第17章 电子电路的反馈 17.1 反馈的基本概念 17.2 放大电路的负反馈 17.3 振荡电路的正反馈

17.1 反馈的基本概念 17.1.1 正反馈和负反馈 一.什么是反馈 反馈定义 17.1 反馈的基本概念 17.1.1 正反馈和负反馈 一.什么是反馈 反馈定义 在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施（或过程） ——称为反馈。

对“反馈”概念的理解关键要注意两点： （1）在输出端与输入端之间必须建立起通路； （2）输出量作用回输入端后，必须对输入量产生一定的影响。 把输出端与输入端相连，并有输出量对输入信号产生影响的一定电路形式，常被称为反馈通路。

反馈的一般方框图： 功能：放大输入信号 基本放大电路的输入量称为净输入量，它不仅决定于输入信号（输入量），还与反馈信号（反馈量）有关。 功能：传输反馈信号

反馈放大电路的方框图 净输入信号 输出信号 + 基本放大 电路A 反馈 电路F – 输入信号 反馈信号 反馈系数 反馈放大电路的三个环节： 基本放大电路 反馈电路 放大倍数 比较环节

反馈放大电路的方框图 反馈 电路F – 基本放大 电路A + 净输入信号 若三者同相，则 Xd = Xi – Xf 可见 Xd < Xi ，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用（负反馈）。

二. 正反馈和负反馈 根据反馈极性的不同，分为： 正反馈： 反馈信号增强了外加输入信号的作用，使得净输入量增加，最终使AF↑。 负反馈： 二. 正反馈和负反馈 根据反馈极性的不同，分为： 正反馈： 反馈信号增强了外加输入信号的作用，使得净输入量增加，最终使AF↑。 负反馈： 反馈信号削弱了外加输入信号的作用，使得净输入量减小，最终使AF↓。

在很多放大电路中，常常是交、直流反馈都有。 三.直流反馈和交流反馈 根据反馈信号本身的交直流性质，分为： 直流反馈： 反馈量中只含有直流量，或者说，只在直流通路中存在的反馈。 交流反馈： 反馈量中只含有交流量，或者说，只在交流通路中存在的反馈。 在很多放大电路中，常常是交、直流反馈都有。

（3）根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同，可分为： 电压反馈： 反馈信号取自输出电压。 电流反馈： 反馈信号取自输出电流。

（4）根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式的不同，可分为： 思考题： 为什么输入回路中以电压形式求和时为串联反馈，以电流形式求和时为并联反馈？ 串联反馈： 反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和（即反馈信号与输入信号串联）。 并联反馈： ∵串联时电流相等，是电压相加；并联时电压相等，是电流相加。 反馈信号与输入信号在输入回路中以电流形式求和（即反馈信号与输入信号并联）。

es 反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。 例： +UCC +UCC RB1 RC RB RE RL + +UCC ui uo – es RB +UCC C1 C2 RE RL ui + – uo RS 通过RE 将输出电流 反馈到输入 通过RE 将输出电压 反馈到输入

17.1.2 正反馈与负反馈的判别方法 （1）有无反馈的判断 Y： 有反馈 原则：是否有反馈通路影响净输入量 N： 无反馈 17.1.2 正反馈与负反馈的判别方法 （1）有无反馈的判断 Y： 有反馈 原则：是否有反馈通路影响净输入量 N： 无反馈 例如：判断下面各电路图中有无反馈？ 无反馈 有反馈 无反馈

17.1.2 正反馈与负反馈的判别方法 （2）正、负反馈的判断 采用瞬时极性法来判断。 17.1.2 正反馈与负反馈的判别方法 （2）正、负反馈的判断 采用瞬时极性法来判断。 设接“地”参考点的电位为零，某点对在某瞬时电位高于“地” ，该点交流电位的瞬时极性为正。

利用瞬时极性法判断负反馈 (1)设基极瞬时极性为正，根据集电极瞬时极性与基极相反、发射极(接有发射极电阻而无旁路电容时)瞬时极性与基极相同的原则，标出相关各点的瞬时极性。 － + + +

－ － 利用瞬时极性法判断负反馈 + +   (2)若反馈信号与输入信号加在同一电极上， (3)若反馈信号与输入信号加在两个电极上， 两者极性相反为负反馈； 两者极性相同为负反馈； 极性相同为正反馈。 极性相反为正反馈。

