第七章反馈放大电路本章内容简介（一）目标：利用反馈原理来获得更稳定的放大电路（二）侧重点：反馈的基本概念及负反馈放大电路的类型，负反馈放大电路的分析方法（三）深入研究：在后续课程《自动控制原理》（四）主要内容★★反馈的基本概念及负反馈放大电路的类型；★个负反馈放大电路的分析方法；★个负反馈对放大电路性能的影响：★★负反馈放大电路的稳定性问题；(五)学习目标?★会看，即会判断反馈的类型和极性，会定性分析其作用。个会引，即会根据需要正确引入反馈。★★会算，即会估算深度负反馈条件下放大电路的闭环增益。★★会消振，即会通过实验调试消除反馈放大电路中的自激振荡。(六）学习方法★★反馈放大电路是本课程的重点，也是难点。★个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。人另外，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A专地理解在放大电路中引入负反馈的重要性。基本公式4“1+A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（1+A）决定了反馈对放大电路性能的影响程度，在1+AF|>》1的条件下，可由21A"市估算放大电路的闭环增益4
第七章反馈放大电路 本章内容简介 (一) 目标：利用反馈原理来获得更稳定的放大电路 (二) 侧重点：反馈的基本概念及负反馈放大电路的类型，负反馈放大电路的分 析方法 (三) 深入研究：在后续课程《自动控制原理》 (四) 主要内容 反馈的基本概念及负反馈放大电路的类型； 负反馈放大电路的分析方法； 负反馈对放大电路性能的影响； 负反馈放大电路的稳定性问题； (五)学习目标 会看，即会判断反馈的类型和极性，会定性分析其作用。 会引，即会根据需要正确引入反馈。 会算，即会估算深度负反馈条件下放大电路的闭环增益。 会消振，即会通过实验调试消除反馈放大电路中的自激振荡。 (六)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。 另外，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（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。（七）参考资料说明：★★清华大学童诗白主编《模拟电子技术基础》有关章节☆☆高文焕、刘润生编《电子线路基础》★★王小海编《集成电子技术教程》★★王远编《模拟电子技术基础学习指导书》☆★陈大钦编《模拟电子技术基础问答、例题、试题》7.1反馈的概念和分类主要内容本节主要定义了反馈及其相关概念。基本要求：正确理解反馈的基本概念及负反馈放大电路的类型。教学要点：7.1.1反馈的基本概念1.基本概念前面各章讨论放大电路的输入信号与输出信号间的关系时，只涉及到了输入信号对输出信号的控制作用，这称作放大电路的正向传输作用。然而，放大电路的输出信号也可能对输入信号产生反作用，简单地说，这种反作用就叫做反馈。2.反馈的分类：（1）按照反馈产生的途径来分，反馈分为内部反馈和外部反馈。在器件内部产生的反馈称为内部反馈。在器件外部产生的反馈称为外部反馈。具体实例：闭环情况，电路中有反馈通路：开环情况，电路中没有反馈通路：（3）按反馈信号来分，有直流反馈和交流反馈在放大电路中既含有直流分量，又含有交流分量，因而，必然有直流反馈与交流反馈之分。反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈。或者说存在于放大电路的直流通路中的反馈网络引入直流反馈。直流反馈影响电路的直流性能，如静态工作点。反馈信号中只含有交流分量的称为交流反馈。或者说存在于交流通路中的反馈网络引入交流反馈。交流反馈影响电路的交流性能，本章主要是研究交流反馈共集电极电路中的直流反馈和交流反馈如图：
