引入负反馈，可以大大改善放大电路的性能。 模拟电子电路 第五章 放大电路中的反馈 引入负反馈，可以大大改善放大电路的性能。

第五章 放大电路中的反馈 §5.1 反馈的基本概念 §5.2 反馈的类型及分析方法 §5.3 负反馈对放大电路的影响

§5.1 反馈的基本概念 5.1.1 反馈的定义 凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为反馈。 若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。 这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是正反馈，反相是负反馈。

± 5.1.2 反馈电路框图 反馈网络 叠加 开环 放大器 输出 输入 闭环 取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器 反馈信号 实际被放大信号 开环 放大器 输出 输入 闭环 取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器 取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器 负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入电阻和输出电阻；扩展通频带，改善输出信号波形。

差值信号 基本放大 电路Ao 反馈回路F  + – 输入信号 输出信号 反馈信号 反馈电路的三个环节： 放大： 反馈： 叠加：

基本放大 电路Ao 反馈回路F  + – ——开环放大倍数 ——反馈系数 ——闭环放大倍数

基本放大 电路Ao 反馈回路F  + – 5.1.3 负反馈放大电路放大倍数的一般表达式： 反馈深度 定义：

负反馈放大器的闭环放大倍数 当AoF>>1时， 结论：当 AoF>>1 很大时，负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。

例： ud uf Rf Rf 、RE1组成反馈网络，反馈系数： + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 例： Rf ud uf Rf 、RE1组成反馈网络，反馈系数：

小结: 1、Xi、Xo、Xd、Xf可以是电压量，也可以是电流量。 2、反馈电路是基本放大器和反馈网络组成的闭环电路。 3、负反馈电路，Af= ，用于放大电路， 正反馈电路，Af= ，用于振荡器等。 Ao 1+AoF Ao 1-AoF

§5.2 反馈的类型及分析方法 5.2.1 反馈的类型 一、电压反馈和电流反馈 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。 §5.2 反馈的类型及分析方法 5.2.1 反馈的类型 一、电压反馈和电流反馈 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。 电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。 电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。 电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。

电压反馈采样的两种形式： RL uo RL uo 采样电阻很大

电流反馈采样的两种形式： RL io iE RL io iE Rf 采样电阻很小

二、串联反馈和并联反馈 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。 串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压比较。 并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较。 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。

并联反馈 串联反馈 i if ib uf ui ube ib=i-if ube=ui-uf

三、交流反馈与直流反馈 交流反馈：反馈只对交流信号起作用。 直流反馈：反馈只对直流起作用。 有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。 若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。 在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。

C 增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。 + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 Rf RE1 C 增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。 注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。

四、正反馈和负反馈 详见第5.1所述

增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。 + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 Rf RE1 C 增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。

五、负反馈的分类 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 用于改善放大电路性能 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

5.2.2 反馈类型的判别方法 分析步骤： 1. 找出反馈网络（电阻）。 2. 是交流反馈还是直流反馈？ 3. 是否负反馈？ 5.2.2 反馈类型的判别方法 分析步骤： 1. 找出反馈网络（电阻）。 2. 是交流反馈还是直流反馈？ 3. 是否负反馈？ 4. 是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）

注意：直流反馈中，输出电压指UCE，输出电流指IE或IC。 一、电压反馈与电流反馈判别方法： 从输出端看：按电路结构、采样形式、输出端短路法分析。 电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。 电流反馈一般从后级放大器的发射极采样。 注意：直流反馈中，输出电压指UCE，输出电流指IE或IC。 二、并联反馈与串联反馈判别方法： 从输入端看：按电路结构、反馈信号性质、比较形式分析。 并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。 串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极。

三、正反馈与负反馈的判别方法——瞬时极性法 假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。 如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化开始。 判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。

例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 uf ube uc1 ub2 uc2 + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 Rf 此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。 ube=ui-uf uc1 uo uf uo uc2 ub2

 分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。 + – C1 RB1 RC1 RB21 RB22 RC2 RE2 RE1 CE C3 C2 +EC uo ui T1 T2 Rf ube ube

 这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。 分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并且注意符号的使用规则。 如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。  当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是相位的关系。电路中两个信号的相位不是同相就是反相，因此若两个信号都上升，它们一定同相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。

uo if ib=i+if uo 例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。 +UCC RC ui uo i ib if 并联反馈 电压反馈 uo if ib=i+if uo 此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。

问题：三极管的静态工作点如何提供？能否在反馈回路加隔直电容？ +UCC RC C2 C1 Rf ui uo i ib if Rf 的作用： 1. 提供静态工作点。 2. 直流负反馈，稳定静态工作点。 3. 交流负反馈，稳定放大倍数。 问题：三极管的静态工作点如何提供？能否在反馈回路加隔直电容？ 不能！Rf为三极管提供静态电流！

iE2 uF iF iB iE2 iB2 例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 uC1 i iB uB2 iE2 uo ui RE2 Rf RE1 RC1 RC2 +UCC iE2 并联反馈 uC1 uB2 电流反馈 iE2 uF iF iB iE2 iB2 uC1 uB2

例4：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。 uo ui i iB iF uF RE2 Rf RE1 RC1 RC2 +UCC iE2 uC1 uB2 电流并联负反馈。对直流也起作用，可以稳定静态工作点。

ie ue ube=ui-ue ie ib 例5：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。 ube ie uo ui 1. 对交流信号： RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui ube ie 电流串联反馈 RE2对交流反馈不起作用 1. 对交流信号： ie ue ube=ui-ue ie ib RE1：电流串联负反馈。

