第七章反馈放大电路.ppt

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1、7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.2 负反馈放大电路的方框图及增负反馈放大电路的方框图及增 益的一般表达式益的一般表达式7.3 负反馈对放大电路性能的改善负反馈对放大电路性能的改善7.4 负反馈放大电路的分析方法负反馈放大电路的分析方法7.5 负反馈放大电路的稳定问题负反馈放大电路的稳定问题学习指导学习指导小结小结作业作业反馈在电子电路中应用极为广泛。按照极性的不同，反馈可分为负反馈和正反馈两种类型，它们在电子电路中的作用不同。在所有实用的放大电路中都要适当地引入负反馈，用以改善放大电路的一些性能指标。正反馈会造成放大电路的工作不稳定，但在波形产生（即振荡）电路中则要引入正反

2、馈，以满足自激振荡的件。主要内容:(1)反馈的基本概念、分类及特点 (2)负反馈对放大电路性能的影响 (3)负反馈放大电路的稳定问题学习指导学习指导 基本要求:(1)正确理解反馈的基本概念，负反馈放大电路增益的一般表达式，4种反馈组态及其特点。(2)能用瞬时极性法判别正、负反馈及反馈类型，正确解释负反馈对放大电路性能的影响。(3)近似计算深度负反馈放大电路的增益。(4)了解负反馈放大电路产生自激的原因和条件，能用稳定裕度的概念分析反馈放大电路的稳定性。学习目标:会看，会判断反馈的类型和极性,会定性分析其作用。会引，会根据需要正确引入反馈。会算，会估算深度负反馈放大电路的闭环增益。会消振，会通过

3、实验调试消除反馈放大电路中的自激振荡。学习方法学习方法:反馈放大电路是本课程的重点，也是难点。为达到本章的学习目标，首先必须针对几个电路实例，深入掌握一些重要的基本概念，如反馈、反馈网络、反馈信号、净输入信号、开环与闭环、直流和交流反馈、负反馈和正反馈(即反馈的极性)、电压和电流反馈、串联和并联反馈。在此基础上，用瞬时极性法、输出短路法等方法判断反馈的极性和反馈的类型，掌握负反馈对放大电路性能的影响，并以此为依据引入符合要求的反馈。不仅要会定性分析反馈，还要会定量计算，这样才能更加深入地理解在放大电路中引入负反馈的重要性。基本公式 表明了开环和闭环增益之间的关系。它是在中频区推导出来的，其中的

4、（1+）决定了反馈对放大电路性能的影响程度，在 的条件下，可由 估算放大电路的闭环增益 。负反馈放大电路中的自激振荡是必须要加以消除的，因此，要清楚自激振荡产生的原因及条件，从而懂得如何消除自激振荡。7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类 7.1.1 基本概念基本概念 7.1.2 四种类型的反馈组态四种类型的反馈组态1 1.反馈反馈2 2.内部反馈和外部反馈内部反馈和外部反馈3.3.正反馈与负反馈正反馈与负反馈4.4.级间反馈与本级反馈级间反馈与本级反馈5.5.交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈 6.6.串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈7.7.电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反

5、馈1.1.电压串联负反馈电压串联负反馈2.2.电流并联负反馈电流并联负反馈3.3.电压并联负反馈电压并联负反馈4.4.电流串联负反馈电流串联负反馈5.5.电压和电流负反馈的特点电压和电流负反馈的特点6.6.信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响7.7.四种反馈组态中各信号量的比较四种反馈组态中各信号量的比较放大电路放大电路A输入信号输入信号（Ui或或Ii）输出信号输出信号（Uo或或Io）反馈网络反馈网络F反馈信号反馈信号（Uf或或If）将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路的将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路的 输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到输入回路，与原输入信号相加

6、或相减后再作用到放大电路的输入端。放大电路的输入端。+反馈反馈:正向传输正向传输反向传输反向传输放大电路有反馈也称放大电路有反馈也称闭环闭环放大电路无反馈也称放大电路无反馈也称开环，开环，7.1.1 基本概念基本概念1.反馈反馈7.1.1 基本概念基本概念1.反馈反馈 将电子系统输出回路的电量(电压或电流)，送回到输入回路的过程称之为反馈。反馈通路信号反向传输的渠道开环开环 无反馈通路无反馈通路闭环闭环 有反馈通路有反馈通路反馈通路反馈通路（反馈网络）（反馈网络）信号的正向传输信号的正向传输判断有无反馈的方法：看有无联系输出和输入的电路元素。7.1.1 基本概念基本概念hfeibicvceIb

