电压串联负反馈
四种负反馈电路的特点
负反馈电路是一种控制信号对系统输出进行调节的技术，能够改善系统的稳定性、线性性、带宽和噪声等性能指标。
其中常用的四种负反馈电路包括电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。
它们各自的特点如下：
1.电压串联反馈：在放大器的输出端接入一个反馈电阻，将其串联到放大器的输入端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号减小，从而降低放大器的增益。
这种负
反馈电路具有增益稳定性好、线性度高、输出阻抗低等特点。
2.电流串联反馈：在放大器的输出端接入一个电流采样电阻，将其串联到放大器的输
入端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号减小，从而降低放大器的增益。
与电压串联反馈电路相比，电流串联反馈电路的线性度更高，但频率响应差。
3.电压并联反馈：在放大器的输入端接入一个反馈电阻，将其并联到放大器的输出端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号增大，从而降低放大器的增益。
这种负
反馈电路具有输入阻抗高、噪声降低等特点，但容易产生振荡。
4.电流并联反馈：在放大器的输入端接入一个电流采样电阻，将其并联到放大器的输
出端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号增大，从而降低放大器的增益。
与电压并联反馈电路相比，电流并联反馈电路具有更高的带宽和更低的噪声，但稳
定性较差。
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。
负反馈放大电路的四种组态
负反馈放大电路的四种组态根据不同的输入连接方式和输出取样方式相组合，可以得到负反馈放大电路的四种基本组态，分别是：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
1、电压串联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈。
根据瞬时极性法，可知和同极性，因此，该电路是负反馈。
〔2〕由输出端判断电压或电流反馈。
当时，反馈信号，为电压反馈。
〔3〕由输入端判断串联或并联反馈。
反馈信号与输入信号接在运放的不同端，为串联反馈。
综上所述，该放大电路的反馈类型为：电压串联负反馈。
2.电压并联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈。
根据瞬时极性法，可判断在输入端加入正信号，电流的实际流向和图中标注的相同，因此，该电路是负反馈。
〔2〕由输出端判断电压或电流反馈。
当时，反馈信号，为电压反馈〔3〕由输入端判断串联或并联反馈。
反馈信号与输入信号接在运放的同一端，故为并联反馈。
综上所述，该放大电路的反馈类型为：电压并联负反馈。
3、电流串联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈：负反馈〔2〕由输出端判断电压电流反馈：电流反馈〔3〕由输入端判断串、并联反馈：串联反馈综上所述，该放大电路的反馈类型为：电流串联负反馈。
4、电流并联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈：负反馈〔2〕由输出端判断电压电流反馈：电流反馈〔3〕由输入端判断串、并联反馈：并联反馈综上所述，该放大电路的反馈类型为：电流并联负反馈。
电流电压串联并联负反馈分析
一．电压串联负反馈：图Z0303（a）为两级电压串联负反馈放大电路，图（b）是它的交流等效电路方框图。
1．反馈类型的判断（1）找出联系输出回路与输入回路的反馈元件。
图Z0303（a）中Rf、Cf、Re1是联系输出回路与输入回路的元件，故Rf、Cf、Re1是反馈元件，它们组成反馈网络，引入级间反馈。
（2）判断是电压反馈还是电流反馈。
可用两种方法来判别，一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端，故为电压反馈；二是令Uo = 0，因Uf由Rf、Re1 对Uo分压而得，故Uf= 0反馈消失，所以为电压反馈；（3）判别是串联反馈还是并联反馈。
由图Z0303（a）可以看出：Ube = Ui - Uf 即输入端反馈信号与输入信号以电压形式相迭加，故为串联反馈，也可令Ui＝0，此时Uf仍能作用到放大电路输入端，故为串联反馈；还可以根据反馈信号引至共射电路发射极则为串联反馈。