利用瞬时极性法判断负反馈 RF ui – R1 + uo R2 uo + R2 R1 ui – 判断原则： 反馈信号使净输入 信号减小—负反馈 uo RF ui R2 R1 + –   R1 R2 uo +  –  ui 反馈信号使净输入 信号增大—正反馈 判断原则： （a）反馈量与输入量在不同输入端，极性相同→为负反馈；反之，为正反馈。

利用瞬时极性法判断负反馈 uo RF ui R2 R1 + – 判断原则： 反馈信号使净输入 信号减小—负反馈 uo RF ui R2 R1 + –   － － 判断原则： （b）反馈量与输入量在同一输入端，极性相反→为负反馈；反之，为正反馈。

17.2 放大电路中的负反馈 17.2.1 负反馈的类型 1. 反馈的分类 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。 17.2 放大电路中的负反馈 17.2.1 负反馈的类型 1. 反馈的分类 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。 引入直流 负反馈的目的：稳定静态工作点 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能 交流反馈：反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递交流信号。

正反馈：反馈增强净输入信号， 使放大倍数提高。 17.2 放大电路中的负反馈 17.2.1 负反馈的类型 1. 反馈的分类 负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。 正反馈：反馈增强净输入信号， 使放大倍数提高。 在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。 在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。

2. 负反馈的类型 1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。 如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。 电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。 电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。

2) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的 不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为串联反馈。 反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为并联反馈。 串联反馈使电路的输入电阻增大， 并联反馈使电路的输入电阻减小。

负反馈的类型 电压串联负反馈 电压并联负反馈 交流反馈 电流串联负反馈 负反馈 电流并联负反馈 直流反馈 稳定静态工作点

17.2 放大电路中的负反馈 － 17.7.1 负反馈的类型  i1 if id uo RF ui R2 R1 + – RL 17.2 放大电路中的负反馈 17.7.1 负反馈的类型 i1 if id uo RF ui R2 R1 + –   RL 设输入电压 ui 为正，  各电流的实际方向如图 － 差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值电流) ——负反馈 反馈电流 取自输出电压——电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较——并联反馈 特点：输入电阻低、输出电阻低

17.2 放大电路中的负反馈 17.7.1 负反馈的类型 1. 串联电压负反馈   RF 设输入电压 ui 为正， uf – + 17.2 放大电路中的负反馈 17.7.1 负反馈的类型 1. 串联电压负反馈 uo RF ui R2 R1 + –   RL 设输入电压 ui 为正， + – uf ud 各电压的实际方向如图  差值电压 ud =ui – uf  uf 削弱了净输入电压(差值电压) ——负反馈 反馈电压 取自输出电压——电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 ——串联反馈

17.2 放大电路中的负反馈 － 2 并联电压负反馈  i1 if id 设输入电压 ui 为正， uo RF ui R2 R1 + – 17.2 放大电路中的负反馈 2 并联电压负反馈 i1 if id 设输入电压 ui 为正， uo RF ui R2 R1 + –   RL 各电流的实际方向如图  － 差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值电流) ——负反馈 反馈电流 取自输出电压——电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较——并联反馈

3. 串联电流负反馈   设输入电压 ui 为正， uo ui R2 RL + – io R + – uf ud 各电压的实际方向如图   io R + – uf ud   各电压的实际方向如图 差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压(差值电压) ——负反馈 反馈电压 uf =Rio 取自输出电流 ——电流反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 ——串联反馈

－ 4. 并联电流负反馈  i1 if id RF R1 ui R2 RL + – io R 设输入电压 ui 为正，   io R 设输入电压 ui 为正，  各电流的实际方向如图 － 差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值电流) ——负反馈 反馈电流 取自输出电流——电流反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 ——并联反馈

－ 4. 并联电流负反馈  i1 if id RF R1 ui R2 RL + – io R 设输入电压 ui 为正，   io R 设输入电压 ui 为正，  各电流的实际方向如图 － 差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差值电流) ——负反馈 反馈电流 取自输出电流——电流反馈 特点：输出电流 io 与负载电阻RL无关 ——反相输入恒流源电路

运算放大器电路反馈类型的判别方法： 1. 反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈； 2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈； 3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；极性相反时，是正反馈； 4. 对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时，是负反馈；否则是正反馈。。

－ －    例1： 试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。 串联电压负反馈 uo + ui R + –   uo RL A1 A2  － －   uf + – 解： 先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号； 因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出，所以是电压反馈； 因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，所以是串联反馈； 因输入信号和反馈信号的极性相同，所以是负反馈。

