计算机电子电路技术 第7章 负反馈放大电路

1、第7章 负反馈放大电路第第7章章 负反馈放大电路负反馈放大电路 7.1 反馈的基本概念反馈的基本概念7.2 负反馈的四种组态负反馈的四种组态7.3 负反馈对放大电路性能的影响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负反馈放大电路的计算第7章 负反馈放大电路反馈的基本概念反馈的基本概念将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响输入量的措施。入回路，用来影响输入量的措施。 什么是反馈？什么是反馈？TVCC+RB1I+_UB_RB2RCREICIEIB+UE输入输入回路回路输出输出回路回路反馈反馈网络网络反馈过程反馈

2、过程输出电流输出电流ICQ发生变化发生变化使使RE压降压降UEQ ICQ RE变化变化使使UBE变化变化抑制抑制ICQ的变化的变化具有反馈的电路具有反馈的电路看一个电路实例看一个电路实例7.1 反馈的基本概念反馈的基本概念第7章 负反馈放大电路输入量：输入量：UBE、IB反馈反馈将电子系统输出回路的电量（电将电子系统输出回路的电量（电压或电流），以一定的方式送回到输入回压或电流），以一定的方式送回到输入回路的过程。路的过程。输出量：输出量：UCE、IC正向传输正向传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输TVCC+RB1I+_UB_RB2RCREICIEIB+UE输入输入回路回路

3、输出输出回路回路反馈反馈网络网络具有反馈的电路具有反馈的电路TUBEICICUEIB第7章 负反馈放大电路 U或或I 输出输出 输入输入 反馈反馈 净输入净输入反馈反馈：将输出输出信号 取出取出一部分 或全部送回送回 到输入输入的过程闭环(closed-loop) 7.1.1反馈定义反馈定义iXfXiXXoX开环(open-loop)返回返回第7章 负反馈放大电路内部反馈：内部反馈：器件内部产生的反馈。器件内部产生的反馈。例如三极管小信号模型中例如三极管小信号模型中U Ucece对对U Ubebe的影响。的影响。c第7章 负反馈放大电路外部反馈：外部反馈：通过外接电通过外接电路元件实现的反馈。

4、路元件实现的反馈。例如电路中的发射极电例如电路中的发射极电阻阻Rf、ReRb1RcUCCuiCb1Cb2+Rf0.1K68K4K15VRb2ReCe+0.4K12Kuo第7章 负反馈放大电路 7.1.2 反馈的分类及判断反馈的分类及判断 1.按反馈极性分类按反馈极性分类 负反馈：负反馈：反馈信号反馈信号Xf削弱原来输入信号削弱原来输入信号Xi,使放大倍数使放大倍数|Au|下降下降,多用于改善放大器的性能。多用于改善放大器的性能。 正反馈：正反馈：反馈信号反馈信号Xf加强原来输入信号加强原来输入信号,使放大倍数使放大倍数|Au|上升上升,多用于振荡电路。多用于振荡电路。第7章 负反馈放大电路正反

5、馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。从输出端看从输出端看从输入端看从输入端看正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。净输入量可以是电压，也可以是电流。第7章 负反馈放大电路直流反馈直流反馈若电路将直流量反馈到输入回路，则若电路将直流量反馈到输入回路，则称直流反馈。称直流反馈。 该电路引入直流反馈的目的，是为了

6、稳定静态工该电路引入直流反馈的目的，是为了稳定静态工作点作点Q。交流反馈交流反馈若电路将若电路将交流量反馈到输入回路，交流量反馈到输入回路，则称交流反馈。则称交流反馈。（如去掉电容（如去掉电容Ce）交流反馈，影响电路的交流反馈，影响电路的交流工作性能交流工作性能。直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICic2.按交直流性质分类按交直流性质分类第7章 负反馈放大电路3.按输出端取样对象分类按输出端取样对象分类 电压反馈：电压反馈：在负反馈电路中在负反馈电路中,反馈信号的取样对象是反馈信号的取样对象是输出电压输出电压,通称为电压反馈。其

