 。
iX?
串联：反馈量 和
fX?
输入量
21
7.1.2 四种类型的反馈组态
1,分类及判断方法
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
电压串联
电压并联
电流串联
电流并联
22
2,四种组态判断举例
7.1.2 四种类型的反馈组态判断方法汇总
有无反馈有反馈通路 （ 闭环 ）? 则引入了反馈
反馈极性（正、负反馈）
电压反馈、电流反馈 看输出端
串联反馈、并联反馈 看输入端瞬时极性法，沿环路走一圈，
判断 Xf与 Xi的相位关系：同相为负；反相为正或判断净输入信号 Xid：增加为正；减小为负
iX?
并联：反馈量 和
fX?
输入量 接于同一输入端 。
电流：将 负载 短路,反馈量仍然存在 。
电压：将 负载 短路,反馈量为零 。
接于不同的输入端 。
iX?
串联：反馈量 和
fX?
输入量
23
电压串联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
例
24
电压并联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画例
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
25
电流串联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画例
F
I o
A
–
+
V i
+
–
V id
V f
–
+
V o
R L
–
+
26
电流并联负反馈
7.1.2 四种类型的反馈组态动画例
F
A I i I id
I f
I o
V o
R L
–
+
同一点不接地悬浮
27
电压并联负反馈电流并联负反馈四种组态的比较电压串联负反馈 相同点负载接地可不画地也可不画不同点负载未接地（悬浮）
负载未接地（悬浮）电流串联负反馈
28
例：判断下图中有哪些反馈回路,是交流反馈还是直流反馈 。 并判断反馈的极性和类型 （ 组态 ） 。
解：根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同时存在,来进行判别 。
v I
v O
-
+
R LR 2
R 1
(+) (+)
(-)
(-)
净输入量 增大正反馈反馈通路交、直流均有信号的正向传输不同点?
串连
v I
v O
-
+
C 2
C 1
R 1
R 2
交流反馈交、直流反馈
29
例
v
I
v
O
-
+
R
L
R
2
R
1
(+) (+)
(-)
(-)
(-)
负反馈
v O
-
+
R 4
R 5
R 3
-
+v I
R 1
R 2
反馈通路级间反馈通路
(+) (+)
(+)
(+)
(-)
(-)
级间负反馈反馈通路本级反馈通路
(+)
(-)
30
(+)
(-)
(-) (+)
(+)
(+)(+)
(+)
(+)
局部反馈电压并联负反馈局部反馈 电压串联负反馈 级间反馈 电压串联负反馈例
31
差分电路反馈
(+)(+)
(-)
(+)
(+)
(-)
32
(+)
(+)
(-) (+)
(-)
(-)
33
分立元件反馈电路 1
+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2 CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
RE1
(+) (+)
(-)
(-)
(+)
(+)
电压串联负反馈（交、直流反馈）
C
增加隔直电容 C后,Rf 只对交流起反馈作用。
34
增加旁路电容 C后,Rf 只对直流起反馈作用。
C
+
–
C1
RB1 RC1 RB21
RB22
RC2
RE2 CE
C3
C2
+EC
uou
i
+
–
T1 T2
Rf
RE1
35
分立元件反馈电路 2
+ V
CC
R
s
+
v
s
v
o
R
c2
T
1
T
2
R
e2
+
T
3
R
e 3
C
1
C
4
R
e 1
+
R
b1
–
R
c 1
+
C
2
C
3
+
+
–
R
f
(+)
(+)
(-) (+)
(+)(+)
电压并联 正 反馈（交、直流反馈）
36
例 图 7.4.3（ 交流通路）
(+)
(-)
(+)
(-)
(-)
(+)
级间反馈：电压并联负反馈
(+)
(+)
局部：电流串联正反馈
37
比较方式 —— 串联反馈和并联反馈
i
if
ib
ib=i-if并联反馈
ufui
ube
ube=ui-uf串联反馈小结：
38
RL
io
iE
采样电阻很大采样电阻很小电压反馈采样的两种形式：
RL
uo
RL
uo
RL
io
iE Rf
电流反馈采样的两种形式：
39
分立元件反馈电路 3
R
s
R
b1
500k?