7、vbehrevcehiehoe内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈2.内部内部 反馈和外部反馈反馈和外部反馈7.1.1 基本概念基本概念3.正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后：输入量不变时，引入反馈后输出量变大输出量变大了。了。负反馈负反馈：输入量不变时，引入反馈后：输入量不变时，引入反馈后输出量变小输出量变小了。了。另一角度另一角度正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。判判别别方方法法：瞬瞬时时极极性性法法。即即在在电电路路中中，从从输输入入端端开开始始，沿沿着着信信号号流流向向，标标出出某某一一时时刻刻有有关关节节点点电电压

8、压变变化化的的斜斜率率（正正斜斜率率或或负负斜率，用斜率，用“+”、“-”号表示）。号表示）。动画一例例(+)(+)(-)(-)(-)净输入量净输入量(+)(+)(-)(-)净输入量净输入量负反馈负反馈正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路级间反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)净输入量净输入量级间负反馈级间负反馈反馈通路反馈通路本级反馈通路本级反馈通路4.级间反馈与本级反馈级间反馈与本级反馈7.1.1 基本概念基本概念5.交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈(+)(+)(+)(+)交、直流负反馈交、直流负反馈(+)交流正反馈交流正反馈判别方法判别方法：根据反馈到输入

9、端的信号是交流，还是直流，：根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。它取决于反馈通路。或同时存在，来进行判别。它取决于反馈通路。引入直流负引入直流负反馈的目的反馈的目的主要是主要是稳定稳定静态工作点静态工作点引入交流负反馈的引入交流负反馈的目的主要是目的主要是改善放改善放大电路的性能大电路的性能增加隔直电容增加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。注：本电路中注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C7.1.1 基本概念基本概念5.交流反馈与

10、直流反馈交流反馈与直流反馈增加旁路电容增加旁路电容C后，后，Rf只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE17.1.1 基本概念基本概念5.交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈输入端：反馈信号在输入端的联接分为输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联串联和和并联并联两种方式。两种方式。并联：反馈量并联：反馈量输入量输入量接于同一输入端。接于同一输入端。接于不同的输入端。接于不同的输入端。串联：反馈量串联：反馈量输入量输入量7.1.1 基本概念基本概念6.串联串联反馈与并联反馈反馈与并联反馈并联反馈串联反馈7

11、.1.1 基本概念基本概念6.串联串联反馈与并联反馈反馈与并联反馈 输输出出端端：反反馈馈信信号号在在输输出出端端分分为为取取电电压压和和取取电电流流两种方式。两种方式。7.1.1 基本概念基本概念7.电压电压反馈与电流反馈反馈与电流反馈判别方法判别方法电压：将电压：将负载负载短路，反馈信号为零。短路，反馈信号为零。电流：将电流：将负载负载短路，反馈信号仍然存在。短路，反馈信号仍然存在。电压反馈电流反馈7.1.1 基本概念基本概念7.电压电压反馈与电流反馈反馈与电流反馈反馈类别的小结反馈类别的小结反馈信号的极性反馈信号的极性正反馈：正反馈：负反馈：负反馈：反馈信号使放大器的净输入信号增强反馈信

12、号使放大器的净输入信号增强反馈信号使放大器的净输入信号减小反馈信号使放大器的净输入信号减小反馈信号的属性反馈信号的属性直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈混合反馈混合反馈反馈的取样信号反馈的取样信号电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈在输入端的引入方式反馈在输入端的引入方式并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈7.1.1 基本概念基本概念负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点7.1.2 四种类型的反馈组态四种类型的反馈组态重点讨论重点讨论交流负反交流负反馈的四