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。 (七)参考资料说明： 清华大学 童诗白主编《模拟电子技术基础》有关章节 高文焕、刘润生编《电子线路基础》 王小海编 《集成电子技术教程》 王远编 《模拟电子技术基础学习指导书》 陈大钦编 《模拟电子技术基础问答、例题、试题》 7.1 反馈的概念和分类 主要内容: 本节主要定义了反馈及其相关概念。 基本要求： 正确理解反馈的基本概念及负反馈放大电路的类型。 教学要点： 7.1.1 反馈的基本概念 1.基本概念 前面各章讨论放大电路的输入信号与输出信号间的关系时，只涉及到了输入 信号对输出信号的控制作用，这称作放大电路的正向传输作用。然而，放大电路 的输出信号也可能对输入信号产生反作用，简单地说，这种反作用就叫做反馈。 2．反馈的分类： （1）按照反馈产生的途径来分，反馈分为内部反馈和外部反馈。 在器件内部产生的反馈称为内部反馈。 在器件外部产生的反馈称为外部反馈。 具体实例： 闭环情况，电路中有反馈通路：开环情况，电路中没有反馈通路： （3）按反馈信号来分，有直流反馈和交流反馈 在放大电路中既含有直流分量，又含有交流分量，因而，必然有直流反馈与 交流反馈之分。反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈。或者说存在于放大 电路的直流通路中的反馈网络引入直流反馈。直流反馈影响电路的直流性能，如 静态工作点。反馈信号中只含有交流分量的称为交流反馈。或者说存在于交流通 路中的反馈网络引入交流反馈。交流反馈影响电路的交流性能。 本章主要是研究交流反馈 共集电极电路中的直流反馈和交流反馈如图：
oVccR10+R.Y。PRI（4）按反馈的作用效果来分。有负反馈与正反馈反馈信号X送回到输入回路与原输入信号X共同作用后，对净输入信号Xm的影响有两种结果：一种是使净输入信号比没有引入反馈时减小了，有X=X-X，称这种反馈为负反馈；另一种是使净输入信号X比没有引入反馈时增加了，有X=X-X称这种反馈为正反馈。在放大电路中一般引入负反馈。XiDXIXoXF图1（5）反馈的信号取样的方式来分，有电压反馈与电流反馈(a）电压反馈在反馈放大电路中，反馈网络把输出电量（输出电压或输出电流）的一部分或全部取出来送回到输入回路，因此，在放大电路输出端的取样方式有两种：种是电压取样，这时反馈信号是输出电压的一部分或全部，即反馈信号与输出电压成正比（Xr=F。），称为电压反馈，如图(a)所示。（b）电流反馈如果反馈信号是输出电流的一部分或全部，即反馈信号与输出电流成正比（Xf=F。），称为电流反馈，如图（b）所示。(c)判断是电压反馈还是电流反馈的方法判断是电压反馈还是电流反馈时，常用“输出短路法”，即假设负载短路（R=0），使输出电压V=0，看反馈信号是否还反馈信号还存在。若存在，则说
（4）按反馈的作用效果来分。有负反馈与正反馈 反馈信号 XF送回到输入回路与原输入信号 XI共同作用后，对净输入信号 XID 的影响有两种结果：一种是使净输入信号 XID比没有引入反馈时减小了，有 XID=XI-XF,称这种反馈为负反馈；另一种是使净输入信号 XID比没有引入反馈时增 加了，有 XID=XI-XF,称这种反馈为正反馈。在放大电路中一般引入负反馈。 （5） 反馈的信号取样的方式来分，有电压反馈与电流反馈 (a) 电压反馈 在反馈放大电路中，反馈网络把输出电量（输出电压或输出电流）的一部分 或全部取出来送回到输入回路，因此，在放大电路输出端的取样方式有两种：一 种是电压取样，这时反馈信号是输出电压的一部分或全部，即反馈信号与输出电 压成正比（ ），称为电压反馈，如图(a)所示。 (b) 电流反馈 如果反馈信号是输出电流的一部分或全部，即反馈信号与输出电流成正比 （ ），称为电流反馈，如图（b）所示。 (c)判断是电压反馈还是电流反馈的方法 判断是电压反馈还是电流反馈时，常用“输出短路法”，即假设负载短路 （RL=0），使输出电压 vo=0，看反馈信号是否还反馈信号还存在。若存在，则说
