問(wèn)題的提出基本放大電路集成運(yùn)算放大器放大倍數(shù)不穩(wěn)定線性工作區(qū)小頻帶窄輸入電阻不夠高負(fù)載能力不強(qiáng)反饋是改進(jìn)電路性能的有效手段之一RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––esRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–+++–RS通過(guò)RE將輸出電壓反饋到輸入通過(guò)RE將輸出電流反饋到輸入本章內(nèi)容1.反饋的概念、分類(lèi)及判別2.負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式及其估算3.負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響5.負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性4.根據(jù)需求引入反饋What：反饋的基本概念Which：判斷電路中有無(wú)反饋及反饋的類(lèi)型Why：負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響How：根據(jù)需求引入合適的反饋本章要求反饋的概念、分類(lèi)及判別1.1反饋的基本概念1.2反饋的分類(lèi)BasicFeedbackConceptsandTypes1.3反饋類(lèi)型的判別1.1反饋的基本概念

放大電路輸出量的一部分或全部通過(guò)一定的方式引回到輸入回路，影響輸入，稱(chēng)為反饋。怎樣引回是從輸出電壓還是輸出電流引出反饋多少怎樣引出影響放大電路的輸入電壓還是輸入電流基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)-+開(kāi)環(huán)閉環(huán)反饋放大電路的三個(gè)環(huán)節(jié)：輸出信號(hào)輸入信號(hào)反饋信號(hào)凈輸入信號(hào)基本放大電路比較環(huán)節(jié)反饋電路反饋系數(shù)(feedbackfactor)開(kāi)環(huán)增益(open-loopgain)1.1反饋的基本概念基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)-+1.2反饋的分類(lèi)（1）正反饋和負(fù)反饋基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)-+凈輸入信號(hào)若

削弱了，使負(fù)反饋若

增強(qiáng)了，使正反饋在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。

負(fù)反饋將從多方面改善放大電路的性能。在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自激振蕩，使放大器不能正常工作。負(fù)反饋：負(fù)反饋削弱凈輸入信號(hào)

正反饋：正反饋增強(qiáng)凈輸入信號(hào)1.2反饋的分類(lèi)（2）直流反饋和交流反饋直流反饋：直流通路中存在的反饋稱(chēng)為直流反饋，反饋元件只能傳遞直流信號(hào)。交流反饋：交流通路中存在的反饋稱(chēng)為交流反饋，反饋元件只能傳遞交流信號(hào)。引入交流負(fù)反饋的目的：改善放大電路的性能引入直流負(fù)反饋的目的：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)1.2反饋的分類(lèi)（3）局部反饋和級(jí)間反饋只對(duì)多級(jí)放大電路中某一級(jí)起反饋?zhàn)饔玫姆Q(chēng)為局部反饋，將多級(jí)放大電路的輸出量引回到其輸入級(jí)的輸入回路的稱(chēng)為級(jí)間反饋。通過(guò)R3引入的是局部反饋通過(guò)R4引入的是級(jí)間反饋1.2反饋的分類(lèi)（4）電流反饋和電壓反饋1.2反饋的分類(lèi)根據(jù)反饋所采樣的信號(hào)不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。反饋信號(hào)取自輸出電壓，叫電壓反饋。反饋信號(hào)取自輸出電流，叫電流反饋。（5）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋1.2反饋的分類(lèi)根據(jù)反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓形式作比較，稱(chēng)為串聯(lián)反饋反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電流形式作比較，稱(chēng)為并聯(lián)反饋1.2反饋的分類(lèi)負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)正反饋反饋1.3反饋類(lèi)型的判別

“找聯(lián)系”：找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，若有則有反饋，否則無(wú)反饋。有反饋嗎？將輸出電壓全部反饋回去無(wú)反饋（1）有無(wú)反饋的判斷即在輸入回路又在輸出回路（2）正反饋和負(fù)反饋的判別方法給定的瞬時(shí)極性，并以此為依據(jù)分析電路中各電流、電位的極性從而得到的極性；的極性→的極性→、、的疊加關(guān)系－－正反饋－－負(fù)反饋瞬時(shí)極性法1.3反饋類(lèi)型的判別+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓

