第7章 负反馈放大电路
放大电路中的负反馈
信号放大电路
1.1
反馈的基本概念
3.反馈的分类及判断
放大电路中的负反馈
２） 直流反馈和交流反馈 在反馈电路中， 如果反馈到输入端的信号是直流量， 则为直流反馈； 如果 反馈到输入端的信号是交流量， 则为交流反馈。判断直流反馈或交流反馈 可以通过分析反馈信号是直流量或交流量来确定， 也可以通过放大电路的 交、直流通路来确定， 即在直流通路中引入的反馈为直流反馈， 在交流通 路中引入的反馈为交流反馈。
信号放大电路
1.1
反馈的基本概念
3.反馈的分类及判断
放大电路中的负反馈
４） 串联反馈和并联反馈 根据基本放大器与反馈网络在输入端的连接方式不同， 可分为串联反馈和 并联反馈。如果基本放大器与反馈网络在输入端串联，则反馈信号对输入信 号的影响通过电压相加减的形式反映出来，这种方式称为串联反馈； 如果 基本放大器与反馈网络在输入端并联，则反馈信号对输入信号的影响通过电 流相加减的形式反映出来，这种方式称为并联反馈。
（１） 若D ＞ １ ， 则A·f ＜ A·， 即放大器引入反馈后放大 倍数下降， 说明电路引入的是负反馈。 （２） 若D 冲１ ， 称为深度负反馈，则由式可得
上式表明， 在深度负反馈条件下， 闭环放大倍数只取决于反 馈系数， 与基本放大器几乎无关。 （３） 若D ＜ １ ， 则A·f ＞ A·， 即放大器引入反馈后放大 倍数增大， 说明电路引入的是正反馈
信号放大电路
放大电路中的负反馈
1.2
负反馈对放大器性能的影响
负反馈虽然使放大器的放大倍数下降， 但却能改善其他方面的 性能， 如提高放大倍数的稳定性、扩展通频带、减小非线性失 真、改变输入电阻和输出电阻等。
电路与电子技术
1.2 系数。
实验七-负反馈放大电路实验报告
实验.七负反馈放大电路班级：自动化一班学号：15350027姓名：李振昌2016.11.30一、实验目的1. 加深对负反馈放大电路的认识。
2．加深理解放大电路中引入负反馈的方法。
3. 加深理解负反馈对放大电路各项性能指标的影响。
二、实验仪器及器件三、 实验原理图7－1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路。
图7－1 负反馈放大电路1、闭环电压增益iOV V V A =——基本放大器（无反馈）的电压增益，即开环电压增益。
1＋A V F V ——反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大电路性能改善的程度。
2、反馈系数 3、输入电阻 R if ＝ (1＋A V F V )R iR i ——基本放大器的输入电阻 4、输出电阻R o ——基本放大器的输出电阻A vo ——基本放大器∞=L R 时的电压增益图7－2四、 实验内容及实验步骤1、测量静态工作点按图7－1连接实验电路，取V CC ＝＋12V ，V i 0，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表7－1。
表7－12、测试基本放大电路的各项性能指标将实验电路图按图7－2改接开环状态，即把R f断开后分别并在R F1和R L上，其它连线不动。
1) 测量中频电压增益A V，输入电阻R i和输出电阻R o。
①以f＝1KHz，V S约5mV正弦信号输入放大器，用示波器监视输出波形v o，在v o不失真的情况下，用交流毫伏表测量V S，V i，V L，记入表7－2。
表7－2②保持V S不变，断开负载电阻R L (注意，R f不要断开)，测量空载时的输出电压V o，记入表7－2。
2）测量通频带接上R L，保持1）中的V S不变，然后增加和减小输入信号的频率，找出上、下限频率f H和f L，记入表7－3。
3、测试负反馈放大器的各项性能指标将实验电路恢复为图7－1的负反馈放大电路。
适当加大V S（约10mV），在输出波形不失真的条件下，测量负反馈放大器的A Vf、R if和R of，记入表7－2；测量f Hf和f Lf，记入表7－3。
负反馈积分放大电路
负反馈积分放大电路摘要：一、负反馈积分放大电路的概念二、负反馈积分放大电路的特点三、负反馈积分放大电路的应用四、负反馈积分放大电路的注意事项正文：负反馈积分放大电路是一种将输入信号积分并输出，同时通过负反馈机制对电路增益进行调整的电路。
它广泛应用于各种电子设备中，如音频放大器、通信放大器等。
一、负反馈积分放大电路的概念负反馈积分放大电路是一种模拟电子电路，它利用负反馈机制对电路增益进行调整，从而使输出信号更稳定。
它主要由输入电阻、运算放大器、积分器、反馈电阻等组成。
二、负反馈积分放大电路的特点1.稳定性好：由于采用了负反馈机制，电路的增益稳定，输出信号波动小。
2.线性度好：电路的线性度较高，能够满足大多数应用场景的需求。
3.噪声抑制能力强：负反馈积分放大电路能够有效地抑制噪声，提高输出信号的质量。
4.输入阻抗高：电路的输入阻抗较高，对输入信号的影响较小。
三、负反馈积分放大电路的应用1.音频放大器：负反馈积分放大电路常用于音频放大器中，对音频信号进行放大，从而提高音频信号的响度。
