深度负反馈电路分析
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放大电路中的反馈-深度负反馈放大倍数分析
深度负反馈在无线通信系统中的应用
总结词
无线通信系统中的信号处理模块常常采用深度负反馈 技术，以提高信号质量和稳定性。
详细描述
无线通信系统中的信号处理模块面临着复杂多变的干扰 和噪声环境，需要具备高稳定性和高可靠性。深度负反 馈技术能够提高信号处理模块的性能和稳定性，减小外 部干扰对信号的影响。通过引入深度负反馈，可以降低 信号处理模块的误差放大率，提高其抗干扰能力，从而 保证无线通信系统的稳定性和可靠性。此外，深度负反 馈还能优化信号处理模块的性能参数，提高其动态范围 和线性度。
闭环增益
放大电路在有反馈时的放 大倍数，与开环增益和反 馈系数有关。
关系
在深度负反馈条件下，闭 环增益等于开环增益的倒 数。
深度负反馈下的开环增益计算
开环增益计算公式
根据电路元件参数计算，一般通 过测量输入和输出信号幅度和相 位差来计算。
影响因素
与电路的元件参数、信号源内阻 、负载电阻等有关。
深度负反馈下的闭环增益计算
详细描述
音频放大器在放大信号时，常常会遇到各种干扰和噪声，导致输出信号失真。深度负反 馈通过引入负反馈网络，能够减小放大器内部元件参数变化对输出信号的影响，提高放 大器的稳定性。同时，负反馈能够减小放大器内部的噪声，提高音频质量。此外，深度
负反馈还能减小非线性失真，使输出信号更加接近原始信号。
深度负反馈在运算放大器中的应用
05 结论
深度负反馈放大倍数分析的意义
深度负反馈放大倍数分析是放大电路中反馈技术的重要研 究内容，对于理解放大电路的工作原理、优化电路性能、 提高稳定性等方面具有重要意义。
通过深度负反馈放大倍数分析，可以深入了解反馈机制对 放大电路性能的影响，为实际应用中电路设计、调试和优 化提供理论支持。
深度负反馈的分析,通俗易懂哦
当电路引入深度串联负反馈时，
，
，所以
当电路引入深度并联负反馈时，
，
，所以
5.4.2 反馈网络的分析
反馈网络连接放大电路输出回路与输入回路，并且影响着反馈量。寻找负反馈放大电路的反 馈网络，便可根据定义求出反馈系数。
如图所示电压串联负反馈电路的反馈网络，改画成（a）方框图中所示。因而反馈系数为
如下图所示电流串联负反馈电路的反馈网络，改画成下图（b）方框图中所示。因而反馈系 数为
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5.4.3 电压放大放大倍数的估算 一、电压串联负反馈电路 如图（a）所示，
与负载电阻 RL 无关，表明引入深度电压负反馈后，电路的输出可近似为受控恒压源。 二、电流串联负反馈电路 如下图（b）所示，
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至于，虚短、虚断之说，应该只是针对运放来的。因为对于理想运放分析时，把运放的输入阻抗看作无 穷大、开环放大倍数无穷大，是作为基本分析条件来要求的。这样，在分析运放输入电流（对虚地）、反馈 电流和输出电流关系时，是极其方便的。
开环增益很大，（负）反馈深度足够大，虚短与虚断成立比如一个典型的正向放大器，假设开环增益为 10000， 反馈系数为 0.5，那么可利用虚短和虚断的概念，得到输入量会≈反馈量，并且输出≈输入×２。同样的开环 增益，如果反馈系数为 1/5000，那么虚短和虚断显然不成立，可以得出输出＝输入×（10000/3）。
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如下图所示电流并联负反馈电路的反馈网络，改画成下图（c）方框图中所示。因而反馈系 数为
如下图所示电流并联负反馈电路的反馈网络，改画成下图（d）方框图中所示。因而反馈系 数为
负反馈放大电路的分析与计算
放大 电路 反馈 网络
iO iO RL
+ + ud ui + uf -
+ uO
-
RO 0 1 AB
R’if
R’of
(1 AB)RO
※注意：此处的ROf 是指反馈环路内的输入电阻，若环路 外还并联有其他电阻，则应予以考虑。
讨论（四） 试估算电路的Rif 和ROf 。
Rb1 RC1 CF RL RC2 +VCC RC1 R1 iC i1 + RF
+EC
Re2
if iO C i R1 i 1 C2 虚 + id 短 + ui Re1 路 RC2 iO uO
