电子线路高教第四电子课件四

5.2负反馈对放大器性能的影响5.4深度负反馈*5.3负反馈放大器的性能分析5.1反馈放大器的基本概念第5章放大器中的负反馈5.5负反馈放大器的稳定性5.1反馈放大器的基本概念5.1.1反馈放大器的组成将放大器输出信号的一部分或全部，通过反馈网络回送到电路输入端，并对输入信号进行调整，所形成的闭合回路即反馈放大器。反馈放大器组成框图基本放大器A反馈网络kfxoxixixf净输入信号

输入信号反馈信号输出信号第5章放大器中的负反馈反馈放大器增益一般表达式基本放大器A反馈网络kfxoxixixf开环增益反馈系数闭环增益反馈深度环路增益反馈深度

F(或环路增益T)是衡量反馈强弱的一项重要指标。其值直接影响电路性能。第5章放大器中的负反馈反馈极性由于净输入信号若

xf

削弱了xi，使

xi<xi负反馈若

xf

增强了xi，使

xi>xi正反馈说明负反馈具有自动调整作用，可改善放大器性能。

例：某原因正反馈使放大器工作不稳定，多用于振荡器中。负反馈的自动调整作用是以牺牲增益为代价的。第5章放大器中的负反馈5.1.2四种类型负反馈放大器

根据输出端连接方式电压反馈AkfRL+-voxixfxi在输出端，凡反馈网络与基本放大器并接，反馈信号取自负载上输出电压的反馈称为电压反馈。输出量xo=voxixfxiAkfRLio在输出端，凡反馈网络与基本放大器串接，反馈信号取自负载中输出电流的反馈称为电流反馈。电流反馈输出量xo=io第5章放大器中的负反馈

根据输入端连接方式串联反馈在输入端，反馈网络与基本放大器串接，反馈信号以电压vf

的形式出现，并在输入端进行电压比较，即

vi=vi

-

vf

。在输入端，反馈网络与基本放大器并接，反馈信号以电流if

的形式出现，并在输入端进行电流比较，即

ii

=ii

-

if

。并联反馈AkfRS+-vs+-vivfvi+-+-xoAkfRSiSiiifiixo第5章放大器中的负反馈四种类型负反馈放大器增益表达式AvkfvRS+-vs+-vivfvi+-+-RL+-voArkfgRL+-voRSiSiiifii电压串联负反馈开环电压增益电压反馈系数闭环电压增益电压并联负反馈开环互阻增益互导反馈系数闭环互阻增益第5章放大器中的负反馈AgkfrRLioRS+-vs+-vivfvi+-+-RSiSiiifiiAikfiRLio电流串联负反馈开环互导增益互阻反馈系数闭环互导增益电流并联负反馈开环电流增益电流反馈系数闭环互阻增益注意：不同反馈类型对应不同输入、输出电量，因此不同类型反馈电路的

A、kf、Af

含义不同。第5章放大器中的负反馈Akfxoxixfxi5.1.2反馈极性与类型的判别判断是否为反馈电路看电路输出与输入之间是否接有元件，若有则为反馈电路，该元件即为反馈元件。例1Rf

为反馈元件。RE为反馈元件。第5章放大器中的负反馈viVCCRCRfvoviVCCRCvo+-+-RERB1RB2例2

判断反馈类型—采用短路法假设输出端交流短路，若反馈信号消失，则为电压反馈；反之为电流反馈。判断电压与电流反馈判断串联与并联反馈假设输入端交流短路，若反馈作用消失，则为并联反馈；反之为串联反馈。AvkfvRS+-vs+-vivfvi+-+-RL+-voiiiiioRSiSifAikfiRL第5章放大器中的负反馈

判断反馈极性—采用瞬时极性法Akfxoxixfxi设vi

瞬时极性为用正负号表示电路中各点电压的瞬时极性，或用箭头表示各节点电流瞬时流向的方法称瞬时极性法。

比较xf与xi的极性(

xi=

xi

-

xf)若xf与xi同相，使xi减小的，为负反馈；若xf

与xi

反相，使xi增大的，为正反馈。经A判断vo？？经kf判断

xf？？第5章放大器中的负反馈说明用瞬时极性法比较xf与xi极性时：若是并联反馈：则需根据电压的瞬时极性，标出相关支路的电流流向，然后用电流进行比较(ii=

ii

-

if)。若是串联反馈：则直接用电压进行比较(vi=

vi

-

vf)。按交、直流性质分：直流反馈：交流反馈：反馈信号为直流量，用于稳定电路静态工作点。反馈信号为交流量，用于改善放大器动态性能。多级放大器中的反馈：局部反馈：越级反馈：反馈由本级输出信号产生，可忽略。

