4.2 反馈的组态及判断方法
反馈的定义、基本关系式、类型及判断
反 馈一、定义及组成1、定义将放大电路输出量（电压或电流）的一部分或全部,通过某些元件或网络（称为反馈网络）,反向送回到输入端,来影响原输入量（电压或电流）的过程。
有反馈的放大电路称为反馈放大电路。
反馈未连接的放大电路称为基本放大电路。
2、组成：(a)注意：反馈网络F 的判断。
（输入、输出间的电路）二、基本关系式(负反馈)f i id x x x +=净输入信号注意：i x 、f x 同一端id x 为两者之和；不同端id x 为两者之差。
AFA x x A x x x x A i o f o fido +====1闭环增益F F 反馈开环增益系数 反馈深度：1+AF ,它的大小反映了反馈的强弱;环路增益：AF 。
三、反馈的极性：正反馈、负反馈 判断方法： “瞬时极性法”：（1）反馈是输入、输出之间网络；（2）运放为差分输入，放大的是输入信号之差。
（3）i X 、f X 同一端，f i id X X X +=；不同端，f i id X X X -=。
四、反馈组态判断方法：1、找出反馈网络；（输出、输入之间的电路连接）2、判断反馈极性；（瞬时极性法）3、判断反馈类型。
（反馈量直接取自输出电压，电压反馈；反馈量直接加到输入电压，并联反馈）4、叙述反馈组态。
（电压-电流并联-串联负-正反馈）五、负反馈对放大器性能的影响1、减小非线性失真；2、提高放大器的稳定性，闭环增益减至A AF +11；3、扩展通频带 ；4、负反馈对输入电阻的影响串联负反馈增大输入电阻,输入电阻是无反馈时输入电阻的(1+AF )倍，即∞。
并联负反馈减小输入电阻,输入电阻是无反馈时输入电阻的AF +11倍（按定义实际计算）。
5、负反馈对输出电阻的影响电压负反馈减小输出电阻，输出电阻是开环输出电阻的AF +11倍，即0。
电流负反馈增大输出电阻，输出电阻是开环输出电阻的（1+AF ）倍（按定义实际计算）。
六、引入负反馈的原则1、稳定Q点，引入直流负反馈; 改善交流性能，引入交流负反馈；2、稳定输出电压，引入电压负反馈; 稳定输出电流，引入电流负反馈;3、减小输出电阻，引入电压负反馈; 增大输出电阻，引入电流负反馈;4、减小输入电阻，引入并联负反馈; 增大输入电阻，引入串联负反馈;。
反馈判断方法及四种组态
开环控制在反馈判断中的应用
原理
开环控制是指无反馈信息的系统控制方式。 在开环控制中，系统的输出量不会对控制作
用产生影响。
应用
开环控制结构简单，易于实现，且不存在稳 定性问题。
优点
开环控制通常用于那些输出量对控制精度要 求不高，或者输出量与控制量之间存在确定 的函数关系的场合。例如，一些简单的机械 系统、电子设备等可以采用开环控制。
01
原理
闭环控制是指利用输出量反馈 信息来进行控制的方式。在闭 环控制中，系统的输出量通过 反馈环节与输入量进行比较， 从而得到偏差信号，进而对系 统进行调节。
02
应用
闭环控制广泛应用于对控制精 度和稳定性要求较高的场合。 例如，自动化生产线、航空航 天器、精密机床等都需要采用 闭环控制来保证系统的稳定性 和精度。
制定试验方案，明确试验目的、对象、方法、步骤等。
试验操作
按照试验方案进行操作，记录试验过程中的数据和信 息。
试验结果分析
对试验数据进行统计和分析，得出结论。
调查法
调查目的
明确调查目的和问题，确定调查对象和范围。
调查方法
选择合适的调查方法，如问卷调查、访谈、 座谈会等。
调查结果分析
对调查数据进行整理和分析，提取有用信息。
04
02
反馈判断方法概述
02
反馈判断方法概述
反馈判断方法的定义
基于系统输出与输入的关系
通过分析系统的输出与输入之间的关系来判断系统是否存在反馈。如果系统的输出能够影响输入，则说明系统 存在反馈。
判定系统稳定性
通过分析系统的传递函数或状态空间模型，可以判断系统是否稳定。如果系统不稳定，则需要引入反馈来改善 系统的性能。
第四章负反馈
Agf
Ag 1 Ag Fr
负反馈放大器
33
五.反馈类型及判别方法总结
1.直流反馈与交流反馈——注意电容的“隔直通交”作用 例题1:试判断下图电路中有哪些反馈支路，各是直流反 馈还是交流反馈？
负反馈放大器
34
2.反馈极性：正反馈与负反馈
判定方法——“瞬时极性法”
对于串联反馈：输入量与反馈量作用在不同的两点上，若瞬时极性 相同为负反馈，瞬时极性相反为正反馈。 对于并联反馈：输入量与反馈量作用在同一点上，若反馈元件两端 瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正反馈。