（4）判别反馈极性。
假定Ui为+，则经两级共射电路放大后，Uo为+，经Rf与Re1 分压得到的Uf也为+，结果使得放大电路有效输入信号减弱，故为负反馈。
综上判断结果、该电路为电压串联负反馈放大电路。
2、反馈对输出电量的稳定作用放大电路引入电压负反馈后，能够使输出电压稳定。
任何外界因素引起输出电压不稳时，输出电压的变化将通过反馈网络立即回送到放大电路的输入端，并与原输入信号进行比较，得出与前一变化相反的有效输人信号，从而使输出电压的变化量得到削弱，输出电压便趋于稳定。
可见，负反馈使放大电路具有了自动调节能力。
电压负反馈能够稳定输出电压。
3、信号源内阻对串联反馈效果的影响由上面的讨论可见，对串联反馈Ube = Ui - Uf ，显然，UI越稳定，Uf 对Ube 的影响就越强，控制作用就越灵敏。
当信号源内阻Rs = 0时，信号源为恒压源，Us就为恒定值，则Uf的增加量就全部转化为Ube 的减小量，此时，反馈效果最强。
因此，串联反馈时，Rs 越小越好，或者说串联反馈适用于信号源内阻Rs 小的场合。
电压串联负反馈组态的定义
电压串联负反馈组态的定义1. 引言电压串联负反馈（Voltage Series Negative Feedback，简称VSNF）是一种电子电路的组态，它通过引入对输出电压进行采样和比较，并将差异信号反馈至输入端，以调整电路传输特性。
本文将深入探讨电压串联负反馈组态的定义、工作原理、特点、应用以及相关设计要点。
2. 工作原理电压串联负反馈组态的核心思想是通过对输出电压进行采样，并将采样到的信号与输入信号进行比较，产生误差信号。
这个误差信号将经过一定的处理后，反馈至输入端，与输入信号进行叠加，最终影响电路的传输特性。
下面是电压串联负反馈的几个关键工作原理：2.1 采样和比较在电压串联负反馈中，通过采样电路将输出电压进行采样，并与输入信号进行比较。
采样电路通常包括一个采样电阻和一个差分放大器，它们能够将输出电压的一部分导致到比较电路中。
2.2 误差信号产生比较电路将采样到的输出电压和输入信号进行比较，产生误差信号。
根据误差信号的大小和方向，可以判断输出电压与期望电压之间的差异。
2.3 误差信号处理得到误差信号后，需要进行一定的处理，通常包括放大、滤波、调整相位等操作。
这些处理的目的是使误差信号具有适当的增益和频率响应，并与输入信号相叠加。
2.4 反馈至输入端经过处理后的误差信号将反馈至输入端，与输入信号进行叠加。
通过调整反馈信号的幅度和相位，可以实现对电路传输特性的调节。
3. 特点电压串联负反馈组态具有许多独特的特点，使其在电子电路设计中得到广泛应用。
以下是电压串联负反馈的主要特点：3.1 提高增益稳定性电压串联负反馈通过将一部分输出电压反馈至输入端，降低了整个电路的增益。
这种负反馈作用可以稳定电路的放大倍数，减少由温度、元器件偏差等因素引起的增益波动。
3.2 改善线性度由于反馈信号的存在，电压串联负反馈可以有效地降低非线性失真。
通过调整反馈信号的幅度和相位，可以使电路的输出更加接近输入信号的线性关系，提高整个系统的线性度。
电压串联负反馈电流并联负反馈
1、负反馈的分类 负反馈放大器的四种连接方式
反馈量 Xo
输入信号的连接方式
电流 Ic Ie 电压 Uo
串联 并联
(将反馈信号变为电压信号,与 输入电压Ui相减)
(将反馈信号变为电流信号,与 输入电流Ii相减)
四种连接方式: (1)电流串联负反馈 (3)电流并联负反馈
(2)电压串联负反馈 (4)电压并联负反馈
反馈类型的判别
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ui
K0
uo
uf
F
（ 2）电流串联负反馈
ui uf
K0
F
i0 uo
3.电压并联负反馈
ui
K0
uo
uf
F
（4）电流并联负反馈
ui
K0
uf
F
io uo
负反馈的4种组态
三、负反馈对放大性能的改善
• 直流反馈的作用是稳定静态工作点，对 放大电路的动态性能没有影响。
在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生 自激振荡，使放大器不能正常工作。
在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。
根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。
