实训任务2.4负反馈放大电路的测试

电子技术主编：徐超明李珍2026/7/2312.4负反馈放大电路的测试2.4.1多级放大电路2.4.2负反馈放大电路实训2-9：负反馈放大电路的测试实训任务2.4负反馈放大电路的测试2026/7/232实际应用中，放大电路的输入信号通常很微弱（毫伏或微伏数量级），为了使放大后的信号能够驱动负载，仅仅通过单级放大电路进行信号放大，很难达到实际要求，常常需要采用多级放大电路。采用多级放大电路可有效地提高放大电路的各种性能，如提高电路的电压增益、电流增益、输入电阻、带负载能力等。2.4.1多级放大电路2026/7/233多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成的电路。第一级为输入级，一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的电压输入信号并对信号进行放大。中间级主要实现电压信号的放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。最后一级称为输出级，主要用于功率放大，以驱动负载工作。多级放大电路的组成框图2.4.1多级放大电路2026/7/234在多级放大电路中，各级放大电路输入和输出之间的连接方式称为耦合方式。常见的连接方式有三种：阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。1）阻容耦合

将前一级放大电路的输出端通过电容接到后一级放大电路的输入端的连接方式。这个电容称为耦合电容。阻容耦合两级放大电路1.多级放大电路的耦合方式2.4.1多级放大电路2026/7/235阻容耦合放大电路的特点是：（1）各级放大器的直流通路互不相通，即各级的静态工作点相互独立，互不影响，利于放大器的设计、调试和维修。（2）低频特性差，只能放大具有一定频率的交流信号，不适合放大直流或缓慢变化的信号。（3）阻容耦合电路具有体积小、重量轻的优点，在分立元件电路中应用较多。在集成电路中制造大容量的电容是比较困难的，因此阻容耦合方式一般不集成化。2.4.1多级放大电路2026/7/2362）直接耦合

直接耦合方式是将前一级放大电路的输出端直接送到后一级放大电路的输入端的连接方式。直接耦合两级放大电路2.4.1多级放大电路2026/7/237直接耦合电路的特点：（1）频率特性好，不但可以放大交流信号，而且也能放大极其缓慢变化的超低频信号以及直流信号。（2）电路中无大的耦合电容，结构简单，便于集成。（3）各级放大电路的静态工作点相互影响，不利于电路的设计、调试和维修。（4）输出存在温度漂移，即放大器无输入信号时，也有缓慢的无规则信号输出。2.4.1多级放大电路2026/7/2383）变压器耦合变压器耦合方式是将前一级放大电路的输出端通过变压器接到后一级放大电路的输入端或直接接负载电阻的连接方式。2.4.1多级放大电路变压器耦合两级放大电路2026/7/239变压器也具有隔直流、通交流的特性，因此变压器耦合放大器具有如下特点：（1）各级的静态工作点相互独立，互不影响，利于放大器的设计、调试和维修。（2）同阻容耦合一样，变压器耦合低频特性差，不适合放大直流及缓慢变化的信号,只能传递具有一定频率的交流信号。（3）输出温度漂移比较小。（4）便于实现级间的阻抗变换以及电压、电流的变换，容易获得较大的输出功率。（5）变压器体积和重量较大，不便于集成化。2.4.1多级放大电路2026/7/23102.多级放大电路的分析注意：求解多级放大电路的动态参数Au、ri、ro时，一定要考虑前后级之间的相互影响。

（1）要把后级的输入阻抗作为前级的负载电阻；

（2）前级的开路电压作为后级的信号源电压，前级的输出阻抗作为后级的信号源阻抗。总电压放大倍数：分贝单位：输入电阻：输出电阻：2.4.1多级放大电路2026/7/2311【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路（1）判定VT1、VT2各构成什么组态电路？（2）分别估算各级的静态工作点。（3）画出微变等效电路。（4）计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。2026/7/2312【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路解题方法：多级放大器求解时，首先要判断各级放大器的静态工作点是否相互独立。如果是阻容耦合或变压器耦合，则静态工作点各级可以独立计算；如果是直接耦合，则计算时，必须要整体进行考虑。2026/7/2313解：（1）VT1放大器为第一级，构成分压式共射放大电路，VT2放大器为第二级，构成共集电极放大电路。两级的耦合是阻容耦合，独立计算各级静态工作点。【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路2026/7/2314解：（2）估算各级的静态工作点。（4）计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。（3）画出微变等效电路。注意：求解多级放大电路的动态参数Au、ri、ro时，一定要考虑前后级之间的相互影响。（1）把后级的输入阻抗作为前级的负载电阻；（2）前级的开路电压作为后级的信号源电压，前级的输出阻抗作为后级的信号源阻抗。【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路解：（2）估算各级的静态工作点。【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路解：（2）估算各级的静态工作点。【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路解：（3）画出微变等效电路。【例2-6】两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1=60，β2=80，Rb1=20kΩ，Rb2=10kΩ，Rb=200kΩ，Rc=2kΩ，Re1=2kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V。2.4.1多级放大电路解：（4）计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。1.反馈的基本概念2.4.2负反馈放大电路2026/7/2319反馈：在电子系统中，把放大电路输出回路中某一电量（电压或电流）的部分或全部送回到放大电路的输入端，用来影响输入量。A：无反馈时的放大倍数F：反馈网络的反馈系数Xi：放大电路的输入信号Xid：净输入信号Xf：反馈信号Xo：输出信号反馈放大电路的一般方框图反馈元件：反馈电路中，既与输入回路相连，又与输出回路相连；与反馈支路相连且对反馈信号的大小产生影响的元件。（1）闭环放大倍数Af基本放大电路（无反馈）放大倍数（开环）

