电压串联反馈原理

1、 放大电路负反馈的原理特点 一、提高放大倍数的稳定性 引入负反馈以后，放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。 因为：人 1+AP 所以求导得: 必f 1 A 141 忑-（1+曲厂1+曲 川（1+肿）r 1+肿 1 dA X 即：虫 fA 二、减小非线性失真和抑制噪声 由于电路中存在非线性器件，会导致输出波形产生一定的非线性失真。如果在放大电路中引 入负反馈后，其非线性失真就可以减小。 需要指出的是：负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真, 真，负反馈是无能为力的。 而对输入信号的非线性失 放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。 而干扰来自于 外

2、界因素的影响，如高压电网、 出端的信号也将按同样规律减小, 咼。 雷电等的影响。负反馈的引入可以减小噪声和干扰，但输 结果输出端的信号与噪声的比值（称为信噪比）并没有提 三、负反馈对输入电阻的影响 由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，所以引入负反馈后，在低频区和高频区放大倍数的 下降程度将减小，从而使通频带展宽。 引入负反馈后，可使通频带展宽约（1+AF ）倍。 四、负反馈对输入电阻的影响 III i A :R竄 Lx I III ll III F * nr （a）串联反馈 图1求输入电阻 1、串联负反馈使输入电阻提高 理=X r. 引入串联负反馈后，输入电阻可以提高(1+AF )倍。即：(1

3、+AF) 式中：ri为开环输入电阻 rif为闭环输入电阻 2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，输入电阻减小为开环输入电阻的 1/(1+AF )倍。 即： 五、负反馈对输出电阻的影响 1、电压负反馈使输出电阻减小 放大电路引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了, 弓I入电压负反馈后，输出电阻 rof减小到原来的1/ 2、电流负反馈使输出电阻增大 即电路具有恒压特性。 (1+AF )倍。 放大电路引入电流负反馈后，输出电流的稳定性提高了, 弓I入电流负反馈后，使输出电阻rof增大到原来的( 3、负反馈选取的原则 即电路具有恒流特性。 1+AF )倍。 (1)要稳定静态工作点，应引入直流

4、负反馈。 (2 )要改善交流性能, (3 )要稳定输出电压, 应引入交流负反馈。 要稳定输出电流， (4 )要提高输入电阻, 应引入电压负反馈; 应引入电流负反馈。 八、 要减小输入电阻, 深度负反馈的特点 应引入串联负反馈; 应引入并联负反馈。 1、串联负反馈的估算条件 反馈深度(1+AF ) 1的负反馈，称为深度负反馈。通常，只要是多级负反馈放大电 路，都可以认为是深度负反馈 .此时有： , A A 1 超 1 +财 AF F 因为：監 所以：xi疋xf 估算条件: （1 ）对于深度串联负反馈有：ui疋uf（称之为“虚短”） （2）由于串联负反馈的闭环输入电阻增大，在深度负反馈条件下:ii

5、 -0 （称之为“虚断” 2、并联负反馈的估算条件 因为深度负反馈有：xi xf （1） 对于深度并联负反馈有：ii - if （或称之为“虚断”） :ui 0 （称之为“虚短” （2）并联负反馈的闭环输入电阻减小，在深度负反馈条件下 七、深度负反馈放大倍数的估算 Auf。 例1估算图2所示反馈放大电路的电压放大倍数 Ca 商 C1 Ri 阳 P I 阳1 6 V1- 阳 5 + Rm 83缶工T ww com (a) 图2 电压串联负反馈电路和电流串联负反馈电路 因而可认为 解：（1 ）在图2（a）所示放大电路中，可以判断Rf构成越级电压串联负反馈, 是深度负反馈，即有 ui疋uf。因而其反