13、种馈的四种组态组态3.3.是否负反馈？是否负反馈？4.4.是负反馈！那么是何种类型的负是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）反馈？（判断反馈的组态）1.1.找出反馈网络（电阻）找出反馈网络（电阻）2.2.是交流反馈还是直流反馈？是交流反馈还是直流反馈？7.1.2 四种类型的反馈组态四种类型的反馈组态反馈类型的分析步骤反馈类型的分析步骤动画二动画三1 1、电压串联负反馈、电压串联负反馈 判断反馈的类型判断反馈的类型1.找出反馈网络找出反馈网络 Rf 和和Re12.判断反馈的类型判断反馈的类型+-Uf+-Udi(3)将输出对地短路，反馈消失，因此是将输出对地短路，反馈消失，因此是电压

14、反馈电压反馈。(4)输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号分别分别加在三极管的加在三极管的b b、e e，为，为串联反馈。串联反馈。(2)假定输入电压的瞬时假定输入电压的瞬时极性为正，极性为正，反馈电压的反馈电压的瞬时极性也为正，瞬时极性也为正，U Udidi=U Ui i-U-Uf f U Ui i,因此是因此是负反负反馈。馈。+-+(1)电路中无电容，因电路中无电容，因此是此是交直流反馈交直流反馈电路1 判断反馈的类型判断反馈的类型 R Rf f和和R Re1e1组成两级放大电组成两级放大电路的交直流电压串联负反路的交直流电压串联负反馈。馈。R Re1e1又是又是T T1 1本级的电流本级的

15、电流串联负反馈串联负反馈 R Re2e2是是T T2 2本级的电流串本级的电流串联负反馈联负反馈称为级间反馈称为级间反馈电路中存在三个反馈环，分析时以级间反馈作为主要反馈环。电路中存在三个反馈环，分析时以级间反馈作为主要反馈环。1 1、电压串联负反馈、电压串联负反馈电路1+-Uf+-Udi 方框图方框图+-UiRbAU+-UdiRc+-Uo-FURe+UfRf1 1、电压串联负反馈、电压串联负反馈电路1+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rfubeube三极管的集电三极管的集电极与基极相位极与基极相位相反相反电压串联负反馈电路2负反馈uouf

16、ube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf电路2电压负反馈的重要特电压负反馈的重要特点是电路的点是电路的输出电压输出电压趋于维持恒定。趋于维持恒定。电路3+运放输出的极性与同相输入端的极性相同，与反相输入端的极性相反。电压串联负反馈负反馈电路4+-+电压串联负反馈负反馈2 2、电流并联负反馈、电流并联负反馈 判断反馈的类型判断反馈的类型1.1.找出反馈网络找出反馈网络Rf 和和Re22.2.判断反馈的类型判断反馈的类型(3)(3)将输出对地短路，反馈仍存在，因此是将输出对地短路

17、，反馈仍存在，因此是电流反馈电流反馈。(4)(4)输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号都都加在三极管的基极，故为加在三极管的基极，故为并联反馈并联反馈(2)(2)由瞬时极性法可判断：由瞬时极性法可判断：I If f的方向由输入流入的方向由输入流入R Rf f，I Ididi=I=Ii i-I If fIIi i，因此是因此是负反馈负反馈。+-(1)(1)电路中无电容，因此是电路中无电容，因此是交直流反馈交直流反馈。IoIiIdiIf反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。电路1+-UiAIIdiRc2BIRfRe2IoIiIf 方框图方框图电流反馈电流反馈并

18、联反馈并联反馈iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2电路2+-负反馈负反馈电流并联电流并联负反馈负反馈电流负反馈的电流负反馈的重要特点是电重要特点是电路的路的输出电流输出电流趋于维持恒定。趋于维持恒定。电路3+-isiIiIDiFioiID=iI-iF电流并联负反馈负反馈+-+-isiB1iFio电流并联负反馈负反馈iB1=is-iF电路4IoEC3 3、电压并联负反馈、电压并联负反馈 判断反馈的类型判断反馈的类型1.1.找出反馈网络找出反馈网络Rf2.2.判断反馈的类型判断反馈的类型(3)(3)将输出对地短路，反

19、馈消失，因此是将输出对地短路，反馈消失，因此是电压反馈电压反馈。(4)(4)输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号都都加在三极管的基极，故为加在三极管的基极，故为并联反馈并联反馈。(2)(2)由瞬时极性法可判断：由瞬时极性法可判断：I If f的方的方向由输入流入向由输入流入R Rf f，I Ididi=I=Ii i-I-If f I Ii i，因此是因此是负反馈负反馈。+-(1)(1)电路中无电容，因此是电路中无电容，因此是交直流反馈交直流反馈。If反馈信号与输入信号是反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。电流相加减的关系。电路1+-UiARIdiRc2BGRfIiIf+-UoIoEC 方框图

