6.3 深度负反馈放大器性能的分析
深度负反馈的分析,通俗易懂哦
当电路引入深度串联负反馈时，
，
，所以
当电路引入深度并联负反馈时，
，
，所以
5.4.2 反馈网络的分析
反馈网络连接放大电路输出回路与输入回路，并且影响着反馈量。寻找负反馈放大电路的反 馈网络，便可根据定义求出反馈系数。
如图所示电压串联负反馈电路的反馈网络，改画成（a）方框图中所示。因而反馈系数为
如下图所示电流串联负反馈电路的反馈网络，改画成下图（b）方框图中所示。因而反馈系 数为
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5.4.3 电压放大放大倍数的估算 一、电压串联负反馈电路 如图（a）所示，
与负载电阻 RL 无关，表明引入深度电压负反馈后，电路的输出可近似为受控恒压源。 二、电流串联负反馈电路 如下图（b）所示，
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至于，虚短、虚断之说，应该只是针对运放来的。因为对于理想运放分析时，把运放的输入阻抗看作无 穷大、开环放大倍数无穷大，是作为基本分析条件来要求的。这样，在分析运放输入电流（对虚地）、反馈 电流和输出电流关系时，是极其方便的。
开环增益很大，（负）反馈深度足够大，虚短与虚断成立比如一个典型的正向放大器，假设开环增益为 10000， 反馈系数为 0.5，那么可利用虚短和虚断的概念，得到输入量会≈反馈量，并且输出≈输入×２。同样的开环 增益，如果反馈系数为 1/5000，那么虚短和虚断显然不成立，可以得出输出＝输入×（10000/3）。
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如下图所示电流并联负反馈电路的反馈网络，改画成下图（c）方框图中所示。因而反馈系 数为
如下图所示电流并联负反馈电路的反馈网络，改画成下图（d）方框图中所示。因而反馈系 数为
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。
第06章 负反馈放大器
将放大电路输出量（电压或电流）的一部分或全部反向送回到输入端的网络称为反馈网 络。反馈系统的示意图见图 6-1。可以看出放大电路和反馈网络正好构成一个环路，因此， 放大电路无反馈称为开环(open loop)，放大电路有反馈称为闭环(closed loop)。有反馈的放大 电路称为反馈放大电路(feedback amplifier)。
反馈另一个高科技应用时生态系统的反馈调节和生态平衡。生态系统就像弹簧，它能忍 受一定的外来压力，压力一旦解除就又恢复原初的稳定状态，这实质上就是生态系统的反馈 调节。但生态系统承受外来干扰因素(如火山爆发、地震、泥石流、雷击火烧、人类修建大 型工程、排放有毒物质、喷洒大量农药、人为引入或消灭某些生物等)超过一定限度的时候， 生态系统会引起生态失调，导致生态危机。生态危机是指由于人类盲目活动而导致局部甚至 整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类的生存。保持自然界和生物圈生态系统结构 和功能的稳定是人类生存和发展的基础。
反馈首先被用于通讯系统中远距离电话系统。目前在许多高科技领域，如生物力学、数 字计算机、生物工程学等反馈都有应用。根据欧洲、北美生物反馈协会等专业学术组织的研 究，生物反馈在 11 大领域，如医疗、教育、军事等有着广泛的应用。生物反馈是神经科学 领域不可或缺的治疗与恢复手段，特别是脑电生物反馈系统采用科学的信号提取技术，具备 科学评估体系和详细训练过程，并可扩展 IQ 测试等多种测试功能，日益成为精神、神经、 心理等 63 种疾病科学治疗不可获缺的诊疗技术。
••
反馈，与|1 + A F |>>1 相当。关于深度负反馈，在6.2 节有详细分析。
6.1.3 反馈放大电路的分类组态及判别
第6章 放大电路中的反馈(4)6.5负反馈对放大电路性能的影响
6-4-7
2）由图可知ui 、uO 相位相同,所以F、Af 、 Auf 均为正。 R3 I R1 IO R1 R2 R3
R3 U f I R1 R1 I O R1 R1 R2 R3
Auf UO UO I O RL UI Uf Uf R1 R2 R3 RL R1 R3 10 100 2 5 28 10 2
的输出电流iO;
（3）将输入电流iI转换成稳定的输出电压uO。
6 - 4 - 25
分析：
从 ⑧引反馈为电压反馈； 从 ⑦引反馈为电流反馈; 反馈引至③为串联反馈，
引至②为并联反馈。
⑥与⑧反相， ⑥与⑦同相。 ①与④反相， ①与⑤同相。
6 - 4 - 26
分析：
（1）减小放大电路从 信号源索取的电流并增强 带负载能力；需要引入
6 - 4 - 10
6.5.1 负反馈稳定放大倍数
对于放大电路，基本放大倍数为A，
加反馈以后
A Af 1 AF
Af — 取决于反馈网络
1 深度负反馈时：Af F
6 - 4 - 11
A Af 1 AF
(1 AF)dA AFdA dA 对上式求微分 dAf 2 2 (1 AF) (1 AF)
6 - 4 - 17
2. 电流负反馈使输出电阻增大
ROf
UO ' UO RO IO IO
Uo'
UO UO '
ROf RO
ROf 1 AF) RO
引入 电流负反馈后，输出电阻增大到其基 本放大电路输出电阻的（1+AF）倍。
6 - 4 - 18
交流负反馈对输入、输出电阻的影响 表6.5.1 P288
放大电路中的反馈
Xi
Xi
Xf
Xf
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。
2013-7-26
25
4、负反馈的几个概念
. . .