－    例2： 试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。 并联电流负反馈 uo – uo1 ui R +  –  uo RL A1 A2   －  i1 if id 解： 因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻RL的靠近“地”端引出的，所以是电流反馈； 因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以是并联反馈; 因净输入电流 id 等于输入电流和反馈电流之差，所以是负反馈。

3. 负反馈类型的判别步骤 1) 找出反馈网络（一般是电阻、电容）。 2) 判别是交流反馈还是直流反馈？ 3) 判别是否负反馈？ 4) 是负反馈！判断是何种类型的负反馈？

RB1 RC C1 C2 RB2 RE RL + +UCC ui uo – RS eS 例1： 发射极电阻RE为 输入回路与输出 回路所共有，所 以RE是反馈元件。 1) 判别反馈元件（一般是电阻、电容） (1) 连接在输入与输出之间的元件。 (2) 为输入回路与输出回路所共有的元件。

RB1 RC C1 C2 RB2 RE RL + ui uo – RS eS 例1： 2) 判断是交流反馈还是直流反馈 RB1 RC C1 C2 RB2 RE RL + +UCC ui uo – RS eS 交、直流分量的信 号均可通过 RE，所以RE引入的是交、直流反馈。 ＣE 如果有发射极旁路电容， RE中仅有直流分量的信号通过 ，这时RE引入的则是直流反馈。

例1： 3) 判断反馈类型 ——串联电流负反馈 RB1 RC C1 C2 RB2 RE RL + +UCC ui uo – RS eS ui 与 uf 串联,以电压形式比较 ——串联反馈 + – 净输入信号： ube ube = ui - uf + uf – ui正半周时,uf也是正半周,即两者同相 ie Ube = Ui - Uf 可见 Ube < Ui , 反馈电压Uf 削弱了净输入电压 ——负反馈 uf = ie RE  ic RC uf 正比于输出电流——电流反馈

结论： 反馈类型 —— 串联电流负反馈 RB1 RC C1 C2 RB2 RE RL + +UCC ui uo – RS eS 反馈过程： Ic Uf Ube ib + – ube Ic  + uf – uf  ic RC Ube = Ui - Uf 电流负反馈具有稳定输出电流的作用

电阻 RF连接在输入与输出之间，所以RF是反馈元件。 例2： 1) 判反馈元件 +UCC RC C1 RF + – RS C2 RL eS ui uo 电阻 RF连接在输入与输出之间，所以RF是反馈元件。 2) 判断是交流反馈还是直流反馈 交、直流分量的信号均可通过 RF， 所以 RF引入的是交、直流反馈。

ii 正半周时，if 也是正半周，即两者同相 例2： 3) 判断反馈类型 ——并联电压负反馈 +UCC RC C1 RF + – RS C2 RL eS ui uo ii 与 if 并联，以电流形式比较 ——并联反馈 if ii ib 净输入信号： ib = ii - if ii 正半周时，if 也是正半周，即两者同相 Ib = Ii - If 可见 Ib < Ii , 反馈电流 If 削弱了净输入电流 ——负反馈 if 与 uo反相 if 正比于输出电压——电压反馈

例2： 反馈类型 ——并联电压负反馈 RC C1 RF RS C2 RL eS ui uo if 反馈过程： ii ib Uo if +UCC RC C1 RF + – RS C2 RL eS ui uo if 反馈过程： ii ib Uo if ib ic Uo Ib = Ii - If 电压负反馈具有稳定输出电压的作用

判断串、并联反馈 ii ib if ube ui uf ib= ii – if ube= ui – uf 反馈到基极为并联反馈 + – ui ube ib ii if + – uf ib= ii – if ube= ui – uf 反馈到基极为并联反馈 反馈到发射极为串联反馈

判断电压、电流反馈 共发射极电路 RL io iE uo RL + – 从集电极引出为电压反馈 从发射极引出为电流反馈

判断反馈类型的口诀： 共发射极电路 集出为压，射出为流， 基入为并，射入为串。 共集电极电路为典型的电压串联负反馈。

RB1 RC1 C1 RB2 RE1 RS RF RC2 CE2 RE2 RL T1 例3：判断图示电路中的负反馈类型。 RB1 RC1 C1 RB2 RE1 + – RS RF RC2 CE2 C2 RE2 RL +UCC T1 T2 es ui uo 解: RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈； RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反馈。 RE1对本级引入串联电流负反馈。

