负反馈放大器
第5章_放大器中的负反馈
电流反馈。
假设输入端交流短路， RE 上的反馈依然存在
假设 vi 瞬时极性为 ○ + →则 ve(即 vf )极性为 ○ + 负反馈。 因净输入电压 vbe = vi - vf < vi 结论： RE 引入电流串联负反馈。
串联反馈。
14
例3
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
RB RC1 RC2 VCC RB RC1 RC2 VCC
+ vo -
7
电流串联负反馈
开环互导增益 互阻反馈系数 闭环互导增益
Ag io / v i
RS
+ vs -
v+ + i Ag i v - v+ f kfr
io R L
k fr v f / i o
Agf Ag /(1 Ag kfr )
电流并联负反馈
开环电流增益
Ai io / ii
○ +
+
vi
○ ○ vo Rf R E2 + +
vi
○ +
-
○ ○ ○ vo Rf RE2 +
-
RE1
RE1
电流并联负反馈
Rf
电流串联正反馈
Rf R1
R1
vs+ -
○ +
+
A
○ vo v+ s
○+
○+ +
A
○ vo +
电压并联负反馈
电压串联负反馈
15
例4
判断下列电路的反馈极性和反馈类型。
VCC RC1 Rs RC2 RC3 vo
若 xf 与 xi 反相，使 xi 增大的，为正反馈。
负反馈放大器
（1）两个网络：基本 放大器，反馈网络。
反馈量
反馈网络 F
（2）四个量：Xi、Xid（Xi′）、Xf、Xo 分别称为：原输入量、 净输入量、反馈量、输出量。用X表示，既可以是电压，也可以 是电流。
（3）两个点：取样点、比较点。 整个反馈放大器是一个闭环系统。 负反馈： Xo Xf Xid=（ Xi- Xf） 正反馈： Xo Xf Xid=（ Xi+ Xf） Xo=A Xid Xo=A Xid
L
Rf 1 ＋ Rs ＋ Us － － Ui Cl Ii If Ib
C2
3 ＋ R′ 4
L
Uo －
(a ) 电路
(b ) 方框图
图5– 9 电压并联负反馈放大器
第五章 负反馈放大电路
被取样的X o Uo 开环放大倍数 ' Ar ' 比较产生的X i Ii
称作开环互阻放大倍数, 其量纲是电阻。
21
Re
2
＋ Ce －
U＋ f F u R 反馈系数 ＋ UU o R
f
Rf
(a ) 电路图
－ U Uo － o 闭环增益 A uf ' Ui Ui Uf
Uf
o
e
1
(b ) 方框图
A u U i' Au ' ' U i Fu A u U i 1 Fu A u Re 1 Uo Rf Re 1 Re 1 F 则得反馈系数： Rf Re 1
由短路法可判断出该反馈是电压串联反馈。
综上：即得为电压串联负反馈。
第五章 负反馈放大电路
（3）由关表达式：
＋U CC Rb
1
Rc
1
Rb
负反馈放大器
• 6．1反馈的基本概念及判别方法
•
• • • •
6．2负反馈放大电路的四种基本组态
6．3负反馈放大器的方块图及一般表达式 6．4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6．5负反馈对放大电路性能的影响 6．6负反馈放大器的自激振荡及消除方法
6．1反馈的基本概念及判别方法
一、反馈的定义
AF 称为环路增益。
6.3.2 反馈深度
1 AF 称为反馈深度 A 1 AF Af
它反映了反馈对放大电路影响的程度。可 分为下列三种情况
(1)当 1 AF ＞1时， Af ＜ A ，相当负反馈 (2)当 1 AF ＜1时， Af ＞ A ，相当正反馈
在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地 的极性，可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按 信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，直至判 断出反馈信号的瞬时极性。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。
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