如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。 如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。
电压负反馈具有稳定输出电压、 减小输出电阻的作用。
电流负反馈具有稳定输出电流、 增大输出电阻的作用。
4.展宽通频带 引入负反馈使电路的通频带宽度增加
BWf (1 AoF )BW
|Au|
无负反馈
有负反馈
O
BW
BWf
f
在放大器的低频端，由于耦合电容阻抗增大等原 因，使放大器放大倍数下降；在高频端，由于分布 电容、三极管极间电容的容抗减小等原因，使放大 器放大倍数下降。
电压串联负反馈电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除电压串联负反馈电路实验报告篇一：负反馈电路实验报告一．实验目的加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项指标的影响。
二．实验原理负反馈在电子电路中的作用：改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带，但同时也会使放大器的放大倍数降低。
负反馈的几种状态：电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。
本实验以电压串联为例，分析负反馈对放大器指标的影响。
1.下图为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器电路，在电路中通过Rr把输出电压uo引回到输入端，家在晶体管T1的发射极上，在发射极电阻Rf1上形成反馈电压uf。
主要性能指标如下：（1）闭环电压放大倍数Ar=Av/1+AvFv,Av为开环放大倍数。
负反馈放大器图1为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器（2）反馈系数Fv=RF1/Rf+RF1（3）输入电阻R1f=(1+AvFv)RfRf为基本放大器的输入电阻（4）输出电阻Rof=Ro/(1+AvoFv)Ro为基本放大器的输出电阻Avo为基本放大器Rl=∞时的电压放大倍数。
2.本实验还需测量放大器的动态参数，即去掉图1的反馈作用，得到基本放大器电路如下图2图2基本放大器三.实验设备与器件模拟实验箱，函数信号发生器，双踪示波器，交流伏安表，数字万用表。
四．实验内容1.静态工作点的测量条件：ucc=12V,ui=0V用直流电压表测第一级，第二级的静态工作点。
表3—12.测量基本放大器的各项性能指标实验将图2改接，即把Rf断开后风别并在RF1和RL上。
（1）测量中频电压放大倍数Av，输入输出电阻Ri和Ro。
条件;f=1Kh,us=5mV的正弦信号，用示波器监视输出波形，在输出波形不失真的情况下用交流毫伏表测量us,ui,uL计入3—2表表3—2（2）保持us不变，，断开负载电阻RL，测量空载时的输出电压uo计入3—2表1观察负反馈对非线性失真的改善（1）实验电路改接成基本放大器形式，在输入端加入f=1Kh的正弦信号，输出端接示波器，逐步增大输入信号的幅度，使输出波形开始出现失真，记下此时的波形和输出电压的幅度。
电压串联负反馈放大电路分析
28/99二、电压串联负反馈放大电路1.判断反馈的类型1) 反馈网络—R f 和R e12)判断反馈的类型+-U f +-U di ① 将输出对地短路，反馈消失，因此是电压反馈。
② 输入信号和反馈信号分别加在三极管发射结的两端，故为串联反馈。
③ 假定输入电压的瞬时极性为正，反馈电压的瞬时极性也为正，U di =U i -U f <U i ,因此是负反馈。
+--++④ 电路中无电容，因此是交直流反馈。
称为极间反馈∙ R f 和R e1组成两极放大电
路的交直流电压串联负反
馈网络。
∙ R e1也是T 1本级的电流
串联负反馈。
∙ R e2又是T 2本级的电流
串联负反馈。
电路中存在三个反馈环，分析时以级间反馈作为主要反馈环。
电压串联负反馈29/99
电压串联负反馈方框图
2.增益及反馈系数开环增益di o U U U A =闭环增益i o Uf U U A =反馈系数o f U U U B =反馈方程式U
U U Uf 1B A A A +=反馈深度U U 1B A F +=+-U i R b A U +-U di R c2+-U o -B U R e1+U f R f 无量纲i di f
o U o U U U U U B U A =+=+30/99