C
1
V
o
T
1
T
2
T
3
+
R
c1
5,1 k?
+ V
CC
R
i
R
c 2
2k?
R
c3
2k?
C
2
+
+
R
e1
5 00?
+
–
V
s
R
e2
100?
R
e 3
1 k?
R
f
1 0 k?
+
C
3
– (+)
(+)
(-)
(+)
(-)
(+)
(+)Vbe
电流串联负反馈（直流反馈） Rf,Re1,Re3,C3
电流串联负反馈（交、直流反馈） Rf,Re1 Re3
40
分立元件反馈电路 4
+ V
CC
R s
+
v
s
v
o
R e2
T
1
T
2
R
c 2
+
T 3
R
e 3
C 3
C 2
R e 1 +
–
R c 1
+ C 1
+
–
R c3
R f
R s
R b1
500k?
V o
T 1
T 2
+
R c1
5.1k?
+ V CC
R i
R c 2
2k?
+
+
R e1
5 00?
+
–
V s
R e2
100?
–
R f 10k?
V i
+
–
C 1
C 2
(+)
(+)
(-)
(+)
(+)
电压串联负反馈交、直流反馈
Rf,Re1
(+)
(+)
(-)
(+) (+)
(-)
(-)
电流并联负反馈交、直流反馈 Rf,Rc3
41
3,各种反馈类型的特点
7.1.2 四种类型的反馈组态
A,电压串联串联：输入端电压求和 （ KVL）
vID = vI -vF即电压负反馈：
——稳定输出电压稳定过程,某种原因（温漂）
vO? vF?
vO?
vID?= vI - vF
要想反馈效果明显,就要求
vF变化能有效引起 vID的变化 。
最好为恒压源信号源内阻 RS越小越好AV则增益稳定输入 一定时希望 输出 稳定
42
3,各种反馈类型的特点
7.1.2 四种类型的反馈组态
B,电流并联并联：输入端电流求和 （ KCL）
iID = iI -iF即电流负反馈：
——稳定输出电流稳定过程：
则增益稳定输入 一定时希望 输出 稳定某种原因（温漂）
iO? iF?
iO?
iID?= iI - iF
要想反馈效果明显,就要求
iF变化能有效引起 iID的变化 。
最好为恒流源信号源内阻 RS越大越好AI
49
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
50
7.3 负反馈对放大电路性能的改善引入负反馈 降低了放大倍数使放大器的性能得以改善
提高增益的稳定性 *
减少非线性失真
抑制环内噪声 ×
对输入电阻和输出电阻的影响 *
扩展频带 （增益带宽积）
均可用 负反馈 的 自动调整 作用来解释
51
7.3.1 提高增益的稳定性定性理解：
FFA
A
FA
AA
1
1F
在深度负反馈条件下,即 11 FA1FA
表达式中约去 A?即抵消了增益受各种因素的影响闭环增益将有很高的稳定性定量推导：
则
22
F
)1(
1
)1(
1
1
1
AFFAFAAFdA
dA
闭环时
FA
AA
1F
只考虑幅值有
AF
AA
1F
A
dA
AFA
dA?
1
1
F
F
即闭环增益相对变化量是开环的 1/1+AF
例,某种原因?A变化了 5％,引入反馈深度为 1+AF=10的负反馈，
则闭环增益 AF的变化只有 0.5％
反馈网络一般由稳定的线性元件组成
A
A
A
A
F
F
52
表 7.3.1
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
idX?
iX?
fX?
oX?
idV?
iV?
fV?
oV?
idI?
iI?
fI?
oI?oV?
idV?
iV?
fV?
oI?
idI?
iI?
fI?
o
f
X
XF
id
o
X
XA
i
o
X
XA
F?
o
f
V
VF
V?
id
o
V
VA
V?
i
o
V
VA
VF?
o
f
V
IF
G?
id
o
I
VA
R?
i
o
I
VA
RF?
o
f
I
VF
R?
id
o
V
IA
G?
i
o
V
IA
GF?
o
f
I
IF
I?
id
o
I
IA
I?
i
o
I
IA
IF?
X?信号 及,在四种反馈阻态中的具体形式FA? F?