•
Xo
F称为反馈系数
6
2. 负反馈放大器的一般关系
放大：
•
A
Xo
•
Xd
反馈：
•
•
F
Xf
•
Xo
闭环放大倍数：
迭加：
•
•
•
Xd Xi Xf
AF=Xo / Xi =Xo =1 =
/
(Xd+ Xf)= A
Xo
/
(
Xo A
1 +F 1+AF
A
负反馈放大器
+ XoF)
7
二 、反馈的分类:
在实际电路中找出将输出信号回送到输入端的反馈元件或连线。
Uo Rf
闭环放大倍数
Arf
Ar 1 Ar Fg
负反馈放大器
26
三.电流并联负反馈
因为反馈电流：
If
Io
R Rf R
反馈量与输出电流成比例， 所以是电流反馈。
又因为在输入端有:
id = iI -iF
故为并联负反馈。
根据瞬时极性判断是负反馈，所以该电路为电流并联负 反馈
浅议放大电路中反馈的判别方法
浅议放大电路中反馈的判别方法摘要:负反馈放大电路,是放大电路中的一种很重要的电路。
学生在学习中往往感到有一定的难度,尤其是对反馈类型的判别,更感到无从下手。
若采用由特殊到一般,由简单到复杂即用归纳总结的分析方法进行讲授,更易于理解掌握,且不需画微变等效电路,会收到事半功倍的效果。
关键词:电路负反馈作用判别1 反馈的类型反馈在电子电路中应用非常广泛,几乎所有的应用放大电路都带反馈电路。
所谓反馈,就是在电子系统中把输出回路的输出量(电流、电压)的一部分或全部按一定的方式送回到输入回路来影响输入量的一种连接方式。
下面就反馈的分类、组态的判断以及各种组态中输入电阻、输出电阻的变化等进行归类探讨。
2 放大电路中反馈的判定反馈的分类见图1。
电路中的反馈,是把电路中输出量(电流或电压)的一部份或全部通过一定的电路形式引入到输入回路,使其对输入量产生影响有无反馈的判定依据,最实用的共射极晶体管放大电路基本单元为,无信号反馈作用的分压式偏置放大电路,其电路构成与其简化微变等效电路,无信号反馈的晶体管电子放大单元电路,在不考虑晶体管极间电容和分布参数影响时,其简化微变等效电路的特点是:输入输出回路间,除晶体管的控制作用外,再无任何联系。
无反馈电路这一突出特点,将是我们判断晶体管放大器有无反馈的依据。
因此判断有无反馈的方法是:依据电路,画出简化微变等效电路,视其输入输出回路间是否存在晶体管控制作用以外的联系,有则存在反馈,无则不存在反馈。
3 分立元件反馈电路判断方法3.1 用瞬时极性法判断是正反馈或负反馈首先找反馈支路连接输出、输入那部分电路,然后设输入基极的瞬时极性为+或一,依次判断各三极管管脚的瞬时极性。
注意同一支三极管发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同,集电极的瞬时极性与基极的瞬时性相反信号传输过程中经电容、电阻后瞬时极性不改变。
反馈信号送回输入端,若送回基极与原极性相同时为正反馈,相反则为负反馈若送回发射与原极性相同时为负反馈,相反时则为正反馈。
反馈的判断方法
反馈的判断方法1.有无反馈的推断（1）是否存在除前向放大通路外，另有输出至输入的通路——即反馈通路；（2）反馈至输入端不能接地，否则不是反馈。
2.正、负反馈极性的推断之一：瞬时极性法（1）在输入端，先假定输入信号的瞬时极性；可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示；（2）依据放大电路各级的组态，打算输出量与反馈量的瞬时极性；（3）最终观看引回到输入端反馈信号的瞬时极性，若使净输入信号增加，为正反馈，否则为负反馈。
留意：(1)极性按中频段考虑；(2)必需熟识放大电路输入和输出量的相位关系。
(3)反馈类型主要取决于电路的连接方式，而与Ui的极性无关。
对单个运放一般有：反馈接至反相输入端为负反馈；反馈接至同相输入端为正反馈。
3.直、沟通反馈方法推断：依据反馈网络中是否有动态元件进行推断。
（1）若反馈网络无动态元件（通常为电容），则反馈信号交、直流并存；（2）若反馈网络有电容串联，则只有沟通反馈；（3）若反馈网络有电容并联，则只有直流反馈。
4.电压反馈和电流反馈（1）电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比例（采样输出电压）；（2）电流反馈，反馈信号的大小与输出电流成比例（采样输出电流）。
（3）推断方法：将输出电压“短路”，若反馈回来的反馈信号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍旧存在，则为电流反馈。
