第六章- 放大电路中的反馈

第六章

放大电路中的反馈6.1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6.5负反馈对放大电路性能的影响童诗白第四版6.3负反馈放大电路的一般表达式6.1反馈的基本概念及判断方法TUBEICICVEIB工作点稳定电路：6.1.1什么是反馈？？+ui-T+uo-VB一定VE电子电路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称为反馈。

反馈放大电路可用方框图表示:+放大电路反馈网络反向传输正向传输从输入端到输出端从输出端到输入端净输入量输入量反馈量±6.1.2反馈分类及判断按照对净输入信号的影响，分为正反馈和负反馈按照反馈信号所取的输出信号不同，分为电压反馈和电流反馈按照反馈信号加在输入回路的形式，分为串联反馈和并联反馈按照反馈所含有的信号，分为直流反馈和交流反馈+放大电路反馈网络±一、有无反馈的判断若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路，并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路中引入了反馈。+ui-T+uo-Rb1RbRcC2C1+VCC无+ui-T+uo-Rb1Rb2RcReC2C1Ce+VCC有–+Aui

uo

无–+Aui

uo

R1R2有–+Aui

uo

R

无二、负反馈和正反馈1.负反馈

—使放大电路净输入量减小的反馈，或使输出量的变化减小的反馈。2.正反馈—使放大电路净输入量增大的反馈，或使输出量的变化增大的反馈。正反馈和负反馈的判断法之一：瞬时极性法ui

uo

R1R2–+A2

在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时极性。ui

uo

R1R2–+A2

+uf

–ud

负反馈如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。瞬时极性法–+Aui

uo

R1R2–uf

+ud

正反馈+ui-T+uo-Rb1Rb2RcReC2C1+VCC+uf

–ud

负反馈+ui-T1R1R2R3C1+uo-R4R5C2+VCCR6T2C3+uf

–ud

负反馈瞬时极性法三、交流反馈和直流反馈1.直流反馈：反馈量只含有直流量2.交流反馈：反馈量只含有交流量判断：反馈网络中只有电阻时,交、直流反馈兼有;反馈网络中有电容时,直流反馈可以稳定放大电路的静态工作点;交流反馈可以改善放大电路的工作性能。需要进行判断。作用：仅有直流反馈仅有交流反馈交、直流反馈共存仅有直流反馈

将输出电压“短路”，若反馈信号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。四、电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈

2.电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈

电压反馈可以稳定输出电压;电流反馈可以稳定输出电流。判断：作用：Rf

RL–+Auo

i1if

–+Ai1Rf

反馈消失电压负反馈R1

RL–+Auo

i1if

R2

+–io

R1

–+Ai1R2

io

if

反馈存在电流负反馈

五、串联反馈和并联反馈1.并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。2.串联反馈：加在放大电路输入回路的两个电极﹢﹣usRLR2R1Rs+–AFuiud

uouf

–+FAisRLRsRfRiiidioif对于三极管来说：并联反馈：反馈信号与输入信号同时加在三极管

的基极或发射极串联反馈：一个加在基极一个加在发射极

对于运算放大器来说：并联反馈：反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端串联反馈：分别加在同相输入端和反相输入端[例题]判断反馈组态,反馈极性,交流反馈和直流反馈.+ui-T+uo-Rb2Rb1RcReC2C1Ce+VCC+ui-T+uo-RbRcC2C1+VCC﹢﹣R1Rfuiuo﹢﹣R1RLuiioR2R4负反馈直流串联电流负反馈交直流并联电压负反馈交直流串联电压负反馈交直流并联电流1.局部反馈：只对多级放大电路中某一级起反馈作用2.极间反馈：将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路通过R3引入的是局部反馈通过R4引入的是级间反馈

六、局部（本级）反馈和级间反馈6·2负反馈放大电路的四种基本组态6·2·1

负反馈放大电路分析要点

+放大电路反馈网络直流负反馈能够稳定放大电路的静态工作点。交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有稳定的比例关系，任何因素引起的输出量的变化均将得到抑制。uo↑uN↑﹢﹣R1Rfuiuoud↓uo↓——电压反馈和电流反馈——串联反馈和并联负反馈+放大电路反馈网络反馈量实质是对输出量的取样，其数值与输出量成正比

负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减，从而调整电路的净输入量和输出量。同时考虑输入端和输出端的情况，电压串联(串联电压)负反馈电压并联(并联电压)负反馈电流串联(串联电压)负反馈电流并联(并联电流)负反馈共有四种负反馈类型(组态)：放大电路中应引入电压负反馈还是电流负反馈，取决于负载欲得到：稳定的电压——电压负反馈；稳定的电流——电流负反馈；放大电路中应引入串联负反馈还是并联负反馈，取决于输入信号是：恒压源(或近似恒压源)——串联负反馈；恒流源(或近似恒流源)——并联负反馈；[例题]判断反馈组态,反馈极性,交流反馈和直流反馈.uo+VCCT3R2T1R3T2R1-VEER6R5R4IoRsusu1两级直接耦合放大电路

