第 7章 负反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念
7.2 负反馈的四种组态
7.3 负反馈对放大电路性能的影响
7.4 负反馈放大电路的计算
7.5 负反馈放大电路的自激振荡
7.1 反馈的基本概念
7.1.1 反馈的定义所谓反馈就是将放大电路的输出量 (电压或电流 )的一部分或全部,通过一定的方式送回到放大器的输入端。
引入了反馈的放大电路称为闭环放大器,
未引入反馈的基本放大电路称为开环放大器。
7.1.2 反馈的分类及判断
1.按反馈极性分类负反馈。反馈信号 Xf削弱原来输入信号 Xi,使放大倍数
|A|下降,多用于改善放大器的性能。
正反馈。反馈信号 Xf加强原来输入信号,使放大倍数 |A|
上升,多用于振荡电路。
()i ifoi
f
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A X XX A XA
X X X
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A X XX A XA
X X X
判断正、负反馈的思路,就是看反馈量,是使净输入量 Xi’增大还是减小 。方法是 瞬时极性法。
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-
+
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R 2
R 1
(+) (+)
(-)
(-)
(-)
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v O
-
+
R LR 2
R 1
(+) (+)
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负反馈正反馈
2.按交直流性质分类直流反馈：反馈信号是直流信号,则称为直流反馈。直流负反馈主要用于稳定直流工作点。
交流反馈：反馈信号是交流信号,则称为交流反馈。交流负反馈主要用于放大电路性能的改善。
3.按输出端取样对象分类电压反馈：反馈信号的取样对象是 输出电压 。
电流反馈：反馈信号的取样对象是 输出电流 。
判断电流反馈和电压反馈的方法：根据其特点,可判断电流、
电压反馈。假设 输出端短路,即 uo=0,若反馈仍存在,则说明它不是与 uo成正比关系,故应为电流反馈；若 uo=0,反馈也不存在了,
则为电压反馈。
按电路结构也可用来判断电流、电压反馈。电流反馈取样于 输出电流,因此,取样电路 (反馈网络与输出端的连接 )是串接在输出回路,故 反馈端与输出端不为同一电极 ； 电压反馈 是取样于输出电压,故反馈网络是并接在输出回路,反馈端与输出端为同一电极 。
4.按输入端连接方式分类串联反馈：反馈电路是串接在输入回路,以电压形式在输入端相加决定净输入电压信号：
'
i i fu u u
并联反馈：反馈电路是并接在输入回路,以电流形式在输入端相加,决定净输入电路信号：
'
i i fi i i
判断电压反馈、电流反馈：
反馈端与输入端不在同一电极：电压反馈；
反馈端与输入端在同一电极：电流反馈串联电压负反馈串联电流负反馈并联电压负反馈并联电流负反馈。
负反馈放大电路可有四种组态：
7.2 负反馈的四种组态
7.2.1 反馈的一般表达式
o
i
XA
X
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o
XF
X?
'
''
'
1
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X
X X X A
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XXX X X A F
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7.2.2 串联电压负反馈分析步骤,1、判断正 /负反馈； 2、判断电压 /电流反馈
3、判断串联 /并联； 4、其他分析。
f
u
o
UF
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AA
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7.2.3 串联电流负反馈
1
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7.2.4 并联电压负反馈
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AA
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7.2.5 并联电流负反馈
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II
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AA
FA
四种不同组态的反馈电路,其放大倍数具有不同的量纲,有电压放大倍数和电流放大倍数,也有互阻放大倍数和互导放大倍数。
7.3 负反馈对放大电路性能的影响
7.3.1 提高放大倍数的稳定性
1f
AA
AF
电压负反馈能稳定输出电压 ;
电流负反馈能稳定输出电流,
22
11
1 ( 1 ) ( 1 )
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22
( 1 ) ( 1 )
1
1
f
f
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A F A F A
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A A F A
负反馈的放大倍数 Af的变化率是没有反馈的放大倍数 A的变化率的：
1
1 AF?
某负反馈放大电路,其 A=104,反馈系数 F=0.01。由于某些原因,使 A变化了 ± 10%,求 Af的相对变化量为多少?