——負(fù)反饋+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui+

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf加強(qiáng)了凈輸入電壓

——正反饋uoRFuiR2R1+–+–uoRFuiR2R1+–+–-+–A+–A1.3反饋類(lèi)型的判別凈輸入信號(hào)：

ui正半周時(shí),——負(fù)反饋RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–

ube

=ui-uf反饋電壓uf削弱了凈輸入電壓各電壓的實(shí)際方向如圖，+-1.3反饋類(lèi)型的判別（3）直流反饋和交流反饋的判別方法“看通路”，即看反饋是存在于直流通路還是交流通路。僅有直流反饋僅有交流反饋交、直流反饋共存僅有直流反饋1.3反饋類(lèi)型的判別（4）電壓反饋和電流反饋的判斷“輸出短路法”，假設(shè)將輸出端交流短路，如果反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋；否則為電流反饋。1.3反饋類(lèi)型的判別1.3反饋類(lèi)型的判別電流反饋電壓反饋電壓反饋電流反饋（5）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷“輸入短路法”，假設(shè)輸入端短路，若反饋信號(hào)(作用)消失，則為并聯(lián)反饋；反之為串聯(lián)反饋。1.3反饋類(lèi)型的判別viVCCRCvo+-+-RERB1RB2分立元件——判斷反饋極性若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在同一電極上，若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在兩個(gè)電極上，兩者極性相反為負(fù)反饋；

極性相同為正反饋。

兩者極性相同為負(fù)反饋；

極性相反為正反饋。1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧⊕⊕?⊕⊕?分立元件——判斷串、并聯(lián)反饋1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧反饋與輸入加在相同電極為并聯(lián)反饋反饋與輸入加在不同電極為串聯(lián)反饋輸入反饋輸入反饋輸入反饋輸入反饋分立元件——判斷電壓、電流反饋1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧共發(fā)射極電路從集電極引出為電壓反饋從發(fā)射極引出為電流反饋uoRL+–RLioiE1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo電壓并聯(lián)負(fù)反饋RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–電流串聯(lián)負(fù)反饋1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧1)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)分別加在兩個(gè)輸入端的時(shí)候，輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的極性相同時(shí)，是負(fù)反饋；極性相反時(shí)，是正反饋；2）輸入信號(hào)和反饋信號(hào)分別加在同一個(gè)輸入端的時(shí)候，輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的極性相同時(shí)，是正反饋；極性相反時(shí)，是負(fù)反饋。3)反饋電路直接從輸出端引出，是電壓反饋；從負(fù)載RL的靠近地端引出，是電流反饋；4)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)分別加在兩個(gè)輸入端，是串聯(lián)反饋；加在同一個(gè)輸入端，為并聯(lián)反饋；集成運(yùn)放負(fù)反饋電路1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋1.3反饋類(lèi)型的判別——技巧例5-1

電路如圖所示，試分析電路中通過(guò)哪些元件引入了級(jí)間反饋？各是什么類(lèi)型反饋？

1.3反饋類(lèi)型的判別例5-2

圖示電路有無(wú)引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？

3.若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？

1.若從第三級(jí)射極輸出，則電路引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？

2.若在第三級(jí)的射極加旁路電容，則反饋的性質(zhì)有何變化？作用？1.3反饋類(lèi)型的判別串聯(lián)電壓負(fù)反饋并聯(lián)電流負(fù)反饋uo1uiRuoRL+–A+–Auf+–uo1uiR+–uoRL+–A+–A1.3反饋類(lèi)型的判別viVCCRC1voVEERfRE2R1RC2RC3RsT1T2T3viVCCRC1voVEERER1RC2RC3RST1T2T3Rf電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋2.負(fù)反饋放大電路增益的