7、特点就是反馈信号与输通称为电压反馈。其特点就是反馈信号与输出电压成正比例出电压成正比例,也可以说电压反馈是将输出电压的一也可以说电压反馈是将输出电压的一部分或全部部分或全部,按一定方式反馈回输入端。按一定方式反馈回输入端。 电流反馈：电流反馈：反馈信号取样对象是输出电流反馈信号取样对象是输出电流,通称为电流通称为电流反馈。其特点是反馈信号与输出电流成正比例反馈。其特点是反馈信号与输出电流成正比例,也可以说也可以说电流反馈是将输出电流的一部分或全部电流反馈是将输出电流的一部分或全部,按一定方式反馈按一定方式反馈到输入端。到输入端。第7章 负反馈放大电路ooUXooIXofUFX0Uo电压反馈电压

8、反馈电流反馈电流反馈ofIFX0Xf0Xf判断方法：负载短路法判断方法：负载短路法 将将负载负载短路，反馈量仍然存在短路，反馈量仍然存在电流电流反馈。反馈。 将将负载负载短路（未接负载时输出对地短路）短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零，反馈量为零电压反馈。电压反馈。第7章 负反馈放大电路 按电路结构也可用来判断电流、电压反馈。按电路结构也可用来判断电流、电压反馈。电流反馈电流反馈取样于输出电流取样于输出电流,因此因此,取样电路取样电路(反馈网络与输出端的连接反馈网络与输出端的连接)是是串接在输出回路串接在输出回路,故反馈端与故反馈端与输出端不为同一电极输出端不为同一电极(电位电位)；电

9、压反馈是取样于输出电压；电压反馈是取样于输出电压,故反馈网络是故反馈网络是并接在输出回路并接在输出回路,反馈端与输出端为反馈端与输出端为同一电极同一电极。上述关系如图。上述关系如图7.3所示。显所示。显然然,电流反馈、电压反馈与输出端有关电流反馈、电压反馈与输出端有关,同一电极引出的反馈同一电极引出的反馈,输出端不同输出端不同,反馈形式也就不同。反馈形式也就不同。第7章 负反馈放大电路 4.按输入端连接方式分类按输入端连接方式分类 串联反馈（串联反馈（KVL）：）：反馈电路是串接在输入回路反馈电路是串接在输入回路,以电以电压形式在输入端相加决定净输入电压信号，即压形式在输入端相加决定净输入电压

10、信号，即Ui=Ui-Uf。从电路结构上看从电路结构上看,反馈电路与输入端串接在输入电路反馈电路与输入端串接在输入电路,即反即反馈端与输入端馈端与输入端不在同一电极不在同一电极。如图。如图7.4所示。所示。 并联反馈（并联反馈（KCL）：）：反馈电路是并接在输入回路反馈电路是并接在输入回路,以电以电流形式在输入端相加流形式在输入端相加,决定净输入电路信号决定净输入电路信号,即即Ii=Ii-If。从。从电路结构上看电路结构上看,反馈电路与输入端并接在输入电路反馈电路与输入端并接在输入电路,即反馈即反馈端与输入端端与输入端在同一电极在同一电极。如图。如图7.4所示。所示。第7章 负反馈放大电路图7.

