第四章负反馈放大电路 41负反馈的基本概念 42负反馈对放大电路类型及其判别 43负反馈对放大电路性能的影响 44负反馈放大器的计算
第四章 负反馈放大电路 4.1负反馈的基本概念 4.2负反馈对放大电路类型及其判别 4.3负反馈对放大电路性能的影响 4.4负反馈放大器的计算
41负反馈的基本概念 在实际电路中,对放大器的要求是多种多样的,上述的基本 放大器往往满足不了实际需要,为此在放大器中广泛加入负反 馈。将放大电路输出信号(电压或电流)的一部分或全部,通 过某一电路送回输入端,称为反馈。反馈到输入回路的信号称 为反馈信号,如果反馈信号削弱了输入信号使放大电路的净输 入减小,导致电路的放大倍数降低的称为负反馈;反之,则为 正反馈。正反馈使放大电路的性能变差,但某些场合,如反馈 型振荡器中则必须采用正反馈,才可实现振荡
4.1 负反馈的基本概念 在实际电路中，对放大器的要求是多种多样的，上述的基本 放大器往往满足不了实际需要，为此在放大器中广泛加入负反 馈。将放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通 过某一电路送回输入端，称为反馈。反馈到输入回路的信号称 为反馈信号，如果反馈信号削弱了输入信号使放大电路的净输 入减小，导致电路的放大倍数降低的称为负反馈；反之，则为 正反馈。正反馈使放大电路的性能变差，但某些场合，如反馈 型振荡器中则必须采用正反馈，才可实现振荡
411负反馈的基本组成 负反馈放大电路的结构分成两部分:一是基本放大电路 另一就是反馈电路(或称为反馈网络)。通常用反馈环方框 图表示,如图4-1所示。 输入量 净输入基本放大电路|输出量 X A 反馈量 反馈网络 F 图4-1反馈环方框图 方框图由基本放大电路和反馈网络构成闭合环路。用X表示信号电 压或电流。X、XX分别表示输入,输出和反馈信号。X为基本 放大电路的净输入,它由X与X之差决定
4.1.1 负反馈的基本组成 负反馈放大电路的结构分成两部分：一是基本放大电路； 另一就是反馈电路（或称为反馈网络）。通常用反馈环方框 图表示，如图4-1所示。 净输入 Xf 反馈量 输入量 ＋ 基本放大电路 输出量 A Xo 反馈网络 F Xi － i X′ 方框图由基本放大电路和反馈网络构成闭合环路。用X表示信号电 压或电流。Xi、Xo、Xf分别表示输入，输出和反馈信号。Xi ，为基本 放大电路的净输入，它由Xi与Xf之差决定。 图4-1 反馈环方框图
A为基本放大电路的放大倍数,它由净输入信号X 经基本放大电路正向传输(即图中自左至右传输)至输出 端的程度;F为反馈网络的反馈系数,F=X/X。反映输出 信号经反馈网络反向传输(即图中自右至左传输)至输入 端的程度。通常将基本放大电路的放大倍数4=X/X称 为放大电路的开环放大倍数;反馈放大电路的放大倍数 A=XX称为闭环放大倍数;AFyX称为反馈放大电 路的环路放大倍数
A为基本放大电路的放大倍数，它由净输入信号Xi ， 经基本放大电路正向传输（即图中自左至右传输）至输出 端的程度；F为反馈网络的反馈系数，F=Xf /X0。反映输出 信号经反馈网络反向传输（即图中自右至左传输）至输入 端的程度。通常将基本放大电路的放大倍数A=XO /Xi ，称 为放大电路的开环放大倍数；反馈放大电路的放大倍数 Af =Xo /Xi称为闭环放大倍数；AF=Xf /Xi ，称为反馈放大电 路的环路放大倍数
4.1.2反馈基本关系式 反馈放大电路中的闭环放大倍数A「与开环放大倍数A,反馈 系数F之间的关系可用基本关系来表示。 171+-/1+AF(4-1) X.X!+X Ⅹ 式(4-1)就是负反馈放大电路的基本关系式,式中X 可以是电压或电流信号。根据信号为电压或电流,A 及F的量纲将由负反馈放大电路的类型来决定
AF A X X X X X X X X X A i f i i i f f + = + = + = = 1 1 0 0 0 （4-1） 4.1.2 反馈基本关系式 反馈放大电路中的闭环放大倍数Af与开环放大倍数A，反馈 系数F之间的关系可用基本关系来表示。 式（4-1）就是负反馈放大电路的基本关系式，式中X 可以是电压或电流信号。根据信号为电压或电流，A 及F的量纲将由负反馈放大电路的类型来决定