输出信号跨越一个以上放大级向输入端传送的称为级间(或越级)反馈。

第5章放大器中的负反馈例1判断硬电路液的反生馈极黎性和喂反馈大类型舒。假设你输出添端交桶流短芽路，Rf引入毅的反弊馈消寇失电压敏反馈愤。假设东输入撤端交侍流短徒路，Rf的反占馈作伯用消胡失并联蹈反馈眉。分析天：→则

vc

为○-

假设vi

瞬时极性为○+○+○-→形成慈的if方向罗如图贼示。iiifib因净眯输入伯电流ib=ii-if<ii负反糕馈。结论看：Rf引入仓电压怜并联卧负反明馈。第窑5笛章劲放大六器中庸的负胆反馈viVCCRCRfvo+-+-例2判断虽图示妥电路涛的反驴馈极群性和强反馈纽奉类型丘。假设拣输出近端交卸流短剥路，RE上的胳反馈防依然咸存在电流音反馈突。假设苍输入乌端交航流短疤路，RE上的宾反馈秒没有奋消失串联念反馈糠。分析歼：

假设vi

瞬时极性为○+因净碰输入误电压vbe=vi-vf<vi负反合馈。结论材：RE引入绢电流阶串联巡寿负反灾馈。○+→则ve(即vf)极性为○+○+第蹲5捏章洞放大姑器中据的负武反馈viVCCRCvo+-+-RERB1RB2viRCvo+-+-RERB1RB2例3判断宝下列蛙电路围的反逮馈极生性和友反馈产类型糠。-+AR1Rf+-vsvo-+AR1Rf+-vsvo○+○-○-电流遥并联茧负反昂馈电流菠串联惧正反算馈○+○-○-○-○+○-电压扩并联谣负反纱馈电压撑串联谁负反妖馈○+○+○+第雁5钓章衣放大雷器中搜的负统反馈viVCCRC1vo+-+-RE1RBRC2RE2RfviVCCRC1vo+-+-RE1RBRC2RE2RfviVCCRC1voVEERfRE2R1RC2RC3RST1T2T3例4判断蚁下列枝电路记的反娃馈极必性和问反馈巴类型酬。viVCCRC1voVEERER1RC2RC3RST1T2T3Rf○+○-○-○+○+○+电流悔串联匹负反厘馈○+电流宋并联胜负反必馈第艰5指章缝放大充器中发的负为反馈例4判断屠下列晓电路截的反饱馈极判性和委反馈这类型辜。○+○+○+○+○-电压拖并联旦正反掠馈○-○+电压秒串联拢负反六馈第取5炎章乖放大耍器中津的负稿反馈viVCCRD1vo+-+-RS1RG2RD2RS2RfRG1viVCCRD1vo+-+-RS1RG2RD2RS2RfRG15.溜2.狡1酒降低培增益5.覆2伍负反丑馈对奇放大港器性鲜能的书影响反馈胀越深黑，电顾路增课益越钢小。由得知：注：当取源增益时，上式依然成立，即5.男2.默2尊减小兄增益王灵敏睡度(或提燥高增内益稳尼定性)定义由得(2)(1)得(1)(2)反馈死越深逆，增躁益灵司敏度查越小斩。第窜5舟章疏放大馒器中仔的负懂反馈5.术2.撑3菊改变汇输入皆、输杂出电某阻输入印电阻串联搜反馈+-AkfRiRsvs+-+-vfvi+-viiixo基放输入电阻环路增益反馈释电路师输入挽电阻寻：引入串联反馈，反馈越深，输入电阻越大。结论第留5渠章糊放大怜器中形的负闲反馈并联跟反馈反馈郑电路丘输入顽电阻检：引入并联反馈，反馈越深，输入电阻越小。结论AkfRiRsisifii+-viiixo基放输入电阻环路增益第佩5跟章爱放大勾器中观的负快反馈输出功电阻电压据反馈Ro：考裤虑反粮馈网纳络负扛载效诞应后条，基孔放输携出电堤阻。Ast：负绘载开苹路时乘，基师本放蜜大器仅源增欺益。i+-v基放RoxfxsAstxs反馈网络+-令xs=0由定义得Rof电路模型：由图得引入电压反馈，反馈越深，输出电阻越小，vo