一般表達(dá)式及其估算2.1反饋放大電路增益的一般表達(dá)式Closed-loopGainandit’sEstimate

2.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式2.3深度負(fù)反饋放大電路增益的估算2.1反饋放大電路增益的一般表達(dá)式基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)-+閉環(huán)增益（closed-loopgain）：基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)-+反饋深度(feedbackdepth)：環(huán)路增益(loopgain)：反饋深度（或環(huán)路增益）是衡量反饋強(qiáng)弱的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其值直接影響電路性能。2.1反饋放大電路增益的一般表達(dá)式2.1反饋放大電路增益的一般表達(dá)式（1）若，稱(chēng)為深度負(fù)反饋。閉環(huán)放大倍數(shù)主要取決于反饋系數(shù)，與開(kāi)環(huán)增益幾乎無(wú)關(guān)。而反饋網(wǎng)絡(luò)多由電阻電容等組成，其值幾乎不受環(huán)境、溫度等因素的影響。所以采取深度負(fù)反饋措施，可以大大改善放大器放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。（2）若，則，即反饋放大器沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)，仍有輸出信號(hào)，此時(shí)放大電路處于自激振蕩狀態(tài)。2.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式（1）電壓串聯(lián)負(fù)反饋（Series-shunt）閉環(huán)電壓增益開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)：電壓反饋系數(shù)：2.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式（2）電壓并聯(lián)負(fù)反饋（Shunt-shunt）開(kāi)環(huán)互阻放大倍數(shù)：互導(dǎo)反饋系數(shù)：閉環(huán)互阻增益2.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式（3）電流串聯(lián)負(fù)反饋（Series-series）開(kāi)環(huán)互導(dǎo)放大倍數(shù)：互阻反饋系數(shù)：閉環(huán)互導(dǎo)增益2.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式（4）電流并聯(lián)負(fù)反饋（Shunt-series）開(kāi)環(huán)電流放大倍數(shù)：電流反饋系數(shù)：閉環(huán)電流增益2.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式四種負(fù)反饋組態(tài)的電壓放大倍數(shù)、反饋系數(shù)之比較輸出信號(hào)反饋信號(hào)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)電壓串聯(lián)式電壓放大倍數(shù)電壓并聯(lián)式互阻放大倍數(shù)電流串聯(lián)式互導(dǎo)放大倍數(shù)電流并聯(lián)式電流放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電流放大倍數(shù)根據(jù)反饋類(lèi)型確定F的含義，并計(jì)算F：分析步驟:若并聯(lián)反饋：將輸入端交流短路若串聯(lián)反饋：將輸入端交流開(kāi)路則反饋系數(shù)計(jì)算Af=1/F;確定Af=Xo/Xs含義，將Af轉(zhuǎn)換成Auf=Uo/UsF

=Xf/Xo計(jì)算此時(shí)Xo產(chǎn)生的Xf找出反饋網(wǎng)絡(luò)2.3深度負(fù)反饋放大電路增益的估算vsRC1vo+-+-RE1RLRC2RfRST1T2+-vf例5-3：圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算Aufs該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。解：將輸入端交流開(kāi)路，即將T1管射極斷開(kāi)：則因此2.3深度負(fù)反饋放大電路增益的估算例5-4：圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算Aufs該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器。解：將輸入端交流短路，即將T1管基極交流接地：則因此isRC1vo+-RLRC2RfRST1T2ifRE2io2.3深度負(fù)反饋放大電路增益的估算例5-5：分立元件組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)增益：閉環(huán)電壓增益：解：反饋系數(shù):由第二章知，該電路閉環(huán)電壓增益:2.3深度負(fù)反饋放大電路增益的估算3.負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響3.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性3.2改變輸入電阻和輸出電阻InfluenceonAmplifiersbyNegativeFeedback3.4減小非線性失真和抑制干擾3.3展寬頻帶3.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了(1+AF)倍基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)-+在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實(shí)數(shù)。放大倍數(shù)的相對(duì)變化量：引入負(fù)反饋后，在輸入信號(hào)一定的情況下，當(dāng)電路參數(shù)變化、電源電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，放大電路輸出信號(hào)的波動(dòng)減小。3.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性則有：同相，所以AF是正實(shí)數(shù)負(fù)反饋時(shí)，|1+AF|值愈大，負(fù)反饋?zhàn)饔糜鷱?qiáng)，Af也就愈小。射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數(shù)較低就是因?yàn)殡娐分幸肓素?fù)反饋。負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降到基本放大電路的3.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性例：設(shè)放大器開(kāi)環(huán)增益A為1000，求：反饋系數(shù)F使放大器的閉環(huán)增益Af為20，閉環(huán)增益的精確值？當(dāng)A變化25％時(shí)，Af變化多少？解：3.2改變輸入電阻和輸出電阻（1）對(duì)輸入電阻的影響引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)