VE3 VEE 9.7 15 1mA Re3 5.3
I C1 I C2 0.5 mA VC1 VC2 VCC I C1 Rc1 5 V
解② :可以把差动放大电路看成运放A的输入级。 输入信号加在T1的基极，要实现串联反馈，反 馈信号必然要加在B2。所以要实现串联电压反 馈, Rf应接向B2。
四、 电流并联负反馈
电流并联负反馈的电路如图09.08(a)(b)所示。对 于图(a)电路，反馈节点与输入点相同，所以是电流 并联负反馈。对于图(b)电路，也为电流并联负反馈。
放大器中负反馈的作用
放大器中负反馈的作用放大器中负反馈的作用？哎呦，这个问题听起来有点专业，但其实也没那么难懂。
你只要稍微放宽心，跟我一起聊一聊，你就能明白它到底是怎么一回事了。
想象一下，咱们平时开车上路。
你知道吗？如果车速太快，驾驶员猛踩油门，车就跑得飞快，完全控制不住，可能会撞墙。
这个时候怎么办？嘿嘿，踩刹车就能让车速稳住。
负反馈，其实就像是这个刹车——它能有效控制放大器的输出，避免它失控。
你可能会问，放大器不就是用来放大声音或者信号的吗？没错，放大器的工作原理就是把微弱的信号“放大”成更强的信号，但是，放大器不加点“刹车”可不行。
如果信号太强，放大器就会出现失真，甚至可能烧坏设备。
负反馈呢，就像是给放大器安装了一个“智能刹车系统”，它会及时把信号的强度拉回到一个安全的范围内，确保它既能放大又不至于搞砸。
嘿，你看，负反馈的作用是不是就像是给放大器吃了定心丸，让它更稳妥、更可靠呢？我们也把负反馈比作是“自我修正”的机制。
比如，你如果吃多了辣椒，肚子疼了，身体就会“提醒”你别再吃了，不然会有更严重的后果。
放大器里的负反馈就像是那个“提醒”，让系统知道，嘿，咱们不能再放大得这么猛了，要适可而止。
放大器的工作原理就像是一个调皮的小孩，天生爱往前冲，但总得有个成人在旁边“提醒”他，别把事情搞砸了。
有了负反馈，放大器的表现简直是如虎添翼，甚至能够减少因环境变化或元件老化带来的影响。
举个例子，你看家里的音响，放个歌，声音大得能把邻居吵醒。
但是，音量开得太高，音质就变得模糊，低音不清晰，高音也乱七八糟。
这就是因为信号没有被“控制好”。
如果加上负反馈，音响就能保持清晰、干净，不会出现那种“歪歪扭扭”的效果。
就像是调皮的小猫有了“笼子”，不再随便跳来跳去，声音就安稳得多。
还记得以前看过一个玩具车，给它上了弹簧的负反馈装置，每次它冲得太快，弹簧就会把它拉回到安全的速度。
放大器也是如此，有了负反馈，它的增益就不会随便波动，能保持稳定的工作状态。
第5章放大器中的负反馈
画反馈网络,求反馈系数
负反馈的分析,一定要满足单向化条件,画反馈网络时,要 消除输入信号通过反馈网络的直通效应。 画法： 将反馈放大器的输入端短接(对并联反馈)或开路(对串联 反馈)。
反馈系数的求法：
输出信号通过反馈网络产生的反馈信号，它们的比值就 是反馈系数。
A 1 1 k f A k f
串联反馈 Rif 并联反馈 Rif 0
电压反馈 电流反馈
Rof 0 Rof
vO 1 Avf vi k fv vO 1 Arf ii k fg
iO 1 Aif ii k f i
iO 1 Agf vi k f r
电流反馈： 输出端串联连接
电压取样 . Vo 电流取样 . Vo A . Xf . Io RL
A . Xf
RL
kf (a) VCC 反馈支路 Rf vi RE (c) RC
kf (b) VCC RC vi vo . Ie Rf RE (d)
vo
反馈支路
串联反馈
. Ii ＋ . Vi － Rif － . Vf ＋ kf (a) ＋ . V′i － Rf A ＋ . Vi － Rif
VCC
电压并联负反馈
VCC R2 R1 C1 + + b1 + T1 . e1 v′i + . R3 vf c1 R5 c2 + T2 RL R4 R6 + C2 反馈网络 vo + C3 +
. vi
电压串联负反馈
VCC R2 c1 R1 + b1 . . ii i′i . if + T1 e1 + R3 CE e2 R4 + + CC c2 T2 RL R5 Rof R6 反馈网络 . vo +
负反馈放大器
刘善培
知识回顾
问题一 反馈的概念？反馈放大器的组成?