明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号不存在了，则说明反馈信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。10基本放大基本放大电路V路电APIR.反馈网络反馈网络FF(a)(b)（7）按照反馈信号与输入信号的连接方式来分，有串联反馈与并联反馈(a).串联反馈在串联反馈中，反馈信号和输入信号是在输入端以电压方式求和的。4t基本放Xo基本放X种ORO1FR反馈网络反馈网络R(b）并联反馈在并联反馈中，反馈信号和输入信号是在输入端以电流方式求和的。4.反馈电路的组态由于反馈网络在放大电路输出端有电压和电流两种取样方式，在放大电路输入端有串联和并联两种求和方式，因此可以构成四种组态（或称类型）的负反馈放大电路，即电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电流并联负反馈。7.1.2四种组态的反馈放大电路1.电压串联负反馈放大电路(1)(1)反馈元件如书中图所示（2）反馈类型
明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号不存在了，则说明反馈 信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。 （7）按照反馈信号与输入信号的连接方式来分，有串联反馈与并联反馈 (a).串联反馈 在串联反馈中，反馈信号和输入信号是在输入端以电压方式求和的。 (b) 并联反馈 在并联反馈中，反馈信号和输入信号是在输入端以电流方式求和的。 4.反馈电路的组态 由于反馈网络在放大电路输出端有电压和电流两种取样方式，在放大电路输入端 有串联和并联两种求和方式，因此可以构成四种组态（或称类型）的负反馈放大 电路，即 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。 7.1.2 四种组态的反馈放大电路 1．电压串联负反馈放大电路 （1） （1） 反馈元件 如书中图所示 （2）反馈类型
设输入信号为正弦交流信号。对交流反馈而言，图（b)中的电阻R与R组-_R5成反馈网络，R上的电压““尽+尽是反馈信号。用输出短路法判断其反馈取样方式，即令尺－0%。-0)，则有=0，反馈信号不存在，所以是电压反馈。在放大电路的输入端，反馈网络中联于输入回路中，反馈信号与输入信号以电压形式求和，因而是串联反馈。用瞬时极性法判断反馈极性，即令在某一瞬时的极性为（+），经放大电路A进行同相放大后，。也为（+），与。成正比的也为（+），于是该放大电路的净输入电压a(--)比没有反馈时减小了，是负反馈。综合上述分析，图(b)是电压串联负反馈放大电路。其产-x/X。应为电办-安-月""R+R。压反馈系数产。显然，（3）反馈作用电压负反馈的重要特点是具有稳定输出电压的作用。例如，在图XX_01（b）电路中，当大小一定，由于负载电阻尺减小而使。的大小下降时，该电路能自动进行以下调节过程：R+++ -定 (--t-VTK可见，通过电压负反馈能使V不受R变化的影响，说明电压负反馈放大电路具有较好的恒压输出特性。为增强负反馈作用，图中宜采用内阻Rs小的信号源，即恒压源或近似恒压源。综合电压串联负反馈放大电路输入恒压与输出恒压的特性，可将其称为压控电压源。2.电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路的组成框图如图(a)所示，图(b)是它的一个实际电路
设输入信号为正弦交流信号 ①。对交流反馈而言，图 (b)中的电阻 Rf与 R1组 成反馈网络，R1上的电压 是反馈信号。用输出短路法判断其反馈取 样方式，即令 ，则有 ，反馈信号不存在，所以是电压反馈。 在放大电路的输入端，反馈网络中联于输入回路中，反馈信号与输入信号以 电压形式求和，因而是串联反馈。 用瞬时极性法判断反馈极性，即令 在某一瞬时的极性为（+），经放大电 路 A 进行同相放大后， 也为（+），与 成正比的 也为（+），于是该放 大电路的净输入电压 比没有反馈时减小了，是负反馈。 综合上述分析，图 (b)是电压串联负反馈放大电路。其 应为电 压反馈系数 。显然， 。 （3）反馈作用 电压负反馈的重要特点是具有稳定输出电压的作用。例如，在图 XX_01（b） 电路中，当 大小一定，由于负载电阻 RL减小而使 的大小下降时，该电路能 自动进行以下调节过程： 可见，通过电压负反馈能使 Vo不受 RL变化的影响，说明电压负反馈放大电 路具有较好的恒压输出特性。 为增强负反馈作用，图中宜采用内阻 Rs 小的信号源，即恒压源或近似恒压 源。综合电压串联负反馈放大电路输入恒压与输出恒压的特性，可将其称为压控 电压源。 2．电压并联负反馈放大电路 电压并联负反馈放大电路的组成框图如图 (a)所示，图 (b)是它的一个实际电路