Xo A Af X i 1 AF
若
.
.
Xf F Xo
.
Xf AF X i
. .
1 AF 1 ——深度负反馈
无反馈
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15
讨论1
自激振荡 1 AF 0 A f !!不同组态的电路， A 1 要采用不同形式的 F 1 A f 1 A F 表达式!! F 深反馈 A 讨论2 由于X表示电压或电流，根据负反馈组态有 Uf Uo 记 Uo Au Auf Fu 电压串联 Auu U i Ui Uo If Uo 记 Uo Arf Ar Fg 电压并联 Aui I i Ii Uo Uf Io Io 记 Ag Agf Fr 电流串联 Aiu U i Ui Io If Io Io 记 Ai Aii Aif Fi 电流并联 I i Ii Io
信号
输出 四种组态
电流串联负反馈 series-series
反馈网络 电流并联负反馈 shunt-series
4. 组态的判别方法
电压/电流反馈：RL短接（uO＝0） 串联/并联反馈：输入与反馈信号连接点 反馈消失，是电压反馈 同一点，是并联反馈 反馈存在，是电流反馈 不同点，是串联反馈
反馈信号
2013-7-26
6.1 反馈的基本概念及判断方法
放大电路中的负反馈 (2)
图09.13 电流负反馈对输出电阻的影响
VRAR'ooiosfX'AiViIsF''ooIA'ois(X1If'oAiA(s1FisF)RIA'oiosF )I'o
式中Ais是负载短路时的开环
增益，即将负载短路，把电 压源转换为电流源，再将负 载开路的增益。
返回
4 负反馈对通频带的影响
放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加 宽了，如图所示。
ui' ui
放大 电路
xo
(1 A F
) ui' i'i
(1 A F
)R i
uf
反馈 网络
(2)并联负反馈使输入电阻减小
并联负反馈输入端的电路结构形式如图所示
有反馈的输入电阻为
R if
Ri
R if
ui ii
ui ii' if
ui ii' Fuo
ii
ui
ui
R id
ii ' if ui'
ui
VCC
Rb1
+ +C2
Rb 2
Re
RL uo
Rb1
C1
ui
Rb 2
VCC
C2
Re
RL uo
RE没有直接引回输入端，为串联反馈 uO=0时，u=0，为电压反 馈 由瞬时极性法 判断为负反馈
为串联电压负反馈
Rb1
C1
ui
Rb 2
VCC
uo
RB
+
-RC1
vi
+ C2
RE1
VCC
+ RB1 RC2
深度负反馈放大电路的分析计算
5.3 深度负反馈放大电路的分析计算定性分析读图判断反馈类型定量计算动态指标（定性分析：读图、判断反馈类型&定量计算：动态指标（、R if 、R of ）uf A 常用的计算方法有：等效电路法、拆环分析法（方框图法）、深度负反馈估算法。
2012-5-201fi X X &&=估算步骤：1.计算反馈系数2F&&2.计算闭环放大倍数3.计算闭环电压放大倍数f A uf A &2012-5-203f负反馈类型有四种组态:5.3.1 电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈5.3.2 电压并联负反馈电流串联负反馈5.3.3 电流串联负反馈电流并联负反馈在此要分析反馈组态求放大倍数等5.3.4 电流并联负反馈组态、求放大倍数等。
2012-5-204电压串联负反馈5.3.1 电压串联负反馈（1）判断方法：根据瞬时极性法判断：负反馈输信号与反馈信号输入信号与反馈信号不加在同一电极：串联反馈输出信号与反馈信号在同一电极：电压反馈2012-5-205（2）闭环电压放大倍数R E1F E1uF R R R ⋅=+&Q 111Fuf E uA R F ⋅∴≈=+R 323uF R R =+&Q 2311uf R A R F ⋅⋅∴≈=+2012-5-206u5.3.2 电压并联负反馈1R I F f ＝－=&&&Q 01U U F G &0U R FI A FGiRf −=≈=∴&&&&110R R R I U U A F i i uf ＝－⋅==∴&&2012-5-2075.3.3 电流串联负反馈1E f R R U F &&&Q ＝＝011Gf I A I=≈=∴&&&''001LL uf E Ri R R I U A R F U −=⋅−==∴&&&&1E ii R U U f U &&Q ＝F R I R IF =&&&0011L F R i Gf R R I U R F U A ⋅=≈∴&&&&&＝2012-5-208F L i i uf R U U A ===∴&&005.3.4 电流并联负反馈E f f R R I IF =≈=2&&&&&Q F E If F E e I R R I A R I I +=≈=∴+202201&&&&()F E C C usf E I i rR R R R r I R I U U A R F I ⋅+⋅=⋅⋅==∴222002&&&&&3f I I R F ⋅⋅==−&Q sE sis2331Fo oFIfR R I R R I A ⋅⋅⋅⋅++∴=≈=−33()i Io o L F LR I F R R R I R U ⋅⋅⋅+⋅−2012-5-209311uf i iA R R U I R ⋅⋅∴===⋅⋅例题:回答下列问题。