-
RC 2 iO uO Auf Re 2 ui R1
RF Re 2
iO
RC 2 ( RF Re 2 ) R1 Re 2
讨论（二） 图示电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压增益。
+
uO
iO RL
-
Br u f / iO uO 1 iO RL Auf RL ui Br uf
Bi i f / iO
4、电流并联负反馈
RS ii + id if 放大 电路
( ii i f )
iO + uO
-
uS
iO RL 反馈 网络
Ausf
Ausf
uO iO RL uS i S RS
Rb1
RC1
T2
RC2 C2
RC3 C3
+VCC
+
ui
C1
+u
虚断路 R F d -
T1
iO iO RL
+ + ud ui + uf -
+ uO
-
RO 0 1 AB
R’if
R’of
(1 AB)RO
※注意：此处的ROf 是指反馈环路内的输入电阻，若环路 外还并联有其他电阻，则应予以考虑。
讨论（四） 试估算电路的Rif 和ROf 。
Rb1 RC1 CF RL RC2 +VCC RC1 R1 iC i1 + RF
+EC
Re2
if iO C i R1 i 1 C2 虚 + id 短 + ui Re1 路 RC2 iO uO
-
RC 2 iO uO Auf Re 2 ui R1
RF Re 2
iO
RC 2 ( RF Re 2 ) R1 Re 2
讨论（二） 图示电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压增益。
+
uO
iO RL
-
Br u f / iO uO 1 iO RL Auf RL ui Br uf
Bi i f / iO
4、电流并联负反馈
RS ii + id if 放大 电路
( ii i f )
iO + uO
-
uS
iO RL 反馈 网络
Ausf
Ausf
uO iO RL uS i S RS
Rb1
RC1
T2
RC2 C2
RC3 C3
+VCC
+
ui
C1
+u
虚断路 R F d -
T1
负反馈放大电路
Xo
uf
反馈信号与输入信号电压叠加 R1 b. 并联反馈 + ui 放大电路 ii iid – if 反馈网络并联于 输入回路 反馈网络 特 反馈信号为电流 点 反馈信号与输入信号电流叠加
Xo
并、串联反馈的两种形式：
i
if ib
ib=i-if ui ube uf
串联反馈
ube=ui-uf
求和点
求和点
+EC
角度： 目的：
+ ui
RB1 C1
RC1 C2
RB21
RC2
C3
+ uo
–
ui uf C2 R
T1
T2 RB22 RE2 CE
E1
–
Rf 、RE1组成反馈网络 Rf
C1
减小非线性失真 xi
xid=xi
xid=xi- xf
xo
xi
+
xid xf
A
xo
B
直流通路 交流通路
输 入 回 路
反馈网络
简单判断：采样点是输出端的话，一定是电压反馈 电压反馈采样的两种形式： 取样点 uo RL 取样点
uo
RL
电流反馈采样的形式： io 取样点 RL Rf
取样点
io RL
iE
iE
取样点 io
iE
RL
2、串联反馈和并联反馈
a. 串联反馈
特 点 反馈网络串联于 ui 输入回路 反馈信号为电压
uid
放大电路 反馈网络
放大电路
反馈网络
c. 判断电压和电流反馈的方法 Xi
+
Xid
A 基本放大电路
B 反馈网络
放大电路中的反馈深度负反馈放大倍数分析
Fui
U f Io
R
电流-电压放大倍数：
Aiuf
Io U i
Io U f
1 Fuu
1 R
电压-电压放大倍数：
Auf
U o U i
Io RL U f
1 R
RL
分析思路2：直接利用深度负反馈特点：Ui=U19 f
三.电压并联负反馈
I i I'i
-A +
If
R
+
U
RL
o
分析思路1：F Auf
反馈系数：
计算分析依据！ 22
例：6.4.1 求深度负反馈电路的Auf
解：电流串联深度负反馈uI
稳定输出Io
+
uD
-
+A -
+
Io流经R3//(R2+R1)
+
R1 uF
R2
-
U f
I R1R1
R1R3 R1 R2 R3
Io
Ui U f 深度串联负反馈
+Vc+c
RL
uo
io -
T
R3
Auf
U o U i
RE1 RE1 R f
U o
RE1
RB22 RE2
CE
