1、第4章 負反饋放大電路 本章主要內容：4.1 反饋的基本概念 4.2 反饋類型及反饋極性的判別 4.3 負反饋對放大電路性能的影響 4.4 深度負反饋放大電路的估算 4.5 本章小結 4.1 反饋的基本概念 4.1.1 反饋的定義4.1.2 負反饋方框圖及基本關系式4.1.3 負反饋的4種基本組態 反饋：將放大電路輸出量（電壓或電流）的部分或全部，通過一定的方式送回到放大電路的輸入端,從而影響輸入信號的過程。 回送到輸入端的信號稱為反饋信號. 反饋的極性：反饋信號使放大電路的凈輸入信號減弱，則稱之為負反饋；反之則是正反饋。 4.1.1 反饋的定義 4.1.2 負反饋系統方框圖 和一般關系式一、

2、系統方框圖:Xi：凈輸入信號Xi：原輸入信號Xo：輸出信號Xf：反饋信號 4.1.2 負反饋系統方框圖 和一般關系式Xi：凈輸入信號Xi：原輸入信號Xo：輸出信號Xf：反饋信號反饋系數:閉環放大倍數: 開環放大倍數: 4.1.2 負反饋系統方框圖 和一般關系式 4.1.2 負反饋系統方框圖 和一般關系式 負反饋放大電路的一般關系式：其中：（1+AF）稱為反饋深度，當（1+AF）1時，稱為深度負反饋，此時有： 一.取樣方式取樣方式：反饋網絡與放大電路輸出回路的連接方式.據取樣方式不同分為電壓反饋和電流反饋 4.1.3 負反饋的4種基本組態 電壓反饋：對交流信號而言，此時基本放大器、反饋網絡、負載

3、三者是并聯的。 反饋信號xf取樣于輸出電壓uo的部分或全部，即xf與uo成正比。 4.1.3 負反饋的4種基本組態電流反饋：對交流信號而言，此時基本放大器、反饋網絡、負載三者是串聯的. 反饋信號：xf取樣于輸出電流io的部分或全部，即xf與io成正比。 二.比較方式比較方式：反饋網絡與放大電路輸入回路的連接方式.據比較方式不同分為串聯反饋和并聯反饋 4.1.3 負反饋的4種基本組態 串聯反饋：對交流信號而言，反饋網絡、信號源、基本放大器三者是串聯的。 在串聯反饋中反饋信號是電壓,要求信號源是恒定的電壓源。 4.1.3 負反饋的4種基本組態 并聯反饋：對交流信號而言，反饋網絡、信號源、基本放大器

4、三者是并聯的。 在并聯反饋中反饋信號是電流,要求信號源是恒定的電流源。 三.負反饋的4種組態 按照取樣和比較方式的不同，反饋放大器就有四種不同的類型，分別是:電壓串聯反饋、電壓并聯反饋、電流串聯反饋、電流并聯反饋。 4.1.3 負反饋的4種基本組態4.2 反饋的判別 4.2.1 反饋極性的判別4.2.2 反饋類型的判斷4.2.3 舉例分析 4.2.1 反饋極性的判別一、反饋及反饋元件的識別 判斷放大電路有無反饋的方法是：觀察電路中是否存在連接在輸出回路和輸入回路之間的元件，即是否存在反饋。 在確定存在反饋的前提下，再找出反饋元件，并確認反饋通路。反饋電路舉例 4.2.1 反饋極性的判別4.2.

5、1 反饋極性的判別二、直流反饋和交流反饋的判別（1）直流反饋：若反饋環內，直流分量可以流通，則該反饋環可以產生直流反饋。（2）交流反饋：若反饋環內，交流分量可以流通，則該反饋環可以產生交流反饋。4.2.1 反饋極性的判別三、反饋極性的判別 反饋極性的判定通常用“瞬時極性法” ：（1）在基本放大器輸入端，假定輸入信號為某一瞬時極性。（2）根據各級放大電路輸出與輸入信號之間的相位關系，判斷出反饋信號的極性。（3）判定在反饋信號的影響下，凈輸入信號的變化趨勢。一、電壓反饋和電流反饋判別 判定方法之一：假設輸出（或負載）短路法。將反饋放大電路的輸出端對地短路，若反饋信號隨之消失，則判斷為電壓反饋；否則

6、為電流反饋。 判定方法之二：按電路連接的結構特點來判定。在輸出通路中，若放大電路的輸出端與反饋網絡的取樣端處于同一個放大器件的相同電極，則為電壓反饋；否則為電流反饋。4.2.2 反饋類型的判別四、串聯反饋和并聯反饋的判別 判定方法之一：“觀察法”。若信號輸入端和反饋網絡的比較端接在同一個放大器件的相同電極上，則為并聯反饋；否則，為串聯反饋。 判定方法之二：是采用輸入假設短路法來判別，即將放大電路輸入端的輸入端短接法。若反饋信號能加到基本放大器的輸入端，為串聯反饋；否則，為并聯反饋。4.2.2 反饋類型的判別分析步驟：（1）找出反饋元件，確認反饋通路，辨別是本級反饋還是越級反饋；（2）判別是交流