4
1 ( 1 0 % ) 0,1 %
1 1 0 0,0 1
f
f
dA
A
对一个串联电压负反馈放大电路,若要求 Auf=100,当基本放大电路的放大倍数 Au变化 10%时,闭环增益变化不超过 0.5%,求
Au及反馈系数 Fu。
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7.3.2 减小非线性失真和抑制干扰、噪声负反馈只能减小本级放大器自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真,负反馈是无能为力的。
7.3.3 扩展频带对于任何原因引起的放大倍数下降,负反馈将起稳定作用。
如 F为一定值 (不随频率而变 ),在低频段和高频段由于输出减小,反馈到输入端的信号也减小,于是净输入信号增加,放大倍数下降,频带展宽。
负反馈的放大倍数 Af
的变化率是没有反馈的放大倍数 A的变化率的：
1
1 AF?
|Ao
| oA
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无负反馈有负反馈
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1
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m
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f
AF
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7.3.4 负反馈对输出（电压 /电流）的影响电压负反馈
RL? vO? vF? vd(vbe)?
vO?
电压负反馈的特性 —— 稳定输出电压稳定过程：
负载变化时,输出电压稳定电压串联负反馈
+UCCR
C
C2
C1
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if
ii
电压并联负反馈稳定输出电压。
|uo|↓→uRf↓→if↓→ib↑
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电流负反馈
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稳定输出电流。
电流并联负反馈电流并联负反馈
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b 1
U
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R
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稳定输出电流。
7.3.5 负反馈对输入电阻的影响
1.串联负反馈使输入电阻提高
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ii
uur
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'
(1 )f u u ii f u u i
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(1) 串联负反馈使输入电阻增加无 反馈时：
有 反馈时：
.
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.
i
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.
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.
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.
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.
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2,并联负反馈使输入电阻减小
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(2)并联负反馈使输入电阻减小
7.3.5 负反馈对输出电阻的影响
( 1 )
1
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o
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A X X A U F A
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1.电压负反馈使输出电阻减小
2.电流负反馈使输出电阻增大
(1 )
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o
↓
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串联电压负反馈串联电流负反馈并联电压负反馈并联电流负反馈。
输入端：输入电阻 串联,ri增大并联,r
i减小输出端：输出电阻 电压,ro减小 →输出电压稳定电流,r
o增大 →输出电流稳定为改善性能引入负反馈的一般原则
要稳定输出电压 —— 引电压负反馈
要稳定输出电流 —— 引电流负反馈
要增大输入电阻 —— 引串联负反馈
要减小输入电阻 —— 引并联负反馈
7.4 负反馈放大电路的计算
7.4.1 深负反馈放大电路电压放大倍数的近似估算
1
1f
AAA
A F A F F
11AF? 深度负反馈引入负反馈后,放大电路仅取决于反馈系数 F,而与基本放大电路的放大倍数 A基本无关。
7.4.2 串联电压负反馈
1f
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e
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7.4.3 串联电流负反馈闭环增益闭环电压增益反馈系数为
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由第二章知,该电路闭环电压增益,
Uf=-IORe1
7.4.4 并联电压负反馈 +V
CCR
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C2
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RL反馈系数为闭环增益闭环电压增益
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1.
..