放大器中的负反馈
+ vi Ri -
A
xo
引入串联负反馈，使输入电阻增大，深度串联 负反馈的输入电阻→∞。信号源最好采用电压 源。
输入电阻（主要与输入端的反馈方式有关）
并联负反馈
基放输入电阻 R i
环路增益
T if i i
ii
vi i i
f
i i A xo
+ if R i
i s R vi s vi i i i i Ak
一、负反馈放大器的类型
从 输 出 端 看 1、若反馈网络与基本放大器并接，反馈信号取自负载上 输出电压的反馈称为电压反馈。输出量 xo = vo 2、若反馈网络与基本放大器串接，反馈信号取自负载中
输出电流的反馈称为电流反馈。输出量 xo = io
xi xf kf A
RL
xi
+ vo -
xi xf
xi
5.1 5.2
反馈放大器的基本概念 负反馈对放大器性能的影响
主要内容
5.3
5.4 5.5
负反馈放大器的性能分析
深度负反馈 负反馈放大器的稳定性
返回
一、反馈的概念
5.1 负反馈放大器的基本概念
（一）日常生活中的反馈 （二）电路中的反馈
在前一章放大器基础中讨论静态工作点稳定问题时已接触过反馈现象。
直流通路
串联负反馈
基放输入电阻 R v / i i i i Rs
i
+
+ vi vs 环路增益 T v f / v i Ak f + vf kf - 反馈电路输入电阻： v i vi v i v i Ak f v i v f (1 Ak f ) R i F R if ii ii ii ii
负反馈对放大器性能的影响实验报告
实验四负反馈对放大器性能的影响
一、实验目的
1、近一步熟悉放大器有关参数的测量方法。
2、验证负反馈降低电压放大倍数的结论。
二、实验器材
（1）直流稳压电源；（2）低频信号发生器；（3）数字万用表；（4）通用示波器；（5）实验线路板；（6）三极管3DG6两只，电位器、电阻、电解电容器如图所需。
三、实验内容与步骤
1、按实验图4在线路板上装接好电路。
2、调整好直流工作点。
本实验第一级的静态工作点已固定，只需调整第二级的静态工作点。
将放大器输入端接地，调整RP使V2管的集电极电流I C2和
V1管的集电极电流I C1近视相等。
（约1.5mA）
3、将输入信号频率调至1KH Z，电压Ui=2mV，输出端接负载电阻R L=3KΩ，
从负载上取出U o送示波器的Y输入端，观察输出信号波形有没有失真，若有失真可调RP。
4、不接负反馈时，用毫负表测出Uo，并根据Au=Uo/Ui计算开环电压放大倍数。
5、接上负反馈，用毫负表测出加电压负反馈以后的输出电压，并根据
A`u=U`o/Ui测算出闭环电压放大倍数。
将上述测量结果填入表1中。
1、什么是负反馈？负反馈对放大器性能有何影响？
2、如果改变输入信号大小，波形发生失真，然后加负反馈观察波形变化情况。
反馈的基本概念与分类、负反馈对放大电路性能的改善及负反馈放大电路的分析方法
X·o
反馈系数
表达式中的A和F对于不同的组态 具有X·不f 同的反馈含网义络。F
闭环增益
因为 X id X i X f
所以
A F
X o X i
X o X id X f
即
A F
1
A A F
闭环增益的 一般表达式
2、反馈深度的讨论
A F
A 1 A F
1 A F 称为反馈深度
(1) 1 A F 1 时 ， AF A ， 一般负反馈
B. 电流并联
RL iO
iF
iO
输入端有 iI - iID - iF =0 即 iID = iI -iF
iID
电流负反馈：稳定输出电流
并联反馈：输入端电流求和（KCL）
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。
则vI最好为恒压源，即信号源 内阻RS越小越好。
只考虑幅值有
A AF 1 AF
则 dAF
1
dA (1 AF)2
dAF 1 dA AF 1 AF A
即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍
可从电压、电流负反馈能够稳定Vo、Io理解。因为Vi不 变时，Vo、Io较稳定，增益自然也稳定。
二、减小非线性失真
通过定性和定量分析可说明减小的程度也是（1+FA）倍。 X·id
X
和
f
输入量
X i
接于同一输入端。
X i 电流串联
X f
X电i 流并联
X f
X i
串联：接反总于馈结不量归同X纳f的和负输输反入入馈端量组。X态 i 判断X 的i 步骤X和f 方法。 Xf