m
结论：引入负反馈后，放大电路的上限频率 提高，下限频率降低，因而通频带展宽。
ɺ ɺ BWf ≈ (1 + Am F ) BW
在下图中可以较直观看出负反馈对通频 带和放大倍数的影响
§4.2.4 改变输入电阻和输出电阻
一、负反馈对输入电阻的影响 1、串联负反馈使输入电阻增大
ɺ U i′ Ri = ɺ Ii
.
ɺ ɺ 若 1 + AF > 1 ɺ ɺ 若 1 + AF < 1
这种反馈为负反馈 这种反馈为正反馈 电路自激振荡
.
ɺ ɺ ɺ 若 1 + AF = 0 ，则 Af = ∞
ɺ ɺ 若 1 + A F >> 1 Af =
.
A A 1 ɺ F ≈ AF = F ɺ ɺ ɺ 1+ A ɺ
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
2、正反馈 和负反馈 正反馈：反馈信号增强了外加输入信号， 使放大电路的放大倍数提高。 负反馈：反馈信号削弱了外加输入信号， 使放大电路的放大倍数减小。 反馈极性的判断方法：瞬时极性法。 在放大电路的输入端，假设一个输入信 号对地的极性，可用“+”、“-” 表示。 按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性， 直至判断出反馈信号的瞬时极性。
§4.2.1提高放大倍数的稳定性 4.2.1提高放大倍数的稳定性
ɺ A 根据反馈的一般表达式ɺ f = A ɺ ɺ 1 + AF
在中频范围内， Af =
A 1 + AF
求出放大倍数的相对变化量： dAf =
Af
1 dA × 1 + AF A
由于 1+AF >1,可见引入负反馈后，放大倍 数的稳定性提高了(1+AF) 倍
则引入负反馈后高、低频段的增益为
ɺ A Hf ɺ ɺ A mf AH = ɺ F = f 1 + AH ɺ 1+ j f Hf
ɺ AL ɺ ALf = = ɺ ɺ 1 + AL F
ɺ Amf f Lf 1− j f
可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大 ɺ ɺ 倍数减小为无反馈时的1/ (1 + Am F ) ；而上限频 率提高到无反馈时的 (1 + A F ) 倍。下限频率降 ɺ ɺ m 低为无反馈时的 1 / (1 + A F ) 。 ɺ ɺ
Avf = 1 + Rf RE 1
ɺ ɺ ∴Ui ≈ Uf
RE1 Uf = Uo RE1 + R f
Avf = 1 +
Rf RE1
例：判断下图所示各电路中是否引入了反馈； 若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈； 若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的 负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件 下的电压放大倍数或。设图中所有电容对交 流信号均可视为短路
.
电流并联负反馈
.
I A ii = ɺo I i′
.
.
If R3 反馈系数： F ii = ɺ ≈ − Io R3 + RF
电流并联负反馈方框图
§4.1.3 反馈的一般表达式
X i ， o ， f 分别 X X 为输入信号、输出信 号和反馈信号；
A : 开环放大倍数
.
. . .
无反馈时放大网络的放大倍数；
反馈的分类
• 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反 直流反馈：反馈只对直流分量起作用， 馈元件只能传递直流信号。 馈元件只能传递直流信号。 • 交流反馈：反馈只对交流分量起作用，反 交流反馈：反馈只对交流分量起作用， 馈元件只能传递交流信号。 馈元件只能传递交流信号。 • 引入直流 负反馈的目的：稳定静态工作点 负反馈的目的： • 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的 引入交流负反馈的目的： 性能
R if
ɺ Ui = Iɺi
ɺ ɺ 得：Rif = (1 + AF ) Ri
结论:引入串联负反馈后， 输入电阻增大为无反馈时 串联负反馈对输入电阻的影响 ɺ ɺ (1 + AF ) 的 倍。
2、并联负反馈使输入电阻减小
ɺ I i′ = I i − I f
. .
ɺ Ui Ri = ɺ I i′
ɺ ɺ Ui Ui Rif = ɺ = I′ + I ɺ ɺ Ii i f ɺ Ui = ɺ ɺɺ ɺ I ′ + A FI ′
在中频范围内， Af =
A 1 + AF
求出放大倍数的相对变化量： dAf =
Af
1 dA × 1 + AF A
由于 1+AF >1,可见引入负反馈后，放大倍 数的稳定性提高了(1+AF) 倍
§4.2 负反馈对放大电路性能的影响
.负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广 泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。 .电路引入负反馈后 1、提高放大倍数稳定性 2、减小非线性失真和抑制干扰 3、展宽频带 4、改变输入和输出电阻
.负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广 泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。 .电路引入负反馈后 1、提高放大倍数稳定性 2、减小非线性失真和抑制干扰 3、展宽频带 4、改变输入和输出电阻
§4.2.1提高放大倍数的稳定性 4.2.1提高放大倍数的稳定性
ɺ A 根据反馈的一般表达式ɺ f = A ɺ ɺ 1 + AF
. .
