第六章放大电路中的反馈111

1、主讲：物理与电子工程学院周 功 明(1-2)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法 6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态 6.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式负反馈放大电路的方框图及一般表达式 6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.5 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 第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈 教学要求教学要求一一. .重点掌握的内容：重点掌握的内容： 1.1.

2、反馈的概念和种类，反馈的类型和极性的判断方法；反馈的概念和种类，反馈的类型和极性的判断方法； 2.2.电压串联负反馈电路在深度负反馈条件下，电压放大电压串联负反馈电路在深度负反馈条件下，电压放大倍数的估算方法；倍数的估算方法； 3.3.引入负反馈后对放大电路性能的影响，负反馈放大电引入负反馈后对放大电路性能的影响，负反馈放大电路放大倍数一般表达式的意义。路放大倍数一般表达式的意义。二、一般掌握的内容：二、一般掌握的内容： 1.1.电压并联、电流并联和电流串联负反馈电路在深度负电压并联、电流并联和电流串联负反馈电路在深度负反馈条件下电压放大倍数的估算；反馈条件下电压放大倍数的估算； 2.2.负反

3、馈放大电路产生自激振荡的条件。负反馈放大电路产生自激振荡的条件。(1-4)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.1反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法 凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）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，与输入信号的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为迭加，就称为反馈反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。6.1.1反

4、馈的基本概念反馈的基本概念一、什么是反馈一、什么是反馈二、正反馈与负反馈二、正反馈与负反馈这里所说的信号一般是指交流信号，这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是输入信号的相位关系，同相是正反馈正反馈，反，反相是相是负反馈负反馈。二、正反馈与负反馈二、正反馈与负反馈一、正反馈和负反馈一、正反馈和负反馈反馈信号增强了外加输入信号，使放大电路的放反馈信号增强了外加输入信号，使放大电路的放大倍数提高大倍数提高 正反馈正反馈反馈信号削弱了外加输入信号，使放大电路的放反馈信号削弱了外加输入信号，使放大电路的放大倍数

5、降低大倍数降低 负反馈负反馈反馈极性的判断方法：反馈极性的判断方法：瞬时极性法。瞬时极性法。先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号的先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后根据放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后根据反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断出反反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断出反馈的极性。馈的极性。( (a) )正反馈正反馈( (b) )负反馈负反馈例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。 -因为因为差模差模输入电压等输入电压等于于输入输入电压与电压与反馈反馈电压之电压之差，反馈

6、增强了输入电压，差，反馈增强了输入电压，所以为所以为正反馈正反馈。 -反馈信号削弱了输入反馈信号削弱了输入信号，因此为信号，因此为负反馈负反馈。图图 5.1.1(1-7)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage放大器放大器输出输出输入输入取取+ 加强输入信号加强输入信号 正反馈正反馈 用于振荡器用于振荡器取取 - 削弱输入信号削弱输入信号 负反馈负反馈 用于放大器用于放大器开环开环闭环闭环负反馈的作用：负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。高输入电阻；降

7、低输出电阻；扩展通频带。反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图：反馈框图：(1-8)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage三、直流反馈与交流反馈三、直流反馈与交流反馈如果反馈量只含有直流量，则称为直流反馈；如如果反馈量只含有直流量，则称为直流反馈；如果反馈量只含有交流量，则称为交流反馈。果反馈量只含有交流量，则称为交流反馈。有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起

8、作用。图图2.4.2(a)(b)(1-9)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断直流，此，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。时反馈只对交流起作用。+ C1RB1 RC1RB21RB22RC2RE2CE C3C2+VCC uo ui + T1T2RfRE1C增加隔直电容增加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。(1-10)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage在起反馈作用的

9、电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可以使其只，可以使其只对直流起作用。对直流起作用。增加隔直电容增加隔直电容CE后，后，RE2只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。+ C1RB1 RC1RB21RB22RC2RE2CE C3C2+VCC uo ui + T1T2RfRE1C(1-11)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage四、电压反馈和电流反馈四、电压反馈和电流反馈电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取自输出电流信