20、方框图+-isiIiIDiFiID=iI-iF电压并电压并联负反联负反馈馈负反馈电路24 4、电流串联负反馈、电流串联负反馈UoUiEC 判断反馈的类型判断反馈的类型1.1.找出反馈网络找出反馈网络即与输入回路有关，又与输即与输入回路有关，又与输出回路有关的网络。出回路有关的网络。ReIoUfUdi2.2.判断反馈的类型判断反馈的类型判断是电压反馈还是电流反馈判断是电压反馈还是电流反馈电压反馈：电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比例；反馈信号的大小与输出电压成比例；电流反馈：电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例。反馈信号的大小与输出电流成比例。由电路知由电路知U Uf f=I Io oR

21、 Re e，与输出电流与输出电流IoIo成正比，因此是成正比，因此是电流反馈电流反馈电路1 判断反馈的类型判断反馈的类型2.2.判断反馈的类型判断反馈的类型 判断是判断是串联反馈串联反馈还是还是并联反馈并联反馈 反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极，则为电极，则为并联反馈并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的；反之，加在放大电路输入回路的两个电极，则为两个电极，则为串联反馈串联反馈。反馈信号与输入信号是反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。电流相加减的关系。反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。是电压相加减的关系。对

22、于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在输对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基入三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极，另一个加在发射极则为串联反馈。极，另一个加在发射极则为串联反馈。UoUiECIoUfUdi 电路中输入信号电路中输入信号U Ui i加在基极，反馈信号加在基极，反馈信号U Uf f加在发加在发射极，因此是射极，因此是串联反馈串联反馈瞬时极性法瞬时极性法：在放大电路的输入端，假设一个输入信号的在放大电路的输入端，假设一个输入信号的电压极性，可用电压极性，可用“+”、“-”。按信号传输方向经基本放大器按信号传输方向

23、经基本放大器反馈网络反馈网络判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时电压极性。电压极性。如果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使净输入减小，则，则为为负反馈负反馈；反之为正反馈。；反之为正反馈。电流串联负反馈电流串联负反馈 判断反馈的类型判断反馈的类型2.2.判断反馈的类型判断反馈的类型 判断是判断是正反馈正反馈还是还是负负反馈反馈UoUiECIoUfUdi+-+Udi=Ui-UfUi即由于反馈的引入削弱了净输入信号，因此是即由于反馈的引入削弱了净输入信号，因此是负反馈负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈 判断反馈的类型判断反

24、馈的类型2.2.判断反馈的类型判断反馈的类型判断是判断是直流反馈直流反馈还是还是交流反馈交流反馈电容观察法：电容观察法：反馈通路如存在隔直电容，则为交流反馈反馈通路如存在隔直电容，则为交流反馈反馈通路如存在旁路电容，则为直流反馈反馈通路如存在旁路电容，则为直流反馈反馈通路不存在电容，则为交直流混合反馈反馈通路不存在电容，则为交直流混合反馈UoUiECIoUfUdi显然，反馈为显然，反馈为交直流混合反馈交直流混合反馈综合前面分析可知：综合前面分析可知：该电路反馈元件该电路反馈元件Re引入的是交直流、电流串联负反馈引入的是交直流、电流串联负反馈UoUiUfUdi 方框图方框图+-UiRbBRRe+

25、-UfAG+-UdiRc由交流通由交流通路得到路得到UoUiECIoUfUdiIo电路2vS+vIvFvIDvID=vI-vF电流串联负反馈负反馈电路3vS+-+vFiDiSvgs=vI-vF电流串联负反馈负反馈A.电压串联负反馈电压串联负反馈RL vO vF vID vO 电压负反馈：稳定输出电压电压负反馈：稳定输出电压5.电压和电流负反馈的特点电压和电流负反馈的特点RL iO iF iID iO 电流负反馈：稳定输出电流电流负反馈：稳定输出电流B.电流并联负反馈电流并联负反馈6.信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响vID=vI-vF 要要想想反反馈馈效效果果明明显显，就就要要求求v