越稳定。结论基放RoxfxsAstxs反馈网络+-RLxsvo+-第恶5奇章奸放大腿器中驴的负慌反馈电流僚反馈Ro：考台虑反秃馈网者络负顶载效姻应后较，基闲放输河出电勇阻。Asn：负趴载短予路时吗，基梨本放废大器摆源增咽益。由定扒义得Rof电路悼模型弄：由图得引入电流反馈，反馈越深，输出电阻越大，io

越稳定。结论基放RoxsxfxsioAsnxsRL反馈网络令xs=0i+-v基放RoxfxsAsnxs反馈网络第善5张章周放大棒器中鸦的负丧反馈5.匀2.天4侵减小除频率供失真(或扩冰展通蚀频带)由于迎负反骂馈降脂低了课电路害增益霸灵敏宋度，汗因此水放大邮器可质在更闯宽的须通频浑带范弱围内谷维持斗增益们不变俱。单极呆点系钳统引候入负庆反馈口后，搞反馈尖越深振，上若限角同频率股越大温,增俗益越炉小，罢但其晶增益尖带宽项积维娱持不回变。设基放为单极点系统：则若反馈网络反馈系数为：则闭环系统：其中顺：注意咱：通频快带的凤扩展类是以车降低孟增益座为代善价的何。第绸5皂章败放大纲器中冲的负疾反馈5.彩2.那5撕减小蛮非线拒性失镇真基本放大器vovivfvi例如陷：一余基本误放大嗽器，引入好负反贤馈反馈网络注意勿：负点反馈伙只能术减小社反馈贷环内赏的失栗真，哨若输挥入信笛号本若身产生仓失真的，反间馈电时路无断能为柱力。输入蔑正弦善信号画时，挪输出呢产生秤失真泻。vo失真减小斧。第榴5怖章临放大院器中芒的负缝反馈5.乎2.波6摧噪声贷性能居不变同减胖小非构线性装失真炮一样仔，引专入负伙反馈暖可减锤小噪展声。注意涛：负反返馈在错减小循噪声冒的同伯时，孕有用分信号钻以同者样的泡倍数唇在减尸小，淡其信莲噪比羡不变绕。因此抱，引罗入负帽反馈糖放大碎器噪舌声性贡能不奥变。综上贷所述作，负乡丰反馈唱对放鲁大器邮性能竞影响贯主要合表现只为：降低湖增益减小膝增益朋灵敏始度(或提歌高增荷益稳舌定性)改变竿电路冻输入半、输盆出电谁阻减小博频率悉失真(或扩怖展通目频带)减小冲非线摧性失钳真噪声适性能裁不变第凳5确章乌放大挂器中挎的负谜反馈在电挖路输执出端基本球放大孙器引霜入负挖反馈剥的原逝则若要求电路vo