10、号。电压负反馈：电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。可以稳定输出电压、减小输出电阻。 电流负反馈：电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。反馈和电流反馈。三、电压反馈和电流反馈三、电压反馈和电流反馈如果反馈信号取自输出电压，则为如果反馈信号取自输出电压，则为电压反馈电压反馈；电压；电压负反馈的反馈信号与输出电压成比例；负反馈的反馈信号与输出电压成比例；反馈信号取自输出电流，则为反馈信号取自输出电流，则为电流反馈电流反馈，电流负反，电流负反馈的反馈信号与输出电流

11、成比例。馈的反馈信号与输出电流成比例。判断方法：判断方法：假设将输出端假设将输出端RL交流短路，如果反馈信号消失，则为交流短路，如果反馈信号消失，则为电压反馈；否则为电流反馈。电压反馈；否则为电流反馈。(1-13)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImageRL uo RL uo 电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：采样电阻很大采样电阻很大(1-14)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage电流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：RL io iE RL

12、 io iE Rf 采样电阻很小采样电阻很小(1-15)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈电反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压比较（求和）。压信号与输入信号电压比较（求和）。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较（求和）电流与输入信号电流比较

13、（求和） 。串联反馈使电路的输入电阻增大；串联反馈使电路的输入电阻增大； 并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。五、串联反馈和并联反馈五、串联反馈和并联反馈(1-16)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImagei if ib ib=i-if 并联反馈并联反馈uf ui ube ube=ui-uf 串联反馈串联反馈(1-17)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈

14、电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点负反馈的分类小结负反馈的分类小结(1-18)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.1.2反馈的判断反馈的判断分析步骤：分析步骤：3. 是否负反馈？是否负反馈？4. 是负反馈！那么是何种类型的负反馈？是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）（判断反馈的组态）1. 找出反馈网络（电阻）。找出反馈网络（电阻）。2. 是交流反馈还是直流反馈？是交流反馈还是直流反馈？(1-19)NoImageNoImage第第6 6章章 放大

15、电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage一、有无反馈的判断一、有无反馈的判断无反馈无反馈有反馈有反馈无反馈无反馈图6.1.2 有无反馈的判断(1-20)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage二、反馈极性的判断二、反馈极性的判断判断负反馈的方法判断负反馈的方法瞬时极性法瞬时极性法假设输入端信号有一定极性的瞬时变化，依次假设输入端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过放大、反馈、比较后，再回到输入端，若反馈经过放大、反馈、比较后，再回到输入端，若反馈信号与原输入信号的变化极性相反，则为负反馈。信号与原输入信号的变化极性相

16、反，则为负反馈。反之为正反馈。反之为正反馈。判断反馈极性举例：判断反馈极性举例： 或者先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信或者先假定某一瞬间输入信号的极性，然后按信号的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后号的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后根据反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断根据反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断出反馈的极性。出反馈的极性。( (a) )正反馈正反馈( (b) )负反馈负反馈例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。 -因为因为差模差模输入电压等输入电压等于于输入输入电压与电压与反馈反馈电压之电压之差，反馈增

17、强了输入电压，差，反馈增强了输入电压，所以为所以为正反馈正反馈。 -反馈信号削弱了输入反馈信号削弱了输入信号，因此为信号，因此为负反馈负反馈。图图 5.1.1(1-22)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage负反馈负反馈正反馈正反馈负反馈负反馈1.集成运放反馈极性的判断集成运放反馈极性的判断图6.1.3 反馈极性的判断(1-23)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage2.分立元件放大电路反馈极性的判断分立元件放大电路反馈极性的判断负反馈负反馈图图6.1.4 分立元

18、件放大电路反馈极性的判断分立元件放大电路反馈极性的判断(1-24)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage三、直流反馈与交流反馈的判断三、直流反馈与交流反馈的判断结论：直流反馈结论：直流反馈 图图6.1.5 直流反馈与交流反馈的判断（一）直流反馈与交流反馈的判断（一）(1-25)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage结论：交流反馈结论：交流反馈 图图6.1.6 直流反馈与交流反馈的判断（二）直流反馈与交流反馈的判断（二）(1-26)NoImageNoImage第第6