2.通信放大器：在通信系统中，负反馈积分放大电路用于放大微弱信号，从而延长传输距离。
3.传感器信号处理：在各种传感器信号处理电路中，负反馈积分放大电路用于对传感器信号进行放大、积分处理，提高传感器的灵敏度。
四、负反馈积分放大电路的注意事项1.电路设计时，应选择合适的运算放大器和反馈电阻，以保证电路的稳定性和线性度。
2.在使用过程中，要注意电路的输入和输出阻抗，避免因阻抗不匹配导致的信号损失或反射。
3.为了提高电路的稳定性，可以采用多重反馈结构或添加稳定器等方法。
综上所述，负反馈积分放大电路具有稳定性好、线性度好、噪声抑制能力强等优点，广泛应用于音频放大器、通信放大器等电子设备中。
模拟电子技术基础第七讲负反馈放大电路
Xi + – Xf F Xid A Xo
32 / 82
& 基 本 放 大 电 路 A = Xo & & X id 增益(开环增益 开环增益） 增益 开环增益 ）
反馈系数
& Xf & F= & Xo
& 负反馈放大电路 & Xo AF = & 增益(闭环增益 闭环增益） 增益 闭环增益） Xi & Xo & 所以 AF = & Xi
25 / 82
• 四种负反馈组态的特点
1） 电压串联负反馈 ） RL↓ vO↓ vO↑ 输入端有 -vI+ vID + vF =0 即 vID = vI -vF vF↓
vID ↑
电压负反馈： 电压负反馈：稳定输出电压 串联反馈：输入端电压求和（ 串联反馈：输入端电压求和（KVL） ）
26 / 82
• 四种负反馈组态的特点
2） 电流并联负反馈 ） RL ↑ iO↓ iO↑ 输入端有 iI - iID - iF =0 即 iID = iI -iF iF↓ iID ↑
电流负反馈： 电流负反馈：稳定输出电流 并联反馈：输入端电流求和（ 并联反馈：输入端电流求和（KCL） ） 其他两种组态有类似的结论。 自己归纳 自己归纳) 其他两种组态有类似的结论。(自己归纳
27 / 82
作业
• P226: 7.2.2
28 / 82
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 7.3.1 负反馈放大电路的方框图 • 构成 • 信号的单向化传输 • 开环时反馈网络的负载效应 7.3.2 负反馈放大电路增益的一般表达式 • 表达式推导 • 反馈深度的讨论 • 环路增益
负反馈放大器电路详解
负反馈放大器电路详解负反馈放大器在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。
在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。
正反馈和负反馈概念放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。
1.反馈方框图如图4-1所示是反馈方框图。
从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。
图1 反馈方框图2.反馈种类反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。
这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。
3.正反馈概念正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这是正反过程。
如图4-2所示正反馈方框图，当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时，•这两个信号混合后是相加的关系，所以净输入放大器的信号UI•比输入信号Ui更大，而放大器的放大倍数没有变化，这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大，这种反馈称为正反馈。
图2 正反馈方框图在加入正反馈之后的放大器，输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大，这一点在后面的振荡器电路中介绍)，这是正反馈的特点。
正反馈电路在放大器电路中通常不用，它只是用于振荡器中。
4.负反馈概念负反馈也可以举一例说明，一盆开水，当手指不小心接触到热水时，手指很快缩回，而不是继续向里面伸，手指的回缩过程就是负反馈过程。
如图4-3所示是负反馈方框图，当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时，它们混合的结果是相减，结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小，•使放大器的输出信号Uo减小，引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。
7、实验七：电压串联负反馈放大电路
7、实验七：电压串联负反馈放大电路实验目的：1.了解电压串联负反馈电路的基本概念及作用；2.研究电压串联负反馈放大电路的放大性能；3.掌握组建电压串联负反馈放大电路的方法及电路调试技巧。
