电子技术与应用项目化教程 课件 项目6 负反馈放大器

项目六

负反馈放大器项目6负反馈放大器

任务一反馈的概念和类型

内容：反馈的概念和类型。学习要求：

目的：理解反馈的概念和类型。重点：反馈的概念和类型。难点：反馈的概念和类型。1.反馈的基本概念反馈：将放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过某种电路（反馈电路）送回到输入回路，从而影响输入信号的过程。不含反馈支路的放大电路称为开环电路；引入反馈支路的放大电路称为闭环电路。反馈到输入回路的信号称为反馈信号。有反馈的放大电路包含两部分：一是基本放大电路A；二是反馈电路（或反馈网络）F。反馈放大电路的组成框图如下图所示。图中，分别用、表示输入信号和输出信号，用表示反馈信号，用表示净输入信号，可得净输入信号：

＝

－2.反馈放大电路的组成＝＝

3.反馈电路基本关系式1）开环放大倍数——未引入反馈的放大倍数

＝＝2）反馈系数——反馈信号与输出信号之比

3）闭环放大倍数——包括反馈在内的整个放大电路的放大倍数

1）正反馈和负反馈根据反馈信号对输入信号作用（性质）的不同，反馈可分为正反馈和负反馈两大类型。反馈信号增强输入信号的叫做正反馈；反馈信号削弱输入信号的叫做负反馈。4.反馈的基本类型2）电压反馈和电流反馈

根据反馈电路从放大电路输出端取样方式的不同，可分为电压反馈和电流反馈两种。反馈信号取自输出电压的，称为电压反馈，如图（a）所示。反馈信号取自输出电流的，称为电流反馈，如图（b）所示。电压反馈和电流反馈示意图3）串联反馈和并联反馈

根据反馈信号与放大电路输入信号连接方式的不同，可分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与放大电路输入信号串联的反馈为串联反馈，其反馈信号以电压形式出现，如图（a）所示。反馈信号与放大电路输入信号并联的反馈为并联反馈，其反馈信号以电流形式出现，如图（b）所示。

串联反馈和并联反馈4）直流反馈、交流反馈和交直流反馈按反馈信号分，如果反馈回来的信号是直流信号，就是直流反馈；如果反馈回来的信号是交流信号，则为交流反馈。直流负反馈多用于稳定静态工作点，交流负反馈用于改善放大电路的性能。此外，如果反馈回来的信号既有交流分量又有直流分量，则同时存在交、直流反馈。5）本级反馈和级间反馈按反馈信号的位置分，如果反馈信号反馈至本级的输入端的，称为本级反馈；如果反馈信号反馈至该级前面某级的输入端的，称为级间反馈。所以，负反馈的基本类型有4种：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。ThankYou!项目六

——反馈的判断方法项目6反馈的判断方法

内容：反馈的判断方法。学习要求：

目的：掌握反馈的判断方法。重点：反馈的判断方法。难点：反馈的判断方法。

1.找出反馈元件（或反馈电路）：即确定在放大电路输出和输入回路间起联系作用的元件，如有这样的元件存在，电路中才有反馈存在，否则就不存在反馈。

反馈的判断方法

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。2.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称为电压反馈；电压反馈与电流反馈的判断：电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。电压与电流反馈的简易判断方法一般来说：反馈元件直接接在输出端为电压反馈。反馈元件只要没有直接接到输出端，均为电流反馈。（特别注意：负载不属于放大器，因此不能算作反馈元件。）3.串联反馈和并联反馈

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，则为并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的两个电极，则为串联反馈。

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。

对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。

对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。4.交流反馈和直流反馈

反馈信号只有交流成分时为交流反馈，反馈信号只有直流成分时为直流反馈，既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈。