结论,不同的负反馈 可稳定 不同的闭环增益
53
7.3.2 减少非线性失真
Aui
uf
ui
uo
ud
加反馈前加反馈后
A
F
+
–
失真改善
uo
uo
（理解）
55
7.3.4 扩展频带
A
开环幅频响应
)1(HHF AF
上限频率扩展 1+AF倍
AF 1
L
LF
下限频率降低 1+AF倍闭环幅频响应
H? HF?
FA
证明：
HM
M
H
M
H
M
jFA
A
j
A
F
j
A
jFA
jA
jA
/1
/1
1
/1
)(1
)(
)(F
Hj
AjA
/1)(
M
已知引入负反馈（ F与 f无关）
HF
MF
MH
MM
j
A
FAj
FAAjA
/1)1(/1
)1/()(
F
HMHFMF AA
增益带宽积＝常数
56
7.3.5 对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈 ——
并联负反馈 ——
电压负反馈 ——
电流负反馈 ——
表 7.3.2（ 自看 ）
输入电阻?
输入电阻?
稳定输出电压? 输出电阻?
稳定输出电流? 输出电阻?
输入电阻,
输出电阻,
1,负反馈对输入电阻的影响
(1) 串联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时：
有 反馈时：
.
i
.
d
.
i
.
i
i ==
I
V
I
VR
.
i
.
i
if =
I
VR
.
i
fd=
I
VV
i
od=
I
FVV
.
i
dd=
I
FAVV
.
i
.
d )1(=
I
AFV?
A F )(1i R
(2) 并联负反馈? 输入电阻?
无 反馈时：
有 反馈时：
.
d
.
i
.
i
.
i
i =
I
V
I
VR?
.
i
.
i
if =
I
VR
.
fd
.
i=
II
V
.
od
.
i=
FVI
V
.
dd
.
i=
AFII
V
.
d
.
i
)1(
=
AFI
V
.
.
i
)1(
=
AF
R
1,负反馈对输入电阻的影响
59
2,负反馈对输出电阻的影响电压负反馈 → 稳定输出电压（当负载变化时）
→ 恒压源 → 输出电阻小。
(1) 电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈 → 稳定输出电流（当负载变化时）
→ 恒流源 → 输出电阻大。
(2) 电流负反馈使输出电阻提高理解
VV
o
of 1 FA
RR
)1( VVoof FARR
61
分析负反馈放大电路的一般步骤
(1) 找出信号放大通路和反馈通路
(2) 用瞬时极性法判断正,负反馈
(3) 判断交,直流反馈
(4) 判断反馈组态
(5) 标出输入量,输出量及反馈量
(6) 估算深度负反馈条件下电路的
VFF AAF,、
end
62
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
63
7.4 负反馈放大电路的分析方法
深度负反馈的特点
各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算
*7.4.2 小信号模型分析法
举例分析任务：
分析方法：
求闭环增益 AF和（闭环）电压增益 AVF
小信号等效电路法
方框图法
深度负反馈下的近似估算
FFA
A
FA
AA
1
1F
11 FA
64
1,深度负反馈的特点 7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算串联负反馈,输入端电压求和 。
0fiid VVV
0
i
id
id r
VI
虚短虚断
0fiid III
0iidid rIV 虚短虚断并联负反馈,输入端电流求和 。
fI
iI
idI
idV
+
-
idI
idV
+
-
fI
iI
fV
iV
idI
idV
+
-
fV
iV
idI
idV
+
-
11 FA
FFA
A
FA
AA
1
1F
i
o
X
X
f
o
X
X
if XX
得 反馈量几乎抵消输入量
0fiid XXX 净输入量近似等于零
65
2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算电路 (1),电压串联负反馈虚短：
虚断：
FNP vvv
0P?i
0N?i
IP vv?
O
21
1
F vRR
Rv?
1
2
I
O 1
R
R
v
vA
VF
教材：
VVV
V
VF
1
1 FFA
AA
o
f
V V
VF
21
1
RR
R
反馈系数闭环增益
1
21
R
R
同相比例电路图 7.4.1
66
电路 (2),2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算电压并联负反馈
R S
R f
R L
–
+
id
I?
f
I?
i
I?
s
I?
o
V?