19、 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage例例6.1.1结论：交、直流反馈结论：交、直流反馈 结论：负反馈结论：负反馈 图6.1.7 例6.1.1 电路图(1-27)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.2负负反馈放大电路的四种基本组态反馈放大电路的四种基本组态 6.2.16.2.1负负反馈放大电路的分析要点反馈放大电路的分析要点 oNIDNouuuuuu)(图6.2.1 负反馈放大电路Douu (1-28)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImage

20、NoImage（1）交流负反馈使放大电路输出量与输入量具有稳）交流负反馈使放大电路输出量与输入量具有稳定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均将定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均将得到抑制。得到抑制。（2）反馈量与输出量成正比。）反馈量与输出量成正比。（3）负反馈的作用是将反馈量与输入相减。）负反馈的作用是将反馈量与输入相减。结论：结论：（1）比较方式看输入，确定并联反馈还是串联反馈。）比较方式看输入，确定并联反馈还是串联反馈。（2）取样方式看输出，确定电压反馈还是电流反馈。）取样方式看输出，确定电压反馈还是电流反馈。（3）正负反馈看极性。）正负反馈看极性。(8-29)(1-29)N

21、oImageNoImage第第7 7章章 信号的运算和处理信号的运算和处理NoImageNoImage 一、一、虚短路、虚开路：虚短路、虚开路：由于运放的开环放大倍数很由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的称其所谓的理想运放理想运放。理想运放的条件理想运放的条件 oAir0or)uu(Auoo虚短路虚短路uu0iI放大倍数与负载无关。分析多放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。可以分别对每个运放进行。虚开路虚开路运放工作在线性区的特点运

22、放工作在线性区的特点 6.2.26.2.2四种负反馈组态（补充）四种负反馈组态（补充）(1-30)NoImageNoImage第第4 4章章 集成运算放大电路集成运算放大电路NoImageNoImage1、集成运放工作在放大区（称为线性区）的条件：、集成运放工作在放大区（称为线性区）的条件： Aod越大，运放的线性范围越小，必须越大，运放的线性范围越小，必须在在输出与输输出与输入之间入之间加负反馈加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。才能使其扩大输入信号的线性范围。 二、集成运放有线性放大区（称为线性区）和饱和区二、集成运放有线性放大区（称为线性区）和饱和区（称为非线性区）的条件：（称为非线

23、性区）的条件：2、集成运工作在放饱和区（称为非线性区）的条件：、集成运工作在放饱和区（称为非线性区）的条件：（1 1）开环；）开环；（2 2）在）在输出与输入之间输出与输入之间加正反馈。加正反馈。 在非线性区，输出电压只有两种可能的情况，在非线性区，输出电压只有两种可能的情况，+U+UOMOM或或U UOMOM。三、判断电路的同相输入端和反相输入端三、判断电路的同相输入端和反相输入端接法接法输入输入输出输出相位相位共射共射bc反相反相共集共集be同相同相共基共基ec同相同相 整个电路可等整个电路可等效为一个双端输效为一个双端输入单端输出的差入单端输出的差分放大电路。分放大电路。同相同相输入端输

24、入端反相反相输入端输入端Aod理想理想运放开环运放开环电压放大倍数电压放大倍数实际实际运放开环运放开环电压放大倍数电压放大倍数uiuou-u+输出输出同相同相输入输入反相反相输入输入信号传信号传输方向输方向净输入净输入ui净输入，净输入，ui = u+ u-uo= Aod ui (1-33)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.2.26.2.2四种负反馈组态四种负反馈组态一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈OFuRRRu211FIDFDIuuuuuuFFDIuuuu因因A Aodod很大，很大，u ud d可忽略，则可忽略，

25、则IouRRu)1 (12虚断虚断 虚短虚短 电压控制电压源电压控制电压源 具有电压增益具有电压增益 图图6.2.2 电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路(1-34)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage二、电流串联负反馈二、电流串联负反馈1RiuOFIOuRi11IFuuFIDuuu虚断虚断 虚短虚短 ooNIDFoiuuuuui)(电压控制电流源电压控制电流源 具有互导增益具有互导增益 (1-35)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage三、电压并联负反馈三、电