6、馈系数为: Rf和Re1串联分压后得到的, 所以闭环电压放大倍数为: 另外，从电路结构上可以认为，反馈电压是输出电压经电阻 所以: 4纳 Rel + Rf 仍可得：域 凡1 1 (2 )在图2 (b )所示放大电路中，可以判断尺构成电流串联负反馈。所以在深度负反馈 条件下，有ui uf。因为uf= ie X代，uo= io x Rc ie x Rc，所以其反馈系数 为:十呼R； 所以闭环电压放大倍数为: rt uf； Mi 堆(xR,R, 例2 估算图3所示反馈放大电路的源电压放大倍数 Ausf 。 Rci T na +丫 * + 而并联反馈是指的净输入电流和反馈电流在输入回路中并联，如图 中

7、的净输入电流ib1和if的连接形式。综合一下就是反馈信号如果引回到输入回路的发射极 即为串联反馈，引回到基极即为并联反馈。 而在运算放大器负反馈电路中，反馈引回到输入 另一端则为串联反馈如图 6，图中uD与uF串联连接；如果引回到输入另一端则为串联反 馈如图7,图中iD与iF并联连接。 + 1） Rl R 图6 电压串联负反馈 图7 电流并联负反馈 （2 ）电压电流的判断 电压电流反馈是指反馈信号取自输出信号（电压或电流）的形式。电压反馈以图6为例, 反馈电压uF是经R1、R2组成的分压器由输出电压 uO取样得来。反馈电压是输出电压的 一部分，故是电压反馈。 在判断电压反馈时， 可以采用一种简

8、便的方法，即根据电压反馈的 定义一一反馈信号与输出电压成比例，设想将放大电路的负载RL两端短路，短路后如使 uF=0（或IF=0）,就是电压反馈。 电流反馈以图7为例，图中反馈电流iF为电阻R1和R2对输出电流iO的分流，所以是电流 反馈。另一种简便方法就是将负载 RL开路（RL= 8）,致使iO=0,从而使iF=0,即由输出 引起的反馈信号消失了，从而确定为电流反馈。 电压并联负反馈 电压并联负反馈的电路如图 根据瞬时极性法判断，为负反馈, 减。即。 + * /i i 厂 -一如 ( _ A A + + A 1 R I 8所示。因反馈信号与输入信号在一点相加，为并联反馈。 且为电压负反馈。因

9、为并联反馈，在输入端采用电流相加 图8电压并联负反馈 2 二M 4 二 M： 具有电阻的量纲 Aif二眄i具有电阻的量纲 - 卩祁=S人具有电导的量纲 A i+g 称为互阻增益， Ey称为互导反馈系数，人斤相乘无量纲。对于深度负反馈，互阻增 益为 7叫 而电压增益为： 电压串联负反馈 + 1 卄6 + A0 A 堆+咯 nu A (a)分立元件放大电路 (1)判断方法 对图9(a)所示电路, 输入电压极性相同， 图9电压串联负反馈 根据瞬时极性法判断， 经Rf加在发射极 且加在输入回路的两点，故为串联负反馈。 是电压反馈。后级对前级的这一反馈是交流反馈，同时 这将在下面分析。 J + A A

10、+ 旳丄 (b)集成运放放大电路 E1上的反馈电压为 + ，与 反馈信号与输出电压成比例， Re1上还有第一级本身的负反馈, 对图(b)，因输入信号和反馈信号加在运放的两个输入端，故为串联反馈，根据瞬时极性判 断是负反馈，且为电压负反馈。结论是交直流串联电压负反馈。 电流串联负反馈 电流串联负反馈电路如图 7-7所示。图10 (a)是基本放大电路将 Ce去掉而构成, 图10 (b)是由集成运放构成。 对图10 (a)，反馈电压从Re上取出，根据瞬时极性和反馈电压接入方式，可判断为串联负 反馈。因输出电压短路，反馈电压仍然存在，故为串联电流负反馈。 ,+ JT +T %() Vo (b) 图10电流串联负反馈 对图10(b)的电路，求其互导增益 于是1/R ，这里忽略了 Rf的分流作用。 电压增益为 % R 电流并联负反馈 电流并联负反馈的电路如图11(a)、(b) 以是电流并联负反馈。对于图(b)电路, 所示。对于图(a)电