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负反馈电路-负反馈放大器-负反馈放大电路分析

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增大字体作者：佚名来源：本站整理发布时间：2010-07-25 16:07:17

负反馈电路-负反馈放大器-负反馈放大电路分析A.　反馈的基本概念与分类

一、反馈的基本概念

1. 开环放大器或基本放大器

　　图7.1是一个放大器电路，它具有单向性的特点，信号只有从输入到输出一条通路，不存在

的通路，特别是没有从输出到输入的通路。这种放大器叫做开环放大器或基本放大器。

2、闭环放大器

　　

改善基本放大器的性能，从基本放大器的输出端到输入端引入一条反向的信号通路，构成这条通路的网络叫做反馈网络，

反向传输的信号叫做反馈信号。由基本放大器和反馈网络构成的放大器叫做闭环放大器或反馈放大器。所谓"反馈"，

通过

的电路形式（反馈网络），把放大电路输出信号的一部分或全部按

的方式送回到放大电路的输入端，并影响放大电路的输入信号。这样，电路输入端的实际信号不仅有信号源直接提供的信号，还有输出端反馈回输入端的反馈信号。

3、反馈放大器

模型　

4、反馈的类型
（1）正反馈与负反馈
（2）内部反馈与外部反馈
（3）交流反馈、直流反馈和交直流反馈
（4）电压反馈与电流反馈
（5）并联反馈与串联反馈

二、四种类型的负反馈组态
（1）电压串联负反馈
（2）电压并联负反馈
（3）电流串联负反馈
（4）电流并联负反馈

1. 电压串联负反馈　　　　　　　　　　　　　
（1）反馈极性的判别方法：

　　电路如图7.3所示，基本放大电路

一只集成运放，用A表示；反馈网络是由R₁和R₂组成的分压器，用F表示。

用瞬时极性法判别电路的反馈极性，方法如下：
　　①断开反馈通路，给定原输入信号一个极性；　　
　　②根据该极性，逐步推断基本放大器中有关信号的相应极性；
　　③确定反馈信号v_F的极性
　　④根据v_I与v_F的极性，确定净输入信号v_ID与v_I、v_F之间

的数值关系：

（2）电压反馈与电流反馈的判别方法：
　　①先区分基本放大器A和反馈网络F；
　　②判别F的输入端与A的输出端的连接方式：并联的称为电压反馈；串联的称为电流反馈。

（3）并联反馈与串联反馈的判别方法：
　　① 先区分基本放大器A和反馈网络F；
　　② 判别F的输出端与A的输入端的连接方式：并联的称为并联反馈；串联的称为串联反馈。

（4）电压串联负反馈的特点：　
　　① 反馈电压与输出电压成比例
　　② 稳定输出电压，降低输出电阻
　　③ V_id=V_i-V_f

R_S小，反馈效果明显
　　④ A_VF指的是输出电压与输入电压之比

2. 电流并联负反馈
电路如图7.5所示　

（1）用瞬时极性法判别反馈极性：

（2）判别是电压反馈还是电流反馈：
　　

F的输入端与A的输出端串联，

为电流反馈。

（3）判别是并联反馈还是串联反馈：
　　

F的输出端与A的输入端并联，

为并联反馈。
　　

该电路反馈形式为电流并联负反馈。

（4）电流并联负反馈特点：

3、电压并联负反馈

4、电流串联负反馈

负反馈电路-负反馈放大器-负反馈放大电路分析B. 负反馈对放大电路性能的改善

一、提高增益的稳定性
　　稳定性是放大电路的

指标之一。在输入

的

下，放大电路

各种因素的变化，输出电压或电流会随之变化，因而引起增益的改变。引入负反馈，

稳定输出电压或电流，进而使增益稳定　。

式表明：引入深负反馈的

下，负反馈放大器的增益只与反馈系数F有关，因此有很高的稳定性。

增益的稳定性是用其绝对值的

变化来表示的，因此上式

表示为：

上式表明：引入负反馈

，增益的稳定度提高了1+AF倍

二、扩展通频带
　　从本质上说，频带限制是

放大电路对不同频率的信号呈现出不同的放大倍数而造成的。负反馈具有稳定闭环增益的作用，因而对于频率增大（或减小）引起的放大倍数下降，同样具有稳定作用。也

说，它能减小频率变化对闭环增益的影响，从而展宽闭环增益的频率。
　　

证明：引入负反馈后，放大器的通频带扩展了1+AF倍
　　注意：对于电压串联负反馈

，展宽的是电压增益的频带(1+ AF倍)。对于

三种类型能否展宽电压增益的频带与

条件有关。

三、对输入、输出电阻的影响　　　　　　　　　　　　　　　
（1）串联负反馈使输入电阻增加

（2）并联负反馈使输入电阻减少

（3）电压负反馈使输出电阻减小
　　

电压负反馈具有稳定输出V₀的作用，即R_L改变时，维持V₀基本不变，相当于内阻很小的电流源。∴电压负反馈的引入，使R₀比无反馈时小。

证明：R_of=R_o /(1+A_oF)
　　其中A_o：R_L短路的开环放大倍数。

（4）电流负反馈使输出电阻增大
　　

电流负反馈具有稳定输出I₀的作用，即R_L改变时，维持I₀基本不变，相当于内阻很大的电流源。∴电流负反馈的引入，使R₀比无反馈时大。

证明：R_of=(1+A_oF)R_o
　　其中A_o：R_L开路的开环放大倍数。

四、减少非线性失真

放大器均存在非线性传输特性如图7.12所示，特别是输入信号幅度较大的

下，放大器可能工作到它的传输特性的非线性部分，使输出波形产生非线性失真。引入负反馈后，

使这种失真减少。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　在深度负反馈的

下：

上式表明：负反馈放大器的增益与基本放大器的增益无关，

电压放大器的闭环传输特性

近似用一条直线表示，如图7.12中的曲线2。与曲线1

，在同样输出电压幅度的

下，斜率（即增益）下降了，但增益随输入信号的大小而改变的

却大为减小，着说明输出与输入之间

几乎呈线性关系，即减少了非线性失真。注意：负反馈减少非线性失真是指反馈环内的失真。

P295 表7.3.2负反馈对放大电路性能的影响

负反馈电路-负反馈放大器-负反馈放大电路分析C. 深负反馈放大电路的分析方法
一、深负反馈条件下的近似估算

这

说，只

出F，A_F的值也就确定。

例1（P296例7.4.1）
　　电路如图7.13所示，试近似计算放大电路的电压增益，定性分析放大电路的输入输出电阻。

　在深负反馈条件下，放大电路的增益为：

　　根据电压反馈的特点，反馈放大器的输出电阻R_if远比运算放大器本身的输出电阻r_o要小。

二、虚短、虚断概念的运用

现在让

利用虚短、虚断的概念重新解例1

例2 电路如图7.14所示，它是三极管射极偏置电路，其交流通路见图7.15，试近似电路的电压增益。

　　根据电流串联负反馈的特点，图7.14（图7.15）所示电路的输人电阻提高

；而

电流反馈的作用， BJT的恒流特性得到改善，故其输出电阻大为增加，但它

电压放大电路使用时，其实际的输出电阻R_of≈R_c。

　　电流串联负反馈电路

用作电压-电流变换器。因其输入电阻高的特点，有时亦可

多级放大电路的输入级使用。
例3 电路如图7.16所示，请判断电路中存在的反馈组态，并导出电压增益表达式。设运放是理想的。

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作者：佚名

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