11、4 串联反馈与并联反馈 第7章 负反馈放大电路由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL） - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL） ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f并联并联第7章 负反馈放大电路 串联、并联反馈对信号源内阻Rs的要求是不同的。为使反馈效果好,串联反馈要求串联反馈要求Rs愈小愈好愈小愈好,Rs太大则

12、串联效果趋于零。并联反馈则要求并联反馈则要求Rs愈大愈好愈大愈好,Rs太小则并联效果趋于零。 由于在放大电路中主要是用负反馈,所以本章仅讨论负反馈。按上述分类,负反馈放大电路可有四种组态：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。第7章 负反馈放大电路 判断正、负反馈的思路判断正、负反馈的思路,就是看反馈量就是看反馈量,是使净输入是使净输入量量Xi增大还是减小。使增大还是减小。使Xi增大是正反馈；使增大是正反馈；使Xi减小是减小是负反馈。采用的方法是负反馈。采用的方法是瞬时极性法瞬时极性法。首先将反馈网络。首先将反馈网络与放大电路的输入端断开与放大电路的输入端断开(开环开

13、环),然后设定输入信号有然后设定输入信号有一个正极性的变化一个正极性的变化,用符号表示用符号表示,再看反馈回来的信号是再看反馈回来的信号是正极性还是负极性。如反馈信号是削弱输入信号正极性还是负极性。如反馈信号是削弱输入信号,使净使净输入量下降输入量下降,则为负反馈。反之则为负反馈。反之,是加强输入信号是加强输入信号,使净使净输入量增加输入量增加,为正反馈。为正反馈。“瞬时极性法瞬时极性法”第7章 负反馈放大电路对于串联反馈：对于串联反馈：输入量与反馈量作用在不同的两输入量与反馈量作用在不同的两点上，若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反点上，若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反馈，瞬时极性相反为

14、正反馈。馈，瞬时极性相反为正反馈。对于并联反馈：对于并联反馈：输入量与反馈量作用在同一点上输入量与反馈量作用在同一点上，若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时，若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正反馈。极性相同为正反馈。第7章 负反馈放大电路例例1：判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuo(1) 判断判断有无有无反馈反馈结论结论:Rf引入了反馈，且引入了反馈，且交直流通路交直流通路中都存在中都存在第7章 负反馈放大电路例例1：判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态判断电路中是否有负反馈，若

15、有，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif+-(2) 判断反馈极性判断反馈极性-瞬时极性法瞬时极性法结论结论:负反馈负反馈第7章 负反馈放大电路例例1：判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif+-(3) 判断电压反馈电流反馈判断电压反馈电流反馈-输出短路法输出短路法结论结论:电压负反馈电压负反馈第7章 负反馈放大电路例例1：判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态判断电路中是否有负反馈，若有，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif并联反馈并联反馈+-(4) 判

16、断串联反馈并联反馈判断串联反馈并联反馈结论结论:电压并联负反馈电压并联负反馈第7章 负反馈放大电路例例2：判断判断Rf是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。是否引入负反馈，若是，判断反馈的组态。并联反馈并联反馈uouiiiBiFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2+-(1) 判断反馈极性判断反馈极性-瞬时极性法瞬时极性法结论结论:负反馈负反馈(2) 电压反馈电流反馈？电压反馈电流反馈？-输出短路法输出短路法结论结论:电流并联负反馈电流并联负反馈第7章 负反馈放大电路例例3：判断如图电路中判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。的负反馈作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UC

17、Cuouiubeie电流串联反馈电流串联反馈RE2对交流反对交流反馈不起作用馈不起作用第7章 负反馈放大电路图7.2 反馈极性的判断 第7章 负反馈放大电路7.2 负反馈的四种组态负反馈的四种组态 反馈放大电路的方框图如图反馈放大电路的方框图如图7.1所示。所示。基本放大电路基本放大电路放大倍数放大倍数(又称开环增益又称开环增益)oiXAX反馈网络的反馈系数反馈网络的反馈系数 foXFX7.2.1 反馈的一般表达式反馈的一般表达式开环、闭环开环、闭环第7章 负反馈放大电路负反馈放大电路中的基本放大电路负反馈放大电路中的基本放大电路1 何为基本放大电路何为基本放大电路? 一般情况下一般情况下,