26、 vF F变变化化能能有有效效引引起起v vIDID的的变变化化。则则v vI I最最好好为为恒恒压压源源，即即信信号号源源内阻内阻R RS S越小越好。越小越好。iID=iI-iF 要要想想反反馈馈效效果果明明显显，就就要要求求i iF F变变化化能能有有效效引引起起i iIDID的的变变化化。则则i iI I最最好好为为恒恒流流源源，即即信号源内阻信号源内阻R RS S越大越好。越大越好。串联负反馈串联负反馈并联负反馈并联负反馈7、四种反馈组态中各信号量的比较输出量、输入量、净输入量、反馈量的量纲各不相同。电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈

27、电流并联负反馈电流并联负反馈 为什么在并联负反馈电路中不加恒压源信号？为什么在串联负反馈电路中不加恒流源信号？7.2 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式及增益的一般表达式 7.2.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图 7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式 环路增益环路增益 反馈深度的讨论反馈深度的讨论 表达式推导表达式推导 构成构成 信号的单向化传输信号的单向化传输 开环时反馈网络的负载效应开环时反馈网络的负载效应7.2.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图1.构成构成信号源信号源输出信号输出信号反馈放大电

28、路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈信号反馈信号基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号（净输入信号）信号（净输入信号）反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：放大：放大：反馈：反馈：叠加：叠加：基本放大基本放大电路电路A反馈网络反馈网络F+输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号差值信号差值信号2.信号的单向化传输信号的单向化传输信号的正向传输信号的正向传输信号的反向传输信号的反向传输信号在反馈网络信号在反馈网络中的正向传输中的正向传输信号在基本放大电信号在基本放大电路中的反向传输路中的反向传输7.2.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图2.信号的单向化传输信号

29、的单向化传输信号的正向传输信号的正向传输信号的反向传输信号的反向传输7.2.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图单向化单向化7.2.1 负反馈放大电路的方框图负反馈放大电路的方框图3.开环时反馈网络的负载效应开环时反馈网络的负载效应对输入口的影响对输入口的影响对输出口的影响对输出口的影响7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式1.表达式推导表达式推导开开环环增增益益（考考虑虑反反馈馈网网络络的的负载效应）负载效应）反馈系数反馈系数闭环增益闭环增益因为因为所以所以已知已知即即闭闭环环增增益益的的一般表达式一般表达式又因为又因为所以所以对信号源的增益对信

30、号源的增益电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联 信号信号 在四种反馈阻态中的具体形式在四种反馈阻态中的具体形式四种反馈组态中各信号量的比较输出量、输入量、净输入量、反馈量的量纲各不相同。电压串联负反馈电压串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈2.反馈深度的讨论反馈深度的讨论一般负反馈一般负反馈7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式称为反馈深度称为反馈深度深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈自激振荡自激振荡3.环路增益环路增益7.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增

31、益的一般表达式环路电压增益环路电压增益=7.3 负反馈对放大电路性能的改善负反馈对放大电路性能的改善 提高增益的稳定性提高增益的稳定性 减少非线性失真减少非线性失真 扩展频带扩展频带 对输入电阻的影响对输入电阻的影响 为改善性能引入负反馈的一般原则为改善性能引入负反馈的一般原则 对输出电阻的影响对输出电阻的影响7.3.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性1、闭环时、闭环时则则只考虑幅值有只考虑幅值有即闭环时增益相对变化量减小到开环时的即闭环时增益相对变化量减小到开环时的1/(1+AF)倍倍2、在深度负反馈条件下、在深度负反馈条件下 即即闭闭环环增增益益只只取取决决于于反反馈馈网网络络。当当反反

32、馈馈网网络络由由稳稳定定的的线线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。XdiXi放大电路放大电路A反馈网络反馈网络F+Xo-Xf1.1.负反馈改善波形失真的实质是负反馈改善波形失真的实质是利用失真减小失真利用失真减小失真，但不，但不能完全消除失真。能完全消除失真。2.2.负反馈只能减小反馈环内的失真负反馈只能减小反馈环内的失真，如，如输入信号本身就是失真的，负反馈则不能改善失真。输入信号本身就是失真的，负反馈则不能改善失真。7.3.2 减少非线性失真减少非线性失真方法方法1 1动画四7.3.2 减少非线性失真减少非线性失真 闭环时增益减小，线性度变好。