26、压并联负反馈结论：结论：（1）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反）电压负反馈能够稳定输出电压，电流负反馈能够稳定输出电流。馈能够稳定输出电流。（2）串联负反馈电路的输入电流很小，适用）串联负反馈电路的输入电流很小，适用于输入信号为恒压源或近似恒压源的情况。于输入信号为恒压源或近似恒压源的情况。图图6.2.4 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路(1-36)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage0PNuu虚短虚短 RuioFFIii 虚断虚断 IFoRiRiu电流控制电压源电流控制电压源 具有互阻增益具有互阻增益四、电流并联负反

27、馈四、电流并联负反馈图图6.2.5 电流并联负反馈电路电流并联负反馈电路(1-37)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage0PNuuoFIiRRRii212虚短虚短 虚断虚断 IoiRRi)1 (21电流控制电流源电流控制电流源 具有电流增益具有电流增益 并联负反馈电路的输入电流很大，适用于输入并联负反馈电路的输入电流很大，适用于输入信号为恒流源或近似恒流源的情况。信号为恒流源或近似恒流源的情况。结论：结论：(1-38)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.2

28、.36.2.3反馈组态的判断反馈组态的判断一、电压负反馈与电流负反馈的判断一、电压负反馈与电流负反馈的判断电压负反馈与电流负反馈的判断电压负反馈与电流负反馈的判断输出短路法输出短路法图图6.2.6 电压反馈与电流反馈的判断（一电压反馈与电流反馈的判断（一）(1-39)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage图图6.2.7 电压反馈与电流反馈的判断（二）电压反馈与电流反馈的判断（二）(1-40)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage二、串联反馈与并联反馈的判断二、串联

29、反馈与并联反馈的判断串联反馈与并联反馈的判断串联反馈与并联反馈的判断输入短路法输入短路法串联反馈与并联反馈的判断串联反馈与并联反馈的判断图图622图图625(1-41)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈电压反馈一般从后级放大器的输出端（集电极）采样一般从后级放大器的输出端（集电极）采样电流反馈电流反馈一般从后级放大器的非输出端（发射极）采样一般从后级放大器的非输出端（发射极）采样并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈并联反馈的反馈信号接

30、于晶体管输入端（基极）的反馈信号接于晶体管输入端（基极）串联反馈串联反馈的反馈信号接于晶体管非输入端（发射极）的反馈信号接于晶体管非输入端（发射极）注意：注意：直流反馈中，输出电压指直流反馈中，输出电压指UCE，输，输出电流指出电流指IE或或IC。(1-42)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：放大：放大：dooXXA反馈：反馈：ofXXF叠加：叠加：fidXXX负反馈框图：负反馈框图：基本放大基本放大 电路电路Ao dXoX反馈回路反馈回路F fX iX+ 输出信号输出信号输入信号输入

31、信号反馈信号反馈信号差值信号差值信号6.3负反馈放大电路的方框图及一般表达式负反馈放大电路的方框图及一般表达式6.3.16.3.1负反馈放大电路的方框图表示法负反馈放大电路的方框图表示法(1-43)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage基本放大基本放大 电路电路Ao dXoX反馈回路反馈回路F fX iX+ dooXXA开环放大倍数开环放大倍数ioFXXA闭环放大倍数闭环放大倍数ofXXF反馈系数反馈系数(1-44)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.3.2

32、6.3.2四种组态四种组态负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图电流并联电流并联负反馈负反馈 电压并联电压并联负反馈负反馈 电压电压串联串联负反负反馈馈 电流串联电流串联负反馈负反馈 (1-45)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage四种组态四种组态负反馈放大电路的比较（表负反馈放大电路的比较（表6.3.1）：）：四种负反馈组态的电压放大倍数、反馈系数之比较四种负反馈组态的电压放大倍数、反馈系数之比较输出信号输出信号反馈信号反馈信号放大网络的放大倍数放大网络的放大倍数反馈系数反馈系数电压串联式电压串联式电压并联式电压并联式

33、电流串联式电流串联式电流并联式电流并联式o.Uo.Uo.Io.If.Uf.Uf.If.Iio.UUAuu 电压放电压放大倍数大倍数)(io. IUAui转移转移电阻电阻 )S(io.UIAiu 转移转移电导电导io.IIAii 电流放电流放大倍数大倍数of.UUFuu S)(of.UIFiu )(of. IUFuiof.IIFii (1-46)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.3.36.3.3负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式 负反馈放大器增益的一般表达式：负反馈放大器增益的一般表达式：基本放大基本放大

