电工电子技术 放大电路中的负反馈

集成运算放大器的电压传输特性＋

uo∞u+

u-+线性段非线性段非线性段-0.10.1uouid/mv(回顾)

运放的线性范围很小，作为放大器必须采取措施使其满足线性放大要求。(7)放大电路中反馈的基本概念。反馈放大电路的框图。反馈放大电路中反馈的分类及判别方法。简介负反馈的四种组态。反馈反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路形式引回到输入 端，影响其输入量达到控制输出量的措施。2.2.1

反馈的基本概念2.2

放大电路中的负反馈IcUbeIbIc稳定直流工作点：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––icubeibCeVbVe射极偏置放大电路Ve=IcRERE：温度补偿电阻，负反馈放大器输出输入取+加强输入信号取-削弱输入信号开环闭环反馈电路±比较器反馈信号实际被放大信号反馈框图：反馈放大电路的方框图反馈电路F–基本放大电路Ao+输出信号输入信号反馈信号净输入信号开环放大倍数闭环放大倍数差值信号比较器反馈系数反馈放大电路的三个基本环节：基本放大反馈电路比较环节反馈放大电路的组成：反馈电路F–基本放大电路Ao+反馈的分类：根据反馈取样信号电压反馈电流反馈根据反馈信号与输入信号的连接方式串联反馈并联反馈根据反馈信号性质直流反馈交流反馈根据反馈信号极性负反馈正反馈2.2.3负反馈的四种组态负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈1.按反馈信号的极性分类——负反馈、正反馈正反馈：反馈信号的极性与输入信号的极性相反时，即，即反馈的结果增强了原来的输入信号，使净输入信号Xd＞Xi，这种反馈称为正反馈。负反馈：反馈信号的极性与输入信号的极性相同时，即，即反馈的结果削弱了原来的输入信号，使净输入信号Xd＜Xi，这种反馈称为负反馈。+-判断正负反馈--瞬时极性法:首先假设输入信号为某一极性，一般为“＋”，然后按照基本放大器的性质确定输出信号的极性，再由输出端通过反馈电路返回输入端，确定反馈信号的极性，最后依照上述定义作出结论。即：使净输入信号减小的反馈称为负反馈，使净输入信号增大的反馈称为正反馈。瞬时极性法+–uf负反馈正反馈RF、R1反馈电路ud=ui+uf,ud>uiud=ui-uf，ud<uiuoRFuiR2R1+–++–+–RL例：净输入信号+–uduoRFuiR2R1+–-+++–RL+–ud+–uf如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。2.根据反馈所取样的信号不同，可以分为电压反馈

和电流反馈。反馈电路F–基本放大电路Ao+电压反馈电流反馈输出RL短路时，反馈消失，即为电压反馈，反之反馈存在，即为电流反馈。电压、电流反馈的判别-输出短路法：RL短路，不一定是对地短路。例：+–uf–+uduouiR2RL+–++–ioR电流反馈+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RL电压反馈反馈信号与输入信号串联，称为串联反馈。其反馈信号与输入信号以电压形式作比较。反馈信号与输入信号并联，称为并联反馈。其反馈信号与输入信号以电流形式作比较。3.

根据反馈信号在输入端与输入信号连接形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈电路F–基本放大电路Ao+串联反馈串联反馈ud=ui-uf，ud<uiuoRFuiR2R1+–++–+–RL+–uf+–ud并联反馈uoRFuiR2R1++––++–RLiiif

idid=ii–

if并联反馈反馈组态的判别方法取样判别输出短路法反馈消失反馈存在电压反馈电流反馈极性判别瞬时极性法正反馈负反馈连接判别并联反馈信号、反馈连接法并接串接串联反馈运算放大器电路反馈类型的判别方法：