5.正反馈和负反馈负反馈——加入反馈后，净输入信号|Xi'|<|Xi|，输出幅度下降，等效增益减小。正反馈——加入反馈后，净输入信号|Xi'|>|Xi|，

输出幅度增加，等效增益提高。

正反馈和负反馈的判断法之一：瞬时极性法瞬时极性是指交流信号某一瞬间的极性，一般要在交流通路里进行。首先假定放大电路输入电压以对地的瞬时极性是正或负，然后按照闭环放大电路中信号的传递方向，依次标出有关各点在同一瞬间对地的极性（用＋或－表示）动画1

正反馈可使输出幅度增加，负反馈则使输出幅度减小。在明确串联反馈和并联反馈后，正反馈和负反馈可用下列规则来判断：反馈信号和输入信号加于输入回路一点（并联反馈）时，瞬时极性相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈；

反馈信号和输入信号加于输入回路两个不同点（串联反馈）时，瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。对三极管来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同相输入端和反相输入端。正反馈和负反馈的判断法之二：

以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言。例题1:试判断下图所示电路的反馈组态。解:根据瞬时极性法，见图中的红色“+”、“-”号，可知经电阻R1加在基极B1上的是直流并联负反馈。因反馈信号与输出电流成比例，故又为电流反馈。结论：是直流电流并联负反馈。

经Rf加在E1上是交流负反馈。反馈信号和输入信号加在T1两个输入电极，故为串联反馈。结论：交流电压串联负反馈。例题2:试判断图中所示电路的反馈组态

解:根据瞬时极性法，见图中的红色+-

号，可知是负反馈。因反馈信号和输入信号加在运放A1的两个输入端，故为串联反馈。

因反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。结论：交直流串联电压负反馈。ThankYou!项目六

—反馈的判断方法的应用项目6反馈的判断方法应用

内容：反馈的判断方法在实际电路中的应用。学习要求：

目的：掌握反馈的判断方法。重点：反馈的判断方法。难点：反馈的判断方法。例1:判断图示电路中RE1、RE2的负反馈作用。RE2对交流不起作用，RE1对交、直流均起作用电流串联负反馈RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuoui++–思考+例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的类型。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf电压串联负反馈（交流反馈）－－

+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1C3C2+UCCuoui+–T2Rf

若Rf与T２发射极相接如图所示，引入的是何种类型的反馈？T1

－－－－电流串联正反馈动画1例3：判断图示电路Rf的反馈类型。电流并联负反馈（交、直流反馈）－－+－uouiRE2RfRE1RC1RC2+UCC––++ThankYou!项目六

—负反馈对放大电路的影响项目6负反馈对放大电路的影响

内容：负反馈对放大电路的影响。学习要求：

目的：理解负反馈对放大电路的影响。重点：负反馈对放大电路的影响。难点：负反馈对放大电路的影响。

由于反馈电压的存在，使真正加到晶体管发射结的净输入电压下降，所以输出电压也下降，包含反馈回路后的电压放大倍数必然减小。反馈电压越大，电压放大倍数减小得越多。负反馈对放大电路性能的影响1）降低放大倍数反馈深度2）稳定放大倍数引入负反馈后，闭环放大倍数的相对变化率为开环放大倍数相对变化率的1+AF分之一，因1+AF>1，所以即闭环放大倍数的稳定性优于开环放大倍数。负反馈越深，放大倍数越稳定。在深度负反馈条件下，即1+AF>>1时，有：表明深度负反馈时的闭环放大倍数仅取决于反馈系数F，而与开环放大倍数A无关。通常反馈网络仅由电阻构成，反馈系数F十分稳定。所以，闭环放大倍数必然是相当稳定的，诸如温度变化、参数改变、电源电压波动等明显影响开环放大倍数的因素，都不会对闭环放大倍数产生多大影响。3）减小非线性失真无负反馈时放大电路产生的失真现象。