反馈系数
Fuu
U f U o
RE1 RE1 Rf
Rf
深度串联负反馈 Ui U f
(电压)放大倍数
A f
Auf
U o U i
U U
o f
(1 Rf ) RE1
+UCC
+
uo
–
25
例：6.4.4 求深度负反馈Af 和 Ausf
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。
深度负反馈放大电路放大倍数分析方法的研究
圈I
解 ：组态 ：电 压串 联负 反馈 F：堑：生1 4。‰ Et +月， ，则
毗◆i o厶-iI=半小iR／
例2 ．求图 2所示 电路在 深负 反馈条 件下电 压放大 倍数 ·
uo
解： 组 态：电 流串 联负 反馈
民：善：挲：五
lo
io
，刚
图2
如』玉Uf Ui =击，- =去矗
厶=挚虬 =譬甜， =知＆=鲁』【
参考文 献： [ 1] 童诗白，模拟电子技术摹础[ M】．北京：高等教育出版社． [ 2] 康华光，模拟电子技术基础[ 蝴．上海：华中下学院． 【3] 杨素行，模拟电子技术基础简明教程[ M] ．北京：高等教育出版社
作者简 介： 王全宇。女。回族，济宁，兰州交通大学电信学院，副教授。
( 上接第7 6页) 图3电源电路
汽车防盗问鹿在伞世界范围内备受关注，本系统采用UI { F频段RFI D技 术，具有读写距离远、多标签识读速率快、抗干扰及穿透能力强以及标签尺 寸小等优点，因而 很适于公共场所汽车防盗的应用。同 时，若添加基于 RFI D的智能收费信息，则可以实现停车场防盗收费的多功能组合，系统町扩 展性 高 。
图4主程 序流程 图
=、科用xl - 0估算电压放大倍数A讲
深度负反馈条件下．由于x‘i =—I+LAF 20( 1+AF》1) ，因此xi z- ．
利用此关系式可直接估算Auf ，避开了F的求解和放大倍数转换的过程． 分析的步骤是： 1．判断反馈组态； 2．确定xi 2x，的具体 形式： 串联负反馈Xi “J，的具体形式是u i *u ，．从电压入手计算， 并联负反馈xi 。即的具体形式是i i *i ，，从电流入手计算； 3．求解Auf 。 对卜 述四例 用此法霞 新求解 ： 例I ：解：组态：电压串联负反馈
实验三--负反馈放大电路的研究（1）
实验三 负反馈放大器电路的研究一. 实验目的1．加深理解负反馈对放大器性能的影响。
2．学会测量放大器的输入电阻、输出电阻以及电压放大倍数。
二、实验设备与器件名称数量函数信号发生器 1示波器 1万用表 1直流稳压电源 1741/LM324 2电阻若干三. 实验原理放大器加入负反馈后，由于反馈信号是削弱输入信号的，结果将使放大倍数降低，但却提高了放大倍数的稳定性、扩展了通频带、减小了非线性失真、并能抑制干扰和噪声，变换放大器的输入和输出电阻等。
1、把输出信号的一部分或全部通过一定的方式引回到输入端的过程称为反馈。
反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成，其基本关系式为Af＝A/(1+AF)。
判断一个电路有无反馈，只要看它有无反馈网络。
反馈网络指将输出回路与输入回路联系起来的电路，构成反馈网络的元件称为反馈元件。
反馈有正、负之分，可采用瞬时极性法加以判断：先假设输入信号的瞬时极性，然后顺着信号传输方向逐步推出有关量的瞬时极性，最后得到反馈信号的瞬时极性，若反馈信号为削弱净输入信号的，则为负反馈，若为加强净输入信号的，则为正反馈。
反馈还有直流反馈和交流反馈之分。
若反馈电路中参与反馈的各个电量均为直流量，则称为直流反馈，直流负反馈影响放大电路的直流性能，常用以稳定静态工作点。
若参与反馈的各个电量均为交流量，则称为交流反馈，交流负反馈用来改善放大电路的交流性能。
2、负反馈放大电路有四种基本类型：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。
反馈信号取样于输出电压的，称电压反馈，取样于电流的，则称电流反馈。
若反馈网络与信号源、基本放大电路串联连接，则称为串联反馈，其反馈信号为uf，比较式为uid=uI-uf，此时信号源内阻越小，反馈效果越好；若反馈网络与信号源、基本放大电路并联连接，则称为并联反馈，其反馈信号为if，比较式为Iid=iI-if，此时信号源内阻越大，反馈效果越好。
3、负反馈放大电路性能的改善与反馈深度（1+AF）的大小有关，其值越大，性能改善越显著。
