大學-模擬電子技術ch6反饋的定義放大電路A輸入信號（Ui或Ii）輸出信號（Uo或Io）反饋網絡B反饋信號（Uf或If）將輸出信號取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。+反饋:反向傳輸放大電路有反饋也稱閉環。放大電路無反饋也稱開環，反饋UiU0ReIBQIEQEcUEUB穩定工作點的過程：T↑→UBE↓

↑ICBO

↑→ICQ

↑→IEQ

↑→UE=IEQRe↑UBE=UB-UE↓IBQ

↓←ICQ

↓←UiUoReIeUfUBE基本放大電路反饋網絡直流反饋反饋的分類反饋信號的極性正反饋：負反饋：反饋信號使放大器的凈輸入信號增強反饋信號使放大器的凈輸入信號減小反饋信號的屬性直流反饋交流反饋混合反饋反饋的取樣信號電壓反饋電流反饋反饋在輸入端的引入方式并聯反饋串聯反饋XdiXi單環反饋的理想模型放大電路A反饋網絡B+Xo-Xf反饋環理想模型：正向傳輸反向傳輸1.正向傳輸信號只經過放大電路A;2.反向傳輸信號只經過反饋網絡B。只有一個反饋環稱單環反饋放大器基本反饋方程式開環增益反饋系數閉環增益負反饋放大器—基本反饋方程式Af<A反饋深度AB—環路增益在深度反饋的情況下：F>>1或AB>>1

在深度負反饋條件下，閉環放大倍數近似等反饋系數的倒數，與有源器件的參數基本無關。一般反饋網絡是無源元件構成的，其穩定性優于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數比較穩定。反饋放大器方框圖XdiXi放大電路A反饋網絡B+Xo-Xf2.負反饋的放大器的分類電流并聯負反饋電壓并聯負反饋電流串聯負反饋電壓串聯負反饋電流串聯負反饋放大電路UoUiEC判斷反饋的類型1.找出反饋網絡即與輸入回路有關，又與輸出回路有關的網絡?！猂eIoUfUdi2.判斷反饋的類型①判斷是電壓反饋還是電流反饋電壓反饋：反饋信號的大小與輸出電壓成比例；電流反饋：反饋信號的大小與輸出電流成比例。由電路知Uf=IoRe，與輸出電流Io成正比，因此是電流反饋。

簡單的判斷方法：將輸出電壓‘短路’，若反饋回來的反饋信號為零，則為電壓反饋；若反饋信號仍然存在，則為電流反饋。反饋信號與輸出電壓和電流的關系來判斷電流串聯負反饋判斷反饋的類型2.判斷反饋的類型②判斷是串聯反饋還是并聯反饋

反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，則為并聯反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個電極，則為串聯反饋。

反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系。

對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發射極，則為并聯反饋；一個加在基極，另一個加在發射極則為串聯反饋。UoUiECIoUfUdi

電路中輸入信號Ui加在基極，反饋信號Uf加在發射極，因此是串聯反饋。瞬時極性法：在放大電路的輸入端，假設一個輸入信號的電壓極性，可用“+”、“-”。按信號傳輸方向經基本放大器反饋網絡判斷相關點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時電壓極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負反饋；反之為正反饋。電流串聯負反饋判斷反饋的類型2.判斷反饋的類型③判斷是正反饋還是負反饋UoUiECIoUfUdi+-+Udi=Ui-Uf<Ui即由于反饋的引入削弱了凈輸入信號，因此是負反饋。電流串聯負反饋判斷反饋的類型2.判斷反饋的類型④判斷是直流反饋還是交流反饋電容觀察法：反饋通路如存在隔直電容，則為交流反饋；反饋通路如存在旁路電容，則為直流反饋；反饋通路不存在電容，則為交直流混合反饋。UoUiECIoUfUdi顯然，反饋為交直流混合反饋綜合前面分析可知：該電路反饋元件Re引入的是交直流、電流串聯負反饋。電壓串聯負反饋放大電路判斷反饋的類型1.找出反饋網絡—Rf和Re12.判斷反饋的類型+-Uf+-Udi①將輸出對地短路，反饋消失，因此是電壓反饋。②輸入信號和反饋信號加在三極管的兩個輸入端，故為串聯反饋。③假定輸入電壓的瞬時極性為正，反饋電壓的瞬時極性也為正，Udi=Ui-Uf<Ui,因此是負反饋。+--++④電路中無電容，因此是交直流反饋。電壓串聯負反饋放大電路判斷反饋的類型Rf和Re1組成兩極放大電路的交直流電壓串聯負反饋。Re1又是T1本級的電流串聯負反饋。Re2是T2本級的電流串聯負反饋。稱為極間反饋電路中存在三個反饋環，分析時以極間反饋作為主要反饋環。電流并聯負反饋放大電路判斷反饋的類型1.找出反饋網絡—Rf和Re22.判斷反饋的類型①將輸出對地短路，反饋仍存在，因此是電流反饋。②輸入信號和反饋信號加在三極管的同一輸入端，故為并聯反饋。③由瞬時極性法可判斷：If的方向由輸入流入Rf，Idi=Ii-If<Ii，因此是負反饋。+---④電路中無電容，因此是交直流反饋。IoIiIdiIf