－ － 例3：判断图示电路中的负反馈类型。 RB1 RC1 C1 RB2 RE1 RS RF RC2 CE2 RE2 RL T1 T2 es + – RS RF RC2 CE2 C2 RE2 RL +UCC T1 T2 es ui uo + － + －  T2集电极的 反馈到T1的发射极，提高了E1的交流电位，使Ube1减小，故为负反馈； 反馈从T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压引入到T1的发射极，是串联反馈。 解: RE1、RF引入越级串联电压负反馈。

× 例4：如果RF不接在T2 的集电极，而是接C2与RL 之间，两者有何不同 ？ RB1 RC1 C1 RB2 RE1 RS RF RC2 + – RS RF RC2 CE2 C2 RE2 RL +UCC T1 T2 es ui uo × 解: 因电容C2的隔直流作用，这时RE1、RF仅 引入交流反馈。

－ － 例5：如果RF的另一端不接在T1 的发射极，而是接在它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈 ？ RB1 RC1 C1 RB2 RE1 + – RS RF RC2 CE2 C2 RE2 RL +UCC T1 T2 es ui uo + － + －  解: T2集电极的 反馈到T1的基极，提高了B1的交 流电位，使Ube1增大，故为正反馈； 这时RE1、RF引入越级正反馈。

17.2. 2 负反馈对放大电路性能的影响 反馈 电路F – 基本放大 电路A + 开环 放大倍数 闭环 放大倍数 反馈放大电路的基本方程 17.2. 2 负反馈对放大电路性能的影响 反馈 电路F – 基本放大 电路A + 开环 放大倍数 闭环 放大倍数 反馈放大电路的基本方程 反馈系数 净输入信号

1. 降低放大倍数 同相，所以 AF 是正实数 负反馈时， 则有： 负反馈使放大倍数下降。 (参见教材P135例题) | 1+AF| 称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，Af也就愈小。 射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。

2.提高放大倍数的稳定性 引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。 放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍，其稳定性提高1+|AF|倍。 若|AF| >>1，称为深度负反馈，此时： 在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。

例：|A|=300，|F|=0.01。

 小 ui A uo 大 ud ui uo A uf F 3. 改善波形失真 加反馈前 正弦波 略小 加反馈后 略大 略大 接近正弦波 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。

4.展宽通频带 引入负反馈使电路的通频带宽度增加 f |Au| O 无负反馈 有负反馈 BW BWf

例：中频放大倍数 |A0| =10³，反馈系数 |F| = 0.01 在原上限、下限频率处 说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频带内，即通频带加宽了。

在同样的 ib下，ui= ube + uf > ube，所以 rif 提高。 5. 对输入电阻的影响 1) 串联负反馈 使电路的输入电阻提高 ui ube ib + – 无负反馈时： uf + – 有负反馈时： 在同样的 ib下，ui= ube + uf > ube，所以 rif 提高。

在同样的ube下，ii = ib + if > ib，所以 rif 降低。 使电路的输入电阻降低 2) 并联负反馈 ii ib ube + – 无负反馈时： if 有负反馈时： 在同样的ube下，ii = ib + if > ib，所以 rif 降低。

6.对输出电阻的影响 1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低 电压负反馈具有稳定输出电压的作用， 即有恒压输出特性，故输出电阻降低。 2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高 电流负反馈具有稳定输出电流的作用， 即有恒流输出特性，故输出电阻提高。

17章 结束 本章习题： A、17.2.1、7.2.2、17.2.3、17.2.4 B、17.2.6、17.2.12

+ + + 例6： +UCC (a) + +UCC (b) + – – + + – – + RF 、CF : 交流电压并联负反馈 RB C2 RC2 RC1 CE2 RE2 C1 CF (b) RC2 RC1 RF1 C2 + – + RF – C + + + – RE2 + – RE1 R1 RF2 + CE2 R2 RF 、CF : 交流电压并联负反馈 RF1、RE1: 交直流电压串联负反馈 RF2(R1、R2): 直流反馈 RE2: 直流反馈 （稳定静态工作点）

+ (d) – – + – + – – – – – 正反馈 电流并联负反馈 两个470k 两个2k电阻 构成交直流反馈 20F + 470k 600 3.9k 50F 2k 470 100F 30k 3DG6 (c) +6V + (d) 50k 2k 8k 3k 50F +20V – – + – + – – – – – 正反馈 电流并联负反馈 两个470k 两个2k电阻 构成交直流反馈