18、,不能认为把反馈简单地去掉就是基本不能认为把反馈简单地去掉就是基本放大电路了放大电路了. .2 如何得到基本放大电路如何得到基本放大电路? 找到反馈网络找到反馈网络; ;求反馈网络在放大电路输入端的等效负载求反馈网络在放大电路输入端的等效负载 要考虑反馈网络在输入端和输出端引入的等效负载要考虑反馈网络在输入端和输出端引入的等效负载. .电压反馈电压反馈:令令uo=0,求出反馈网络在输入端的等效电阻求出反馈网络在输入端的等效电阻电流反馈电流反馈:令令io =0,求出反馈网络在输入端的等效电阻求出反馈网络在输入端的等效电阻求反馈网络在放大电路输出端的等效负载求反馈网络在放大电路输出端的等效负载 断

19、开反馈网络和输入量之间的联系断开反馈网络和输入量之间的联系,求出反馈网络在求出反馈网络在输出端的等效电阻输出端的等效电阻第7章 负反馈放大电路基本放大基本放大电路电路AiXoX反馈回路反馈回路FfXiX+fioXXXfiiXXXiofXXAiiiXAFXXAAFA1当当AF1时时FAf1foXFXoiXAX 此式反映了反馈放大电路的基本关系,也是分析反馈问题的出发点。(+AF)是描述反馈强弱的物理量,称为反馈深度反馈深度,它是反馈电路定量分析的基础。 第7章 负反馈放大电路 电路图7.5(a)为一个两级RC耦合放大电路。 该电路输出电压Uo通过电阻Rf和 分压后送回到第一级的输入回路。当Uo=

20、0时,反馈电压Uf就消失了,所以是电压反馈。在输入回路中,反馈电路是串接在输入回路的,故是串联反馈。用瞬时极性法,输入+ +信号,两级反相后Uo也是+ +,经Rf、 分压后使V1管射极电压也上升,削弱了输入信号的作用,所以是负反馈。用方框图表示,如图7.5(b)所示。 1eR1eR 7.2.2 串联电压负反馈串联电压负反馈第7章 负反馈放大电路 串联电压负反馈的放大倍数与电压有如下关系式,因为输出是电压,反馈回来是以电压形式在输入端相加,故基本放大电路的放大倍数(开环放大倍数)为ouiUAU(电压放大倍数) 第7章 负反馈放大电路 此式说明串联电压负反馈的闭环电压放大倍数,是开环放大倍数的1/

21、(1+FuAu)倍。反馈系数为fuoUFU闭环放大倍数为 1uufuuAAF A(75) 第7章 负反馈放大电路 由于是电压负反馈,所以它稳定了输出电压Uo。当Ui为某一固定值时,由于管子参数或负载电阻发生变化使Uo减小,则Uf也随之减小,结果使净输入电压 Ui=Ui-Uf增大,Uo将增大,故电压负反馈使Uo基本不变。即 RLUoUfUi Uo第7章 负反馈放大电路 串联电流负反馈电路如图7.6(a)所示。发射极的电阻Rf将输出回路的电流Ie,送回到输入回路中去。当将输出端短路(即Uo=0)时,仍有电流流过Rf,故反馈仍存在,所以是电流反馈。反馈电路在输入回路呈串联关系,即Ui=Ui-Uf,因

22、此是串联负反馈。反馈极性的判断,仍采用瞬时极性法。输入为+ +时,电流增大,Rf上电压增大,故Ue上升,它抵消了输入信号的作用,因此是负反馈。 串联电流负反馈的方框图,如图7.6(b)所示。7.2.3 串联电流负反馈串联电流负反馈第7章 负反馈放大电路图7.6 串联电流负反馈放大电路 (a)电路图；(b)方框图第7章 负反馈放大电路 因为输出是电流,且反馈回来是以电压形式在输入端相加,故基本放大电路的串联电流负反馈放大倍数的关系式如下：1ogifroggfrgIAUUFIAAF A(互导放大倍数,电导量纲)(电阻量纲) (76) 第7章 负反馈放大电路 由于是电流负反馈,所以稳定了输入电流。更

