第三讲 负反馈放大电路
基本要求
熟练掌握： （1）反馈概念和基本关系式；
（2）反馈类型和极性判断；负反馈放大电路基本类型及判断；
（3）负反馈对放大电路性能的影响； （4）深度负反馈下的闭环增益。
（5）比例、求和、积分运算电路；虚短和虚断概念
? 正确理解：Ａf=Ａ/（1+ＡＦ）公式的含义 一、反馈的概念与分类
1、概念：反馈就是把放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的电路形式（反馈网络）回送到它的输入回路，从而对放大电路的输入信号进行自动调节的过程。 2、分类：
1）按反馈极性的不同，可将反馈分为正反馈和负反馈。 2）按交直流性质，分为直流反馈、交流反馈。 3）按输出端取样，分为电压反馈、电流反馈。 4）按输入端连接方式，分为并联反馈、串联反馈。 二、反馈放大电路的组成和基本类型
1、反馈放大电路：含有反馈网络的放大电路
2、组成框图
?
基本放大电路——开环放大电路
基本放大电路和反馈网络——闭环放大电路 3.基本关系式
1）开环增益（基放的放大倍数） A=xo/xid 2)反馈系数
F=xf/xo
3)闭环增益：反馈放大电路的输出信号与输入信号之比，也称为反馈放大电路的放大倍数，或称为闭环放大倍数，即
Ａf＝xo/xi= Axid/（xid+xf）= Axid/（xid+ AFxid）
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=A／（1+AF） 1+AF --反馈深度
AF –环路放大倍数（环路增益） AF=xi/ xid 4、反馈的判断 1)有、无反馈
判别一个电路是否存在反馈，只要分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电路元件，构成反馈通路，且影响了放大电路的净输入—引入反馈。
2）正、负反馈--极性判断
正反馈：反馈的效果使放大电路净输入信号增大的反馈。Xid>Xi Af>A 负反馈：反馈的效果使放大电路净输入信号减小的反馈。Xid
BJT由基极输入信号，则各极相位关系(a)图， BJT由发射极输入信号，则各极相位关系(b)图，运放各极相位关系（c）图。
2）直流、交流与交直流反馈
方法：电容观察法--若反馈通路有隔直电容则为交流反馈；若反馈通路有旁路电容则为直流反馈；若反馈通路无电容，则为交直流反馈。
3）本级反馈和级间反馈
由反馈信号所联系的放大电路级数决定。 4）电压反馈和电流反馈
方法：将Uo=0（或负载Rl短接），若Xf=0，则为电压反馈；反之则为电流反馈。
5）串联反馈和并联反馈
方法：在输入端，反馈网络与基本放大器串联连接，实现输入电压Ui与反馈电压Uf相减，使Uid=Ui-Uf --串联反馈；
在输入端，反馈网络与基本放大器并联连接，实现输入电流Ii与反馈电流If相减，使Iid=Ii-If --并联反馈。 5、四种基本反馈类型
根据反馈对输出量取样对象的不同和反馈信号与输入信号在输入端叠加方式的不同，反馈分为电压串联、电流串联、电压并联、电流并联四种类型。
三、负反馈对放大电路性能的改善
1、提高放大倍数的稳定性:用放大倍数相对变化量的大小表示放大倍数稳定性。
Ａf＝A／（1+AF）→dＡf/Ａf＝1／（1+AF）*dＡ/A
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即稳定性是未加负反馈时的（1+AF）倍。 2、扩展频带
BWf=（1+AF）BW 3、减小非线性失真
加负反馈时的失真是未加负反馈时的1／（1+AF）。 4、改变输入和输出电阻
输入电阻：串联负反馈使输入电阻增加（1+AF），并联负反馈使输入电阻减小1／（1+AF）。
输出电阻：电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大。
四、引入负反馈的原则
1、要稳定放大电路的某个量，就采用某个量的负反馈。 2、根据输入、输出电阻的要求选择反馈类型。 3、根据信号源及负载确定反馈类型 五、深度负反馈放大电路的分析方法
1、深度负反馈概念
反馈深度1+AF>>1--深度负反馈
2、深度负反馈放大电路的特点 深度负反馈下，Ａf≈1/F，而Ａf＝xo/xi， F=xf/xo