34、 电路电路Ao dXoX反馈回路反馈回路F fX iX+ oodofdfoioFAFXXXXXXXXXA111 FAAoo 1FAo1反馈深度反馈深度定义：定义：(1-47)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage负反馈放大器的闭环放大倍数负反馈放大器的闭环放大倍数当当Ao很大时，很大时， 1+AoF 1：结论：结论：当当 Ao 很大时，负反馈放大器的闭环放大倍数很大时，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。可以稳定放大倍数。FAAAooF1FA

35、F1当当 1+AoF A 引入正反馈引入正反馈当当 1+AoF 0： Af 放大电路产生自激振荡放大电路产生自激振荡(1-48)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.3.46.3.4负反馈放大电路的基本放大电路负反馈放大电路的基本放大电路当考虑反馈网络在放大电路输入端的负载效应时，当考虑反馈网络在放大电路输入端的负载效应时，应令输出量的作用为零。当考虑反馈网络在放大电应令输出量的作用为零。当考虑反馈网络在放大电路输出端的负载效应时，应令输入量的作用为零。路输出端的负载效应时，应令输入量的作用为零。 图图6.3.3 电压串联负

36、反馈电路的基本放大电路电压串联负反馈电路的基本放大电路 返回返回 (1-49)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage返回返回 图图6.3.4 电流串联负反馈电路的基本放大电路电流串联负反馈电路的基本放大电路(1-50)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage返回返回 图图6.3.5 电压并联负反馈电路的基本放大电路电压并联负反馈电路的基本放大电路(1-51)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage返回返

37、回 图图6.3.6 电流并联负反馈电路的基本放大电路电流并联负反馈电路的基本放大电路(1-52)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage求解基本放大电路的一般方法和步骤：求解基本放大电路的一般方法和步骤：（1）找出反馈网络；）找出反馈网络；（2）求解反馈网络在放大电路输入端的等效负载）求解反馈网络在放大电路输入端的等效负载电阻。对于电压反馈，应令输出电压为零，即将输电阻。对于电压反馈，应令输出电压为零，即将输出端短路；对于电流反馈，应令输出电流为零，即出端短路；对于电流反馈，应令输出电流为零，即将输出回路开路。将输出回路开路。（3

38、）求解反馈网络在放大电路输出端的等效负载）求解反馈网络在放大电路输出端的等效负载电阻。对于串联反馈，应令输入电流为零，即将输电阻。对于串联反馈，应令输入电流为零，即将输入端开路；对于并联反馈，应令输入电压为零，即入端开路；对于并联反馈，应令输入电压为零，即将输入端短路。将输入端短路。1. 深度负反馈的实质Next1。，此时，时，称之为深度负反馈当FAFAf111fofoofoiXXXXFXAXX/故fdiXXX而dX是忽略了净输入量所以深度负反馈的实质2. 深度负反馈放大电路的计算fifiIIUU；对于并联反馈，对于串联反馈，。应，求络对输出端的负载效求解，只需考虑反馈网）据（FFAf11的关

39、系。与方程列出求解，需要通过此或）据（iodfidfiXXIIIUUU)0()0(2Home2NextBack例：例：求图示电路的闭环放大倍数。求图示电路的闭环放大倍数。 + - + - + - AiUdUfUoU2R1R解：解：该电路为电压串联负反馈。该电路为电压串联负反馈。 + - + - AoU2R1RfUiU 断开输入回路与反馈网络的连接，得到反馈网络对输断开输入回路与反馈网络的连接，得到反馈网络对输出端的影响。出端的影响。1211RRFAuuuuf2110RRRUUFfuuHomeNextBack例：例：求图示电路的闭环放大倍数。求图示电路的闭环放大倍数。 - + AiUdIoU2R

40、1RRiIfI解解1 1：该电路为电压并联负反馈。该电路为电压并联负反馈。12RRAuuf故11RURUUIiii00UUId22RURUUIooffiII21RURUoi解解2 2：202001/RURUUIFfiu21RFAiuuif121100RRRARIUUUAuifiiuuf3Home Rc Re C1 VCC Rb2 RL + us + uo C2 Rb1 Rs 例：例：求图示电路的闭环放大倍数。求图示电路的闭环放大倍数。解：解：该电路为电流串联负反馈。该电路为电流串联负反馈。 将输入端开路，得到反馈网络对将输入端开路，得到反馈网络对输出端的影响。输出端的影响。euiiufRFA1