ORAR, (+) VR/(a)(b)(1)(1)）反馈元件对交流信号而言，Rr为反馈元件。流过Rr的电流1为反馈信号。文t--专8-RR，一般有V。>>V，因此（2）（2）反馈类型用输出短路法，令&=0°。-0)，则专=0，即反馈信号不存在，故为电压反馈。在放大电路的输入端反馈信号与输入信号接于同一节点，反馈信号与输入信号以电流形式求和，因此是并联反馈。应用瞬时极性法，设在某一瞬时的极性为（+)，则也为（+)，经反相放大后，输出电压。为（-），电流专、左、的瞬时流向如图中箭头所示。于是，净输入电流a(-1,-4)比没有反馈时减小了，故为负反馈。综合以上分析，图(b)是电压并联负反馈放大电路，其反馈系数序---1。"文““京为互导反馈系数。（3）（3）反馈作用该电路也具有稳定输出电压的作用。例如，当大小一定，由于负载电阻R减小而使。的大小下降时，该电路能自动进行以下调节过程：R-V-V.T.为增强负反馈的效果，电压并联负反馈放大电路宜采用内限很大的信号源即电流源或近似电流源。综合电压并联负反馈放大电路的输入恒流与输出恒压的特性，可将其称为电流控制的电压源，或电流-电压变换器。3.电流串联负反馈放大电路
（1） （1） 反馈元件 对交流信号而言，Rf 为反馈元件。流过 Rf 的电流 为反馈信号。 ，一般有 ，因此 。 （2） （2） 反馈类型 用输出短路法，令 ，则 ，即反馈信号不存在，故为 电压反馈。 在放大电路的输入端反馈信号与输入信号接于同一节点，反馈信号与输 入信号以电流形式求和，因此是并联反馈。 应用瞬时极性法，设 在某一瞬时的极性为（+），则 也为（+），经 反相放大后，输出电压 为（–），电流 、 、 的瞬时流向如图中 箭头所示。于是，净输入电流 比没有反馈时减小了，故为负反 馈。 综合以上分析，图 (b)是电压并联负反馈放大电路，其反馈系数 为互导反馈系数。 （3） （3） 反馈作用 该电路也具有稳定输出电压的作用。例如，当 大小一定，由于负载电阻 减小而使 的大小下降时，该电路能自动进行以下调节过程： 为增强负反馈的效果，电压并联负反馈放大电路宜采用内限很大的信号源， 即电流源或近似电流源。综合电压并联负反馈放大电路的输入恒流与输出恒压的 特性，可将其称为电流控制的电压源，或电流-电压变换器。 3．电流串联负反馈放大电路
图(a)是电流串联负反馈放大电路的组成框图，图(b)是它的一个实际电路。.+T-1RVIR+.(+)RV(a)(b) (1)(1)反馈元件在这个电路中，对交流信号而言，R是反馈元件。放大电路的输出电流。流过R及R，在R上产生的电压-1。&是反馈信号。(2)(2)反馈类型用输出短路法设R=0、。-0时，因。*0，所以反馈信号左=0，即反馈信号与输出电流成比例。可见通过R，引入电流反馈。反馈信号左在输入回路中与输入电压串联求和，属于串联反馈。当设、的瞬时极性为（+）时，经A同相放大后，。及也为（+)，使净输入电压a(--)比没有反馈时减小了，是负反馈。综合上述分析可知，图XX01（b）是电流串联负反馈放大电路。反馈系数RRI.为互阻反馈系数。电流负反馈的特点是维持输出电流基本恒定，例如，当V一定，由于负载电阻R变动（或b值下降）使输出电流减小时，引入负反馈后，电路将进行如下自动调整过程：V.T一定日$V(-IR
