模拟电子技术电子教案：第六章--放大电路的反馈

第六章 放大电路的反应〖主要内容〗1、根本概念反应、正反应和负反应、电压反应和电流反应、并联反应和串联反应等根本概念；2、反应类型判断：有无反应？是直流反应、还是交流反应？是正反应、还是负反应？3、交流负反应的四种组态及判断方法；4、交流负反应放大电路的一般表达式；5、放大电路中引入不同组态的负反应后，对电路性能的影响；6、深度负反应的概念，在深度负反应条件下，放大倍数的估算；〖本章学时分配〗本章分为3讲，每讲2学时。

第十九讲 反应的根本概念和判断方法及负反应放大电路的方框图一、 主要内容1、反应的根本概念 1〕什么是反应反应：将放大器输出信号的一局部或全部经反应网络送回输入端。

反应的示意图见以下图所示。

反应信号的传输是反向传输。

开环：放大电路无反应，信号的传输只能正向从输入端到输出端。

闭环：放大电路有反应，将输出信号送回到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。

图示中i X 是输入信号，f X是反应信号，i X '称为净输入信号。

所以有 f i i X X X -='2) 负反应和正反应负反应：参加反应后，净输入信号iX ' <iX ，输出幅度下降。

应用：负反应能稳定与反应量成正比的输出量，因而在控制系统中稳压、稳流。

正反应：参加反应后，净输入信号iX ' >iX ，输出幅度增加。

应用：正反应提高了增益，常用于波形发生器。

3) 交流反应和直流反应直流反应：反应信号只有直流成分；交流反应：反应信号只有交流成分；交直流反应：反应信号既有交流成分又有直流成分。

直流负反应作用：稳定静态工作点；交流负反应作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au、Ri、Ro有影响。

2、反应的判断1〕有无反应的判断〔1〕是否存在除前向放大通路外，另有输出至输入的通路——即反应通路；〔2〕反应至输入端不能接地，否那么不是反应。

2〕正、负反应极性的判断之一—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〕根据放大电路各级的组态，决定输出量与反应量的瞬时极性;〔3〕最后观察引回到输入端反应信号的瞬时极性，假设使净输入信号增强，为正反应，否那么为负反应。

注意：* 极性按中频段考虑；* 必须熟悉放大电路输入和输出量的相位关系。

* 反应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：反应接至反相输入端为负反应反应接至同相输入端为正反应3〕电压反应和电流反应〔1〕电压反应：反应信号的大小与输出电压成比例〔采样输出电压〕；〔2〕电流反应，反应信号的大小与输出电流成比例〔采样输出电流〕。

〔3〕判断方法：将输出电压‘短路’，假设反应回来的反应信号为零，那么为电压反应；假设反应信号仍然存在，那么为电流反应。

应用中，假设要稳定输出端某一电量，那么采样该电量，以负反应形式送输入端。

电压负反应作用：稳定放大电路的输出电压。

电流负反应作用：稳定放大电路的输出电流。

4〕串联反应和并联反应〔根据反应信号在输入端的求和方式〕〔1〕串联反应：反应信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极上，此时反应信号与输入信号是电压相加减的关系。

〔2〕并联反应，反应信号加在放大电路输入回路的同一个电极，此时反应信号与输入信号是电流相加减的关系。

〔3〕判别方法：将反应节点对地短接，假设输入信号仍能送入放大电路，那么反应为串联反应，否那么为并联反应。

对于三极管来说，反应信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极，那么为并联反应；一个加在基极，另一个加在发射极那么为串联反应。

对于运算放大器来说，反应信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，那么为并联反应；一个加在同相输入端，另一个加在反相输入端那么为串联反应。

5〕正、负反应极性的判断法之二：在明确串联反应和并联反应后，正、负反应极性可用以下方法来判断：〔1〕反应信号和输入信号加于输入回路同一点时：瞬时极性相同的为正反应；瞬时极性相反的是负反应；〔2〕反应信号和输入信号加于输入回路两点时：瞬时极性相同的为负反应；瞬时极性相反的是正反应。

对三极管放大电路来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同相输入端和反相输入端。

注意：输入信号和反应信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有可比性。

6〕直、交流反应方法判断：根据反应网络中是否有动态元件进行判断。

〔1〕假设反应网络无动态元件〔通常为电容〕，那么反应信号交、直流并存；〔2〕假设反应网络有电容串联，那么只有交流反应；〔3〕假设反应网络有电容并联，那么只有直流反应。

3、负反应放大电路的四种根本组态1〕负反应的根本组态类型：电压串联负反应，电压并联负反应，电流串联负反应，电流并联负反应。

2) 负反应放大电路反应组态的判断方法：〔1〕从放大器输出端的采样物理量，看反应量取自电压还是电流；〔2〕从输入端的连接方式，判断反应是串联还是并联。

3〕四种负反应组态及组态的判断 〔1〕电压串联负反应* 表现形式：输出和反应均以电压的形式出现(a)分立元件放大电路 (b)集成运放放大电路在放大器输出端，采样输出电压, 反应量 与 O V成正比，为电压反应 ；在放大器输入端,信号以电压形式出现, f V 与 i V ' 相串联,为串联反应 ；* 参量表示：因输出端采样电压，在输入端是输入电压和反应电压相减，所以：闭环放大倍数：===i o i o f V V X X A vv vv vv vv F A A +1 反应系数F X X V V vv .....==f ofo 。