因此，Xf≈Xi，净输入信号Xid≈0。 3、常用方法—工程估算法
1）对深度串联负反馈，Ｖi≈Ｖf，Ｖif≈0，称虚短；Rif→∞, Ｉid≈0，称虚断；
2）对深度并联负反馈，Ｉi≈Ｉf，Ｉif≈0，称虚断；Rif→0,称虚短；
结论：在深度负反馈条件下，放大电路两输入端同时满足“虚短”和“虚断”。
3）解题方法： ① 判断反馈类型
② 找到反馈量与输入量的关系，联立等式 ③ 确定Ａf、Ro、Ri
六、负反馈放大电路的稳定性
负反馈可以改善放大电路的性能指标，但负反馈引入不当，会引起放大电路自激。
产生自激振荡的原因与条件：
当信号频率大大低于或高于中频范围时，因电路中电容等的影响，使某些频率产生附加相移，如果相移达到π，原来中频段的反馈变为正反馈，从而产生自激。
只有在三级或三级以上的反馈电路中才有可能产生自激，且反馈深度愈大，愈易产生自激。
七、基本运算电路
---集成运算放大器线性应用电路
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此时，运放本身工作在线性区，两输入端的电压与输出电压成线性关系。
（一）比例运算电路
1.反相比例运算电路
Ｖo =-Ｒ2/Ｒ1*Ｖi
（1）闭环电压放大倍数 Ａvf=Ｖo/Ｖi=-Ｒ2/Ｒ1
（2）当Ｒ2=Ｒ1时，Ａvf=-1——称为反相器。 （3）u-≈u+=0--“虚地”。 （4）Rif’=R1，输入电阻小。 2.同相比例运算电路
Ｖo =（１＋Ｒ2/Ｒ1）*Ｖi
（1）闭环电压放大倍数 Ａvf=Ｖo/Ｖi=１＋Ｒ2/Ｒ1 （2）当Ｒ1开路或R2=0时，Ｖo=Ｖi——称为电压跟随器。
（3）输入电阻→∞。 (二)加、减运算电路
1.加法电路
①反相加法运算
Ｖo=-（Ｖ1/Ｒ1+Ｖ2/Ｒ2）Ｒf ②同相加法运算P135
Ｖo=（1+Rf/R1）（…ＶI1+…ＶI2） 2.减法运算电路
（1）根据叠加定理，可以认为输出电压Ｖo是在两个输入信号Ｖ1和Ｖ2分别作用下的代数和，即 Ｖo=-（Ｒ2/Ｒ1）Ｖ1+［Ｒ2'/（Ｒ1'+Ｒ2'）］（１＋Ｒ2/Ｒ1）Ｖ2
（2）当R1=R2=R1'=R2' 时，Ｖo=Ｖ2-Ｖ1，实现减法运算。
(三)积分与微分运算
1.积分运算 iR =ui/R，ic=-cduo/dt
则 Ｖo=-（1/ＲＣ）∫Ｖi．dt 2.微分运算P136
积分电路中的R和C对调一下，就可构成微分电路。
IR = -uo/R，ic=cdui/dt
则 Ｖo=-ＲＣdui/dt 八、题型
1、判断电路有无反馈及反馈类型； 2、判断负反馈放大电路基本类型；
3、深度负反馈下的参数（闭环增益）的分析计算；
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①运放电路
②深度负反馈下的三极管放大电路 4、基本运算电路的应用
例1:判断如图电路的反馈类型
解：（1）利用瞬时极性法判断反馈极性 设T1管基极有一瞬时增量
Vi(Vb1)⊕→Vc1(-)→Vc2⊕→Ve1⊕ 因为，T1管Vb1⊕,Ve1⊕ 所以，T1管的净输入电压UBE减小,所以，为负反馈.
（2） 从采样端，利用输出短接法。将输
出端Vo短接，则无反馈量影响输入信号，所以为电压负反馈。
（3）从比较端，由于反馈信号是以电压形式影响输入信号，所以为串联负反馈。
结论：交流电压串联负反馈。
例2：判断如图电路的反馈类型 解：（1）判断反馈极性
设输入信号Vi即 T1基极有一个瞬时增量
Vb1⊕→Vc1（-）→Ve2（-）
使流过反馈电阻的电流If增加，消减了T1的基极电流，所以为负反馈。 （2）从采样端，Vo端接，由于T2发射极电流存在，所以仍有反馈量影响输入信号，所以为电流负反馈。 （3）从比较端，由于反馈信号是以
电流并联形式影响输入信号，所以为并联负反馈。 结论：交直流电流并联负反馈。
例3：P149 4.7
例4：P149 4.9
例5：电路如图，在深度负反馈条件下，估算电压放大倍数ＡVf=Vo/ Vi。
解：Ｒf、Ｒe1构成级间串联负反馈。 在深度负反馈条件下，Ｖi=Ｖf ＡVf=Ｖo/Ｖi=Ｖo/Ｖf
对反馈网络：忽略Cf的影响 所以
所以，Ａvf= (Ｒe1+Ｒf) /Ｒe1=1+Ｒf/Ｒe1
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