应用中，若要稳定输出端某一电量，则采样该电量，以负反馈形式送输入端。
电压负反馈作用：稳定放大电路的输出电压。
电流负反馈作用：稳定放大电路的输出电流。
5.串联反馈和并联反馈（依据反馈信号在输入端的求和方式）（1）串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极上，此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。
（2）并联反馈，反馈信号加在放大电路输入回路的同一个电极，此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。
（3）判别方法：将反馈节点对地短接，若输入信号仍能送入放大电路，则反馈为串联反馈，否则为并联反馈。
反馈信号在输入端的求和方式示意图如图5所示。
高二物理竞赛课件四种类型的反馈组态
R1 (+) C2
R2
交流正反馈
四种类型的反馈组态
例
四种类型的反馈组态
例
四种类型的反馈组态
例
电流并联负反馈
四种类型的反馈组态
例
四种类型的反馈组态
例
电压并联负反馈
四种类型的反馈组态
例
四种类型的反馈组态
3. 各种反馈类型的特点
A. 电压串联
输入端有 -vI+ vID + vF =0 即 vID = vI -vF
X f
X电i 流并联
X f X i
X f
电压：将负载短路，反馈量为零。 电流：将负载短路，反馈量仍然存在。
基本概念
电路中的反馈形式 （2）交流反馈与直流反馈
根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时 存在，来进行判别。 取决于反馈通路。
交、直流负反馈
例
(+)
-
C1
vI (+)
(+)
+Leabharlann (+)vO
RL
vO
vF
vID
vO
串联反馈：输入端电压求和（KVL） 电压负反馈：稳定输出电压
四种类型的反馈组态
3. 各种反馈类型的特点
B. 电流并联 输入端有 iI - iID - iF =0
即 iID = iI -iF
RL iO
iF
iID
iO
并联反馈：输入端电流求和（KCL）
电流负反馈：稳定输出电流 其他两种组态有类似的结论
四种类型的反馈组态
4. 信号源对反馈效果的影响
串联反馈 vID = vI -vF
要想反馈效果明显，就 要求vF变化能有效引起vID的 变化。
反馈电路的判别分析
反馈电路的判别分析摘要：反馈在电子电路中的应用非常广泛，如何正确判断反馈类型，是分析电子电路性能的重要前提。
本文结合实例就反馈类型的判别做了较为深入的分析，总结了不同电路反馈类型简单有效的判别方法，有助于初学者更好更快的掌握反馈的知识。
关键词：反馈电路；反馈类型；判别对反馈电路部分知识的学习，是学生普遍反应的一个难点。
在理解基本概念的同时，抓住反馈电路的结构特点，观察反馈网络的输入端、输出端的连接关系，是正确判断放大电路中的反馈组态和反馈极性的比较直观、简单、快速的判别方法。
本文结合实例对分立元件电路和集成运放电路，单级和多级放大电路的反馈类型和极性的判别进行了分析。
1反馈的基本概念1.1 反馈的概念若将电路中输出信号（电压或电流）的一部分或全部通过某种电路引回（反馈）到放大电路的输入端或输入回路去影响输入电量（电压或电流），这种反向传递信号的过程就称为反馈。
用框图表示如下：其中Xi 称为输入信号，Xd称为净输入信号，X0为输出信号，Xf 表示反馈信号。
1.2反馈的分类1.2.1按反馈信号对净输入信号的影响分：正反馈和负反馈；1.2.2按反馈信号本身的交、直流性质分：直流反馈和交流反馈；1.2.3按反馈信号在放大电路输出端采样方式分：电压反馈和电流反馈；1.2.4按反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式分：串联反馈和并联反馈。
２反馈类型的判别2.1有反馈、无反馈的判别分析反馈电路时，首先要根据在输入和输出回路间是否有相互联系的元件，并且影响放大电路的净输入，来判断电路中是否存在反馈。
如图1所示，虽然存在输出端与输入端之间的通路，但是因为Rf左端接地，不影响放大电路的净输入，所以就不存在反馈。
图2电路所示，存在输出端与输入端之间的通路，并且影响了放大电路的净输入，则存在反馈。
2.2直流反馈和交流反馈的判别通常利用电路的直流通路和交流通路，来判断电路中存在的反馈是直流反馈还是交流反馈。
如果在直流通路中存在反馈网络，则为直流反馈；若在交流通路中存在反馈网络，则为交流反馈。
模拟电子技术习题及答案3
（e）电压串联负反馈
（f）电压串联负反馈