制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组。
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ib1
io
Rs ' Rs //( R f Re 2 ) ib 1 Rs ' is Rs ' hie 1 h fe 1 h fe 2 Re 1 Rs ' Ais ( Re 1 hie 2 Re ' )( Rs ' hie 1 )
is
返回
4 闭环参数：
(1) 闭环的增益： Aisf
j1 i i 1 n i j1 m i i 1 n i
m
B
K ( s zi )
i 1
m
( s p ) KB ( s z )
j 1 i i 1 i
n
m
K'
(s z ) (s p
j1 i 1 n i jf
m
)
其中 p jf p1 f , p2 f ... pnf 是闭环增益函数的极点(即闭环极点)
无反馈时:G· BW=A· BW≈A· fH
f 引入反馈后: G· BW=Af· Hf
A fH = · f H (1 AB) = A· 1 AB
可见增益带宽积是一个常数,增益和带宽等价交换.
返回
6.4.2 单极点闭环系统的响应特征
1 设负反馈系统输入信号为阶跃信号:Xi(s)= (输入阶跃信号的拉氏变换) s Af 1 1 1 Af ( ) 则输出信号:X0(s)= Af ( s) Xi ( s) s s s s Hf 1 Hf 上式求反拉氏变换,可得: 继续
休息1休息2
结论: 纯电阻反馈网络 设基本放大器的开环增益A(s) 的极点位于 s 左平面 ,且在中频内为负反馈 。
如果反馈网络为纯电阻性网络(与 s 无关).
则闭环增益函数为:
K A( s ) A f ( s) 1 A( s ) B 1 K
即 B( s) B
(s z ) (s p ) (s z ) (s p )
ib 2 h fe 1 ib 1
返回
h fe 1 Rc 1 i b2 ib 1 Rc 1 hie 2 Re ' Rc 1 // hie 2 (1 h fe 2 )( Re 2 // R f ) ib 1 h fe 1 Rc 1 hie 2 (1 h fe 2 )( Re 2 // R f ) Rc 1 hie 2 (1 h fe 2 ) Re 2 '
Af （ s ）
高频段
A( s )
A 1 s ph
A p h H s 引入反馈后: 1 A H A(s) ) ( s) ( A s / L ) /(1 s / L A ( s )A A f ( s ) f AB 1 A ( ) B s 1 A( s ) B 1 B ( 1 / L ) /(1 s / L ) s AB As 1 s 1 s H H s A s s A L Af A A A Lf L A L 1 AB 1 AB 1 AB f s s s s s s s s 1 1 1 BA 1 (1 1 ) AB 1 L AB L Lf L AB1) L (1 H H 1 AB Hf
∴ Ars
h fe R L ' ' ( Rs // RF ) hie ( Rs // RF )
6.3.3 电压并联负反馈（例二）
(3) Ri RF // hie (4) R0 R F // RC
返回
4．闭环参数
Arsf uo Ars is 1 Ars B g
is=uS/RS
us _
_
_
而 Re 1 ' (1 h fe 1 )( Re 1 || R f )
ib 2 h fe 2 RC 2 || ( R f Re 1 ) || RL h fe 2 RL' u0 u01 ib 2 hie 2 hie 2 h fe 1 h fe 2 ( RC 1 || hie 2 ) RL' ∴ Au ( hie 1 Re 1' )hie 2
ⅰ： Au
u0 u01 u0 ui ui u01
返回
ib1 h fe 1 ( Rc 1 || hie 2 ) u01 ui ib1 hie 1 ( 1 h fe 1 )( Re 1 || R f )
+
ui
ib1
+
uo1
ib2
+
uo
h fe 1 ( RC 1 || hie 2 ) hie 1 Re 1'
Rof
R0 1 AuS 0 Bu
其中 A uso lim
RL
A us
6.3.3 电压并联负反馈（例二）
1 基本放大器的交流等效电路
EC
返回
+
uo
is=uS/RS us _
2
3.3 电压并联负反馈（例二） 3 基本放大器的开环参数：
t fr
tr
结论: 单极点低通负反馈系统上升时间和通频带的乘积= 常数 负反馈使频带展宽(1+AB)倍,上升时间下降到(1+AB)分之一.