稳定或Ro

小应引入电压负反馈。若要求电路io

稳定或Ro

大应引入电流负反馈。在电俭路输课入端若要求Ri

大或从信号源索取的电流小引入串联负反馈。若要求Ri

小或从信号源索取的电流大引入并联负反馈。反馈奇效果袄与信辜号源纱内阻RS的关域系若电路采用RS较小的电压源激励应引入串联负反馈若电路采用RS较大的电流源激励应引入并联负反馈第甚5健章构放大税器中性的负反反馈反馈地效果虫与RS关系丈的说存明：串联撇负反通馈采用量电压恒源激揪励时缠，若RS率0则由于vS恒定同，则vf的变鸦化量评全部胃转化冲为vi的变谦化量纳，此润时反降馈效风果最此强。采用惑电流对源激镰励时原，若RS驱由于iS恒定鸡，vi固定逝不变咐，结疮果导轻致反眨馈作盏用消土失。+-AkfRiRsvs+-+-vfvi+-vixo(电压源激励)is+-AkfRiRs+-vfvi+-vixo(电流源激励)则恒定第活5眯章社放大青器中过的负练反馈iiiiifAkfRixoRsvs+-vi+-(电压源激励)ifiiiiAkfRixoisRs(电流源激励)并联闷负反渐馈采用擦电压绪源激亦励时告，若RS拍0则由于iS恒定殃，则if的变鸟化量晋全部索转化主为ii的变析化量判，此伐时反肌馈效西果最承强。采用租电流勺源激额励时棚，若RS薄由于vi固定惰不变模，结份果导脸致反崖馈作督用消就失。则恒定第它5旧章谨放大躁器中黑的负酸反馈深度办负反效馈条督件5.铸4暖深度云负反构馈当电暂路满谈足深分度负型反馈贝条件时：将T>>策1或F>>棵1称为怕深度凭负反睡馈条值件。串联宫反馈蹈电路警输入萄电阻页：并联驾反馈承电路住输入暂电阻销：电压序反馈皇电路震输出通电阻剖：电流忙反馈玻电路播输出及电阻位：增益：或第俱5茅章缸放大租器中怖的负吊反馈深度出负反懂馈条射件下Avf的估算根据湾反馈墙类型劲确定kf含义糖，并选计算kf分析衫步骤城：若并约联反直馈：记将输表入端葱交流锋短路若串寇联反磨馈：怨将输会入端干交流伏开路则反库馈系草数确定Afs(=xo/xs)含义逝，并窄计算Afs=睬1/kf将Afs转换发成Avfs=vo/vskf=xf/xo计算忆此时xo产生何的xf第祖5拴章峰放大采器中么的负巴反馈例掏1图示爸电路寸，试嫌在深斗度负绩反馈泄条件铜下估失算Avfs。该电骗路为勇电压酒串联妻负反沸馈放候大器凯。解：将输爪入端丛交流委开路技，即怖将饺T1管射欢极断淋开：则因此第楼5砌章棵放大鼻器中画的负病反馈vsRC1vo+-+-RE1RLRC2RfRST1T2+-vf例腰2图示拿电路米，试蚕在深塔度负舰反馈纸条件肯下估堤算Avfs。该电爹路为残电流劫并联挖负反拼馈放警大器弓。解：将输我入端供交流睛短路墨，即环将T1管基亦极交牵流接蜂地：则因此第僚5摄章蓄放大挺器中宜的负汪反馈isRC1vo+-RLRC2RfRST1T2ifRE2io例董3图示冬电路伏，试腰在深青度负意反馈学条件察下估奖算Avfs。该电纳路为扬电压粮并联职负反婚馈。(1)解：将反丧相输新入端旬交流旷接地庭：则因此该电粥路为割电压胡串联生负反顷馈。(2)解：将反皂相输虽入端灭交流戴开路臣：则因此-+AR1Rf+-vsvoif(图1)-+AR1Rf+-vsvo-+vf(图2)第戒5堵章姜放大化器中古的负墙反馈5.萄5耗负反女馈放启大器手的稳邀定性实际命上，否放大惯器在副中频歼区施烤加负右反馈辈时，货有可京能因Akf在高拨频区役的附顿加相跌移使茂负反选馈变阅为正渴反馈批，引拨起电旋路自屿激。5.级5.裂1呆判别朱稳定极性的罢准则反馈役放大测器频亡率特消性：若在断某一染频率钞上T(j)铃=-1放大楚器自揪激自激振幅条件自激相位条件说明自激霉时，云即使xi=角0，她但由混于xi=xf，因据此反蚊馈电执路在傍无输属入时侮，仍类有信照号输角出。第心5壮章销放大危器中算的负谊反馈不自揉激条丽件当或时，或当时，或注意轧：只要健设法驰破坏雾自激上的振嗓幅条阅件或以相位托条件视，放穿大器冶就不滴会产朱生自箭激。稳定男裕量要保脾证负挖反馈刘放大竭器稳叮定工衰作，勿还需使它远离主自激躁状态识，远涝离程年度可飞用稳原定裕档量表故示。当时，相位裕量当时，增益裕量g—增益林交界粘角频戚率；—相位坊交界床角频拍率。第泉5绘章阵放大卧器中胞的负芝反馈相位尤裕量售图解明分析击法假设放大旅器施阅加的躺是电挨阻性甘反馈御，kf为实没数：得由在A()或T()波特向图上洲找g在A()礼波特眯图上纱，作笑1暂/kf(d凡B)西的册水平欲线，埋交点笨即g。在T()波特南图上故，与终水平残轴[T()=发0聚dB]的交躲点，椒即g。根据g在相酸频曲辉线上薯找T(g)判断劝相位绘裕量若放大器稳定工作若放大器工作不稳定注：答1/kf(d漫B)的水侦平线萝称增丸益线嘴。第包5莲章奸放大哲器中跃的负备反馈例表1已知A(j)波特绑图，付判断椒电路染是否锁自激麻。(1/kf)dBgT(g)(1)在A()波特岔图上跨作1/kf(d宋B)的水沉平线凑。分析扎：(2)找慎出交阴点，充即g。(3)在T()波特挖图上狡，找撒出T(g)。(4)由松于>倡45，因此摆电路位稳定示工作潜，不谦自激蚕。A()/dBOT()O-180-90第披5砍章渔放大菜器中缎的负盏反馈例饰2已知T(j)波特宴图，脱判断腐电路浸是否糊自激插。T(g)(1)由T()框波特浇图与拜横轴挑的交携点，助找出g。分析海：(2)由g在T()波特库图上啦，找龙出T(g)。T()/dBOT()O-180og(3)由凝于<烟0，因此匪电路治自激攻。第筑5秤章若放大顾器中用的负苍反馈利用骂幅频蛛特性责渐近唐波特落图判挨别稳柱定性一无企零三喜极系胃统波略特图果如下碌，分析g落在妙何处雷系统穴稳定烧。Op20.1p110p3A()-90p1p3-180-270p2p1A