對(duì)輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸入端的接法有關(guān)，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。引入串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻增大為無(wú)反饋時(shí)的（1＋AF）倍。3.2改變輸入電阻和輸出電阻串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。引入并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小為無(wú)負(fù)反饋時(shí)的1/。3.2改變輸入電阻和輸出電阻（2）對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸出端的接法有關(guān)，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。放大電路的輸出電阻定義為：3.2改變輸入電阻和輸出電阻引入電壓負(fù)反饋引入電壓負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻減小到無(wú)反饋時(shí)的。3.2改變輸入電阻和輸出電阻引入電流負(fù)反饋引入電流負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻增大到無(wú)反饋時(shí)的倍。3.2改變輸入電阻和輸出電阻結(jié)論1.反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。2.反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小；電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。3.負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度有關(guān)。3.3展寬頻帶由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)穩(wěn)定性，因而對(duì)于頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。設(shè)無(wú)反饋時(shí)放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為，上限頻率為fＨ；引入反饋系數(shù)為的負(fù)反饋后，放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為，上限頻率為fHf。假設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)3.3展寬頻帶放大電路閉環(huán)增益：閉環(huán)放大電路的上限頻率：同理，可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后，放大電路的下限頻率降低為無(wú)反饋時(shí)的1/。3.3展寬頻帶3dB3dBfLfHBfLffHfBff注意：通頻帶的擴(kuò)展是以降低增益為代價(jià)的。3.4減小非線性失真和抑制干擾xf負(fù)反饋減小了波形失真加入負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋Axixoxo大小略大略小略小略大接近正弦波預(yù)失真+–FxfxiA同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。小結(jié) 綜上所述，負(fù)反饋對(duì)放大器性能影響主要表現(xiàn)為：降低增益減小增益靈敏度（或提高增益穩(wěn)定性）改變電路輸入、輸出電阻減小頻率失真（或擴(kuò)展通頻帶）減小非線性失真4.

按需求引入反饋FeedbackDesign4.1引入負(fù)反饋的一般原則在電路輸出端若要求電路vo穩(wěn)定或Ro小應(yīng)引入電壓負(fù)反饋。若要求電路io穩(wěn)定或Ro大應(yīng)引入電流負(fù)反饋。在電路輸入端若要求Ri大或索取信號(hào)源電流小引入串聯(lián)負(fù)反饋。若要求Ri小或索取信號(hào)源電流大引入并聯(lián)負(fù)反饋。反饋效果與信號(hào)源內(nèi)阻RS的關(guān)系若采用RS較小的電壓源激勵(lì)應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋若采用RS較大的電流源激勵(lì)應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋4.2引入負(fù)反饋為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流，增強(qiáng)帶負(fù)載能力，應(yīng)引入什么反饋？為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么反饋？為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入什么反饋？為了使電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電壓信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電流信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？討論一：討論二：

在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負(fù)反饋？只可能引入電壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)的交流負(fù)反饋。4.2引入負(fù)反饋討論三：4.2引入負(fù)反饋試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。5.

負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性StabilityofFeedbackCircuits5.1自激的原因和產(chǎn)生條件5.2負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析5.3負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷5.4自激振蕩的消除方法5.1自激的原因和產(chǎn)生條件1.自激振蕩的現(xiàn)象

在不加輸入信號(hào)的情況下，放大電路仍會(huì)產(chǎn)生一定頻率的信號(hào)輸出。5.1自激的原因和產(chǎn)生條件2.產(chǎn)生自激振蕩的原因基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F+–×中頻時(shí)：高頻或低頻時(shí)，放大器產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180°時(shí)。為負(fù)反饋。變?yōu)檎答?。此時(shí)，若滿(mǎn)足則Xi=0，仍會(huì)有輸出信號(hào)。5.1自激的原因和產(chǎn)生條件3.自激振蕩條件自激振蕩反饋深度即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件（附加相移）閉環(huán)增益5.2負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析①附加相移由放大電路決定;②振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。因沒(méi)有滿(mǎn)足相位條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。因沒(méi)有滿(mǎn)足幅值條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。對(duì)于產(chǎn)生－180o附加相移的信號(hào)頻率，有可能滿(mǎn)足起振條件，故引入負(fù)反饋后可能振蕩。對(duì)于單管放大電路:對(duì)于兩級(jí)放大電路:對(duì)于三級(jí)放大電路:5.2負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析結(jié)論

三級(jí)或三級(jí)以上放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三個(gè)或三個(gè)以上的放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩。單級(jí)放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；兩級(jí)放大電路當(dāng)頻率趨于無(wú)窮大或趨于零時(shí)，滿(mǎn)足相位條件，但不滿(mǎn)足幅度條件，所以也不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；放大電路的級(jí)數(shù)越