反馈网络的反馈系数反馈放大电路放大倍数（闭环）

基本放大电路净输入信号闭环放大电路放大倍数（增益）一般表达式2.4.2负反馈放大电路2026/7/2320反馈放大电路的一般表达式（2）反馈深度（1＋AF）1＋AF为闭环放大电路反馈深度，衡量放大电路反馈强弱。（1＋AF）>1，则Af<A，电路引入负反馈；（1＋AF）<1，则Af>A，电路引入正反馈；（1＋AF）＝1，则Af＝∞，反馈放大电路出现自激振荡；（1＋AF）>>1，则放大电路引入深度负反馈。

2.4.2负反馈放大电路1.反馈的基本概念2026/7/23211）正反馈和负反馈（反馈信号极性不同分）2.4.2负反馈放大电路2026/7/2322负反馈：若引入的反馈信号Xf削弱了外加输入信号。正反馈：若引入的反馈信号Xf增强了外加输入信号。负反馈主要用于改善放大电路的性能指标；正反馈主要用于振荡电路、信号产生电路中。2.反馈的类型及其判定方法2.4.2负反馈放大电路2026/7/2323判定方法：①先假定外加输入信号电压ui处于某一瞬时极性。如用“＋”号。②按照信号单向传输的方向，同时根据放大电路基射同相，基集反相的原则，判断出反馈信号Uf的瞬时极性。③当输入信号ui和反馈信号uf在相同端点时，两者为同极性，为正反馈；二者极性相反，为负反馈。④当输入信号ui和反馈信号uf不在相同端点，两者同极性，为负反馈；二者极性相反，为正反馈。电压瞬时极性法反馈极性的判断2.反馈的类型及其判定方法反馈放大电路由单级运算放大器构成时，反馈信号送回到反相输入端的，为负反馈；反馈信号送回到同相输入端的，为正反馈。反馈极性的判断2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2324例1判别正负反馈（反馈极性）2.4.2负反馈放大电路+-+--负反馈+++负反馈+负反馈--2.反馈的类型及其判定方法2026/7/23252）交流反馈和直流反馈直流反馈反馈量只有直流量稳定放大电路的静态工作点，动态参数无影响。交流反馈反馈量只有交流量改善动态参数，不影响Q点。交、直流反馈反馈量既有交流量，又有直流量既可稳定Q点又可改善动态参数2026/7/23262.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法判定方法直流通路中，如果反馈回路存在，即为直流反馈。在交流通路中，如果反馈回路存在，即为交流反馈。如果在直、交流通路中，反馈回路都存在，即为交直流反馈。直流、交流反馈的判断2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2327例2判别直流反馈还是交流反馈Rf、Re2直流负反馈Rf、Re2交流负反馈2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/23283）电压反馈和电流反馈电压反馈反馈信号从输出电压uo采样。电流反馈

反馈信号从输出电流io采样。电压反馈和电流反馈2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2329判定方法

反馈信号采样点与输出电压在相同端点的是电压反馈。反馈信号采样点与输出电压在不同端点的是电流反馈。电压与电流反馈的判断2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2330判别电压反馈还是电流反馈2.4.2负反馈放大电路电流反馈2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2331判别电压反馈还是电流反馈2.4.2负反馈放大电路电压反馈2.反馈的类型及其判定方法2026/7/23324）串联反馈和并联反馈

串联反馈反馈信号Xf与输入信号Xi在输入回路中以电压的形式相加减。并联反馈反馈信号Xf与输入信号Xi在输入回路中以电流的形式相加减。串联反馈和并联反馈2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2333判定方法输入信号Xi与反馈信号Xf在输入回路的不同端点，则为串联反馈。输入信号Xi与反馈信号Xf在输入回路的相同端点，则为并联反馈。串联与并联反馈的判断2.4.2负反馈放大电路2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2334判别串联反馈还是并联反馈2.4.2负反馈放大电路串联反馈2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2335判别串联反馈还是并联反馈2.4.2负反馈放大电路级间：Rf并联反馈2.反馈的类型及其判定方法2026/7/2336电压串联负反馈电压串联负反馈特点：

输出电压稳定，输出电阻减小，输入电阻增大，具有很强带负载能力。2.4.2负反馈放大电路2026/7/23373.交流负反馈放大电路的四种组态1）电压串联负反馈

采样点和输出电压同端点，为电压反馈；

反馈信号与输入信号在不同端点，为串联反馈。电压串联负反馈2.4.2负反馈放大电路2026/7/23383.交流负反馈放大电路的四种组态电压串联负反馈2.4.2负反馈放大电路2026/7/23393.交流负反馈放大电路的四种组态2）电压并联负反馈

