反馈电路概念
第十七章 电子电路中的反馈
17.1 反馈的基本概念
17.2 放大电路中的负反馈 17.3 振荡电路中的正反馈
17.1 反馈的基本概念
一、概念
凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或 全部引回到输入端，与输入信号进行叠加，就称为反馈。 RB1 C1 + RC +U 通过RCC E C2 将输出电流 + 反馈到输入 + uo RS R
+ ui
–
– +－ + A1 uo1
－
R
uo – + + A2
RL
串联电压负反馈
例2：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至 A1输入端的是何种类型的反馈电路。
ui
－
– + + A1 uo1
R
uo – +－ + A2 RL
并联电流负反馈
17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响 1. 降低放大倍数
1 如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则： f 0 2 RC
1 传递函数： f0 f U i 3 j( ) f0 f Uo 1 幅频特性： Ui f f0 2 2 3 ( ) f0 f Uo
Uo Ui
+90
f0
0
1 3
f
1 f f 0 –90 相频特性： arctg ( ) 3 f0 f
17.2 放大电路中的负反馈
17.2.1 负反馈的类型 一、反馈分类 直流反馈： 反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递 直流信号。 引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点。 交流反馈： 反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递 交流信号。 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能。
反馈控制电路原理详解
如鲁棒控制、自适应控制等，这些 控制策略能够自动适应系统参数变 化和外部扰动，提高系统稳定性。
04
频率响应与滤波器设计
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
频率响应概念及意义
频率响应定义
描述电路或系统对不同频率信号的放大或衰减特性。
意义
反映电路对不同频率信号的传递能力，是评价电路性 能的重要指标。
加强系统维护
定期对电路进行维护和保养，确保电路处于 良好状态，提高其抗干扰能力。
THANKS
感谢观看
02
来自外部环境的干扰，如电磁干扰、电源波动等，可能导致电
路误动作或性能下降。
传输噪声
03
信号在传输过程中受到干扰，如串扰、反射等，影响信号质量
和传输效率。
常见噪声抑制方法介绍
滤波技术
采用滤波器对电路中的噪声进行 滤除，如低通、高通、带通滤波 器等，可有效抑制特定频率范围
的噪声。
屏蔽技术
采用屏蔽罩、屏蔽线等措施，减 少外部电磁干扰对电路的影响。
应用
在通信、音频、图像处理等领域，需根据信号频率特 性选择合适的电路或系统。
滤波器类型选择依据
滤波器作用
允许某一部分频率的信号通过 ，同时抑制其他频率的信号。
通带与阻带
根据需要选择通带（允许通过 的频率范围）和阻带（被抑制 的频率范围）。
滤波器类型
如低通、高通、带通、带阻等 ，根据信号特性和应用需求选 择。
控制对象
被控制的物理量或系统，如温 度、压力、速度等。
比较元件
将测量元件输出的实际值与给 定值进行比较，产生误差信号。
执行元件
根据放大后的误差信号，驱动 控制对象改变其状态或行为。
放大电路中的反馈电路（反馈）
放大电路中的反馈电路（反馈）基本概念及判断
输出量影响输入量
正，负反馈
负反馈
交，直流反馈
交流反馈在交流通路直流反馈在直流通路
反馈的判断
一。
反馈的判断
二。
反馈的存在与否
结构上
是因为负反馈而始终虚地，而不是虚地所以有无负反馈
二。
反馈的极性
1.
