负反馈放大器

1、负反馈放大器电子技术基础与技能2022/7/272 负反馈放大器 反馈在模拟电子电路中得到非常广泛的应用。在放大电路中引入负反馈可以稳定静态工作点，稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，展宽通频带，减小非线性的失真等。凡是将放大电路输出信号Xo（电压或电流）的一部分或全部通过某种电路（反馈电路）引回到输入端，就称为反馈。若引回的反馈信号削弱输入信号而使放大电路的放大倍数降低，则称这种反馈为负反馈，若反馈信号增强输入信号，则为正反馈。图4-16中分别为无负反馈的基本放大电路和带有负反馈的放大电路的方框图。显然任何带有负反馈的放大电路都包含基本放大电路和反馈电路两部分。输入信号Xi与反馈信号Xf在“

2、”处叠加后产生净输入信号Xd=Xi-Xf。基本放大电路（开环）的放大倍数A=Xo/Xd，反馈电路的反馈系数F= Xf/Xo。带有负反馈的放大电路（闭环）的放大倍数Af=Xo/Xi。基本放大电路AXi信号源Xo输出信号(a)基本放大电路AXd净输入Xo输出信号(b)反馈电路FXi信号源Xf反馈放大电路框图 2022/7/2731. 反相类型的判别方法（1）有无反馈的判别判断有无反馈，就是判断有无反馈通道，即在放大电路的输出端与输入端有无电路连接，如果有电路连接，就有反馈，否则就没有反馈。反馈网络一般由电阻或电容组成。（2）正、负反馈的判断用瞬时极性法，首先在放大器输入端设输入信号的极性“+”或“

3、-”，再依次按相关点的相位变化推出各点对地交流瞬时极性，最后根据反馈回输入端（或输入回路）的反馈信号瞬时极性看其效果，使净输入信号减少的是负反馈，否则是正反馈。例如图（a）中净输入ud=ui-uf，图（b）中净输入id=ii-if，它们都是负反馈。如果将图中uf的极性相反，if的方向相反，则净输入增加，那它们就是正反馈了。晶体管的净输入是ube或ib。集成运放的净输入是u+-u或i及i+。基本放大电路A(a)反馈电路F+udufui+uo+基本放大电路A反馈电路Fifui+uo+idii(b)正负反馈及串并联反馈的判别 2022/7/274电压电流反馈的判别（3）电流、电压反馈的判断如下图所示

4、，反馈信号取自于输出电压，且Xfuo，是电压反馈；若反馈信号取自于输出电流，且Xfio，是电流反馈。实用的判断方法是：将输出电压短接，若反馈量仍然存在，并且与io有关，则为电流反馈；若反馈量不存在或与io无关，则为电压反馈。基本放大电路A(a)反馈电路Fui+uo+(b)RL基本放大电路A反馈电路Fui+uo+RL电压电流反馈的判别 2022/7/275（4）交、直流反馈的判断直流通道中的所具有的反馈称为直流反馈。在交流通道中所具有的反馈称为交流反馈。例如分压偏置电路中，由于电容C的通交作用使Re上只有直流反馈信号，并且使净输入UBE减少，所以是直流负反馈。直流负反馈的目的是稳定静态工作点。再

5、比如射极输出器中的Re既在直流通道上也在交流通道上，所以交直流反馈都有。交流负反馈的目的是改善放大电路的性能。（5）串联、并联反馈的判断如下图所示，若输入信号ui与反馈信号uf在输入端相串联，且以电压相减的形式出现，即ud=ui-uf为串联负反馈；若输入信号ii与反馈信号if在输入回路并联且以电流相减形式出现，即id=ii-if为并联负反馈。基本放大电路A(a)反馈电路F+udufui+uo+基本放大电路A反馈电路Fifui+uo+idii(b)正负反馈及串并联反馈的判别 2022/7/2762. 负反馈放大器的四种组态综合上述反馈类型，负反馈有四种组态（类型）。由于基本放大电路是运算放大器，

6、因此在分析图中的反馈组态时还要运用“虚断”、“虚短”的概念。图（a）、（c）都是反相输入，运放的反相输入端为“虚地”。明确了上述概念后，先设ui的极性，根据同相端、反相端的概念得出输出端的极性，再由反馈通道引回输入端，逐步判断出反馈量的极性或方向，这样就不难理解图中电压标注的+都是实际极性，有助于反馈组态的分析。+RLui+idR1R2Rfifii+(a)uoRLif+Ruoiiui+R1R2idio(c)Rf2022/7/277四种类型组态+ud+RLui+idR1R2Rfifii+RLui+ufR1R2Rfifii+uf+if(a)(b)+uoRLRuoiiui+R1R2iduoio(c)

7、ud+ui+R1Rf+(d)RL+RuoioRf2022/7/278从上述分析可以得出一般规律：（1）反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；反馈电路是通过一个与负载串联的电阻上引出的，是电流反馈； （2）输入信号和反馈信号分别加在两个输入端上的，是串联反馈；加在同一个输入端上的，是并联反馈；（3）反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈，否则，是正反馈；（4）由分立元件组成的反馈电路，可仿照运放组成的反馈电路的分析方法进行分析，其关键是要通晓分立元件与运放输入输出端子的对应关系。2022/7/2793. 负反馈对放大电路性能的影响（1）改善非线性失真（2）降低放大倍数及提高放大倍数的稳定性。根据

8、反馈放大电路框图，可以推导出具有负反馈（闭环）的放大电路的放大倍数为F反馈反馈量的大小，其数值在01之间，F=0时，表示无反馈；F=1，则表示输出量全部反馈到输入端。显然有负反馈时，AfA。上述中的（1+AF）是衡量负反馈程序的一个重要指标，称为反馈深度。1+AF越大，放大倍数Af越小。当AF1时称为深度负反馈，此时Af1/F，可以认为放大电路的放大倍数只由反馈电路决定，而与基本放大电路放大倍数无关，即基本不受外界因素变化的影响，这时放大电路的工作非常稳定。2022/7/2710负反馈能提高放大倍数的稳定性是不难理解的。例如，如果由于某种原因使输出信号减小，则反馈信号也相应减小，于是净输入信号增大，随之输出信号也相应增大,这样就牵制了输出信号的减小，使放大电路能比较稳定地工作。如果引入的是深度负反馈，是放大倍数Af=1/F，即基本不受外界因素变化的影响，这时放大电路的工作非常稳定。uoR2RFuiR1-26+32022/7/2711（3）对输入电阻和输出电阻的影响1）负反馈对输入电阻的影响。取决于反馈信号在输入端的连接方式。串联负反馈使输入电阻提高，并联负反馈使输入电阻降低。2）负反馈对输出电阻的影响。取决于输出端反馈信号的取样方式。电压负反馈降低输出电阻，目的是稳定输出电压；电流负反馈提高输出电阻，目的是稳定输出电流。（4）展宽通频带。通频带