33、闭环时增益减小，线性度变好。vIvo方法方法2 2在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下f|AV(j)|幅频特性曲线幅频特性曲线：放大器的增益放大器的增益AV与频率与频率f的关系曲线的关系曲线flfh低频截止频率低频截止频率高频截止频率高频截止频率BW=fh-fl通频带通频带引入反馈后引入反馈后增益下降增益下降AVfflffhf通频带加宽通频带加宽BWf=(1+AF)BWAV由此可知：负反馈的引入使放大电路的通频带得到展宽由此可知：负反馈的引入使放大电路的通频带得到展宽7.3.3 扩展频带扩展频带 负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关，与反馈加入的方式有关，即即与串联

34、或并联反馈有关；而与串联或并联反馈有关；而与输出取样无直接关系，即与输出取样无直接关系，即与电压或电流反馈无关。与电压或电流反馈无关。1.1.串联负反馈使输入阻抗增加串联负反馈使输入阻抗增加无反馈时无反馈时ri=Udi/Ii有反馈时有反馈时rif=Ui/Ii+-UiRb+-Udi RL+-Uo-F+UfriAIirifrifIo7.3.4 对输入电阻的影响对输入电阻的影响2.2.并联负反馈使输入阻抗减小并联负反馈使输入阻抗减小+-UiRbIdi RL+-UoFIfriAIirifrifIo无反馈时无反馈时ri=Ui/Idi有反馈时有反馈时rif=Ui/IiIi=If+IdiIf=AFIdiIi

35、=(1+AF)Idi 负反馈对输出电阻的影响与输出取样的内容有负反馈对输出电阻的影响与输出取样的内容有关，关，即与电压或电流反馈有关；而与输入端的连接即与电压或电流反馈有关；而与输入端的连接方式无直接关系，即与串联或并联反馈无关。方式无直接关系，即与串联或并联反馈无关。7.3.5 对输出电阻的影响对输出电阻的影响1 1、电压负反馈、电压负反馈电压负反馈能稳定输出电压电压负反馈能稳定输出电压电压负反馈使电压负反馈使输出电阻减小输出电阻减小7.3.5 对输出电阻的影响对输出电阻的影响2 2、电流负反馈、电流负反馈电流负反馈能稳定输出电流电流负反馈能稳定输出电流电流负反馈使电流负反馈使输出电阻增大输

36、出电阻增大为改善性能引入负反馈的一般原则为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量要稳定直流量 引入直流负反馈引入直流负反馈要稳定交流量要稳定交流量 引入交流负反馈引入交流负反馈要稳定输出电压要稳定输出电压引入电压负反馈引入电压负反馈要稳定输出电流要稳定输出电流引入电流负反馈引入电流负反馈要增大输入电阻要增大输入电阻引入串联负反馈引入串联负反馈要减小输入电阻要减小输入电阻引入并联负反馈引入并联负反馈要增大输出电阻要增大输出电阻要减小输出电阻要减小输出电阻引入电流负反馈引入电流负反馈引入电压负反馈引入电压负反馈7.4 深度负反馈条件下放大深度负反馈条件下放大电路的分析方法电路的分析方法(1)找

37、出信号放大通路和反馈通路找出信号放大通路和反馈通路(2)用瞬时极性法判断正、负反馈用瞬时极性法判断正、负反馈(3)判断交、直流反馈判断交、直流反馈(4)判断反馈组态判断反馈组态(5)标出输入量、输出量及反馈量标出输入量、输出量及反馈量(6)估算深度负反馈条件下电路的估算深度负反馈条件下电路的分析负反馈放大电路的一般步骤分析负反馈放大电路的一般步骤1.1.深度负反馈的特点深度负反馈的特点即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关由于由于则则又因为又因为代入上式代入上式得得输入量近似等于反馈量输入量近似等于反馈量净输入量近似等于零净输入量近似等于零

38、由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚两虚”的概念的概念深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算1.1.深度负反馈的特点深度负反馈的特点串联负反馈串联负反馈，输入端电压求和。，输入端电压求和。深度负反馈条件下深度负反馈条件下虚短虚短虚断虚断虚短虚短虚断虚断并联负反馈并联负反馈，输入端电流求和。，输入端电流求和。深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算2.2.各种反馈组态的近似计算各种反馈组态的近似计算（1 1）电压串联负反馈）电压串联负反馈 利利用用虚虚短短和和虚虚断断的概念得知的概念得知则反馈系数为则反馈系数为闭环电压增益闭