负反馈不是绝对负信号的反馈，而是减弱了原参考点信号的相对变化趋势，正反馈反之
因为开环增益趋于无穷，净输入量只要有微小差值就会使输出趋向饱和
Aod越大误差越小
判断
相异是串联相同是并联
有电阻的时候，电阻左右会有压降，电位不一样，反馈电路会影响这点电位，纯电压源，这点电位和电压源直接相连，不会改变
R3本级中存在负反馈
交直流反馈
电压反馈和电流反馈
电压负反馈
相同的端子是并联反馈（只能kcl比电流）相异是串联
输出置零，回流不存在=》电压反馈
输出置零，回流存在=》电流反馈
前面加电流源
负反馈放大电路的方框图
近似值其实是忽略了输入量
在运放里面净输入量是：ud=up-un；up=un就对应ud=0；所以忽略净输入量就是up=un
虚短必须在引入深度负反馈的条件下
在反相放大电路中，信号电压通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相
输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
运放的同相端接地=0V，反相端和同相端虚短，所以也是0V，反相输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注
电压串联负反馈
输出电压和输入电压的关系
闭环放大倍数（深度负反馈下）
电流串联负反馈
电压放大为电流
电压并联负反馈。
4-1 反馈的基本概念
3. 反馈的判断
（1）有无反馈的判 断
Y：有反馈
原则：是否有反馈通路影响净输入量
N：无反馈 例如：判断下面各电路图中有无反馈？
无反馈
有反馈
无反馈
（2）交流反馈和直流反馈的判断 采用电容观察法。
反馈通路如果存在隔直电容，就是交流反 馈；反馈通路存在旁路电容，则是直流反 馈；如果不存在电容，就是交直流反馈。
（3）根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的 不同，可分为：
电压反馈： 反馈信号取自输出电压。
电流反馈： 反馈信号取自输出电流。
（4）根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回
路中求和形式的不同，可分为：
串联反馈： 思考题：
反馈信号与输入为信什号么在输输入入回回路路中中以以电电压压形形 式求和（即反馈式信求号和与时输为入串信联号反串馈联，）以。电 并联反馈： 流形式求和时为并联反馈？ 反馈信号与输入∵信串号联在时输电入流回相路等中，以是电电流压形 式求和（即反馈相信加号；与并输联入时信电号压并相联等），。是
方法二：将负载RL开路（即RL=∞），致使 i0=0，从而使iF=0，即由输出引起的反馈信 号消失了，可以确定为电流反馈。
例1：判断下面电路引入的是电压反馈还是 电流反馈。
电压反馈
例2：判断下面电路引入的是电压反馈还是 电流反馈。
电流反馈
（5）串联反馈与并联反馈的判断 判断方法： （a）反馈量与输入量在不同输入端，对应的是 电压求和，说明是串联反馈；
——称为反馈。
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对“反馈”概念的理解关键要注意两点： （1）在输出端与输入端之间必须建立起通路；
（2）输出量作用回输入端后，必须对输入量产 生一定的影响。
把输出端与输入端相连，并有输出量对输入 信号产生影响的一定电路形式，常被称为反 馈通路。
什么是反馈电路？
什么是反馈电路？反馈电路是电子工程中常见的一种电路形式，是通过将电路的输出信号再次引入到电路的输入端，从而对电路性能进行调节和控制的一种技术手段。
反馈电路的核心思想是通过引入反馈信号，使得电路能够对输入信号进行补偿和调整，从而实现电路增益的稳定性、频率响应的扁平性、输出波形的线性度等性能指标的优化。
