闭环电压放大倍数(Auuf)求法的浅析
闭环电路对放大倍数的影响
开环放大倍数对闭环放大倍数的影响
一、实验设计目的
为了探究开环放大倍数对闭环放大倍数的影响是怎么样的。
二、实验原理
仿真电路如图1所示，图为电压串联负反馈放大电路。
其中U1A、U2A均采用通用型运放LM347.具有较为理想的性能指标;电阻取值如图中所标注。
它们分别引人了局部电压并联负反馈,因而可以认为闭环电压放大倍数分别为
A uf1≈-R2/R1、A uf2≈-R5/R4
该负反馈放大电路的基本放大电路的放大倍数
A U≈A uf1*A uf2。
整个电路引人了级间电压串联负反馈，在开环放大倍数趋于无穷大时,闭环电压放大倍数
A uf=A/(1+AF) F=X f/X0=R3/(R3+R6)
AF>>1，因此A uf=A/(1+AF)≈1/F≈100
图1 仿真电路
三、仿真结果
为电路输入频率为10Hz、峰值为10mV的正弦波电压，用双踪示波器分别测量R5=10KΩ和1MΩ时输出的峰值电压，如图2所示。
经过整理比较得到电压放大倍数的变化，如下表所示。
图2 仿真图示
开环放大倍数变化对闭环放大倍数的影响
四、实验结论
1、当R5从10kΩ变为1MΩ时,开环增益变大，使闭环电压放大倍数变大,是闭环电压放大倍数由90.2变为99.6，更接近理想情况下的数值。
2.当R5从10kΩ变为1MΩ时，电路的开环电压放大倍数A变大为10^5，相对变化为-0.99,闭环电压放大倍数相对变化为-0.09，数值远小于开环放大倍数的相对变化,说明负反馈提高了放大倍数的稳定性。
放大电路中的反馈--深度负反馈放大倍数分析
F f
X f X o
+
U i
U 'i
+ -
A
+ - U-f
R2 R1
+ 注：反馈系数
U
RL
o
只与反馈网络 有关！
-
+ U 'i
+A -
U i
-
U+f -
R
io
RL
U+- o
电压串联负反馈
I i I'i
Fuu
R1 R1 R2
+
A
+
If
R
U
RL
o
-
电流串联负反馈 Fui R
I i I'i
-A +
If
6.3.2 四种反馈组态的电路框图
2个单向双端口网络的连接：
+
+
ui -
Auu
+
- - Fuu
RL uo
电压串联负反馈
Ii
I'i
A ui
RL
uo
+
+
Aiu
ui -
- + Fui
-
Io
RL uo
电流串联负反馈
Ii I'i
Io
Aii
RL uo
I f
Fiu
并联反馈 Rs不可少!
I f
Fii
电压并联负反馈
电流并联负反馈
表6.3.1 四种组态负反馈放大电路的比较P:262
放大倍数具有广泛含义（不同）， 但是，环路放大倍数AF无量纲！
6.3.3 负反馈放大电路一般表达式
负反馈放大电路的分析与计算
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
电压放大倍数的计算
IB VCC 12 0.04mA 40μ A Rb 300
IC IB 37.5 0.04 1.5mA
UCE VCC ICRC 12 1.5 4 6V
请注意电路中IB和IC的数量级
+VCC Rc
Cb 2
T
+
RL
u o
-
二、动态工作情况分析
动态—放大电路有输入信号时的工作状态。 （一）不带负载时的动态分析
+Cb2
T
+
Rc
RL
u o
VCC
-
基本放大电路的习惯画法
Cb1
+
+
Rb ui - VBB
+
Cb2
T
+
Rc
+VCC
Rb
Rc Cb 2
Cb 1
RL
u o
+
+
VCC
-
u i
-
T
+
RL
u o
-
+
二、放大电路中电流、电压的符号及波形
（一）电路中电流、电压的符号规定 （二）电路中电流、电压的波形 静态——无信号输入时，电路中只存在直流电流 和直流电压，此时放大电路的工作状态为静态
uo比ui幅度放大且相位相反
结论：（1）放大电路中的信
号是交直流共存，可表示成：
ui
t
uBE UBE ube
uBE
iB IB ib
iB
t
iC IC ic
t
uCE UCE uce
iC
虽然交流量可正负变化，但
t
负反馈放大电路原理
负反馈放大电路原理放大电路负反馈的原理特点一、提高放大倍数的稳定性引入负反馈以后，放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。
因为：所以求导得：即：二、减小非线性失真和抑制噪声由于电路中存在非线性器件，会导致输出波形产生一定的非线性失真。
如果在放大电路中引入负反馈后，其非线性失真就可以减小。
需要指出的是：负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真，而对输入信号的非线性失真，负反馈是无能为力的。
放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。
而干扰来自于外界因素的影响，如高压电网、雷电等的影响。
负反馈的引入可以减小噪声和干扰，但输出端的信号也将按同样规律减小，结果输出端的信号与噪声的比值（称为信噪比）并没有提高。
三、负反馈对输入电阻的影响由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，所以引入负反馈后，在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小，从而使通频带展宽。
引入负反馈后，可使通频带展宽约（1+AF）倍。
四、负反馈对输入电阻的影响（a）串联反馈（b）并联反馈图1 求输入电阻1、串联负反馈使输入电阻提高引入串联负反馈后，输入电阻可以提高（1+AF）倍。
即：式中：ri为开环输入电阻rif为闭环输入电阻2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，输入电阻减小为开环输入电阻的1/(1+AF )倍。
即：五、负反馈对输出电阻的影响1、电压负反馈使输出电阻减小放大电路引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了，即电路具有恒压特性。
引入电压负反馈后，输出电阻rof减小到原来的1/（1+AF）倍。
2、电流负反馈使输出电阻增大放大电路引入电流负反馈后，输出电流的稳定性提高了，即电路具有恒流特性。
引入电流负反馈后，使输出电阻rof增大到原来的（1+AF）倍。
3、负反馈选取的原则（1）要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。
（2）要改善交流性能，应引入交流负反馈。
（3）要稳定输出电压，应引入电压负反馈；要稳定输出电流，应引入电流负反馈。
ch6放大电路中的反馈-方框图表达式-深度负反馈放大倍数-负反馈影响
Auf
U0 Ui
U0 Uf
I 0 RL Uf
U f I R1 R1
I R1
R3 I0 R1 R2 R3
R3 Uf I 0 R1 R1 R2 R3
( R1 R2 R3 ) RL Auf 28 R1 R3
例2. 在图所示电路中，已知R2=10KΩ ，R4=100KΩ ，求解在深 度负反馈条件下的AUF 反馈通路: T3、R4与R2
（2）根据放大电路实际情况，利用已知条件灵活变通（可 以跳过反馈系数的计算），列出关系式后求解
Af , A
.