23、换管子或温度变化时,使管子的值增大,则输出电流Ic(或Ie)将增大,Uf也随之增大,结果使净输入Ui下降,使输出电流下降,使电流Ic基本保持不变,即 IcUfUiIb Ic第7章 负反馈放大电路 7.2.4 并联电压负反馈并联电压负反馈 如图7.7(a)所示,它实质上是一个共e极基本放大电路,在c、b间接入电阻Rf引入反馈。我们可按与前面相同的方法,从定义出发判断反馈的组态。也可按图7.3、图7.4提出的电路结构特点,判断反馈的组态。该电路从输出回路看,反馈的引出端与电压输出端是同一点,故为电压反馈；从输入回路看,反馈引入点与信号输入端为同一点,故为并联反馈。用瞬时极性法判断,输入信号为+ +

24、,反馈回的作用使同一点为 ,故削弱了输入信号的作用,为负反馈。方框图如图7.7(b)所示。第7章 负反馈放大电路图7.7 并联电压负反馈放大电路 (a)电路图；(b)方框图反馈端和输入端在同一电极反馈端和输入端在同一电极第7章 负反馈放大电路 并联电压负反馈的放大倍数分析如下： 由于是电压负反馈 Xo=Uo。 由于是并联负反馈,输入回路用电流的叠加关系讨论较方便、直观,故 Xf=If Xi=Ii Xi=Ii 第7章 负反馈放大电路 所以开环放大倍数orifgoUAIIFU(互阻放大倍数,电阻量纲) (电导量纲)闭环放大倍数 1rrfgrAAF A(77)第7章 负反馈放大电路 并联电流负反馈电

25、路如图7.8(a)所示。反馈通过电阻Rf,从输出级的发射极引入到输入级的基极。由于反馈的引出端与输出电压端不同极,故为电流反馈；反馈引入端与输入信号端为同一电极,故为并联反馈。按瞬时极性法(极性标在图7.8(a)上)判断是负反馈。 7.2.5 并联电流负反馈并联电流负反馈第7章 负反馈放大电路箭头表示电流流向箭头表示电流流向稳定过程：稳定过程： RL io(ic2) if id （ib） io(ic2) 第7章 负反馈放大电路同样,由于是电流负反馈,所以稳定了输出电流。并联电流负反馈放大倍数分析如下：由于是电流负反馈 Xo=Io由于是并联负反馈,所以 Xf=If Xi=Ii Xi=Ii第7章

26、负反馈放大电路 故开环放大倍数为ofifioIAIIFI(电流放大倍数)闭环放大倍数为 1iifiiAAF A(78) 第7章 负反馈放大电路 综上所述,以上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。不能都认为是电压放大倍数。为了严格区分这四个不同含义的放大倍数,在用符号表示时,应加上不同的脚注,相应地,四种不同组态的反馈系数也用不同下标表示。为便于比较,详见表7.1。第7章 负反馈放大电路表7.1 四种反馈组态下,A,F和Af的不同含义第7章 负反馈放大电路 对于三极管电路：对于三极管电路：T输入量反馈量输入量反馈量T 若

27、反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈。极，则为并联反馈。 若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。则为串联反馈。T输入量反馈量T输入量反馈量第7章 负反馈放大电路电压并联iIfIiI用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈正反馈正反馈第7章 负反馈放大电路电压串联负反馈负反馈iViVfV第7章 负反馈放大电路7.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响第7章 负反馈放大电路一、一、提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性闭环时闭环时FAAA 1F则则

28、:2F)1(1AFdAdA 只考虑幅值有只考虑幅值有AFAA 1FAdAAFAdA 11FF即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1F 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。第7章 负反馈放大电路 例1 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? 解：由(710)式得41( 10%)0.1%1