39、环电压增益深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算2.各种反馈组态的近似计算各种反馈组态的近似计算（2 2）电流并联负反馈）电流并联负反馈利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知反馈系数为反馈系数为闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益则则深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算2.各种反馈组态的近似计算各种反馈组态的近似计算（3 3）电压并联负反馈）电压并联负反馈则反馈系数为则反馈系数为闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算2.各种反馈组态的近似计算各种反馈组态的近似计算（4 4）

40、电流串联负反馈）电流串联负反馈则反馈系数为则反馈系数为闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算例例电电路路如如图图所所示示，近近似似计计算算它它的的电电压增益。压增益。闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益解：解：忽忽略略基基极极直直流流偏偏置置电电路路后后的的交交流流通路如下图所示。通路如下图所示。电路为电路为电流串联负反馈电流串联负反馈则反馈系数为则反馈系数为注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论注：电路必须满足深度负反

41、馈条件才有此结论 在在深深度度负负反反馈馈条条件件下下，利利用用虚虚短短和和虚断虚断可知可知例例求：求：(1)大环组态；大环组态；(2)二、三级局部组态；二、三级局部组态；闭环增益闭环增益闭环电压增益闭环电压增益在深度负反馈条件下，利用在深度负反馈条件下，利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知解：解：(1)电压并联负反馈电压并联负反馈则反馈系数为则反馈系数为(3)深深度度负负反反馈馈下下大大环环的的闭闭环电压增益环电压增益。(2)T2 电流串联负反馈电流串联负反馈T3 电流串联负反馈电流串联负反馈T2和和T3级间电流串联反馈级间电流串联反馈(3)+-isib1iF+-ii例例求：求：(1)判断反馈阻

42、态；判断反馈阻态；解：解：(1)电压串联负反馈电压串联负反馈 (2)深深度度负负反反馈馈下下大大环的闭环电压增益环的闭环电压增益。+-+例例求：求：(1)判断反馈组态；判断反馈组态；闭环电压增益闭环电压增益在在深深度度负负反反馈馈条条件件下下，利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知解：解：(1)电压串联负反馈电压串联负反馈则反馈系数为则反馈系数为 (2)深深度度负负反反馈馈下下大大环的闭环电压增益环的闭环电压增益。(2)7.5.1 自激及稳定工作条件自激及稳定工作条件1.1.自激振荡现象自激振荡现象 在在不不加加任任何何输输入入信信号号的的情情况况下下，放放大大电电路路仍仍会会产产生生一一定频率

43、的信号输出。定频率的信号输出。2.2.产生原因产生原因 在在高高频频区区或或低低频频区区产产生生的的附附加加相相移移达达到到180180，使使中中频频区区的的负负反反馈馈在在高高频频区区或或低低频频区区变变成成了了正正反反馈馈，当当满满足足了了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。一定的幅值条件时，便产生自激振荡。7.5 负反馈放大电路的稳定问题负反馈放大电路的稳定问题7.5.1 自激及稳定工作条件自激及稳定工作条件3.3.自激振荡条件自激振荡条件自激振荡自激振荡反馈深度反馈深度即即又又得自激振荡条件得自激振荡条件幅值条件幅值条件相位条件（附加相移）相位条件（附加相移）注：输入端求和的相位（注：输

44、入端求和的相位（注：输入端求和的相位（注：输入端求和的相位（-1-1）不包含在内）不包含在内）不包含在内）不包含在内闭环增益闭环增益7.5.1 自激及稳定工作条件自激及稳定工作条件4.4.稳定工作条件稳定工作条件破坏自激振荡条件破坏自激振荡条件或或或写为或写为其中其中 Gm幅值裕度幅值裕度，一般要求，一般要求Gm -10dB m相位裕度相位裕度，一般要求，一般要求 m 45 保保证证可可靠靠稳稳定定，留有余地。留有余地。Gm幅值裕度幅值裕度 m相位裕度相位裕度-7.5.1 自激及稳定工作条件自激及稳定工作条件5.5.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析环路增益的幅频响应写为环路增益