反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。IoEC電壓并聯負反饋放大電路判斷反饋的類型1.找出反饋網絡—Rf2.判斷反饋的類型①將輸出對地短路，反饋消失，因此是電壓反饋。②輸入信號和反饋信號加在三極管的同一輸入端，故為并聯反饋。③由瞬時極性法可判斷：If的方向由輸入流入Rf，Idi=Ii-If<Ii，因此是負反饋。+-④電路中無電容，因此是交直流反饋。If

反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。3.負反饋對放大器性能的影響負反饋對非線性失真的影響負反饋對輸入輸出阻抗的影響負反饋對增益的影響負反饋對通頻帶的影響信號源內阻對負反饋放大器性能的影響負反饋對增益的影響

根據負反饋基本方程，不論何種負反饋，都可使反饋放大倍數下降1+AB倍，只不過不同的反饋組態AB的量綱不同而已。反饋放大器的增益由于某種原因，使基本放大器的增益由A→A'

加入反饋后，閉環增益的變化律是開環增益變化率的1/（1+A'B),有反饋時增益的穩定性比無反饋時提高了(1+A'B)倍。深度反饋情況下1+A'B>>1，可得：加深度反饋后，放大器的穩定性更高。注：在負反饋條件下增益的穩定性也得到了提高，這里增益應該與反饋組態相對應。負反饋對通頻帶的影響f|AU(j)|幅頻特性曲線：放大器的增益AU與頻率f的關系曲線flfh低頻截止頻率高頻截止頻率BW=

fh-fl通頻帶引入反饋后增益下降AUfflffhf通頻帶加寬BWf=(1+AUB)BWAU由此可知：負反饋的引入使放大電路的通頻帶得到展寬負反饋對非線性失真的影響XdiXi放大電路A反饋網絡B+Xo-Xf結論1.負反饋改善波形失真的實質是利用失真減小失真，但不能完全消除失真。2.負反饋只能減小反饋環內的失真，如輸入信號本身就是失真的，負反饋則不能改善失真。負反饋對輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸入阻抗的影響

負反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關，即與串聯或并聯反饋有關；而與輸出取樣無直接關系，即與電壓或電流反饋無關。1.串聯負反饋使輸入阻抗增加無反饋時：ri=Udi/Ii有反饋時：rif=Ui/Ii電壓串聯負反饋Uf=BUUoUo=AUUdi+-UiRb+-Udi

RL+-Uo-B+UfriAIirifr'ifIo輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸入阻抗的影響1.串聯負反饋使輸入阻抗增加電壓串聯負反饋電流串聯負反饋Uf=BRIoIo=AGUdi串聯負反饋使輸入阻抗增加，增大的倍數等于反饋深度。輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸入阻抗的影響2.并聯負反饋使輸入阻抗減小+-UiRbIdi

RL+-UoBIfriAIirifr'ifIo電流并聯負反饋無反饋時：ri=Ui/Idi有反饋時：rif=Ui/IiIi=If+IdiIf=BIIoIo=AIIdi電壓并聯負反饋

并聯負反饋使輸入阻抗減小，減小的倍數等于反饋深度。輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸入阻抗的影響1.負反饋對輸入阻抗的影響只取決于反饋在輸入端的連接方式即串聯反饋和并聯反饋有關，而與輸出取樣信號即電壓反饋和電流反饋無關。輸出的取樣信號只影響A和B的下標內容。2.串聯負反饋使輸入阻抗增大，并聯負反饋使輸入阻抗減小。增大或減小的倍數等于反饋的深度。輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸出阻抗的影響