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习题14. 如图5-69所示放大电路，Rf为外接反馈网络电阻，为了引入 适当的反馈满足下列要求，请将各点正确连接。
（1）减小输入电阻； （2）负载变化时，输出电压基本不变； （3）实现电压-电流转换； （4）减小向信号源索取的电流。
R1 C1
Rs
①
+
us
_
R2
T1
②
R3
+Vc c
R4
R6
⑥
T2
⑤
T3 C2
Fg
if uo
1
Rf
if if
uui i
iiii
iid iid
R1R1
Rf Rf
A
A
uo
RL
uo
if if
uo Rf Rf
uo
RL
F图
电流串联负反馈放大器的增益
u f io R f
Fr u f /io R f
互导增益：
Agf
io ui
1 Fr
1 Rf
电压增益：
Auf
uo ui
io RL ui
R3
R2
R1
R3
5.4 放大器负反馈引入原则
5.4.1 负反馈的引入原则
负反馈组态不同，对放大器性能所产生的影响也各不相同。在设计 时，应根据需要引入合适的负反馈。
根据我们掌握的负反馈与放大器指标的关系，可总结出引入负反馈 的基本原则如下：
为了稳定放大器的静态工作点，应引入直流负反馈； 为了改善放大器的动态性能，应引入交流负反馈。 当信号源为电压型时，引入串联负反馈； 当信号源电流型时，引入并联负反馈。 当负载需要稳定的电压驱动时，引入电压负反馈； 当负载需要稳定的电流驱动时，引入电流负反馈。
+
R5
R7
uo
_
Rf
③
④
5.4.2 关于正反馈
放大电路中引入正反馈后，会进一步加剧输出信号的变 化，甚至使整个电路产生自激振荡而不能正常工作。正 反馈往往用在信号发生电路中，其目的就是要电路发生 自激振荡而产生所需的信号。
在设计放大器时我们一般不选择引入正反馈，但有时为 了改善电路的某些特性也会适当地引入轻微的正反馈。
RL Rf
ui
ui A
A+
io
RL
u
_
o
io
+
u f+
RL
u
_
o
io
uf
Rf
uf Rf
+
io
Rf
_
uf Rf
_
F图
电流并联负反馈放大器的增益
if
io
R2 R2 R f
Fi
if io
R2 R2 Rf
电流增益：
Aif
io ii
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 Fi
R2 Rf R2
A
+A
if +
io
ui
ii
iid
if RL
ii
R1 ui
Rf
R1 R2
ii oi d
u
_
iof
RL
Rf R2
iRo f
uo
_
R2
if
io
Rf
R2
F图
例：电路如图所示，其中R1=10k，R2=100k，R3=2k， RL=5k，试计算电压增益Auf。
i2
R1
R3 R2
R3
io
uf
i2 R1
R1
R1R3 R2
R3
io
Fr
uf io
右图为一自举电路，Rb3和C3 引入交流电压并联正反馈， 输入端的动态电位随输出电压 而变化；这可以提高电路的 输入阻抗，但同时也导致电路 的输出阻抗增大许多，且必须 与Re形成的电压串联负反馈 协同工作才能稳定。
C1 Rb1
+
Rb3
ui
Rb2
_
+V CC
T1
C3
C2
+
Re
uo
_
5.3.5 深度负反馈放大器分析
负反馈放大器的一般表达式：
Af
Xo Xi
A 1 AF
负反馈电路处于深度负反馈时（AF>>1)：
Af
A 1 AF
1 F
Rif
1 1 AF
Ri
0 或(1 AF)Ri
Rof (1 AF)Ro 或
1 1 AF
Ro
0
电压串联负反馈放大器的增益
uf
R1 R1 R f
uo
Fu
uf uo
R1 R1 R f
u iui
AA
++
u fuf RR11
RRff
__
电压增益：
Auf
uo ui
1 Fu
1 Rf R1
uuoo
uuff
RR11 RRf f
RL
F图
u
u
o
o
电压并联负反馈放大器的增益
if
0 uo Rf
uo Rf
互阻增益：
Arf
uo ii
1 Fg
Rf
R1R3
R1 R2 R3
Agf
io ui
1 Fr
R1 R2 R3 R1R3
+ VCC
Auf
uo ui
ioRL Agf ui RL
u u +VCC
i
i
Agf RL
R1 R2 R3 R1R3
RL
io
RL
代入电阻io值：RL
ui
得AuAf=28。
ui
i2 R2 io uf
R1
R3
A
R2 R1