问题二 反馈的分类以及判别方法
按反馈信号在输出端取样方式分类
按反馈信号在输入端接入方式分类
按反馈极性分类
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反馈放大器
v i
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反馈类型的判别
观察放大电路有无反馈元件
判断电压和电流反馈的方法
判别串联和并联反馈的方法
反馈至放大电路的基极
反馈至放大电路的发射极
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试说明下图中引入的反馈类型
电压并联负反馈
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试说明下图中引入的反馈类型
电流并联负反馈放大电路
放大器的稳定性 受环境温度、电源、负载等影响， 在放大电路中引入负反馈可以大大改善放大器的性 能，因此负反馈放大器得到广泛的应用。下面我们 讨论一下负反馈对放大器性能的影响。
A
xo
F
(b)
负反馈对放大器波形的改善 动画
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四、改变输入/出电阻
对输入电阻(Ri)的影响，取决于输入端—— 1）串联→Ri↑ 2）并联→Ri↓ 对输出电阻(Ro)的影响，取决于输出端—— 1）电压→Ro↑ 2）电流→Ro↓
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课堂小结及作业
负反馈对放大器性能的影响
Av Av 1 Av f 1 FAv FAv F
对于深度负反馈，放大倍数只与反馈系数有关与 开环放大倍数无关，从而稳定了电路的放大倍数
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例题讲解
[例] 某放大器原来的放大倍数AV =1000，反馈系数F=0.009，
负反馈放大器电路multisim仿真
比较后的信号会调整输入级的增益，从而影响输出 信号的幅度和相位。
负反馈放大器电路的特点
提高放大倍数的稳定性
负反馈可以减小放大倍数对元件参数变化的 敏感度，使放大倍数更加稳定。
扩展带宽
负反馈可以扩展放大器的通频带，提高频率 响应。
减小非线性失真
负反馈可以减小放大器内部的非线性效应， 降低失真。
降低噪声
强大的分析功能
Multisim支持多种电路分析方法，如瞬态分 析、频率分析等。
Multisim仿真软件的使用方法
创建电路图
在Multisim中打开软件，选择合适的元件库，开始创建电路图。
连接电路
将元件从元件库中拖拽到电路图中，按照电路图的要求连接元件。
设置参数
根据需要设置元件的参数，如电阻值、电容值等。
03
负反馈放大器电路的 Multisim仿真过程
建立负反馈放大器电路的Multisim仿真模型
01
02
03
04
打开Multisim软件，创 建一个新的电路图。
从元件库中选取所需的 电子元件，如电阻、电 容、电感、晶体管等。
根据负反馈放大器的电 路图，将元件连接起来， 形成完整的电路。
检查电路连接是否正确， 确保没有连接错误或遗 漏。
设置仿真参数和运行仿真
01 在仿真设置中，选择适当的仿真时间和仿真精度。
02 根据需要，可以设置其他仿真参数，如电源电压、 偏置电流等。
03
运行仿真，观察电路的行为和输出结果。
分析仿真结果
观察仿真结果，分析负反馈放大器的性能指标，如电压增益、带宽、相位 裕度等。
将仿真结果与理论分析进行比较，验证负反馈放大器电路的正确性和有效 性。
负反馈放大器的四种基本组态及其闭环电压放大倍数
负反馈放大器的四种基本组态及其闭环电压放大倍数负反馈放大器的反馈组态有四种：电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈。
1. 电压串联负反馈依据定义：开环增益X o X i ' = U o U i ' （很大）反馈系数F uu = X f X o = U f U o = R e1 R e1 + R f闭环增益A uuf = U o U i = A uu 1+ F u A uu依据深度负反馈状况下，闭环放大倍数的估算公式A ˙ f ≈ 1 F ˙ 或X ˙ i ≈ X ˙ f 得闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = A uu 1+ F uu A uu ≈ 1 F uu = R e1 + R f R e12. 电压并联负反馈依据定义开环增益A ui = X o X i ' = U o I i ' （很大，有量纲，量纲是电阻，放大倍数广义化）反馈系数F iu = X f X o = I f U o = 1 R f （有量纲，量纲是电导）闭环增益A uif = U o I i = A ui 1+ F ui A ui （有量纲，量纲是电阻）同样，依据深度负反馈状况下闭环放大倍数的估算公式A ˙ f ≈ 1 F ˙ ，得闭环放大倍数A uif ≈ 1 F iu = R f 通过转换，得闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = U o I i R 1 = A uif 1 R 1 = R f R 1 另，若依据深度负反馈状况下的关系式X ˙ i ≈ X ˙ f ，这里X i = I i = U i R 1 ，X f = I f = U o R f ，可以直接求出闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = R f R 1 。