P
N
+
-
R S
sV
+
-
虚短：
虚断：
0PN vv
虚地
0NID ii
FI ii?
f
ON
s
NS
R
vv
R
vv
o
f
G V
IF
f
1
R
反馈系数
f
GGR
R
i
o
RF
1
1 RFFA
A
I
VA
闭环增益闭环电压增益
s
o
VF V
VA
s
i
i
o
V
I
I
V
s
RF
1
RA
s
f
R
R
s
f
S
O
VF R
R
v
vA 反相比例电路 （ I/V转换电路 ）
67
电路 (3):
R s
R f
R L
+
– –
+
o
V?
N
P
+
-
s
V?
iO
iV? –
+
fV? –
+
idV? –
+
电流串联负反馈
2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算虚短：
虚断：
FNPI vvvv
0N?i fOF Riv?
o
f
R I
VF
fR?反馈系数
i
o
GF V
IA
RRG
G 1
1 FFA
A
f
1
R?
闭环增益闭环电压增益
i
o
VF V
VA
o
o
i
o
I
V
V
I
LGF RA
f
L
R
R?
fI
O
GF
1
Rv
iA
压控电流源电路 （ V/I转换电路 ）
68
电路 (4):
R s
R f
+
–
R
R L
s
I?
o
V?
+
-
N
P
R s
sV
+
-
oI?
iI?
fI?
idI?
2,各种反馈组态的近似计算
7.4.1 深度负反馈条件下的近似计算电流并联负反馈虚短,0
PN vv
虚地虚断,0
NID ii
FI ii?
RiiRi )( OFfF又有即：
f
O
F RR
Rii
R
R
i
iA f
I
O
IF 1
fo
f
I RR
R
I
IF
R
R
FFA
A
I
IA f
III
I
i
o
IF 1
1
1
闭环增益反馈系数闭环电压增益
s
o
VF V
VA
si
Lo
RI
RI
s
L
IF R
RA
s
Lf )1(
R
R
R
R
参考方向不同时？
)1( f
I
O
IF R
R
i
iA
69
例 1 (+)
(-)
(-) (+)
(+)
(+)
电压串联负反馈由虚短,虚断：
FI vv?
O
41
1 v
RR
R?
1
4
I
O
VF 1 R
R
v
vA
(+) (+)
(-)
(+)
(+)
虚短：
R e 1ibe 0 vvv
虚断：
00 e1b1 ii
O
fe1
e1
R e 1 vRR
Rv?
e1
f
I
O
VF 1 R
R
v
vA
T1
70
例 2
闭环电压增益
fi VV
则反馈系数为
(2) 闭环电压增益
o3
87
8
f VRR
RV
o3
65
5
p VRR
RV
o
43
4
p VRR
RV
o
f
V V
VF
87
8
5
65
43
4
RR
R
R
RR
RR
R
i
o
VF V
VA
V
1
F 8654
87543
)(
)()(
RRRR
RRRRR
求,(1) 反馈组态极性
(2) 由 虚短 和 虚断 可知解：
(1) 电压串联负反馈
(+)
(-) (-) (+)
(+)
(+)
(+)
(+)
71
例 3
电流串联负反馈
vI
vF
vR
vO
iO
虚短：
FNP vvv
虚断,0
P?i
0N?i
IP vv?
Rivv ORF
闭环增益
Rv
iA 1
I
O
GF
闭环电压增益
R
R
v
Ri
v
vA L
I
LO
I
O
VF
R s
R f
R L
+
– –
+
o
V?
N
P
+
-
s
V?
72
例 4
(+)
(+)
(+)(+)
电流串联负反馈由虚短,虚断：
FI vv?
E
21
1 v
RR
R?
(-)
321OE //)( RRRiv
而：
321
321
O
21
1
I
)(
RRR
RRRi
RR
Rv
闭环增益
31
321
I
O
GF RR
RRR
v
iA
即：
闭环电压增益
L
L R
RR
RRR
v
Ri
v
vA
31
321
I
O
I
O
VF
串联稳压电路
73
例 5
o
f
R I
VF
eR?
i
o
GF V
IA
R
1
F e
1
R?