41、1ececfuiRIRIIUF0eLLiufiLciouufRRRAURIUUA + Rc Re Rb2 RL + Rb1 iU+ berfUoUbIbI + Rc Re Rb2 RL + Rb1 iU+ fUoUbIcI4NextBackebeLuufRrRA)1 (与前面的结果比较Home Rb C2 Rf R1 Rc1 R2 C1 VCC RL + + Rs Rc2 sUoUfI1bIiI例：例：求图示电路的闭环放大倍数。求图示电路的闭环放大倍数。解解1 1：该电路为电流并联负反馈。该电路为电流并联负反馈。 将输入端短路，得到反馈网将输入端短路，得到反馈网络对输出端的影响。络对输出端的影

42、响。211RRFAfiiiiffcffiiRRRIIIIF2220sLfsLiifsiLcsousfRRRRRRARIRIUUA2215BacksisbbRIUUI故0011解解2 2：ssiRUIfLofcfRRRRURRRII22222/fiII结果一样Home(1-58)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.4.26.4.2反馈网络的分析反馈网络的分析 下面分析四种组态的负反馈放大电路的反馈下面分析四种组态的负反馈放大电路的反馈系数，如图系数，如图6 64 41 1所示：所示：(1-59)NoImageNoImage第

43、第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage(1-60)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage1.1.电压串联负反馈反馈网络的分析电压串联负反馈反馈网络的分析211RRRUUFofuu2.2.电流串联负反馈反馈网络的分析电流串联负反馈反馈网络的分析RIRIIUFooofui电压反馈系数电压反馈系数互阻反馈系数互阻反馈系数(1-61)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage1.1.电压串联负反馈反馈网络的分析电压串联负反馈反馈网络的分析2

44、11RRRUUFofuu2.2.电流串联负反馈反馈网络的分析电流串联负反馈反馈网络的分析RIRIIUFooofui电压反馈系数电压反馈系数互阻反馈系数互阻反馈系数(1-62)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.4.36.4.3放大倍数的分析放大倍数的分析1.1.电压串联负反馈放大倍数的分析电压串联负反馈放大倍数的分析1211RRFAuuuuf2.2.电流串联负反馈放大倍数的分析电流串联负反馈放大倍数的分析RFAuiiuf11电压增益电压增益互导增益互导增益RRURIUUALfLoiouf电压放大倍数电压放大倍数(1-63)

45、NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage3.3.电压并联负反馈电压并联负反馈f f放大倍数的分析放大倍数的分析互阻增益互阻增益RFAiuuif1SfSiSRIRIUSSfosousfRRRIUUUA(1-64)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage4.4.电流并联负反馈放大倍数的分析电流并联负反馈放大倍数的分析电流增益电流增益)1 (121RRFAiiiifSLSfLosousfRRRRRIRIUUA)1 (21电压放电压放 大倍数大倍数总结：总结：（1）正确判断反

46、馈组态；）正确判断反馈组态；（2）求解反馈系数；）求解反馈系数；（3）利用）利用F求解求解Af或或Auf；复习复习 深度负反馈放大电路的特点及性能估算相关知识深度负反馈放大电路的特点及性能估算相关知识一、深度负反馈放大电路的特点一、深度负反馈放大电路的特点1. 深度负反馈的特点：深度负反馈的特点：AidxoxixfxFAxidAFxid(1 + AF)xid时：时：当当 11 AFAFAF 1即：即：0id fi xxx fi uu 串联负反馈：串联负反馈：0id u虚短虚短并联负反馈：并联负反馈： fii i 0id i虚断虚断二、集成运放的两种工作状态二、集成运放的两种工作状态1. 运放的