采样点和输出电压在同端点，为电压反馈。反馈点与输入信号在同端点，为并联反馈。电压并联负反馈电压并联负反馈特点：输出电压稳定，输出电阻减小，输入电阻减小。2.4.2负反馈放大电路2026/7/23403.交流负反馈放大电路的四种组态电压并联负反馈2.4.2负反馈放大电路2026/7/23413.交流负反馈放大电路的四种组态3）电流串联负反馈采样点与输出电压在不同端点为电流反馈。反馈点与输入信号在不同端点为串联反馈。电流串联负反馈电流串联负反馈特点：输出电流稳定，输出电阻增大，输入电阻增大。2.4.2负反馈放大电路2026/7/23423.交流负反馈放大电路的四种组态电流串联负反馈2.4.2负反馈放大电路2026/7/23433.交流负反馈放大电路的四种组态4）电流并联负反馈

采样点与输出电压不同一端点的为电流反馈。反馈点与输入信号在同一端点的为并联反馈。电流并联负反馈的特点：

输出电流稳定，输出电阻增大，输入电阻减小。电流并联负反馈2.4.2负反馈放大电路2026/7/23443.交流负反馈放大电路的四种组态电流并联负反馈2.4.2负反馈放大电路2026/7/23453.交流负反馈放大电路的四种组态

电路中引入负反馈后其电压放大倍数下降，但放大电路的其他性能得到改善。

1）提高放大倍数的稳定性

闭环放大电路增益的相对变化量是开环放大电路增益相对变化量的（1+AF）分之一。即2.4.2负反馈放大电路2026/7/23464.负反馈对放大电路性能的影响2）减小环路内的非线性失真

三极管是一个非线性器件，放大器在对信号进行放大时不可避免地会产生非线性失真。设放大器的输入信号为正弦信号。引入负反馈，反馈回的信号同输出信号的波形一样，使净输入信号Xid=（Xi-Xf）的波形正半周幅度变小，而负半周幅度变大。经基本放大电路放大后，输出信号趋于正、负半周对称的正弦波，从而减小了非线性失真。注意：引入负反馈减小的是环路内的失真。如果输入信号本身有失真，此时引入负反馈的作用不大。

引入负反馈减小失真2.4.2负反馈放大电路2026/7/23474.负反馈对放大电路性能的影响3）抑制环路内的噪声和干扰在反馈环内，放大电路本身产生的噪声和干扰信号，可以通过负反馈进行抑制，其原理与减小非线性失真的原理相同。但对反馈环外的噪声和干扰信号，引入负反馈也无能为力。2.4.2负反馈放大电路2026/7/23484.负反馈对放大电路性能的影响4）扩展频带

BWf≈(1+AF)BW

放大器引入负反馈以后，其下限频率降低，上限频率升高，通频带变宽。

多级放大电路中，级数越多，增益越大，频带越窄。负反馈扩展频带

2.4.2负反馈放大电路2026/7/23494.负反馈对放大电路性能的影响5）改变输入和输出电阻（1）负反馈对放大电路输入电阻的影响

串联负反馈使放大电路的输入电阻增大；

并联负反馈使输入电阻减小。（2）负反馈对放大电路输出电阻的影响

电压负反馈使放大电路的输出电阻减小；

电流负反馈使输出电阻增大。2.4.2负反馈放大电路2026/7/23504.负反馈对放大电路性能的影响6）放大电路引入负反馈的一般原则（1）为了放大电路稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善电路的动态性能（如增加增益的稳定性、稳定输出量、减小失真、扩展频带等），应引入交流负反馈。（2）根据信号源的性质决定引入串联负反馈或并联负反馈。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流源时，为减小放大电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入并联负反馈。2.4.2

负反馈放大电路2026/7/23514.负反馈对放大电路性能的影响6）放大电路引入负反馈的一般原则（3）根据负载对放大电路输出量的要求，即负载对其信号源的要求，决定引入电压负反馈或电流负反馈。当负载需要稳定电压信号或者减小输出电阻，以提高电路的带负载能力时，应引入电压负反馈；当负载需要稳定电流信号或者增大输出电阻时，应引入电流负反馈。（4）在多级放大电路中，为了改善放大电路性能，应优先引入级间负反馈。2.4.2

负反馈放大电路2026/7/23524.负反馈对放大电路性能的影响例:试根据要求正确引入负反馈（1）如果要稳定各级静态工作点，如何引反馈？（2）如果要提高电路的输入电阻，如何引反馈？引入的反馈为何种类型？

（3）如果要稳定输出电压，减小输出电阻，应该如何引入反馈？引入的反馈为何种组态？（4）如果要稳定输出电流，如何引入反馈？2.4.2负反馈放大电路2026/7/2353

带有负反馈的两级阻容耦合放大电路。在电路中通过RF把输出电压uo引回到输入端，加在三极管V1的发射极上，在发射极电阻R4上形成反馈电压uf。根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。

实训2-9：负反馈放大电