45、的幅频响应写为一般一般与频率无关，与频率无关，则则的幅频响应是一条水平线的幅频响应是一条水平线利用波特图分析利用波特图分析关键作出关键作出的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图水平线水平线的交点为的交点为即该点满足即该点满足7.5.1 自激及稳定工作条件自激及稳定工作条件5.5.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析(2)作作水平线水平线判断稳定性方法(1)作出作出的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图在水平线在水平线的交点作垂线交相频响应曲线的一点的交点作垂线交相频响应曲线的一点(3)判断是否满足相位裕度判断是否满足相位裕度 m 45 若该点若该点满足相

46、位裕度，稳定；否则不稳定。满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的在相频响应的点处作垂线交点处作垂线交 于于P点点若若P点在点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。水平线之下，稳定；否则不稳定。或或7.5.1 自激及稳定工作条件自激及稳定工作条件5.5.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析基本放大电基本放大电基本放大基本放大 反反馈馈深深度度越越深深，越容易自激。越容易自激。越大，水平线越大，水平线下移，越下移，越容易自激容易自激越大，表明越大，表明反馈深度越深反馈深度越深P点交在点交在 的的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。十倍频程处，放大电路是稳定的。小小 结结 1、几

47、乎所有实用的放大电路中都要引入负反馈几乎所有实用的放大电路中都要引入负反馈。反馈反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式送回到放大电路的输通过反馈网络，用一定的方式送回到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。入回路，以影响输入电量的过程。反馈网络与基本放大电路一起组成一个闭合环路。反馈网络与基本放大电路一起组成一个闭合环路。通常假设反馈环内的信号是单向传输的，即信号从通常假设反馈环内的信号是单向传输的，即信号从输入到输出的正向传输只经过基本放大电路，反馈输入到输出的正向传输只经过基本放大电路，反馈网络的正向传输作用被忽略；而

48、信号从输出到输入网络的正向传输作用被忽略；而信号从输出到输入的反向传输只经过反馈网络，基本放大电路的反向的反向传输只经过反馈网络，基本放大电路的反向传输作用被忽略。传输作用被忽略。判断、分析、计算反馈放大电路判断、分析、计算反馈放大电路时都要用到这个合理的设定时都要用到这个合理的设定。小小 结结 有无反馈的判断方法有无反馈的判断方法是：看放大电路的输出回路是：看放大电路的输出回路与输入回路之间是否存在反馈网络（或反馈通路），与输入回路之间是否存在反馈网络（或反馈通路），若有则存在反馈，电路为闭环的形式；否则就不存若有则存在反馈，电路为闭环的形式；否则就不存在反馈，电路为开环的形式。在反馈，电路

49、为开环的形式。2、在熟练掌握反馈基本概念的基础上，能在熟练掌握反馈基本概念的基础上，能对反对反馈进行正确判断尤为重要馈进行正确判断尤为重要，它是正确分析和设计反，它是正确分析和设计反馈放大电路的前提。馈放大电路的前提。交、直流反馈的判断方法交、直流反馈的判断方法是：存在于放大电路交是：存在于放大电路交流通路中的反馈为交流反馈。引入交流负反馈是为流通路中的反馈为交流反馈。引入交流负反馈是为了改善放大电路的性能；存在于直流通路中的反馈了改善放大电路的性能；存在于直流通路中的反馈为直流反馈。引入直流负反馈的目的是稳定放大电为直流反馈。引入直流负反馈的目的是稳定放大电路的静态工作点。路的静态工作点。小

50、小 结结 反馈极性的判断方法是反馈极性的判断方法是：用：用瞬时极性法瞬时极性法，即假设，即假设输入信号在某瞬时的极性为（输入信号在某瞬时的极性为（+），再根据各类放），再根据各类放大电路输出信号与输入信号间的相位关系，逐级标大电路输出信号与输入信号间的相位关系，逐级标出电路中各有关点电位的瞬时极性或各有关支路电出电路中各有关点电位的瞬时极性或各有关支路电流的瞬时流向，最后看反馈信号是削弱还是增强了流的瞬时流向，最后看反馈信号是削弱还是增强了净输入信号，若是削弱了净输入信号，则为负反馈；净输入信号，若是削弱了净输入信号，则为负反馈；反之则为正反馈。实际放大电路中主要引入负反馈。反之则为正反馈。实