io Ais is 1 Ais Bi
(2) 闭环电压增益： Ausf
(3) 输入阻抗:
u0 i0 R L' R ' Aisf L us i s Rs Rs
R if
Ri 1 Ai B i
而Ai
lim
Rs
A is
(4) 输出阻抗: 而 A iss
5 深度反馈
(3) 闭环参数
u0 Av Auf ui 1 Au Bu u0 ui u0 Aufs u s u s ui
us
Rif RS Rif
Auf
Ri
Ro
当深度反馈时： (1 AB ) 1
Auf
Re 1 RF 1 B Re 1
Rif ( 1 Au Bu )Ri
ⅱ： Aus
而 RL ' RC 2 || ( R f Re 1 ) || RL
u0 ui u0 Re 1' hie 1 Au u s u s ui Rs hie 1 Re 1'
（2） 计算开环参数
ⅲ：
ⅳ：
返回
Ri hie 1 Re 1 '
R0 RC 2 || ( R f Re 1 )
s
0
L
0
6.3.4 电流并联负反馈--例三（电流反馈对 Current feedback 1 基本放大器交流等效电路
pain）
返回
EC
is us
ii
ib
ie2
if
us
电路仿真
6.3.4 电流并联负反馈--例三（电流反馈对 Current feedback
2 基本放大器微变等效电路 3 开环参数
(1) 反馈系数
A isf A usf
Rof (1 Aiss Bi ) R0
RL' 0
lim
A is
+
uo
us _
( 1 Ai B i ) 1 时
io
R Re2 1 F Bi Re2 1 R L' ( R e 2 R f )R L' Bi Rs Re2 Rs
Rif
6.3.2 电压串联负反馈
（例一）
返回 休息1 休息1
休息3
（电压反馈对：uoltage feedback pair）
电路仿真
1 基本放大器交流等效通路
(1)反馈放大器交流等效通路 (2)判断反馈极性及类型 (3)基本放大器交流等效通路
us
EC
+
us
+ uf _
uo
+
+
du
_
ui
us
_
+
uo
-
+ uf _
(1) 反馈系数： if u0 1 if Bg Rf u0 Rf
(2) 开环增益： h fe ib RL' ' u0 Ars is is
而其中： RL ' ' RF // RL ' RF // RC // RL
返回
ib
is=uS/RS
if
+
uo
_
i s ( Rs // RF // hie ) Rs // RF ib is hie hie Rs // RF
+
uo
_
闭环电压放大倍数：
Ausf u0 u 0 Arsf / Rs u s i s Rs
Ri Ro
Ri Ri lim 即 Ar lim Ars 闭环输入阻抗： R if R Rs 1 A B 1 Ar B g rs g R0 闭环输出阻抗： Rof ， 而 A rs lim A rs R 1 Ars B g 5．在深度负反馈的条件 (1 Ar Bg ) 1 RF 1 Arsf RF Ausf B Rs
Lf L
H Hf
返回
6.4.2 单极点闭环系统的响应特征 2 闭环极点的根轨迹:
PL f
PL = 1 AB
PH f = PH (1 AB)
× PH
S平面 × PL
可以看出:当 B=0→∞ 变化时
PLf =PL→ 0
另外
PHf =PH→ -∞