47、电压传输特性：运放的电压传输特性：设：电源电压设：电源电压VCC=10V。 运放的运放的Aod=104Ui1mV时，运放处于线性区。时，运放处于线性区。Aod越大，线性区越小，越大，线性区越小，当当Aod 时，线性区时，线性区0VVuuA+io+0uoui+10V-10V+Uom-Uom-1mV+1mV线性区线性区非线性区非线性区非线性区非线性区+10V-10V+Uom-Uom0uoui2.理想运算放大器：理想运算放大器：开环电压放大倍数开环电压放大倍数 Aod=差摸输入电阻差摸输入电阻 Rid=输出电阻输出电阻 Ro=0为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈：为了扩大运放的线性区，给运放

48、电路引入负反馈：理想运放工作在线性区的条件：理想运放工作在线性区的条件： 电路中有负反馈！电路中有负反馈！运放工作在线性区的分析方法：运放工作在线性区的分析方法：虚短（虚短（u+=u-）虚断（虚断（ii+=ii-=0）3. 线性区线性区uu+A+RiiRuu+ffoi11四、四、 例题例题解解1：判断反馈类型为电流：判断反馈类型为电流串联负反馈串联负反馈例例1 已知已知R1=10K， R2=100K， R3=2K， RL=5K, 求深度负反馈条件下的求深度负反馈条件下的Auf032131IRRRRiR11iRIUURf28UiUoufALRRRRRRIRRRRR032131032131U四、例

49、题四、例题解：经判断反馈类型解：经判断反馈类型为电压串联负反馈为电压串联负反馈例例2 已知已知R2=10K， R4=100K求深度负反馈条件下的求深度负反馈条件下的Auf0UUFFuuuuufFA1422RRR11124RR四、例题四、例题解解:（1）电压串联负反馈电压串联负反馈例例3 (1) 判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈; (2) 求出深度负反馈条件下的求出深度负反馈条件下的Auf0)2(UUFfuuuuufFA1feeRRR1111efRR四、例题四、例题解解: (1)电流并联负反馈电流并联负反馈例例4 (1) 判断电路中引入了哪种组态的交流负反

50、馈判断电路中引入了哪种组态的交流负反馈; (2) 求出深度负反馈条件下的求出深度负反馈条件下的Af和和AufLcfeefeefRRURRRIRRRI/o)2(222022sufUUA0ss222ifssi/oRURRURRRIIRUILcfee五、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算举例五、深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算举例ui+VCCRCuoufRC VEEI18I2RBRBRf fi uu Bfoiof1RRuuuuAu 电压串联负反馈电压串联负反馈例例 1:( (1) )电压串联负反馈电压串联负反馈8uiC1R1uoR2Rfuiduf0id u虚短虚短fi uu f11of RRR

51、uu fLfoiof1RRuuuuAu Rif,if RR if,2ifRR Rof0of R 例例 2 例例 2 0id ufi uu 1foiof uuuuAuR if,if RRif,BifRR R0f0of R 例例 3 fi uu 1Effoiof1RRuuuuAu ( (2) )电压并联负反馈电压并联负反馈运算放大器在线性运算放大器在线性应用时同时存在虚应用时同时存在虚短和虚断短和虚断0 ii虚断虚断f i ii 0 uu虚地虚地1f1iffiofRRRiRiuuAu 例例 1 0 id i虚断虚断f 1 ii b0 u虚地虚地sfsi ff sosfRRRiRiuuAu 例例 2

52、 ( (3) )电流串联负反馈电流串联负反馈0id u虚短虚短0 i虚断虚断 fi uu foRi fLoRRu fLiofRRuuAu 例例 1 0be id uu虚短虚短 fi uu E1oRi Loo Riu E1LiofRRuuAu 94. 251. 03/3 例例 2 ( (4) )电流并联负反馈电流并联负反馈 例例 1 0 uu虚地虚地1if i Ruii L3fffLoo)(RRRiiRiu L31f3iof)(RRRRRuuAu IIui+VCCuoRE8R1RfRIF1ifiRuII 1fif foRRuRIu 1ffRRAu 电压并联负反馈电压并联负反馈例例 2:(1)(1