3.9在题图3.9电路中，要获得很好的反馈效果，说明是采用内阻较小的电压信号源，还是采用内阻较大的电流信号源（在图中画出），为什么？
解：
图（a）中，R2引入电压并联负反馈，采用电流源反馈效果较好。
图（b）中，R2引入电流串联负反馈，采用电压源反馈效果较好入电阻rid很大。
(1)判断反馈的组态；
（2）试求证 ；
（3）说明电路的功能。
解：
（1）电压并联负反馈。
（2）电路引入深度负反馈，故虚短和虚断成立。所以
（3）电流电压转换器，将输入电流转换为电压输出。
3.11在题图3.9（b）电路中，若运放的开环电压增益Avo、输入电阻rid很大。
解：
图（a）：R2、R3引入直流电压并联负反馈。直流负反馈稳定静态工作点，对交流特性没有影响。
图（b）：R1和R4对运放A1和A2引入交直流电压串联负反馈，是极间反馈；稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。
图（c）：R2、R3引入交直流电压串联正反馈。稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。
图（d）：R2对运放A1引入交直流电压串联负反馈；R3对运放A1和A2引入交直流电压并联负反馈，是极间反馈；稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。
习题3
3.1放大电路中何谓反馈、正反馈和负反馈？何谓开环和闭环？
答：
将输出信号(电压或电流)的一部分或全部回馈到输入端去影响输入信号(电压或电流)的电路连接方式称为反馈。与输出信号相关且回馈到输入端的信号称为反馈信号或输出取样信号。
在外加输入信号不变时，如果反馈使基本放大电路的净输入信号比没有反馈时增加了，则这种反馈称为正反馈。正反馈的效果是：在外加输入信号不变时，正反馈使输出信号增大，导致闭环增益比开环增益大。
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输入信号和反馈信号的瞬时极性相反使反馈网络两端 压差增加，反馈电流加大，净输入电流减小，是负反馈。
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
三、电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈 称为电压反馈；
电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈 称为电流反馈。
电压反馈与电流反馈的判断方法：
图4.2.1 正、负反馈的确定
对于串联反馈而言，反馈信号与输入信号同时加在输入回 路的两个电极，是电压信号的相加或相减。若反馈信号与输入 信号的瞬时极性相同，则净输入减小，是负反馈；若反馈信号 与输入信号的瞬时极性相反，则净输入增大，是正反馈。
对于并联反馈而言，反馈信号与输入信号同时加在输入回 路的一个电极，是电流信号的相加或相减。若反馈信号与输入 信号的瞬时极性相同，则净输入增大，是正反馈；若反馈信号 与输入信号的瞬时极性相反，则净输入减小，是负反馈。
A
Xf
.
Xi+
.
Ui
.
U'i
.
Xf
+
+
-
.
-Uf
-
图4.2.1 并联反馈和串联反馈
.
Xi +
.
Ui
.+
.
Xf
U'i
+
-.
A
- Uf
对于晶体管来说，反馈信号与输入信号同时加在输入
晶体管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极一 个加在发射极则为串联反馈。
对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加在
相减以后，得到净输入信号，再加到放大电路的输入端。
负反馈—加入反馈后，净输入信号|
Xi'
下降。
正反馈—加入反馈后，净输入信号|
Xi'
|
>
|
Xi
|
，
输出幅度增加 。
.
.
Xi
+
Xi 放大电路
.
.
XO
Xf
正向传输
反馈网络
反向传输
图4.1. 1 反馈概念方框图
第4章 负反馈放大电路
图4.2.1 正、负反馈的确定
关于串联反馈，反馈信号与输入信号在输入回路是电 压信号的相加或相减，比较好理解和处理。
关于并联反馈，反馈信号与输入信号在输入回路是
电流信号的相加或相减。因为反馈信号与输入信号加的一
个电极，无法区分输入电压和反馈电压，所以根据基尔霍
夫电流定理，有
Ii Ii If
可以根据反馈电流与输入电流的瞬时极性来判断净
-.