对于图上 (a) 1f fe1f e1.1, e vv vv R R A R R R F +=+≈ ， 对于图下 (b)1f f1f 1.1, R R A R R R F vv vv +=+≈* 判断方法对上图(a)所示电路，根据瞬时极性法判断，经R f 加在发射极E 1上的反应电压为‘+’，与输入电压极性相同，且加在输入回路的两点，故为串联负反应。

反应信号与输出电压成比例，是电压反应。

后级对前级的这一反应是交流反应，同时R e1上还有第一级本身的负反应。

对图(b)，因输入信号和反应信号加在运放的两个输入端，故为串联反应，根据瞬时极性判断是负反应，且为电压负反应。

结论是交直流串联电压负反应。

〔2〕电流串联负反应* 表现形式：输出采样输出电流，而反应量那么以电压的形式出现电路如以下图所示。

图(a)是共射根本放大电路将C e 去掉而构成。

图 (b)是由集成运放构成。

(a) (b)* 参量表示：对图 (b)的电路，求其互导增益≈f .iv A .1vi FRIR I F vi ==oo.于是A .ivf ≈1/R ，这里忽略了R f 的分流作用。

电压增益为RR R A R V I V V A iv vv LL .f L .i.o .i.o f .≈===* 判断方法：对图(a)，反应电压从R e 上取出，根据瞬时极性和反应电压接入方式，可判断为串联负反应。

因输出电压短路，反应电压仍然存在，故为串联电流负反应。

〔3〕电压并联负反应* 表现形式：输出采样输出电压，而反应量那么以电流的形式出现.电路如以下图所示。

* 参量表示：==.i.o f .I V A vi ...1iv vi vi F A A +f .vi A 称为互阻增益，iv F 称为互导反应系数，iv vi F A 相乘无量纲。

而电压增益为1f11f 1i o i o f 1R R F R R A R I V V V A iv vi vv -=≈===* 判断方法：因反应信号与输入信号在一点相加，为并联反应。

根据瞬时极性法判断，为负反应，且为电压负反应。

因为并联反应，在输入端采用电流相加减。

即为电压并联负反应。

〔4〕电流并联负反应电流并联负反应的电路如以下图 (a)、(b)所示。

* 表现形式：输出和反应均以电流的形式出现(a) (b) * 参量表示： 电流反应系数是o f I /I = F ii，以图 (b)为例,有:f 22o f =R R R I I F ii +-= 电流放大倍数)1(12f f R R F A ii ii +-=≈ 显然，电流放大倍数根本上只与外电路的参数有关，与运放内部参数无关。

电压放大倍数为1L 2f 1L f 1i L o i o f )1(=R R R R R R A R I R I V V A ii vv +-=== * 判断方法：因反应信号与输入信号在一点相加，为并联反应。

根据瞬时极性法判断，为负反应，且因输出电压短路，反应电压仍然存在，因为并联反应，在输入端采用电流相加减。

即为电流并联负反应。

对于图(a)电路，反应节点与输入点相同，所以是电流并联负反应。

对于图(b)电路，也为电流并联负反应。

二、 本讲重点 1、负反应概念。

2、各种反应类型的判断。

三、 本讲难点三陵并联和串联负反应及电流负反应的判断四、 教学过程组织讲授第二十讲 深度负反应放大电路放大倍数的估算一、主要内容1、 负反应放大电路的方块图表示法 反应放大电路的根本方程:放大电路的开环放大倍数:i oX X A = 反应网络的反应系数:of XX F =放大电路的闭环放大倍数:i of X X A = 有：o f i o i f X X X X X X F A '='= ，F A 称为环路放大倍数。

2、四种组态电路的方块图将负反应放大电路的根本放大电路与反应网络均看成为二端口网络，那么不同反应组态说明两个网络的不同连接方式。

四种不同组态的方块图见图6.10不同组态负反应放大电路的闭环放大倍数具有不同的物理意义。

但在不同组态负反应放大电路中环路放大倍数F A均为无量纲。

3、闭环放大倍数的一般表达式和反应深度： 1〕一般表达式由于: f i i X X X-=',那么:A X X A ==i o f F A A X X X +=+''1)/(f i i 在中频段：AF A A +=1 2〕反应深度环路增益|A F ..|是指放大电路和反应网络所形成环路的增益，，当|A F ..|>>1时称为深度负反应，相当于|1+A F ..|>>1。

那么：闭环放大倍数 =f .A ....11F FA A≈+在深度负反应条件下，闭环放大倍数与有源器件的参数根本无关。

一般反应网络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因此深度负反应时的放大倍数比拟稳定。

将..1F A +称为反应深度。

..1F A +=.f .A A它反映了反应对放大电路影响的程度。

可分为以下三种情况 ① 当 |1+A F ..|＞1时，|A .f |＜|A .|，相当负反应 ② 当 |1+A F ..|＜1时，|A .f |＞|A .|，相当正反应③ 当 |1+A F ..|=0 时，|A .f |= ∞，相当于输入为零时仍有输出，故称为“自激状态〞。