实验原理：电压串联负反馈电路由放大器和反馈电阻两部分组成，如图所示。
在此电路中，输出信号经过电压分压器R1和R2，形成反馈信号vF，该信号与输入信号相比较后，通过反馈电阻Rf回到放大器的负输入端，形成负反馈电路。
电压串联负反馈电路的作用是保证电路的稳定性和线性性，提高放大器的增益稳定度和频率响应，同时减小失真。
电压串联负反馈电路的反馈系数β=Fb/F0，其中Fb是反馈信号，F0是放大器输入信号。
反馈系数β 越大，输出信号与输入信号的差别就越小，电路的放大增益就越小，失真也越小。
电压串联负反馈电路的放大倍数A=(1+Rf/R1)×A0/(1+βA0)，其中A0是放大器的开环电压增益，A为电压串联负反馈电路的闭环电压增益。
实验内容：(1) 用示波器测量极管放大电路的直流工作点(电阻落)；(2) 测量极管放大电路的直流放大倍数 Av；(3) 将放大电路改为有源负载方式并提高放大倍数；(4) 将电路改为电压串联负反馈电路并调节 Rf，使放大倍数改变，说明负反馈的作用；(5) 计算负反馈系数β 和放大倍数 A。
实验仪器：电压信号源，二分频用的 RC 滤波器，示波器，音量表，万用表等。
实验步骤：1.将极限放大电路接到示波器输入终端上，调节电路电源使频率为1kHz，滑动电位器RP0，调整示波器上下限位置，测量峰峰值Epp和直流信号值Eoff；2.计算电路的直流放大倍数Av=Epp/2Eoff/α(V/V)；3.将放大电路改为有源负载，调整RP1，使交流放大倍数提高到大于1赫兹的100±5倍；4.将电路改为电压串联负反馈电路，调整反馈电阻Rf，记录测量结果；5.根据实验数据，计算出负反馈系数β，验证对放大倍数的影响。
负反馈放大电路实验原理
负反馈放大电路实验原理
负反馈放大电路是一种常用的电路配置，它可以稳定放大电路的增益，并提高电路的线性度、稳定性和带宽。
其基本原理是通过将一部分输出信号反馈到输入端，与输入信号进行比较，从而减小整个电路的总增益。
负反馈放大电路通常由一个差分放大器、反馈网络和一个输出级组成。
差分放大器将输入信号以不同的极性放大，并将放大的信号送至输出级。
反馈网络通过将输出信号的一部分反馈至输入端，与输入信号进行比较，调节输入信号的增益。
通过负反馈的作用，可以实现以下几个效果：
1. 改善电路的线性度：负反馈可以减小差分放大器的非线性畸变，使输出信号更加接近输入信号的线性特性。
2. 提高电路的稳定性：负反馈可以减小电路的增益对温度、供电电压和负载变化的敏感度，提高电路的稳定性。
3. 增大电路的带宽：负反馈可以通过减小增益来增大电路的带宽，使电路可以放大更高频率的信号。
在负反馈放大电路中，反馈网络通常采用电阻、电容、电感等元件组成。
具体的反馈方式可以分为串联反馈和并联反馈两种类型。
串联反馈将输出信号与输入信号串联在一起，通过调节串联反馈网络的参数，可以实现对增益的调节；而并联反馈将输出信号与输入信号并联在一起，通过调节并联反馈网络的参
数，可以实现对输入阻抗和输出阻抗的调节。
总的来说，负反馈放大电路通过将一部分输出信号反馈至输入端，可以提高电路的线性度、稳定性和带宽，是一种常用的电路配置。
不同的反馈方式和反馈网络参数可以实现不同的功能和调节效果。
负反馈放大电路
A
Af
1 AF
由上式可以看出：
① 放大电路采用负反馈，即|1＋AF|＞1时，|Af|＜|A|，这表明引入负 反馈后，放大倍数下降。当|1＋AF|＞＞1时称为深度负反馈，此时， |Af|≈1/|F|，反馈放大电路的闭环放大倍数几乎与基本放大电路的A无关， 仅与反馈网络的F有关。而反馈网络一般由无源线性元件构成，性能稳定， 故Af也比较稳定。
负
反
负馈
反放
馈大
放 大 电
电 路 的 一
路般
表
达
式
1.2
第 11 页
由图11-4所示反馈放大电路的方框图可知，基本放大电路的放大 A X o
倍数A（也称为开环放大倍数）为输出信号与净输入信号之比，即
Xd
上式中，X d Xi X f
反馈网络的反馈系数F为反馈信号与基本放大电路输出信号 之比，即
（a）
（b） 图11-5 例11-1图
（c）
第9页
负
反反
馈馈
放 大 电
的 类 型 及
路判
别
方
法
1.1
【解】放大器输出电流原来的意义是指流过负载的电流。但在如图11-5（a） 所示从晶体管集电极输出的电路中，由于负载上的电流和晶体管集电极电流同
步变化，所以，为了不造成混乱，可把晶体管的集电极电流作为输出电流。
根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端的连接方式不同，反馈可分 为串联反馈和并联反馈。如果反馈信号与输入信号在输入端串联连接，即反 馈信号与输入信号以电压比较的方式出现在输入端，则称为串联反馈；如果 反馈信号与输入信号在输入端并联连接，即反馈信号与输入信号以电流比较 的方式出现在输入端，则称为并联反馈。
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1
负反馈对增益的影响
A A • 使放大倍数降低： A f 1 A F
•提高放大倍数的相对稳定性