例如: 输入为电流,输出为电压信号,A,A的单位为9。 输入为电压,输出为电流信号,A,A的单位为S。 输入为电流,输出为电压信号,F的单位为g。 输入为电压,输出为电流信号,P的单位为S 因此,无论负反馈放大电路属何类型,环路放大倍数 AF是无量纲的实数。 负反馈放大电路常用反馈深度Ⅰ+AF来描述。 1+A F=AA 习惯上,反馈深度常用对数表示,即 20g(+AF)=20g420g4(dB)
例如： 输入为电流，输出为电压信号，A，Af 的单位为Ω。 输入为电压，输出为电流信号，A，Af 的单位为S。 输入为电流，输出为电压信号，F的单位为Ω。 输入为电压，输出为电流信号，F的单位为S。 因此，无论负反馈放大电路属何类型，环路放大倍数 AF是无量纲的实数。 负反馈放大电路常用反馈深度1+A F来描述。 1+A F=A/Af 习惯上，反馈深度常用对数表示，即 20lg（1+A F）=20lgA-20lgAf （dB）
采用对数的优点在于可直接用开环放大倍数与闭放 大倍数之差来计算反馈深度。当满足+AF>1条件时, 称为深度负反馈,此时,闭环放大倍数几乎与开环放大倍 数无关,即 A=IF 该式简化了负反馈放大电路的计算,并反映出深度 负反馈放大电路有很高的稳定性,闭环放大倍数只与反馈 网络特性有关,只要反馈网络采用高稳定性的元件就能满 足
采用对数的优点在于可直接用开环放大倍数与闭放 大倍数之差来计算反馈深度。当满足1+A F>>1条件时， 称为深度负反馈，此时，闭环放大倍数几乎与开环放大倍 数无关，即 Af =1/F 该式简化了负反馈放大电路的计算，并反映出深度 负反馈放大电路有很高的稳定性，闭环放大倍数只与反馈 网络特性有关，只要反馈网络采用高稳定性的元件就能满 足
例4-1已知某负反馈放大电路的开环放大倍数A=104(即 80dB),当反馈系数F=1%时,求闭环放大倍数。 解:先求反馈深度,则1 1+AF=1+104 100 闭环放大倍数A 9901 1+AF 如果用式(4-1)计算(因为1+4F>>1),则 =100 与精确计算相比,误差为1%,这在工程上完全允许
例4-1 已知某负反馈放大电路的开环放大倍数A=104（即 80dB）,当反馈系数F=1%时，求闭环放大倍数。 解：先求反馈深度 ，则 闭环放大倍数 如果用式（4-1）计算（因为1+AF>>1），则 与精确计算相比，误差为1%，这在工程上完全允许。 101 100 1 1 1 104 + AF = + = 99.01 1 = + = AF A Af 100 1 = F Af
42负反馈放大电路类型及其判别 分析负反馈放大电路时,一般可按以下顺序进行: 首先找出联系放大电路的输出回路与输入回路的反馈网 络,并用瞬时极性法判别极性(确定正反馈还是负反馈) ;其次,从放大电路的输出回路来分析,反馈网络是取样 输出电压还是取样输出电流,确定为电压反馈还是电流反 馈;最后,从放大电路的输入回路来分析,反馈信号是与 信号源串联还是并联连接,从而确定串联反馈还是并联反 馈
4.2 负反馈放大电路类型及其判别 分析负反馈放大电路时，一般可按以下顺序进行： 首先找出联系放大电路的输出回路与输入回路的反馈网 络，并用瞬时极性法判别极性（确定正反馈还是负反馈） ；其次，从放大电路的输出回路来分析，反馈网络是取样 输出电压还是取样输出电流，确定为电压反馈还是电流反 馈；最后，从放大电路的输入回路来分析，反馈信号是与 信号源串联还是并联连接，从而确定串联反馈还是并联反 馈
42.1反馈放大电路分类 1.按输出端取样对象分电压负反馈与电流负反馈(1)电 压反馈:对交流信号而言,反馈网络、基本放大器及负载是 并联连接。如图4-2所示。在这种取样方式下,X正比与输出 电压,它反映的是输出电压的变化,故称之电压反馈。 基本放大器 R 反馈网络 图4-2电压反馈示意图
4.2.1 反馈放大电路分类 1．按输出端取样对象分电压负反馈与电流负反馈（1）电 压反馈：对交流信号而言，反馈网络、基本放大器及负载是 并联连接。如图4-2所示。在这种取样方式下，Xf正比与输出 电压，它反映的是输出电压的变化，故称之电压反馈。 图4-2 电压反馈示意图 Xf ＋ X′ i 基本放大器 Uo 反馈网络 Xi － RL － ＋