图 (a)是电流串联负反馈放大电路的组成框图，图 (b)是它的一个实际电路。 （1） （1） 反馈元件 在这个电路中，对交流信号而言，Rf是反馈元件。放大电路的输出电流 流 过 RL及 Rf，在 Rf上产生的电压 是反馈信号。 （2） （2） 反馈类型 用输出短路法设 RL=0、 时，因 ，所以反馈信号 ，即反馈 信号与输出电流成比例。可见通过 Rf引入电流反馈。 反馈信号 在输入回路中与输入电压 串联求和，属于串联反馈。 当设 、 的瞬时极性为（+）时，经 A 同相放大后， 及 也为（+）， 使净输入电压 比没有反馈时减小了，是负反馈。 综合上述分析可知，图 XX_01(b)是电流串联负反馈放大电路。反馈系数 为互阻反馈系数。 电流负反馈的特点是维持输出电流基本恒定，例如，当 Vi一定，由于负载 电阻 RL变动（或 b 值下降）使输出电流减小时，引入负反馈后，电路将进行如 下自动调整过程：
由此说明电流负反馈具有近似于恒流的输出特性，即在V不变（R=O，V=V.）的情况下，当R变化时，I。基本不变，放大电路的输出电阻趋于穷大。因此，可将电流串联负反馈放大电路称为电压控制的电流源，或电压-电流变换器。4.电流并联负反馈放大电路图(a)是电流并联负反馈放大电路的组成框图，图(b)是它的一个实际电路。i(iT2.Ai0r(-)(+)1RVr1VRIOR.R.04ie同 (+)(a)(b)(1)(1)反馈元件在这个电路中，电阻R,和R构成交流反馈网络。(2)(2)反馈类型设放大电路反相输入端交流电位的瞬时极性为（+），则输出端交流电位的极性应为（-），由此可标出、。、专及a的瞬时流向如图中所示。显然有a-1,-左，故是负反馈。RiifaR+R反馈信号1是输出电流。的一部分，即（因为V很小，近似为0，R,与R,近似于并联），所以是电流反馈。在该放大电路的输入回路中，反馈信号专与输入信号接至同一节点，是并联反馈。5-午-R。"R+R为电流反馈系因此，这是一个电流并联负反馈放大电路。数
由此说明电流负反馈具有近似于恒流的输出特性，即在 Vi不变（Rs=0，Vi=Vs） 的情况下，当 RL变化时，Io基本不变，放大电路的输出电阻趋于穷大。因此，可 将电流串联负反馈放大电路称为电压控制的电流源，或电压-电流变换器。 4．电流并联负反馈放大电路 图 (a)是电流并联负反馈放大电路的组成框图，图 (b)是它的一个实际电路。 （1） （1） 反馈元件 在这个电路中，电阻 Rf和 R1构成交流反馈网络。 （2） （2） 反馈类型 设放大电路反相输入端交流电位 的瞬时极性为（+），则输出端交流电位 的极性应为（–），由此可标出 、 、 及 的瞬时流向如图中所示。 显然有 ，故是负反馈。 反馈信号 是输出电流 的一部分，即 （因为 VN很小，近 似为 0，Rf与 R1近似于并联），所以是电流反馈。 在该放大电路的输入回路中，反馈信号 与输入信号 接至同一节点，是 并联反馈。 因此，这是一个电流并联负反馈放大电路。 为电流反馈系 数
反馈作用（3）（3）电流并联负反馈放大电路可以稳定输出电流，也称为电流控制的电流源
（3） （3） 反馈作用 电流并联负反馈放大电路可以稳定输出电流，也称为电流控制的电流源
7.2负反馈放大电路增益的一般表达式主要内容：本节主要介绍负反馈放大电路增益的一般表达式及其相关概念。基本要求：正确理解负反馈放大电路增益的基本概念。教学要点：下图是负反馈放大电路组成框图的简化形式0+-图中X表示电压或电流信号：箭头表示信号传输的方向：符号Q表示输入求和，+、－表示输入信号本与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为X-X-X(1)基本放大电路的增益（开环增益）为A-X/Xid(2)反馈系数为F-X,IX。(3)负反馈放大电路的增益（闭环增益）为A-XIX(4)
7.2 负反馈放大电路增益的一般表达式 主要内容: 本节主要介绍负反馈放大电路增益的一般表达式及其相关概念。 基本要求： 正确理解负反馈放大电路增益的基本概念。 教学要点： 下图是负反馈放大电路组成框图的简化形式， 图中 X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和， +、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输 入信号为 （1） 基本放大电路的增益（开环增益）为 （2） 反馈系数为 （3） 负反馈放大电路的增益（闭环增益）为 （4）