()/dB204060Op3-20dB/10倍频-40dB/10倍频-60dB/10倍频80放大城器必宿稳定考工作澡。或g落在P1与P2之间仓，只要g落在市斜率象为：限(-20编dB/10倍频程)的健下降技段内默，g则>煮45姜p2=寄10p1，p3=径10p2第板5材章政放大窗器中稼的负痕反馈Op20.1p110p3A()-90p1p3-180-270p2p1A

()/dB204060Op3-20dB/10倍频-40dB/10倍频-60dB/10倍频80p2=沈10p1，将p3靠近p2。由于节|T(p2)|则g落在p1与p2之间马时，战放大磁器依平然稳猜定工趟作。第燃5岔章晕放大鄙器中租的负墓反馈结论责：在多各极点许的低萍通系白统中限，若p3扁10p2，则只火要g落在毁斜率甚为(-20含d误B/妇10朽倍粘频)的下广降段述内，或g落在p1与p2之间甚，放糖大器匹必稳朗定工俘作。将p2靠近p1，由于启|T(p2)|符上框述结户论不葛成立章。Op20.1p110p3A()-90p1p3-180-270p2p1A

()/dB204060Op3-20dB/10倍频-40dB/10倍频-60dB/10倍频80第命5拉章投放大丧器中争的负仁反馈5.谎5.薄2矩集成芳运放采的相京位补损偿技足术解决责方法艰：采题用相迅位补锐偿技虾术。在中欲频区六，反盯馈系湿数kf越大丙，反革馈越话深，猫电路姜性能反越好钞。在高疯频区盒，kf越大速，相粱位裕萄量越泰小，雄放大图器工映作越勤不稳途定。在中个频增感益AI基本睁不变刊的前廉提下慌，设沫法拉很长p1与p2之间忽的间底距，偿或加科长斜完率为凳“-20图d筛B/逮10晃倍粉频”推线段伴的长廉度，荷使得kf增大姑时，比仍能慎获得章所需著的相即位裕翁量。相位葵补偿亚基本辆思想戚：第誉5娃章奇放大尚器中蒸的负谊反馈滞后典补偿拘技术简单庄电容致补偿—降厅低p1补偿花方法现：将担补偿塌电容C并接瓣在集型成运洁放产陆生第声一个汽极点局角频遗率的箩节点协上，拌使p1降低晚到d。AdiRCCp1降低酿到d忠反馈赢增益用线下握移进落稳定昨工作党允许方的kf增大雁。p2p1A

()/dBOp3AvdId20lg(1/kf)第岭5伐章课放大识器中咏的负燥反馈p2p1A

()/dBOp3AvdId20lg(1/kfv)d与kf之间大的关渔系：由图十倍频整理密得kfv朗d喇反馈罪电路籍稳定橡性充，但H。kfv=姜1时，全补偿(C

用CS

表示)d0此时逃，kfv无论录取何让值，菊电路浅均可池稳定局工作袜。第粥5乘章榆放大准器中城的负解反馈例便1一集别成运落放AvdI=炎105，fp1=悄20颂0良Hz跟，fp2=拘2香MH曲z，fp3=泡20无M延Hz钢，产肯生fp1节点动上等刮效电胶路R1=馒20圣0悼k油，接臂成同喊相放档大器昂，采魔用简些单电仿容补建偿。遮试求村：fp2fp1Avd

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)/dBfOfp310020406080解：(1)求未娘补偿挖前，晓同相大放大拌器提近供的津最小从增益？根据草题意嫁，可瘦画出骄运放避的幅际频渐榨近波课特图讽。未补熔偿前己，为侍保证谱稳定敏工作义