(1 AF ) dA AF dA dA dAf 2 (1 AF ) (1 AF ) 2 dAf 1 dA Af (1 AF ) A
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
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R2 R1 ui
V
R4 R3
∞ － A1 + +
∞ － A2 + +
V
uO
R6
R5
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二 负反馈对放大电路性能的影响
• 直流负反馈对放大电路性能的影响 • 交流负反馈对放大电路性能的影响
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• 直流负反馈对放大电路性能的影响
xid
xf
放大电路 反馈网络
xo
xid xi xf
反馈——将电子系统输出回路的电量（电压或电流）， 以一定的方式送回到输入回路的过程。
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注意：1、净输入信号的判别；
三极管：ube和ib （共e，共c）
场效应管：ugs 集成运放：uid和id
注意：2、反馈网络和反馈信号的判别； 反馈网络：反馈信号流经的回路 反馈信号：根据定义判断 xid
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若反馈信号没有直接引回输入端，反馈信号
极性与输入信号极性相反为正反馈；反馈信 号极性与输入信号极性相同为负反馈。
VCC RB RC C2
+
ui
C1
i +
e
RL
RE1
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V
R
+
ui
V
+ + ud A - － R1 Rf
∞
+
uo
V
+
uf
-
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VCC
RB
RC1
RB1
RC 2
ui
u f RE1
C2
RB 2
RE 2
RL u o
Rf
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例2：估算深度负反馈放大电路电压放大倍数 串联深度负反馈放大电路
VCC RB C1 RC C2
ui
uf
ie RE
RL
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例3：估算深度负反馈放大电路电压放大倍数
V
R
+
ui
V
+ + ud A - － R1 Rf
∞
+
uo
V
+
uf
-
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例2 判断反馈是串联反馈还是并联反馈
VCC
RB
RC1
C2
RB1
RC 2
ii ui
iid
if
RB 2 R E
RL u o
Rf
iid=ii+if 反馈信号与输入信号为电流
叠加，故为并联反馈
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Ri ii uid
放大 电路
xo
ui
uf
反馈 网络
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(2)并联负反馈使输入电阻减小
有反馈的输入电阻为
ui ui ui Ri f ii iid i f iid Fuo
ui Ri iid iid AF 1 AF
R if
Ri ii iid
if
ui
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•
闭环放大倍数的一般表达式
xi
放大电路的放大倍数 xo A xid
反馈网络的反馈系数
F xf xo
xid
xf
放大电路 反馈网络
xo
放大电路的闭环放大倍数
xo Af xi
因为是负反馈，有 xid xi x f
xo Axid Axid Axid A Af xi xid x f xid Fxo xid FAxid 1 AF
5 组态
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1
反馈的定义
UB一 定
一、从一个例子说起 稳定工作点：
T IC IC UE IB UBE
+
Rb1
Rc T
+VCC Cb2 RL Ce
+
Cb1
+
ui
Rb2
正向传输——信号从输入 端到输出端的传输
+
Re
uo -
IC
反馈——将电子系统输出回路的电量（电压或电流）， 以一定的方式送回到输入回路的过程。
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2
反馈电路组成
xi 图中： xi 是输入信号， xf 是反馈信号， xid 称为净输入信号。
所以有
xid
xf
放大电路 反馈网络
xo
xid xi x f