2. 对直流信号： uo ui IE UE 反馈过程： IE UE=IE(RE1+RE2) UBE=UB–UE IE IB +UCC RC 2. 对直流信号： RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE RE1、RE2对直流均起作用，通过反馈稳定静态工作点。 反馈过程： IE UE=IE(RE1+RE2) UBE=UB–UE IE IB

例6：判断如图电路中RE3的负反馈作用。 ie3 uf ube1=ui–uf uc1 ie3 ib3 uc2 电流串联负反馈。 +UCC T1 T2 T3 RB1 RC1 RB2 RC2 RB3 RC3 RE3 ui ube1 uf ie3 ie3 uf ube1=ui–uf uc1 ie3 ib3 uc2 电流串联负反馈。

小结： 1、反馈类型：正反馈与负反馈；电压反馈与电流反馈；串联反馈与并联反馈；直流反馈与交流反馈。 2、负反馈放大电路的四种基本组态：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； 3、用瞬时极性法判别正反馈和负反馈。 4、按采样形式、电路结构、输出短路法判别电压反馈和电流反馈。 5、按电路结构、比较形式、反馈信号性质判别串联反馈和并联反馈。

5.2.3、负反馈放大电路放大倍数的计算 例： 一、微变等效电路法——方法一 电路比较简单时，可直接用微变等效电路分析。 UE IE uo RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE 一、微变等效电路法——方法一 电路比较简单时，可直接用微变等效电路分析。 例：

放大倍数稳定性的比较： 无负反馈时： =60时, Ao =-93 =50时, Ao =-77 有负反馈时： RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 放大倍数稳定性的比较： 无负反馈时： =60时, Ao =-93 =50时, Ao =-77 有负反馈时： =60时, AF =-19.4 =50时, AF =-18.6

(2) 放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体管的影响减小。 RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RE1=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k 性能比较： 无RF 有RF 放大倍数 -93 -19.4 输入电阻 1.52k 5.9k 输出电阻 5 k 5 k 结论: (1) 输入电阻提高了。 (2) 放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体管的影响减小。

二、分离法——方法二 从负反馈电路的闭环放大倍数的公式出发。 先计算Ao和F 。 计算AF。 例： UE IE uo ui +UCC RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE 例：

F- 0.1 / (5//5) =-0.04 与方法一的计算结果基本相同。 RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RC=5k RL=5k =60 EC=15V rbe=1.62 k F- 0.1 / (5//5) =-0.04 与方法一的计算结果基本相同。

三、深负反馈时放大倍数的估算法——方法三 RC RB1 RB2 RE1 RE2 CE C2 C1 +UCC uo ui UBE IE UB UE 例1： 与方法一比较： 若（1+  ）RF>> rbe, 则 在深度负反馈下，两种方法结果一致。

例2：射极跟随器 反馈形式：电压串联负反馈 RB +EC C1 C2 RE RL ui uo 性能： （1）放大倍数 1 （2）输入电阻大 （3）输出电阻小

放大倍数的近似计算： （1）用公式： 若 （1+  ）R´L>> rbe , 则AF 1 （2）用反馈放大器 进行计算： 因为uf = uo，所以F= uf / uo=1 AF = 1/F  1

小结： 1、计算负反馈放大电路放大倍数的方法有三种，微变等效法较精确。 2、分离法比较清晰，但有时计算F困难。 3、深负反馈估算法简单，但结果误差较大。

5.3 负反馈对放大电路的影响 基本放大 电路Ao 反馈回电路F  + – 负反馈电路的基本方程

一、对放大倍数的影响 Ao 开环放大倍数 AF 闭环放大倍数 反馈深度 定义：

中， (1) 同相，所以 则有： 负反馈使放大倍数下降。 (2) 引入负反馈使电路放大倍数的稳定性提高。 (3) 若 称为深度负反馈，此时 在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。

二、改善波形的失真 加反馈前 ui Ao uo 加反馈后 ud ui Ao F + –  uo uo uf 改善

三、对输入、输出电阻的影响 1. 串联负反馈使电路的输入电阻增加： 理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。 例如:射极输出器 理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。 2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小： 理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。

理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定输出电压。 3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小： 例如:射极输出器 理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定输出电压。 ro eso uo RL 放大电路空载时可等效右图框中为电压源： 输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。

4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加： 理解：电流负反馈目的是阻止io的变化，稳定输出电流。 ro iso io RL 放大电路空载时可等效为右图框中电流源： 输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。

四、对通频带的影响 引入负反馈使电路的通频带宽度增加： f A Bo Ao AF BF

小结： 1、直流负反馈可以稳定直流工作点；交流负反馈可以改善放大电路的性能。 2、电压负反馈可以稳定输出电压、减小输出电阻；电流负反馈可稳定输出电流，增大输出电阻。 3、串联负反馈可增大输入电阻，要求信号源为恒压源；并联负反馈减小输入电阻，要求信号源为恒流源。 4、负反馈只能减小自身产生的波形失真和噪声。 5、负反馈虽然降低了放大倍数，但使放大倍数更稳定，且通频带展宽了。

模拟电子电路 第五章 结束