1.反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈；

2.输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈；

3.对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；极性相反时，是正反馈；

4.对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时(极性相反时)，是负反馈；否则(极性相同)是正反馈。+–ufud=ui–

uf，ud<ui——负反馈1.瞬时极性法判别极性运算放大器电路中的负反馈稳定输出电压电压串联负反馈2.输出短路法3.信号、反馈的接法——电压反馈——串联反馈+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RLA.i1if

id－电压并联负反馈稳定输出电压1.瞬时极性法判别极性2.输出短路法3.信号、反馈的接法——电压反馈——并联反馈——负反馈id=i1–

if，id<

i1uoRFuiR2R1++––++–RLB.－运算放大器电路中的负反馈+–uf–+ud电流串联负反馈稳定输出电流1.瞬时极性法判别极性2.输出短路法3.信号、反馈的接法——电流反馈——串联反馈——负反馈ud=ui–

uf，ud<uiuouiR2RL+–++–ioRC.运算放大器电路中的负反馈i1ifid－电流并联负反馈稳定输出电流1.瞬时极性法判别极性2.输出短路法3.信号、反馈的接法——电流反馈——并联反馈RFR1uiR2RL+–++–ioRB.id=i1–

if，id<

i1——负反馈－运算放大器电路中的负反馈uoRFuiR2R1++––++–RLuouiR2RL+–++–ioRRFR1uiR2RL+–++–ioR电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈uoRFuiR2R1+–++–+–RL电压串联负反馈i1ifidi1ifid运算放大器电路反馈类型的判别方法：

1.反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈；

2.输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈；

3.对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；极性相反时，是正反馈；

4.对并联反馈，输入信号和反馈信号的极性相反时，是负反馈；极性相同时，是正反馈；

。例1：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。uf+–uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2解：

因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出，所以是电压反馈；

因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，所以是串联反馈；因输入信号和反馈信号的极性相同，所以是负反馈。－－电压串联负反馈先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；R1例2：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。解：

因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻RL的靠近“地”端引出的，所以是电流反馈；

因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以是并联反馈;

因净输入电流id等于输入电流和反馈电流之差，所以是负反馈。－电流并联负反馈uo1uiR++–uo++–RLA1A2i1ifid2.2.4负反馈对放大电路性能的影响反馈放大电路的基本方程反馈电路F–基本放大电路A+反馈电路F–基本放大电路A+1.

降低放大倍数

负反馈使放大倍数下降。有：|1+AF|称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，Af也就愈小。2.提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降至1/(1+AF)倍，其稳定性提高1+AF倍。若|AF|>>1，称为深度负反馈，此时：

在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。闭环放大倍数可有很高的稳定性例2.2.2某负反馈放大器，放大倍数A=104,反馈系数F=0.01，由于外部条件变化使A变化了±10%，求Af的相对变化量。解：即A变化了±10%时，Af仅变化了0.1%。Aouiuo加反馈前加反馈后ufuiudAoF+–改善uo3.

改善波形失真4.展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反馈BWfBWf|Au|O5.

对输入电阻的影响1)串联负反馈使电路的输入电阻提高理解：串联负反馈相当于在输入回路中串了一个电阻，故输入电阻增加。uiubeib++––在同样的

ib下，ui=ube+uf

>ube，所以

rif

提高。无负反馈时：有负反馈时：uf+–2)并联负反馈使电路的输入电阻降低在同样的ube下，ii

=ib+if>ib，所以rif

降低。理解：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。if无负反馈时：有负反馈时：iiibube+–

电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。

电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1)电压负反馈使电路的输出电阻降低2)电流负反馈使电路的输出电阻提高6.对输出电阻的影响roesouoRLroisoioRL非线性应用：是指由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性函数。由运放组成的非线性电路有以下情况：1.电路中的运放处于非线性状态。++Auouid比如：运放开环应用§2.4集成运算放大器的非线性应用2.电路中的运放处于线性状态，但外围电路有非线性元件（二极管、三极管、稳压管等）。ui>0时：ui<0时：uoui0传输特性++AuoR1RF1RF2Dui（2）运放工作在非线性区。

3.分析运放电路的基本依据（1）运放工作在线性区。

“虚短”和“虚断”u+-u-=uidu+＞u－时，uo=+Uom

u+＜u－时，uo=－Uom

虚断++uouiURuoui0+Uom-UomUR当ui<UR时,uo=+Uom当ui