闭环增益闭环电压增益
i
o
VF V
VA
i
co
V
RI
e
c
R
R
R
c
R
e
R
b1
R
b2
C
1
C
2
V
CC
v
s
R
s
+
-
+
-
v
o
电流串联负反馈反馈系数
e
f
I
V
注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论在深度负反馈条件下,利用 虚短和 虚断 可知 0
BE?V?
ebe
c
)1( Rr
R
0b I?
eoeefi RIRIVV
74
例 6 求,(1) 大环组态； (2)二,三级局部组态；
(3) 深度负反馈下大环的闭环电压增益
(+)
(+)
(-)
(+)
(-)
(-)
(+)(+)
(-)
解：
(1) 电压并联负反馈
(2) T2和 T3级间电流串联正反馈
T2电流串联负反馈 T3 电流串联负反馈
75
求,(3) 深度负反馈下大环的闭环电压增益例 6
(+)
(-)
(+)
(-)
iI? b1I?
fI?
0BE?V?
由 虚短 和 虚断,
0BE?V?
0b1?I? fi II
电压并联负反馈
f
o
s
s 00
R
V
R
V
s
f
R
R
s
o
VF V
VA
反馈系数
o
f
G V
IF
f
1
R
闭环增益
i
o
RF I
VA
G
1
F
fR
闭环电压增益
s
o
VF V
VA
sRI
V
i
o
s
RF
1
RA
s
f
R
R
end
78
7 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类
7.2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
7.3 负反馈对放大电路性能的改善
7.4 负反馈放大电路的分析方法
7.5 负反馈放大电路的稳定问题
7.1.1 反馈的基本概念
7.1.2 四种类型的反馈组态
79
7.5 负反馈放大电路的稳定问题引入 正 反馈 系统不稳定时,01 FA
i
o
F X
XA
自激振荡,00 oi XX
引入 负 反馈 系统稳定使放大器的性能得以改善且反馈深度 )1( FA 性能改善?
7.5.1 负反馈的自激及稳定工作条件
*7.5.2 频率补偿技术
80
X o基本放大
A电路
X id
X f
–
+X i
反馈网络
F
7.5.1 负反馈的 自激及稳定工作条件
1,自激振荡现象实际应用中，输出端出现一个 高频正弦信号问题？
引入 负 反馈?正 反馈
2,产生原因
0?FA负反馈 同相?
if XX 与 )2(0fa n
0?FA if XX 与 )2(180fa n?正反馈 反相?
信号 f 结电容的 RC低通电路?相位滞后 （ 附加相移?）
中频区的负反馈? 高频区的 正反馈噪声和干扰 —— 包含宽广的频率成分
1?FA
与 频率响应 有关？
81
3,自激振荡条件
7.5.1 负反馈的 自激及稳定工作条件
V f
反馈网络
F
基本放大电路
A
V o
–1
V id
由闭环增益
FA
AA
1F
振荡条件反馈深度 01 FA
1FA环路增益
1?FA
)2(180fa n
幅值条件相位条件 （ 附加相移 ）
4,稳定工作条件
1?FA
1 80fa
1?FA
1 80fa
或负反馈放大电路稳定的判断方法？
幅值裕度,Gm?-10dB
相位裕度,?m? 45?
82
5,负反馈放大电路稳定性分析
FAFA?
1lg20lg20lg20
P点交在 的 -20dB/十倍频程处,放大电路是稳定的 。
A?lg20
83
*7.5.2 频率补偿技术
P点交在 的 -20dB/十倍频程处,放大电路是稳定的 。
A?lg20
84
7 反馈放大电路
基本要求
– 了解反馈的基本概念
– 掌握反馈放大电路中反馈极性和反馈组态的判断
– 掌握各种组态的负反馈对放大电路输入电阻、
输出电阻、增益，和其它性能的影响
– 掌握深度负反馈条件下“虚短”和“虚断”
的概念，并利用这两个概念近似计算电压串联负反馈放大电路的闭环电压增益
– 了解负反馈放大电路产生自激振荡的原因、
条件，以及判断反馈放大电路稳定性的方法