反馈电路被广泛应用于放大器、滤波器、振荡器等电路中，起到了至关重要的作用。
反馈电路的基本原理反馈电路的基本原理可以概括为以下几点：1. 引入反馈信号可以改善电路的稳定性和线性度。
通过反馈电阻或者电容等元件，将电路的输出信号反馈到输入端，可以使得电路的增益和频率响应等性能指标得到精确的控制。
这种正反馈或负反馈的设计可以在一定程度上减小电路对元器件参数变化的敏感度，提高电路的稳定性和线性度。
2. 检测电路的输出信号是反馈电路设计的核心。
反馈电路通常包括一个电路块用于检测电路的输出信号，这个电路块被称为比较器或检波器。
比较器可以根据输出信号与设定的参考信号之间的差异，来产生控制信号对输入信号进行补偿。
3. 反馈电路分为正反馈和负反馈两种形式。
正反馈是指反馈信号与输入信号同相，通过增强原有信号来引起电路的非线性失真，常用于振荡器等电路中。
负反馈是指反馈信号与输入信号反相，通过减小输入信号来降低电路的增益，使得电路稳定性更好、线性度更高。
4. 反馈电路的类型多种多样。
根据反馈路径不同，反馈电路可以分为串联反馈、并联反馈和混合反馈等多种类型。
每种类型的反馈电路都有各自的特点和适用范围，在实际应用中需要根据具体的需求来选择合适的反馈电路类型。
反馈电路的应用反馈电路的应用非常广泛，几乎涵盖了电子器件和系统的各个方面。
以下是反馈电路常见的一些应用：1. 放大器：反馈电路在放大器设计中发挥着关键作用。
通过反馈电路可以实现放大器的增益稳定性、频率响应扁平以及非线性失真的控制，使得放大器的性能得到了显著提升。
2. 滤波器：反馈电路广泛应用于滤波器设计中。
什么是反馈电路
什么是反馈电路反馈电路是指将电路的一部分输出信号反馈到输入端，以实现对电路性能的调节和控制的一种电路结构。
它在现代电子技术中起着重要作用，广泛应用于各种电子设备中。
反馈电路以其独特的特性和功能，在信号处理、放大、稳定等方面发挥着重要作用。
一、反馈电路的基本原理反馈电路的基本原理是将电路的输出信号再次输入到电路中，经过放大、滤波等处理后，形成新的输出信号。
通过反馈电路，可以使电路的增益、输入电阻、输出电阻等特性发生变化，从而实现对电路性能的调节和控制。
在反馈电路中，输出信号经过一个反馈网络，与输入信号相加后再输入到放大器的输入端。
根据反馈电路的不同结构，可以分为正反馈和负反馈两种类型。
二、正反馈电路正反馈电路是指输出信号与输入信号相加后，放大器输出的信号继续增大的一种反馈方式。
正反馈电路在某些特定应用中起到重要作用，如振荡电路、计数器等。
例如，正反馈电路中的振荡器利用输出信号经过反馈后不断增大，最终达到稳定的振荡状态。
这种正反馈将输出信号放大，形成连续的振荡输出。
三、负反馈电路负反馈电路是指输出信号与输入信号相加后，放大器输出的信号减小的一种反馈方式。
负反馈电路在大多数电子设备中应用较为广泛，它可以提高电路的稳定性、线性度和带宽。
负反馈电路通过降低放大器的增益，使得输入信号与输出信号的差异减小。
这样可以减少放大器的非线性失真，提高电路的稳定性和线性度。
四、反馈电路的应用1. 放大器：反馈电路在放大器中可以提高放大器的线性度和稳定性。
通过选择合适的反馈方式和网络，可以实现不同的放大器特性和性能。
2. 振荡器：反馈电路在振荡器中起到关键作用。
通过正反馈，将一部分输出信号再次输入到振荡器中，可以实现稳定的振荡输出。
3. 稳压器：反馈电路在稳压器中被广泛应用。
通过反馈电路，可以实现对电压的稳定控制，保证输出电压的恒定性。
4. 滤波器：反馈电路在滤波器中起到重要作用。
通过反馈电路的调节和控制，可以实现对输入信号频率的选择和调整。
负反馈电路
反馈电路，是控制论的基本概念，它是指将系统输出返回给输入并以某种方式更改输入从而影响系统功能的过程。
反馈可分为负反馈和正反馈。
前者使输出与输入起相反的作用，减少了系统输出与系统目标之间的误差，并且系统趋于稳定。