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3
反馈的极性——负反馈和正反馈
xi
xid
xf
放大电路 反馈网络
xo
正反馈—反馈信号与输入信号相加，使净输入信号
并联深度负反馈放大电路
RB Rs ii ii ' ui if RE1
RC1
RB1
RC 2
VCC
C2
RB 2
RE 2
RL u o
Rf
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例4：估算深度负反馈放大电路电压放大倍数
ui
C2 RE1
RB 2
RE 2
RL u o
Rf
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if R1
VCC_CIRCLE
Rf
id
ui
i1
∞ － A + +
uo
VCC_CIRCLE R L
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温故知新
xi
图中： xi 是输入信号， xf 是反馈信号， xid 称为净输入信号。 所以有
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+
vi
RB
-
RC1
C2
RB1
+ R
E1
+
RC 2
VCC
RB
RL vo
RC1
C2
RB1
RC 2
VCC
RB 2
RE 2
vi
RE1
Rf
RB 2
RE 2
RL vo
Rf
为串联电压负反馈
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RB
+
ui
-
RC1 C2
Rf
RB1
RC 2
VCC
RB
R R
稳定静态工作点
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• 交流负反馈：是改善放大电路性能的重要技 术措施。 1 2 3 4 5 4 交流负反馈对增益的影响 交流负反馈对输入电阻的影响 交流负反馈对输出电阻的影响 交流负反馈对通频带的影响 交流负反馈对非线性失真的影响 交流负反馈对噪声、干扰和温漂的影响
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•反馈深度
1+AF称为反馈深度 当AF>>1时,称为深度负反馈
深度负反馈放大电路的闭环放大倍数为
A 1 Af 1 AF F
深度负反馈放大倍数与三级管参数 无关，故非常稳定
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2 深度负反馈放大电路的特性 xf xo F A AF 1 xo xid xo x f x f 即：AF 1 x f xid xid xo xid
• 输入端：并联反馈和串联反馈
并联反馈——反馈信号与输入信号为电流叠加的 反馈
即：iid=ii±if
结论：反馈信号直接引回输入端的反馈 串联反馈——反馈信号与输入信号为电压叠加
的反馈
即：uid=ui±uf
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结论：反馈信号没有直接引回输入端的反馈
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例1 判断反馈是串联反馈还是并联反馈
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4 负反馈对通频带的影响
放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频 带却加宽了，如图所示。
无反馈时的通频带f= f H－fL f H
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有反馈时的通频带BWf = (1+AF) BW 负反馈放大电路扩展通频带有一个重要的特性， 即增益与通频带之积为常数：
放大 电路
xo
反馈 网络
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3 负反馈对输出电阻的影响
(1) 电压负反馈使输出电阻减小，并能稳 定输出电压 Ro Rof 1 AF (2) 电流负反馈使输出电阻增加，并能稳定 输出电流
Rof (1 AF ) Ro
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串联负反馈使输入电阻增大 并联负反馈使输入电阻减小 电压反馈使输出电阻减小(稳定了输出电压) 电流反馈使输出电阻增大(稳定了输出电流)
xi xf
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注意：3、不同类型电路不同点信号极性。
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4 直流反馈和交流反馈
直流反馈——反馈信号为直流信号的反馈。
交流反馈——反馈信号为交流信号的反馈。