差分式放大电路

共射极放大电路本级反馈（局部反馈）级间反馈本级：负反馈交直流串联电流级间：负反馈交直流串联电压6·2·2

四种负反馈组态的判断[例题]判断反馈组态,反馈极性,交流反馈和直流反馈.B1R1:直流电流并联负反馈E1Rf、

Re11、

Ce:交流电压串联负反馈R1uiuo[例题]由集成运放A及晶体管T1、T2组成的放大电路如图所示，试分别按下列要求将信号源us、电阻Rf

正确接入该电路。(1)引入电压串联负反馈；(2)引入电压并联负反馈；(3)引入电流串联负反馈；(4)引入电流并联负反馈；R2duo+VCCT2T1R4R3﹢﹣AR1c-VEEghusba+-Rfij(1)引入电压串联负反馈(+)(+)(+)(+)R2duo+VCCT2T1R4R3﹢﹣AR1c-VEEghusba+-Rfij(2)引入电压并联负反馈(+)(+)(+)(+)(+)(-)(-)(-)R2duo+VCCT2T1R4R3﹢﹣AR1c-VEEghusba+-Rfij(3)引入电流串联负反馈(+)(+)(-)(-)(-)(+)(-)(+)(+)(+)R2duo+VCCT2T1R4R3﹢﹣AR1c-VEEghusba+-Rfij(4)引入电流并联负反馈(+)(+)(-)(-)由运放A1,A2,A3

组成的反馈放大电路如图所示,试判断电路中存在何种反馈组态。[例题]﹢﹣A1R1﹢﹣﹢﹣A2A3R2R3R4R5R6R7R8A2：本级负反馈并联电压A3：本级负反馈串联电压A1：级间负反馈串联电压6.3负反馈放大电路的方块图及一般表达式放大电路的放大倍数6.3.1闭环放大倍数的一般表达式反馈网络的反馈系数放大电路的闭环放大倍数:环路放大倍数:反馈深度+放大电路反馈网络关于反馈深度的讨论它反映了反馈对放大电路影响的程度。分为三种情况:(1)当时，，相当于输入为零时仍有输出，故称为“自激状态”。深度负反馈一般负反馈(3)当时，，正反馈(4)当时，，

6.3.2深度负反馈净输入量可忽略不计在深度负反馈条件下，闭环放大倍数近似等于反馈系数的倒数，与有源器件的参数基本无关。一般反馈网络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因此深度负反馈时的放大倍数比较稳定。深度负反馈+放大电路反馈网络

电压串联负反馈电路电流串联负反馈6·3·3基于理想运放的放大倍数分析一、理想运放的线性工作区1.理想运放的性能指标开环差模增益（放大倍数）Aod=∞；差模输入电阻rid=∞；输出电阻ro=0；共模抑制比KCMR=∞;上限截止频率fH=∞;失调电压UIO、失调电流IIO及其温漂dUIO/dT(℃)、dIIO/dT(℃)均为零，且无任何内部噪声2.集成运放工作在线性区的电路特征为+UOM对于理想运放，由于Aod=∞，因而即使净输入量为微小值，输出也将超出线性范围，或－UOM。ud

uo

oud

uo

o线性区NPuN＋－uPuOAiPiN反馈网络只有电路引入负反馈，使净输才能保证集成运放工作在线性区。即由集成运放组工作在线性区。入量趋于零，成的负反馈放大电路中集成运放3.理想运放在线性区的特点NPuN＋－uPuOAiPiN反馈网络由于uO为有限值，Aod=∞,∴净输入电压uP-uN=0，即uP=uN虚短由于净输入电压uP-uN=0，iP=iN=0虚断又因为rid=∞，∴两个输入端的输入电流也均为零，即二、放大倍数的分析电压串联负反馈iPiNiR1iR2虚短虚断∴∴电压放大倍数6.5负反馈对放大电路性能的影响

提高增益的稳定性减少非线性失真扩展频带改变输入电阻和输出电阻

在放大器中

引入负反馈

降低了放大倍数

使放大器的性能得以改善6.5.1稳定放大倍数闭环时则只考虑幅值有即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍另一方面在深度负反馈条件下

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。一.负反馈对输入电阻的影响6.5.2改变输入电阻和输出电阻1.串联负反馈增大输入电阻

对输入电阻的影响仅与反馈网络与基本放大电路输入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。2.并联负反馈减小输入电