7、反饋還是直流反饋；（3）根據瞬時極性法，判別是正反饋還是負反饋；（4）根據輸出回路的取樣方式，判別是電壓反饋還是電流反饋；（5）根據輸入回路的比較方式，判別是串聯反饋還是并聯反饋。4.2.3 舉例分析 幾種反饋電路（一） 4.2.3 舉例分析 幾種反饋電路（二） 4.2.3 舉例分析4.3 負反饋對放大電路性能的影響 4.3.1 提高放大倍數的穩定性4.3.2 減小非線性失真和抑制噪聲及干擾4.3.3 擴展通頻帶4.3.4 負反饋對輸入電阻的影響4.3.5 負反饋對輸出電阻的影響 引入負反饋以后，放大電路放大倍數穩定性的提高通常用相對變化量來衡量。因為 ，所以求導得：即：4.3.1 提高放大倍

8、數的穩定性由于電路中存在非線性器件，會導致輸出波形產生一定的非線性失真。如果在放大電路中引入負反饋后，其非線性失真就可以減小。需要指出的是，負反饋只能減小放大電路自身產生的非線性失真，而對輸入信號的非線性失真，負反饋是無能為力的。4.3.2 減小非線性失真和 抑制噪聲及干擾 放大電路的噪聲是由放大電路中各元器件內部載流子不規則的熱運動引起的。而干擾來自于外界因素的影響，如高壓電網、雷電等的影響。負反饋的引入可以減小噪聲和干擾，但輸出端的信號也將按同樣規律減小，結果輸出端的信號與噪聲的比值（稱為信噪比）并沒有提高。4.3.2 減小非線性失真和 抑制噪聲及干擾 由于負反饋可以提高放大倍數的穩定性，

9、所以引入負反饋后，在低頻區和高頻區放大倍數的下降程度將減小，從而使通頻帶展寬。 引入負反饋后，可使通頻帶展寬約（1+AF）倍。4.3.3 擴展通頻帶4.3.4 負反饋對輸入電阻的 影響一、串聯負反饋使輸入電阻提高 引入串聯負反饋后，輸入電阻可以提高（1+AF）倍。即： 式中：ri為開環輸入電阻 rif為閉環輸入電阻4.3.4 負反饋對輸入電阻的 影響二、并聯負反饋使輸入電阻減小 引入并聯負反饋后，輸入電阻減小為開環輸入電阻的1/ (1+AF ) 倍。 即：4.3.4 負反饋對輸入電阻的 影響一、電壓負反饋使輸出電阻減小 放大電路引入電壓負反饋后，輸出電壓的穩定性提高了，即電路具有恒壓特性。 引

10、入電壓負反饋后，輸出電阻rof減小到原來的1/（1+AF）倍。4.3.5 負反饋對輸出電阻的 影響二、電流負反饋使輸出電阻增大 放大電路引入電流負反饋后，輸出電流的穩定性提高了，即電路具有恒流特性。 引入電流負反饋后，使輸出電阻rof增大到原來的（1+AF）倍。4.3.5 負反饋對輸出電阻的 影響三、負反饋選取的原則（1）要穩定靜態工作點,應引入直流負反饋。（2）要改善交流性能，應引入交流負反饋。（3）要穩定輸出電壓，應引入電壓負反饋； 要穩定輸出電流，應引入電流負反饋。（4）要提高輸入電阻，應引入串聯負反饋； 要減小輸入電阻，應引入并聯負反饋。4.3.5 負反饋對輸出電阻的 影響4.4 深度

11、負反饋放大電 路的估算 4.4.1 深度負反饋的特點4.4.2 深度負反饋放大倍數的估算 一、串聯負反饋的估算條件 反饋深度（1+AF）1的負反饋，稱為深度負反饋。通常，只要是多級負反饋放大電路，都可以認為是深度負反饋.此時有： 故：xixf 4.4.1 深度負反饋的特點一、串聯負反饋的估算條件 因為深度負反饋有：xixf 所以對于深度串聯負反饋有： uiuf （稱之為“虛短” ） 由于串聯負反饋的閉環輸入電阻增 大，在深度負反饋條件下: ii 0 （稱之為“虛斷” ）4.4.1 深度負反饋的特點二、并聯負反饋的估算條件 因為深度負反饋有：xixf 對于深度并聯負反饋有： iiif （或稱之為

12、“虛斷” ） 并聯負反饋的閉環輸入電阻減 小，在 深度負反饋條件下: ui 0 （稱之為“虛短” ）4.4.1 深度負反饋的特點例4-2 估算圖4-8所示反饋放大電路的電壓放大倍數Auf。4.4.2 深度負反饋放大倍數的估算解：（1）圖中所示放大電路，Rf構成越級電壓串聯負反饋，因而可認為是深度負反饋，即有uiuf。因而其反饋系數為： 4.4.2 深度負反饋放大倍數的估算（2）在圖4-8（b）所示放大電路中，可以判斷 構成電流串聯負反饋在深度負反饋條件下，有uiuf。 因為uf= ie uo=ioRcieRc，所以有：4.4.2 深度負反饋放大倍數的估算4.5 本章小結 一反饋的類型（1）按反饋的極性劃分為正反饋和負反饋兩種。（2）按交、直流性質可分為直流反饋和交流反饋。（3）按負反饋的連接方式可分為4種。按輸出端的取樣方式分為：電壓反饋和電流反饋，按輸入端的連接方式分為：串聯反饋和并聯反饋。4.5 本章小結二