电流串联负反馈
参数：放大倍数 反馈系数：
.
A
iu
=
I o Uɺ i'
.
F
ui
U = ɺ f = RF Io
电流串联负反馈方框图
四、电流并联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf、 R3 . . I o R3 反馈信号If I If ≈ − R3 + RF 输出取样为电流 输入求和为电流 . . . 净输入信号 I i′ = I i − I f 减小 该电路为电压串联负反馈 参数：放大倍数
ɺ ≈ 1 电压放大倍数为： f A ɺ F
ɺ ≈ 1 Af ɺ F
ɺɺ 如果负反馈放大电路满足 1 + AF >> 1 的条件，则闭环
因此对于电压串联 1 ɺ 负反馈电路其闭环增益为 Auuf ≈ F ɺ uu
ɺ ɺ §4.3.2 利用关系式 X f = X i 估算
ɺ Xo ɺ 放大电路的闭环电压放大倍数： Af = ɺ Xi
ɺ ɺ ɺ ɺɺ ɺ ɺ ɺ U o = I o R + Ao X i′ = I o Ro − Ao FU o
得： R of
ɺ Uo Ro = = ɺ ɺ ɺ Io 1 + AF
电压反馈对输出电阻的影响
2、电流负反馈使输出电阻增大
ɺ ɺ ɺ X i′ = X i − X f ɺ ɺɺ = − X = FI
§4.1.2 负反馈的四种组态
一、电压串联负反馈 例：如右图 反馈支路Rf 反馈信号Uf 输出取样为电压 输入求和为电压 . . . 净输入信号 U i′ = U i − U f 减小 该电路为电压串联负反馈
§
电压串u
Uo = ' ɺ Ui
. uu
例：用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。 A ）因为差模输入电压等于输入电压与反馈电压 之差，反馈增强了输入电压，所以为正反馈。 B ）因为差模输入电压等于输入电压与反馈电压 之差，反馈了削弱了输入电压，所以为负反馈。
A图 图
B图 图
3、电压反馈和电流反馈 • 电压反馈：如果反馈信号取自输出电压， 则为电压反馈；电压负反馈的反馈信号 与输出电压成比例； • 电流反馈：反馈信号取自输出电流，则 为电流反馈，电流负反馈的反馈信号与 输出电流成比例。 • 判断方法：输出短路法 将输出电压“短路”，若反馈信 号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍 然存在，则为电流反馈。 。
1 = 1 + AF
§4.2.2 减小非线性失真和抑制干扰
1.非线性失真 当输入信号为正 弦波时，输出信号 的波形可能不再是 一个真正的正弦波， 而将产生或多或少 的非线性失真，当 信号幅度比较大时， 非线性失真现象更 为明显。
iB
Q
合成波 基波 二次谐波
t
u BE
0
t
§4.2.3 展宽通频带
. . ui
.
电压并联负反馈
R1
参数：放大倍数 A 反馈系数： F
. iu
U o = ɺ I i′
电压并联负反馈方框图
If 1 = ɺ ≈ − RF Uo
三、电流串联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf . . 反馈信号Uf U f = I o RF U 输出取样为电流 输入求和为电压 . . . 净输入信号 U i′ = U i − U f 减小 该电路为电压串联负反馈
.
2、反馈系数：F
=
U f ɺ Uo
上图中：
. R1 Uf = Uo R1 + RF .
所以反馈系数：
. .
电压串联负反馈方框图
F uu
Uf R1 = ɺ = U o R1 + RF
二、电压并联负反馈 例：如右上图 反馈支路Rf . . U o 反馈信号If I f ≈ − R I F 输出取样为电压 输入求和为电流 . . . 净输入信号 I i′ = I i − I f 减小 该电路为电压串联负反馈
无负反馈时高频端增益
ɺ AH = ɺ Am f 1+ j fH
无负反馈时低频端增益
ɺ AL = ɺ Am fL 1− j f
ɺ Am ɺ 设引入负反馈后的中频放大倍数 Amf = ɺ ɺ 1 + Am F
引入负反馈后的上、下限频率
ɺm ɺ fHf =(1+ A F) fH
fL f Lf = ɺ ɺ 1 + Am F