A
- Uf
对于串联反馈，在放大电路的输入端有
Ui Ui Uf
对于并联联反馈，在放大电路的输入端有
Ii Ii If
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
二、 正反馈和负反馈
1. 正反馈和负反馈的定义
图中 Xi 是输入信号，Xf 是反馈信号，Xi是净输入信号，
Xo是输出信号。加入反馈以后，输入信号与反馈信号相加或
HIT
2013.03
2. 正反馈和负反馈的判断法
正反馈和负反馈采用瞬时极性法判断。
瞬时极性法就是在放大电路的输入端，假设一个输入 信号对地的瞬时极性，瞬时电压增加可用“+”、或“↑” 表示；瞬时电压下降可用“-”、或“↓”表示。
按信号正向传输方向依次判断放大电路中相关点的瞬时 极性，直至反馈网络与放大电路相连接的输出端，或放大电 路中间取出反馈信号处。再沿反馈网络反向传输，判断出信 号的瞬时极性，直至放大电路的输入端，确定反馈信号的瞬 时极性。根据输入信号和反馈信号的瞬时极性判断，如果反 馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈，反之为正反 馈。
输入电流的瞬时极性，以确定是正反馈还是负反馈。
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
.
Xi .
VT
.
Ui
U'i
.
Xf
.
Uf
.
Xi
.
Ui
.+ . U'i A + Xf . -
Uf
.. . I i I'i
Xi .
VT
If .
Xf
. . Ii Xi .
If .
Xf
.
I' i
+ A
+
-
(a) 串联反馈时反馈极性的确定
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
.
Xi .
VT
.
Ui
U'i
.
Xf
.
Uf
.
Xi
.
Ui
.+ . U'i A + Xf . -
Uf
.. . I i I'i
Xi .
VT
If .
Xf
. . Ii Xi .
If .
Xf
.
I' i
+ A
+
-
(a) 串联反馈时反馈极性的确定
(b) 并联反馈时反馈极性的确定
将输出信号“短路”，若反馈信号为零，则为电压 反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。
一般而言，如果负载RL从输出端接地，将输出信号“ 短路”，就是将RL短路，是电压反馈（也有例外）。若输 出端负载RL不接地，将输出信号“短路”，则为电流反馈 。
一、 串联反馈和并联反馈此此时时反反馈馈信信号号与与输输入入信信号
反馈信号与输入信是号号电加是压在电相放流加大相减电加的路减关输的系入关。回系路。的同一个 电极，则为并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的两
个电极，则为串联反馈。
. . Ii
.
I'i
Xi .
If
.
Xf
..
. I i I'i
Xi . If .
4.2 反馈的组态及判断方法
4.2.1 反馈组态的判断 4.2.2 四种反馈组态的判断
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
4.2.1 反馈组态的判断
反馈信号只有交流成分时为交流反馈， 反馈信号只有直流成分时为直流反馈， 既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈。
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
(b) 并联反馈时反馈极性的确定
图4.2.1 正、负反馈的确定
但是，瞬时极性是按照电压设定的，判断得到反馈信
号的瞬时极性也是电压的瞬时极性，要将电压的瞬时极性 转换为电流的瞬时极性，才能按照并联反馈的规则去确定 是正反馈还是负反馈。这方法与定义符合，但比较麻烦。
在此简化为输入信号和反馈信号的瞬时极性相同的为 正反馈，也就是说瞬时极性相同，使反馈网络两端压差减 小，反馈电流减小，净输入电流增加，所以是正反馈。。
同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相 输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
.. . I i I'i Xi .
If
.
Xf
..
. I i I'i
Xi .
If .
A
Xf
.
X.i+
Ui
.
U'i
.
Xf
+
+
-
.
-Uf
-
.
Xi +
.
Ui
.+
.
Xf
U'i
+
第4章 负反馈放大电路
HIT
2013.03
.
Xi .
VT
.
Ui
U'i
.
Xf
.
Uf
.
Xi
.
Ui
.+ . U'i A + Xf . -
Uf
.. . I i I'i
Xi .
VT
If .
Xf
. . Ii Xi .
If .
Xf
.
I' i
+ A
+
-
(a) 串联反馈时反馈极性的确定
(b) 并联反馈时反馈极性的确定