后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差连续增加，使系统振荡，并可以放大控制功能。
负面反馈的研究是控制论的核心问题。
此外，还有当前的负反馈理论。
系统的部分或全部输出信号以某种方式和路径作为输入信号的一部分发送回系统的输入端。
此过程称为反馈。
根据反馈信号的极性，反馈可分为正反馈和负反馈。
如果反馈信号的极性与输入信号的极性相同或变化方向同相，则由于这两个信号的混合，放大器的净输入信号将大于输出信号。
该反馈称为正反馈。
正反馈主要用于信号发生电路。
相反，如果反馈信号的极性与输入信号的极性相反或变化方向相反（反相），则叠加结果将削弱净输入信号。
这种反馈称为负反馈放大电路，自动控制系统通常采用负反馈技术来稳定系统的工作状态。
负反馈采样一般采用电流采样或电压采样。
由于负反馈具有其独特的优势，因此已被广泛应用于实际放大器中，并改变了放大器的性能。
负反馈使放大器的闭环增益趋于稳定，并消除了开环增益的影响。
阻抗匹配是电子电路中的重要问题。
负反馈也会影响放大器的输入和输出阻抗。
电压混合会增加输入阻抗，而电流混合会降低输入阻抗。
电流采样会增加输出阻抗，而电压采样会降低输出阻抗。
负反馈的使用还可以大大减少放大器在稳定状态下产生的失真，并且可以削弱放大器内部的各种干扰电平。
负反馈也会使放大器的频带变宽，从而使放大器的幅频特性相对平坦。
因此，负反馈可以极大地改善放大器的放大质量和许多性能指标，并且反馈越深，改善越大。
但是，负反馈过深可能会导致放大器无法正常工作并引起自激，因此稳定的负反馈放大器通常不会超过三级。
说明：1.振荡器的一部分输出以减小幅度的方式返回到输入。
2.受控部分发送的反馈信息会抑制或削弱受控部分的活动。
反馈放大电路基础知识讲解
（2）要改善放大电路的动态性能（如 增益的稳定性、稳定输出量、减小失真、 扩展频带等），应该引入交流负反馈。
（3）要稳定输出电压，减小输出电阻，提 高电路的带负载能力，应该引入电压负反馈。
（4）要稳定输出电流，增大输出电阻，应 该引入电流负反馈。
4.2.3 电压反馈和电流反馈
1.定义 （1）电压反馈：
反馈信号从输出电压uo采样。
（2）电流反馈：
反馈信号从输出电流io采样。
2.判定方法
（1）根据定义判定，方法是：令uo=0， 检查反馈信号是否存在。若不存在，则为 电压反馈；否则为电流反馈。
（2）一般电压反馈的采样点与输出电 压在相同端点；电流反馈的采样点与输出 电压在不同端点。
图4.21所示为运放和场效应管电路、 三极管电路构成的反馈放大电路。
图4.21 精密电流变换器
3.高阻宽带缓冲器
图4.22所示为共源极场效应管放大电 路和共射极三极管放大电路所构成的反馈 放大电路。
图4.22 高阻宽带缓冲器
三极管是一个非线性器件，放大器在 对信号进行放大时不可避免地会产生非线 性失真。假设放大器的输入信号为正弦信 号，没有引入负反馈时，开环放大器产生 如图4.10（a）所示的非线性失真，即输出 信号的正半周幅度变大，而负半周幅度变 小。
图4.10 引入负反馈减小失真
现在引入负反馈，假设反馈网络为不
（5）要提高电路的输入电阻，减小电路向 信号源索取的电流，应该引入串联负反馈。
（6）要减小电路的输入电阻，应该引 入并联负反馈。
注意，在多级放大电路中，为了达到 改善放大电路性能的目的，所引入的负反 馈一般为级间反馈。
4.3.3 负反馈放大电路的稳定问题
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反馈的概念和作用
1．什么是反馈？
答：所谓反馈，就是指将放大电路的输出量(电压或电流信号)的部分或全部，通过一定方式(元件或网络)返送到输入回路的过程，完成输出量向输入端回送的电路称为反馈元件或反馈网络，具有反馈元件的放大电路称为反馈放大电路。
2．反馈有哪些类型?它们各有何用途?