引入负反馈后，失真的信号经反馈网络又送回到输入端，与输入信号反相叠加，使净输入产生相反的失真，从而弥补了放大电路本身的非线性失真，使输出信号比较接近于正弦波。同时，负反馈还对反馈环内的噪声和干扰有抑制作用。4）展宽通频带因为放大电路在中频段的开环放大倍数A较高，反馈信号也较大，因而净输入信号降低得较多，闭环放大倍数Af也随之降低较多；而在低频段和高频段，A较低，反馈信号较小，因而净输入信号降低得较小，闭环放大倍数Af也降低较小。这样使放大倍数在比较宽的频段上趋于稳定，即展宽了通频带。5）改变输入电阻串联负反馈：由于反馈网络和输入回路串联，总输入电阻为基本放大电路本身的输入电阻与反馈网络的等效电阻两部分串联相加，故可使放大电路的输入电阻增大。5）改变输入电阻并联负反馈：由于反馈网络和输入回路并联，总输入电阻为基本放大电路本身的输入电阻与反馈网络的等效电阻两部分并联，故可使放大电路的输入电阻减小。6）改变输出电阻电压负反馈：由于反馈信号正比于输出电压，反馈的作用是使输出电压趋于稳定，使其受负载变动的影响减小，即使放大电路的输出特性接近理想电压源特性，故而使输出电阻减小。6）改变输出电阻电流负反馈：由于反馈信号正比于输出电流，反馈的作用是使输出电流趋于稳定，使其受负载变动的影响减小，即使放大电路的输出特性接近理想电流源特性，故而使输出电阻增大。ThankYou!项目六

—负反馈在实际工程中的计算

项目6负反馈在实际工程中的计算

内容：负反馈在实际工程中的计算

。学习要求：

目的：了解负反馈在实际工程中的计算方法

。重点：负反馈在实际工程中的计算方法

。难点：负反馈放大电路计算。1.深度负反馈放大电路的分析计算若>>1,则有,此时的电路的闭环放大倍数仅取决于反馈系数，我们将这种状态称为深度负反馈。

说明在深度负反馈条件下，由于，则有，即净输入量近似为零。对于串联负反馈，在深度负反馈的条件下有Uf=Ui，将之称为“虚短”，对于并联负反馈，在深度负反馈的条件下有：If=Ii，将之称为“虚断”。

【例】电路如图所示，试求该电路在深度负反馈时的闭环电压放大倍数。解：（1）根据电路组态判别方法，可判断给电路为电流串联负反馈。（2）电路的反馈系数F为（3）在深度负反馈条件下，闭环放大倍数AUF为【例】电路如图所示，试求该电路在深度负反馈时的闭环电压放大倍数。解：（1）根据电路组态判别方法，可判断给电路为电压并联负反馈。（2）电路的反馈系数F为（3）在深度负反馈条件下，闭环放大倍数AUF为【例】电路如图所示，试求该电路在深度负反馈时的闭环电压放大倍数。解：（1）根据电路组态判别方法，可判断给电路为电压串联负反馈。（2）输出电压Uo经RF和RE1分压：则有电路的反馈系数F为（3）在深度负反馈条件下，闭环放大倍数AUF为ThankYou!项目六

—负反馈在实际工程中的应用

项目6负反馈在实际工程中的应用

内容：负反馈在实际工程中的应用

。学习要求：

目的：了解负反馈在实际工程中的应用

。重点：负反馈在实际工程中的应用

。难点：负反馈放大电路计算。

1.工程应用中如何引入负反馈放大电路引入负反馈以后，可以改善放大器多方面的性能，而且反馈组态不同，引起的影响不同。所以引入反馈时，应根据不同的目的，不同的要求，引入合适的负反馈组态。

在实际使用时，引入负反馈的一般原则为（1）为了稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善电路的动态性能，应引入交流负反馈。

（2）根据信号源的性质引入串联负反馈或者并联负反馈的目的是为了充分利用信号源或提高信号源的利用率。当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为增大放大电路的输入电阻，以减小信号源的输出电流和内阻上的压降，应引入串联负反馈。当信号源为恒流源或内阻较大的电压源时，为减小电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引