29、100.01ffdAA 即A变化10%情况下,f只变化0.1%。第7章 负反馈放大电路 例2 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0.5%,求Au及反馈系数Fu。 解： 由(710)式得101200.5uuuuufufAAA FAA第7章 负反馈放大电路 因此 191uuuufuuA FAAA F又由于 故(1)20 100200019190.00952000uuuufuuAA FAFA则反馈系数 第7章 负反馈放大电路Auiufuiuoud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后AF+ 失真失真!改善改善!uouo二、减小非线性失

30、真二、减小非线性失真由于电路中存在非线性器件由于电路中存在非线性器件,所以即使输入信号所以即使输入信号Xi为正弦波为正弦波,输出也不一定是正弦波输出也不一定是正弦波,会产生一定的会产生一定的非线性失真。引入负反馈以后非线性失真。引入负反馈以后,非线性失真将会减非线性失真将会减小。小。第7章 负反馈放大电路 需要指出的是,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。 可以证明,加了负反馈后,放大电路的非线性失真减小到/(1+AF)。为无反馈时的非线性失真系数。 同样道理,采用负反馈也可抑制放大电路自身产生的噪声,其关系为N/(1+AF)。N为无反馈

31、的噪声系数。第7章 负反馈放大电路(1) (1) 串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加无无反馈时：反馈时：有有反馈时：反馈时：)(1iAFR iiif=iuRifd=iuu iod=iFuu idd=iAFuu id)1(=iAFu 三、负反馈对输入电阻的影响三、负反馈对输入电阻的影响+RiuooR-Riu+-+duii+o-uLRAi+Ro+oLiuiA+ouRu-dRiu+-RRfu-f+R1ifiidiii=iuiuR 第7章 负反馈放大电路 无无反馈时：反馈时：有有反馈时：反馈时：diiii=iuiuR iiif=iuRfdi=iiu Fuiuodi= AFiiuddi=

32、)1(=diAFiu AFR 1=i+ARu-Li+uoRiR-Rd+-+diuoifouiRffii+uoLiRu-uiuAo+Rid-R+-oi+Rdii(2) (2) 并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小第7章 负反馈放大电路 FARUFAURUXAURURXAUUIURooooofoooodooooof 1/ oUAFdXfX0iXofRoIoRdXA四、四、负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响(1) (1) 电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈电压负反馈稳定输出电压（当负载变化时）稳定输出电压（当负载变化时）恒压源恒压源输出电阻小。输出电阻小

33、。第7章 负反馈放大电路ooofoodoooIFARUXARUXARUI / oooofRFAIUR 1(2) (2) 电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高 电流负反馈电流负反馈稳定输出电流（当负载变化时）稳定输出电流（当负载变化时）恒流源恒流源输出电阻大。输出电阻大。 oUAFdXfX0iXofRoIoRdXA第7章 负反馈放大电路 负反馈对输入电阻的影响,只与反馈网络和基本放大器输入回路的连接方式有关,而与输出端连接方式无关,即仅取决于是串联反馈还是并联反馈。 1.串联负反馈使输入电阻提高串联负反馈使输入电阻提高 图7.10所示为串联负反馈的方框图,ri为无反馈时放大器的输入电

34、阻,即iiiUrI(713) 7.3.4 负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响第7章 负反馈放大电路图7.10 串联负反馈的输入电阻第7章 负反馈放大电路 有负反馈时的输入电阻rif,等于无反馈时的输入电阻ri与反馈网络的等效电阻rf之和。其结果显然大于ri,即 rif=ri+rfri 大了多少,其定量关系为fiifiiUUrII(714) 串联电压负反馈时,Uf=FuUo=FuAuUi(1)iuuiifuuiiiUF AUrF A rII(715) 第7章 负反馈放大电路 即引入串联电压负反馈后,放大电路的输入电阻增加到(1+AuFu)ri。 若为串联电流负反馈,则(1)frorgi