負反饋對輸出電阻的影響與輸出取樣的內容有關，即與電壓或電流反饋有關；而與輸入端的連接方式無直接關系，即與串聯或并聯反饋無關。分析輸出阻抗的方法：1.將輸入電壓源短路，或將輸入電流源開路，但電源的內阻必須保留。2.摘去負載RL,并在輸出端外加激勵電壓Uos,此時產生的電流為Ios。3.輸出阻抗rof=Uos/Ios4.當考慮集電極負載Rc的影響時，輸出阻抗r'of=rof//Rc輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸出阻抗的影響1.電壓負反饋使輸出阻抗減小+-riUdiUf+-Rs+-AUoUdiro+-UosIos電壓串聯負反饋rof基本放大器輸出電阻AUo輸出開路電壓增益考慮Rs后基本放大器的開路電壓增益Uf=BUUosr'of=rof//Rc輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸出阻抗的影響1.電壓負反饋使輸出阻抗減小電壓并聯負反饋+-riUdiRs+-ARoIdiro+-UosIosrofIfIdiARo輸出開路互阻增益考慮Rs后基本放大器的開路互阻增益If=BGUosr'of=rof//Rc，穩定輸出電壓。輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸出阻抗的影響2.電流負反饋使輸出阻抗增加電流并聯負反饋+-UosIosrof+-riUdiRsIfIdi，穩定輸出電流。AIoIdiroIoAIo輸出短路電流增益考慮Rs后基本放大器的開路互阻增益If=BIIor'of=rof//RcIo=-Ios+-UosIosrofAGoUdiroIo+-riUdiUf+-Rs輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸出阻抗的影響2.電流負反饋使輸出阻抗增加電流串聯負反饋，穩定輸出電流。AGo輸出短路互導增益用類似的方法可推出：r'of=rof//Rc輸入輸出阻抗的影響負反饋對輸出阻抗的影響1.負反饋對輸出阻抗的影響只取決于輸出取樣是電壓還是電流，與輸入端的連接方式無直接關系。2.電壓負反饋使輸出阻抗減小，電流負反饋使輸出阻抗增加。3.電壓負反饋可以穩定輸出電壓，電流負反饋可以穩定輸出電流。信號源內阻對負反饋放大器性能的影響輸入應采用電壓源Us，Rs影響歸入基本放大器。當Rs→∞時，AUs→0,串聯負反饋放大器

對于串聯負反饋，信號源應采用低內阻Rs才能得到好的反饋效果。失去負反饋的作用信號源內阻對負反饋放大器性能的影響輸入應采用電流源Is，Rs影響歸入基本放大器。當Rs→0時，AIs→0,并聯負反饋放大器

對于并聯負反饋，信號源應采用高內阻Rs才能得到好的反饋效果。失去負反饋的作用多級放大器的閉環穩定性多極點閉環系統的自激振蕩現象閉環穩定性的判別方法

什么是自激？ 當Ui=0時，在輸出端仍有一定頻率和幅度的信號輸出。

負反饋可以改善放大電路的性能指標，但是負反饋引入不當，會引起放大電路的自激。為了使放大電路正常工作，必須要研究放大電路產生自激的原因和消除自激的有效方法。產生自激的原因在中頻：放大電路有180的相移。在其它頻段：電路中出現附加相移，且達到180，使總的 相移為360，負反饋變為正反饋，產生自激。多極點閉環系統的自激振蕩現象自激的條件

幅度條件：相位條件：自激振蕩現象負反饋系統：

當負反饋放大器的環路增益滿足AB=-1，Af∞，即無輸入信號，電路也會產生輸出，出現自激振蕩。產生自激振蕩的條件：AB=-1由環路增益判別20lgAB=20lgA+20lgB=20lgA－20lg1/B對于幅度條件|AB|=1

20lgAB=20lgA－20lg1/B=0dB

在以20lgA為Y坐標的波特圖上減去20lg1/B，即可得到環路增益20lgAB的波特圖了。

由于負反饋的自激條件是AB=-1，所以將以20lgA為Y坐標的波特圖改變為以20lgAB為Y坐標的波特圖，用于分析放大電路的自激更為方便。由于閉環系統的穩定性判別

根據以上討論，可將環路增益波特圖分為三種情況，f

0—增益交界頻率：滿足幅值條件AB=1=0dB

時的頻率fc—相位交界頻率：滿足相位條件=±180

時的頻率

幅度裕量： (a)穩定:fc>f0,Gm<0dB相位裕量：(b)自激:fc<f0,Gm>0dB(c)臨界狀態:fc=f0,Gm=0dB試分析放大電路的閉環穩定性？解：1.先作出幅頻特性曲線和相頻特性曲線，中頻電壓增益AU=104即80dB。有三個高頻極點fp1=104、fp2=105、fp3=106由開環增益判別穩定性判別例：有一負反饋放大電路的頻率特性表達式如下20lg|A(j)|(dB)lgf1021031041051061