3.电流串联负反馈开环增益A iu = X o X i ' = I o U i ' （量纲是电导）反馈系数F ui = X f X o = U f I o = R 1 （量纲是电阻）闭环增益A iuf = I o U i = A iu 1+ F ui A iu （量纲是电导）深度负反馈状况下，闭环放大倍数A iuf = I o U i ≈ 1 F ui = 1 R 1闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = I o R L U i = R L R 14. 电流并联负反馈开环增益A ii = X o X i ' = I o I i '反馈系数F ii = X f X o = I f I o = R 3 R 3 + R f （反相端虚地）闭环增益A iif = I o I i = A ii 1+ F ii A ii深度负反馈状况下，X ˙ i ≈ X ˙ f 。
负反馈放大器 原理
负反馈放大器原理
负反馈放大器是一种基本电路，利用负反馈原理来增大信号的幅度。
它包括一个放大器和一个反馈网络。
放大器部分负责放大输入的信号，通常采用晶体管、管子或运算放大器等元件。
放大器的增益决定了信号被放大的程度。
反馈网络部分负责将放大器的输出信号与输入信号进行比较，然后将结果反馈给放大器的输入端。
这个反馈信号通常是输出信号的一部分，并与输入信号相反相位。
当放大器的输出信号被反馈到输入端时，会与输入信号进行干涉，使得输出信号与输入信号趋于一致。
这种干涉现象被称为负反馈。
通过负反馈，放大器的输入信号与输出信号之间的差异变小，可以实现以下几个结果：
1. 增大放大器的输入阻抗，使其更好地适应源电路。
2. 减小放大器的输出阻抗，使其更好地驱动负载电阻。
3. 提高放大器的线性度，减小非线性失真。
4. 提高放大器的稳定性，减小由于温度变化、器件差异等原因引起的漂移。
负反馈放大器的增益可以通过控制反馈系数来调节，可以使放大器工作在不同的增益范围内。
总之，负反馈放大器利用反馈原理，通过将一部分输出信号反馈到输入端，可以改善放大器的性能，使其更加稳定、线性，并提高输入输出的匹配程度。
项目2音频功率放大器的制作负反馈
这个电路中有无反馈？为何种反馈？ 此反馈的作用是什么？对哪些性能有影响？
*
03
02
01
电路中引入负反馈后其电压放大倍数下降，但放大电路的其他性能得到改善。
提高放大倍数的稳定性
闭环放大电路增益的相对变化量是开环放大电路增益相对变化量的（1+AF）分之一。即
2.减小环路内的非线性失真
*
引入负反馈，反馈回的信号同输出信号的波形一样，使净输入信号Xid=（Xi-Xf）的波形正半周幅度变小，而负半周幅度变大。经基本放大电路放大后，输出信号趋于正、负半周对称的正弦波，从而减小了非线性失真。 注意：引入负反馈减小的是环路内的失真。如果输入信号本身有失真，此时引入负反馈的作用不大。 引入负反馈减小失真
改变输入和输出电阻
负反馈对放大电路输入电阻的影响 串联负反馈使放大电路的输入电阻增大； 并联负反馈使输入电阻减小。
负反馈对放大电路输出电阻的影响 电压负反馈使放大电路的输出电阻减小； 电流负反馈使输出电阻增大。
01
03
02
放大电路引入负反馈的一般原则 （1）稳定放大电路的静态工作点Q，引入直流负反馈。 （2）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），引入交流负反馈。 （3）稳定输出电压，减小输出电阻，提高电路的带负载能力，引入电压负反馈。 （4）稳定输出电流，增大输出电阻，引入电流负反馈。 （5）提高电路的输入电阻，减小电路向信号源索取的电流，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。
音频放大电路认识
扬声器负载
输入信号源
音频放大电路的组成
为放大器提供能量的直流电源
RS
+
－
US
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将实验电路恢复为图3－1的负反馈放大电路。适当加大US（约10mV），在输出波形不失真的条件下，测量负反馈放大器的AVf、Rif和ROf，记入表3－2；测量fhf和fLf，记入表3－3。
表3－3
基本放大器
fL(KHz)
fH(KHz)
△f(KHz)
负反馈放大器
fLf(KHz)
1.20
2.53
1124
0.01
1.71
负反馈放大器
US
(mv)
Ui
(mv)
UL
(V)
UO
(V)
AVf
Rif
(KΩ)
ROf
(KΩ)
212.7
2.09
0.151
0.156
75
0.02
0.88
2、根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。
答：根据表3-2得：电压串联负反馈对放大电路与基本放大电路相比，其输入电阻变大，使电路在采集原始信号时其真度提高，即与上一级电路的衔接性增强；其输出电阻减少式电路携带负载的能力提高；同时其带宽增加；电路的稳定性增加，但降低了放大倍数。