35、rgiiifrgiiiUF IF A UF A UUrF A rII(716) 第7章 负反馈放大电路 即引入串联电流负反馈后,放大电路的输入电阻也提高到(1+FrAg)ri。 故只要是串联负反馈,由于rif=ri+rf,故rif将增大,增大到(1+AF)ri。 但应指出的是但应指出的是,当考虑偏置电阻当考虑偏置电阻Rb时时,输入电阻应为输入电阻应为rifRb,故输入电阻的提高故输入电阻的提高,受到受到Rb的限制的限制,当当Rb值较小时值较小时,则输入电阻取决于则输入电阻取决于Rb值。值。第7章 负反馈放大电路 2. 并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小 图7.11为并联负反馈方框

36、图,ri为无反馈时的放大电路的输入电阻,即fiiUrI(717) 引入并联负反馈后,放大电路的输入电阻rif,等于无反馈时的输入电阻ri与反馈网络等效电阻rf并联,所以rifri,即/ififi fififrrrrrrrr第7章 负反馈放大电路图 7.11第7章 负反馈放大电路 如果引入并联电压负反馈iffUrI其中If=FgUo=FgArIi故1iifgrigriigriifigrigrUrrF A IF ArrF ArrrF ArF A(718) 第7章 负反馈放大电路即引入并联电压负反馈后,其输入电阻减小到ri/(1+FgAr)。 如引入并联电流负反馈,If=FiIo=FiAiIi故1i

37、ifiiiiiiiiiiifiiiiiiUrrF AIF ArrrF ArrF ArF A(719) 第7章 负反馈放大电路 负反馈对输出电阻的影响,取决于反馈网络与放大电路输出端的连接方式,而与输入连接方式无关。 1.电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小 将放大电路输出端用电压源等效,如图7.12所示,ro为无反馈的放大器输出电阻。按求输出电阻的方法,令输入信号为零(Ui=0或Ii=0)时,在输出端(不含负载电阻RL)外加电压Uo,则无论是串联反馈还是并联反馈,Xi=-Xf均成立。故7.3.5 负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响第7章 负反馈放大电路第7章 负反馈放大电

38、路(1)1oifoooooioooooooooofoA XX AU FAUA XUU AFUAFIrrrUrrIAF 图7.12 电压负反馈的输出电阻 第7章 负反馈放大电路 可见，引入电压负反馈使输出电阻减小到ro/(1+AF)。不同的反馈形式，其A、F的含义不同。串联反馈F=Fu=Uf/Uo,A=Au=Uo/Ui；并联负反馈F=Fg=If/Uo，A=Ar=Uo/Ii。第7章 负反馈放大电路 2.电流负反馈使输出电阻增大电流负反馈使输出电阻增大 将放大器输出端用电流源等效,如图7.13所示。令输入信号为零,在输出端外加电压,则Xi=-Xf,则(1)(1)ooioifoooooooooofoo

39、UIAXrAXAXFAIUIFAIrUAF IrUrAF rr 而而 图7.13 电流负反馈的输出电阻第7章 负反馈放大电路 可见,引入电流负反馈,使输出电阻增大到(1+AF)ro。同样,不同的反馈形式,其A、F的含义不同。串联负反馈F=Fr=Uf/Io,A=Ag=Io/Ui；并联负反馈F=Fo=If/Io,A=Ai=Io/Ii。需要指出的是,电流负反馈使输出电阻增大,但当考虑Rc时,输出电阻为rofRc,故总的输出电阻增加不多,当Rc1时,则(74)式为11fAAAAFAFF(722) 此式表明,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。第7章 负反馈放大电路 在具体进行估算时,可先求出反馈系数F,然后根据(722)式求得Af,但各种不同的反馈组态,其Af含义不同,如表7.1所示。而实际中,我们常常需要知道电压放大倍数,这样除串联电压负反馈外,其它各组态的负反馈电路,均要经过转换,才能