53、)电流电流/ /电压（电压（I/VI/V）变换电路）变换电路Rivso 使输出电压和输入电流成线性关系，而与负载使输出电压和输入电流成线性关系，而与负载R RL L无关。无关。利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知:五、深度负反馈的应用五、深度负反馈的应用(2)电压电压/电流（电流（V/I）变换电路变换电路（负载不接地型）负载不接地型）输出电流与输入电压成线性关系，与负载输出电流与输入电压成线性关系，与负载RL大小无关。大小无关。负载不接地负载不接地型型V/IV/I电路电路RviisRo 利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知: 在许多场合，负载必须接地，此时可列方程组后求在许多场合，负载必须接地

54、，此时可列方程组后求 得输入电压与输出电流关系：得输入电压与输出电流关系：211212RRRvRRRvvoSN LLoLooPRRRRRvRivv/434 PNvv LLSoRRRRRRRvRRi1243312 解得：解得： /4312，RRRR时时当当 4RviSo 负载接地型负载接地型V/IV/I电路电路(3) 电压电压/电流（电流（V/I）变换电路变换电路（负载接地型）负载接地型）叠加叠加原理原理自举电容自举电容(4)自举电路自举电路不加自不加自举电容举电容虽然引入电压串联负反馈，可虽然引入电压串联负反馈，可输入电阻不大，约为输入电阻不大，约为R1+R2。加自举电容加自举电容交流通交流通

55、路路引入正反馈引入正反馈使输入端动态电位使输入端动态电位升高（自举）升高（自举）使输入电阻大大提高使输入电阻大大提高当当A A、B B间用大电容间用大电容( (自举电容自举电容) )跨接后，使跨接后，使A A点电位与发点电位与发射极电位相同，射极电位相同，从而使从而使A A点电位升高点电位升高。流过流过R Rb b支路的电流减小，支路的电流减小，R Rb b支路的等效电阻增加支路的等效电阻增加。但该。但该电路中，由于电路中，由于r rbe1be1支路电阻比支路电阻比R Rb b支路电阻小得多，所以支路电阻小得多，所以自举电容对整个放大器的输入电阻增加不多。自举电容对整个放大器的输入电阻增加不多

56、。例例5(1-86)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.5 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基本放大基本放大 电路电路Ao dXoX反馈回电反馈回电路路F fX iX+ dooXXA ofXXF fidXXX 反馈电路的反馈电路的基本方程基本方程(1-87)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.5.1稳定放大倍数稳定放大倍数dooXXAofXXFfidXXXFAAXXAooioF1Ao 开环放大倍数开环放大倍数AF 闭环放大倍数闭环放

57、大倍数FAo1反馈深度反馈深度定义：定义：(1-88)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage则有：则有：oFAA负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。引入负反馈使电路的稳定性提高。引入负反馈使电路的稳定性提高。FAAAooF1FAAAdAAdoooFF11(2)FAAAooF1中，中，dfofdooXXXXXXFA(1)(3) 若若 1FAo称为深度负反馈，此时称为深度负反馈，此时FAF1在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。11 FAo因因6-56-5负反馈对放大

58、电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响一、稳定放大倍一、稳定放大倍数数AF1AAf在中频在中频Af 的相对变化量等于的相对变化量等于A的相对变化量的（的相对变化量的（1+AF）分之）分之一。一。即闭环放大倍数的稳定性提高了（即闭环放大倍数的稳定性提高了（1+AF）倍。）倍。22f)AF1 (dA)AF1 (AFdAdA)AF1 (dAAdAAF11AdAff对上式求全微分对上式求全微分将上式等号两边都除以将上式等号两边都除以Af ，则，则(1-90)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage6.5.2改变输入电阻和输出电阻改变输入

59、电阻和输出电阻1. 串联负反馈增大输入电阻串联负反馈增大输入电阻一一. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响图图6.5.1 串联负反馈电路的方框图串联负反馈电路的方框图iiiIUR iiiifiiiifIUAFUIUUIUR (1-91)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImageiifRAFR)1( 例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。一个电阻，故输入电阻增加。(1-92)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电

60、路中的反馈NoImageNoImage2. 并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻图图6.5.3 并联负反馈电路的方框图并联负反馈电路的方框图iiiIUR iiifiiiiifIAFIUIIUIUR (1-93)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage)1(AFRRiif 理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。一条支路，故输入电阻减小。(1-94)NoImageNoImage第第6 6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈NoImageNoImage1. 电