表3-2
基本放大器
US
(mv)
Ui
(mv)
UL
(V)
UO
(V)
AV
Ri
(KΩ)
RO
(KΩ)
负反馈放大器
US
(mv)
Ui
(mv)
UL
(V)
UO
(V)
AVf
Rif
(KΩ)
ROf
(KΩ)
②保持US不变，断开负载电阻RL（注意，Rf不要断开），测量空载时的输出电压UO，记入表3－2。
2)测量通频带
接上RL，保持1)中的US不变，然后增加和减小输入信号的频率，找出上、下限频率fh和fl，记入表3－3。
表3－1
UB（V）
UE（V）
UC（V）
IC（mA）
第一级
第二级
2、测试基本放大器的各项性能指标
将实验电路按图3－2改接，即把Rf断开后分别并在RF1和RL上，其它连线不动。
1)测量中频电压放大倍数AV，输入电阻Ri和输出电阻RO。
①以f＝1KHZ，US约5mV正弦信号输入放大器，用示波器监视输出波形uO，在uO不失真的情况下，用交流毫伏表测量US、Ui、UL，记入表3－2。
3、测试负反馈放大器的各项性能指标
表3－3
基本放大器
fL(KHz)
fH(KHz)
△f(KHz)
0.054
378
377.99
负反馈放大器
fLf(KHz)
fHf(KHz)
△ff(KHz)
0.021
3300
3295.973
2.实验设备
1、 ＋12V直流电源2、 函数信号发生器
3、 双踪示波器4、频率计
5、交流毫伏表6、直流电压表
7、晶体三极管3DG6×2(β＝50～100)或9011×2
电阻器、电容器若干。
3.实验原理
负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。
5.实验数据记录及（分析）讨论
1、 测量静态工作点
表3－1
UB（V）
UE（V）
UC（V）
IC（mA）
第一级
2.877
2.221
12
2
第二级
2.654
2.008
12
2
2、测试基本放大器的各项性能指标
表3-2
基本放大器
US
(mv)
Ui
(mv)
UL
(V)
UO
(V)
AV
Ri
(KΩ)
RO
(KΩ)
212.7
2.09
负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。本实验以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。
1、图3－1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过Rf把输出电压uo引回到输入端，加在晶体管T1的发射极上，在发射极电阻RF1上形成反馈电压uf。根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。
4)输出电阻
RO—基本放大器的输出电阻
AVO—基本放大器RL＝∞时的电压放大倍数
2、本实验还需要测量基本放大器的动态参数，怎样实现无反馈而得到基本放大器呢？不能简单地断开反馈支路，而是要去掉反馈作用，但又要把反馈网络的影响（负载效应）考虑到基本放大器中去。为此:
1)在画基本放大器的输入回路时，因为是电压负反馈，所以可将负反馈放大器的输出端交流短路，即令uO＝0，此时Rf相当于并联在RF1上。
fHf(KHz)
△ff(KHz)
*4、观察负反馈对非线性失真的改善
1)实验电路改接成基本放大器形式，在输入端加入f＝1KHz的正弦信号，输出端接示波器，逐渐增大输入信号的幅度，使输出波形开始出现失真，记下此时的波形和输出电压的幅度。
2)再将实验电路改接成负反馈放大器形式，增大输入信号幅度，使输出电压幅度的大小与1)相同，比较有负反馈时，输出波形的变化。
主要性能指标如下
1)闭环电压放大倍数
其中AV＝UO／Ui—基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。
1＋AVFV—反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
图3－1带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器
2)反馈系数
3)输入电阻
Rif＝(1＋AVFV)Ri
Ri—基本放大器的输入电阻
东莞理工学院实验报告
系（院）、专业班级：电气自动化（2）班姓名：吴捷学号：201141310202日期：2012.12.28成绩：
课程
名称
模拟电子技术（本）
实验室
名称
模拟电路实验室
实验
名称
负反馈放大器
同组
同学
刘桀铭
指导
老师
1.实验目的
加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。
2)在画基本放大器的输出回路时，由于输入端是串联负反馈，因此需将反馈放大器的输入端（T1管的射极）开路，此时（Rf＋RF1）相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出端。
根据上述规律，就可得到所要求的如图4－2所示的基本放大器。
图3－2基本放大器
4.实验内容和步骤
1、 测量静态工作点
按图3－1连接实验电路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表3-1。