.
uf
或
.
AuSf
例1. 已知R1=10KΩ，R2=100KΩ，R3=2 KΩ，RL=5KΩ。求解在深 度负反馈条件下的AUf 反馈通路： T、R3、 R2与R1；电路引入电流串联深度负反馈
电压(输出电压整体拿出取样，并联) 并联(局部放进输入电流)负反馈
电流(输出电流整体拿出取样，串联) 并联(局部放进输入电流)负反馈
四种组态负反馈放大电路的比较
输出信号 反馈信号 电路的开环放大倍数 反馈系数
电压串联式
Uo
.
Uf
If
.
.
Uo 电压放 A uu ' 大倍数 U
i . .
.
.
F uu
闭环电压放大倍数为：
A uu f
U RL ( R3 RF ) 2 (5.1 10) o 5.9 Ui R1 R3 1 5.1
6.4.3 基于理想运放的放大倍数分析
一、 反馈系数分析 (注意：虚断、虚地)
《模电》经典题目,含答案
模拟电子技术基础试卷及参考答案试卷三及其参考答案试卷三一、选择题（这是四选一的选择题，选择一个正确的答案填在括号内）（共16分）1．有两个增益相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A的（）a. 输入电阻大b. 输入电阻小c. 输出电阻大d. 输出电阻小2．共模抑制比K CMR越大，表明电路（）。
a. 放大倍数越稳定b. 交流放大倍数越大c. 抑制温漂能力越强d. 输入信号中的差模成分越大3．多级放大电路与组成它的各个单级放大电路相比，其通频带（）。
a. 变宽b. 变窄c. 不变d. 与各单级放大电路无关4．一个放大电路的对数幅频特性如图1-4所示。
当信号频率恰好为上限频率或下限频率时，实际的电压增益为（）。
a. 43dBb. 40dBc. 37dBd. 3dB图1-4 图1-55．LC正弦波振荡电路如图1-5所示，该电路（）。
a. 满足振荡条件，能产生正弦波振荡b. 由于无选频网络，不能产生正弦波振荡c. 由于不满足相位平衡条件，不能产生正弦波振荡d. 由于放大器不能正常工作，不能产生正弦波振荡6．双端输入、双端输出差分放大电路如图1-6所示。
已知静态时，V o=V c1－V c２＝０，设差模电压增益100vd =A ，共模电压增益mV 5V mV,10,0i2i1c ===V A V ，则输出电压o V 为（ ）。
a. 125mVb. 1000 mVc. 250 mVd. 500 mV图1-6 图1-77．对于图1-7所示的复合管，假设CEO1I 和CEO2I 分别表示T 1、T 2单管工作时的穿透电流，则复合管的穿透电流CEO I 为（ ）。
a. CEO2CEO I I =b. CEO2CEO1CEO I I I +=c. CEO1CEO I I =d. CEO12CEO2CEO )1(I I I β++=8．某仪表放大电路，要求R i 大，输出电流稳定，应选（ ）。
模电课件6.4深度负反馈条件下电压放大倍数的近似计算
V V i f
V V o o 因此： A uf V V i f V f R e1 对于图6.16(a) ： Vo R f R e1 1 R R A uf f e1 V f R1 对于图6.16(b)： V o R f R1 1 R R A
uf f f
1 一、利用公式 A f 求解。 F
(a)分立元件放大电路
e1
对于图6.16(b)： F
R1 Rf R1 A 1 R R A uf f f 1
(b)集成运放放大电路 图 6.16 串联电压负反馈
二、利用“虚短”、“虚断”求解。
因为是串联负反馈，所以有：
二、利用“虚短”、“虚断”求解。 由“虚短”和“虚断”得：
I 0 I i f
V V V V i i i R
V o R 因为：V R RL
V V o R 所以有： V i R R L RL 即： A uf R
图6.18(b)电流串联负反馈
6.4.4 电流并联负反馈
1 放大倍数： A f F
R (I I )R 0 反馈系数： I f f f o 2 I R2 f F = I R2 Rf o
电压放大倍数为：
图6.19 并联电流负反馈
I V R R o o L R L f R L A = A ( 1 ) u f f V I R R R i i 1 1 2 R 1
uf f 1
(a)分立元件放大电路
(b)集成运算放大电路 图 6.16 串联电压负反馈
6.4.2 电压并联负反馈
1 一、利用公式 A f 求解。 F