答：反馈按极性分有正反馈和负反馈；按其与放大器输出端的连接方式分有电压反馈和电流反馈；按反馈信号与放大器输入信号的连接方式分有并联反馈和串联反馈。
在放大电路中，引入反馈使放大器的放大倍数减小为负反馈。
反之，使放大器的放大倍数增大为正反馈。
正反馈虽然能提高放大倍数，但会使放大器的性能变坏，在放大电路中应用很少，一般只在振荡脉冲电路中采用。
而负反馈虽然使放大倍数有所下降，但它却能改善放大器的性能，因此应用比较广泛。
在放大电路中，引入电压负反馈，将使输出电压保持稳定，其效果是减小了电路的输出电阻；而电流负反馈将使输出电流保持稳定，因而增大了输出电阻。
在放大电路中，引入并联负反馈可使放大电路中输入电阻减小，并联负反馈是把反馈电流与输入电流并联起来，其作用是削弱输入电流；而串联负反馈可使放大电路中输入电阻增大及把反馈电压与输入电压串联起来，其作用是对输入信号电压起削弱作用。
3．为什么在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈?
答：在放大电路中采用负反馈可以改善放大电路的性能，稳定工作点，提高放大倍数，能扩展频带，减小非线性失真和抑制干扰，改变输入电阻和输出电阻。
而正反馈虽然能提高放大器的放大倍数，但会使放大电路性能下降。
所以，在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈。
什么是直流负反馈?什么是交流负反馈?它们在反馈电路中各起什么作用? 答：根据反馈信号本身的交直流性质，可将其分为交流反馈与直流反馈。
如果反馈信号只包含直流成分，称为直流反馈；如果反馈信号只包含交流成分，则称为交流反馈。
直流负反馈在电路中的主要作用是稳定静态工作点，而交流负反馈的主要作用是改善放大器的性能。
4．如何判断是正反馈还是负反馈?
答：通常采用瞬时极性法来判别正、负反馈。
其步骤为： (1)假设在原输入信号作用下，晶体管的基极电位在某一瞬时的极性。
瞬时极性为“+”，指电位升高；瞬时极性为“-”，则指电位在降低。
(2)根据晶体管集电极瞬时极性与基极的瞬时极性相反，而发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同，以及电容、电阻等反馈元件不会改变瞬时极性来决定各点的瞬时极性。
(3)判断反馈信号对输入信号是加强还是削弱。
如果反馈信号增强了输入信号的作用，使放大电路的放大倍数增加为正反馈，反之为负反馈。
5．如何判断反馈类型?
答：一般反馈类型的判断分以下几个步骤： (1)找出联系输出回路与输入回路的反馈元件，判断有无反馈。
(2)判别反馈极性，采用瞬时极性法判别是正反馈还是负反馈。
(3)判别是电压反馈还是电流反馈。
可用两种方法判别，一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端，或者说输出端的取样对象为Vo,称为电压反馈；二是令输出电压Vo为零，判断反馈电压是否存在，短路后如果反馈电压Vf为零，就是电压反馈，反之，称为电流反馈。
(4)判别是串联反馈还是并联反馈。
可用两种方法判别，一是在输入端看反馈信号与输入信号是否以电压形式相叠加，若以电压形式相叠加则为串联反馈，反之为并联反馈；二是令输入信号Vi为零，若反馈电压Vf仍能作用到放大电路输入端为串联反馈。
对共射电路来说，若反馈信号引至发射极为串联反馈，反馈信号引至基极则为并联反馈。
6．为什么负反馈能使放大器工作稳定?
答：在放大器中，由于环境温度的变化、管子的老化、电路元器件参数的改变以及电源电压波动等原因，都会使放大器工作不稳定，导致输出电压发生波动。
如果放大器中具有负反馈电路，则输出电压的波动立刻会通过负反馈电路反映到输入端。
由于负反馈信号与输入信号反相，所以如果某种波动使输出信号增大时，通过负反馈能使输入信号相应减小，从而使工作点稳定。
总之，当输出信号发生变化时，通过负反馈电路可以不断地把这个变化反映到输入端，通过对输入信号变化的控制，使输出信号尽量恢复到原来的大小，因此能使放大器工作稳定。
负反馈越深，放大器的工作性能越稳定。