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7.4.5 并联电流负反馈反馈系数为闭环增益闭环电压增益
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1
7.1 反馈的基本概念
7.2 负反馈的四种组态
7.3 负反馈对放大电路性能的影响
7.4 负反馈放大电路的计算
7.5 负反馈放大电路的自激振荡
7.1 反馈的基本概念
7.1.1 反馈的定义所谓反馈就是将放大电路的输出量 (电压或电流 )的一部分或全部,通过一定的方式送回到放大器的输入端。
引入了反馈的放大电路称为闭环放大器,
未引入反馈的基本放大电路称为开环放大器。
7.1.2 反馈的分类及判断
1.按反馈极性分类负反馈。反馈信号 Xf削弱原来输入信号 Xi,使放大倍数
|A|下降,多用于改善放大器的性能。
正反馈。反馈信号 Xf加强原来输入信号,使放大倍数 |A|
上升,多用于振荡电路。
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负反馈正反馈
2.按交直流性质分类直流反馈：反馈信号是直流信号,则称为直流反馈。直流负反馈主要用于稳定直流工作点。
交流反馈：反馈信号是交流信号,则称为交流反馈。交流负反馈主要用于放大电路性能的改善。
3.按输出端取样对象分类电压反馈：反馈信号的取样对象是 输出电压 。
电流反馈：反馈信号的取样对象是 输出电流 。
判断电流反馈和电压反馈的方法：根据其特点,可判断电流、
电压反馈。假设 输出端短路,即 uo=0,若反馈仍存在,则说明它不是与 uo成正比关系,故应为电流反馈；若 uo=0,反馈也不存在了,
则为电压反馈。
按电路结构也可用来判断电流、电压反馈。电流反馈取样于 输出电流,因此,取样电路 (反馈网络与输出端的连接 )是串接在输出回路,故 反馈端与输出端不为同一电极 ； 电压反馈 是取样于输出电压,故反馈网络是并接在输出回路,反馈端与输出端为同一电极 。
4.按输入端连接方式分类串联反馈：反馈电路是串接在输入回路,以电压形式在输入端相加决定净输入电压信号：
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并联反馈：反馈电路是并接在输入回路,以电流形式在输入端相加,决定净输入电路信号：
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判断电压反馈、电流反馈：
反馈端与输入端不在同一电极：电压反馈；
反馈端与输入端在同一电极：电流反馈串联电压负反馈串联电流负反馈并联电压负反馈并联电流负反馈。
负反馈放大电路可有四种组态：
7.2 负反馈的四种组态
7.2.1 反馈的一般表达式
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7.2.2 串联电压负反馈分析步骤,1、判断正 /负反馈； 2、判断电压 /电流反馈
3、判断串联 /并联； 4、其他分析。
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四种不同组态的反馈电路,其放大倍数具有不同的量纲,有电压放大倍数和电流放大倍数,也有互阻放大倍数和互导放大倍数。
7.3 负反馈对放大电路性能的影响
7.3.1 提高放大倍数的稳定性
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电压负反馈能稳定输出电压 ;
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负反馈的放大倍数 Af的变化率是没有反馈的放大倍数 A的变化率的：
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某负反馈放大电路,其 A=104,反馈系数 F=0.01。由于某些原因,使 A变化了 ± 10%,求 Af的相对变化量为多少?
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对一个串联电压负反馈放大电路,若要求 Auf=100,当基本放大电路的放大倍数 Au变化 10%时,闭环增益变化不超过 0.5%,求
Au及反馈系数 Fu。
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7.3.2 减小非线性失真和抑制干扰、噪声负反馈只能减小本级放大器自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真,负反馈是无能为力的。
7.3.3 扩展频带对于任何原因引起的放大倍数下降,负反馈将起稳定作用。
如 F为一定值 (不随频率而变 ),在低频段和高频段由于输出减小,反馈到输入端的信号也减小,于是净输入信号增加,放大倍数下降,频带展宽。
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的变化率是没有反馈的放大倍数 A的变化率的：
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7.3.4 负反馈对输出（电压 /电流）的影响电压负反馈
RL? vO? vF? vd(vbe)?
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电压负反馈的特性 —— 稳定输出电压稳定过程：
负载变化时,输出电压稳定电压串联负反馈
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1.串联负反馈使输入电阻提高
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(2)并联负反馈使输入电阻减小
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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串联电压负反馈串联电流负反馈并联电压负反馈并联电流负反馈。
输入端：输入电阻 串联,ri增大并联,r
i减小输出端：输出电阻 电压,ro减小 →输出电压稳定电流,r
o增大 →输出电流稳定为改善性能引入负反馈的一般原则
要稳定输出电压 —— 引电压负反馈
要稳定输出电流 —— 引电流负反馈
要增大输入电阻 —— 引串联负反馈
要减小输入电阻 —— 引并联负反馈
7.4 负反馈放大电路的计算
7.4.1 深负反馈放大电路电压放大倍数的近似估算
1
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AAA
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11AF? 深度负反馈引入负反馈后,放大电路仅取决于反馈系数 F,而与基本放大电路的放大倍数 A基本无关。
7.4.2 串联电压负反馈
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由第二章知,该电路闭环电压增益,
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7.4.4 并联电压负反馈 +V
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