第六章反饋放大電路
第一節反饋的概念和分類
1. 反饋的基本概念
2. 負反饋放大電路的型別
1.1反饋的基本概念
● 基本概念
反饋是指把輸出電壓或輸出電流的一部分或全部通過反饋網路，用一定的方式送回到放大電路的輸入迴路，以影響輸入電量的過程。
1.2 反饋的基本型別
● 反饋的分類：
（1）反饋產生的途徑：內部反饋和外部反饋。
（2）反饋訊號：直流反饋和交流反饋
反饋訊號中只含有直流分量的稱為直流反饋，反饋訊號中只含有交流分量的稱為交流反饋。
反饋訊號xf送回到輸入迴路與原輸入訊號xi共同作用後，使淨輸入訊號xid比沒有引入反饋時減小，有xid=xi-xf,稱這種反饋為負反饋；另一種是使淨輸入訊號xid比沒有引入反饋時增加了，有xid=xi-xf,稱這種反饋為正反饋。
反饋極性的判定——瞬時極性法, 步驟：
(1) 首先在基本放大器輸入端設定乙個遞增(或遞減)的淨輸入訊號,
(2) 在上述設定下, 推演出反饋訊號的變化極性。
(3) 判定在反饋訊號的影響下, 淨輸入訊號的變化極性。 若該極性與前面設定的變化極性相反, 則為負反饋；若相同, 則為正反饋。
（4）反饋的訊號取樣的方式：電壓反饋與電流反饋
(a) 電壓反饋
反饋訊號是輸出電壓的一部分或全部，即反饋訊號與輸出電壓成正比，稱為電壓反饋，
(b) 電流反饋
如果反饋訊號是輸出電流的一部分或全部，即反饋訊號與輸出電流成正比，稱為電流反饋，。
(c)判斷是電壓反饋還是電流反饋的方法
判斷是電壓反饋還是電流反饋時，常用「輸出短路法」，即假設負載短路（rl=0），使輸出電壓vo=0，看反饋訊號是否還反饋訊號還存在。若存在，則說明反饋訊號與輸出電壓成比例，是電壓反饋；若反饋訊號不存在了，則說明反饋訊號不是與輸出電壓成比例，而是和輸出電流成比例，是電流反饋。
判定方法之二——按電路結構判定：在交流通路中,若放大器的輸出端和反饋網路的取樣端處在同乙個放大器件的同乙個電極上, 則為電壓反饋； 否則是電流反饋。
（5）按照反饋訊號與輸入訊號的連線方式來分，有串聯反饋與併聯反饋
(a).串聯反饋
在串聯反饋中，反饋訊號和輸入訊號是在輸入端以電壓方式求和的。
(b) 併聯反饋
判定方法1 在併聯反饋中，反饋訊號和輸入訊號是在輸入端以電流方式求和的。
判定方法2：對於交變分量而言, 若訊號源的輸出端和反饋網路的比較端接於同乙個放大器件的同乙個電極上, 則為併聯反饋；否則, 為串聯反饋。
1.3 反饋電路的組態
反饋網路在放大電路輸出端有電壓和電流兩種取樣方式，在放大電路輸入端有串聯和併聯兩種求和方式，因此可以構成四種組態（或稱型別）的負反饋放大電路，即
電壓串聯負反饋電壓併聯負反饋；
電流串聯負反饋電流併聯負反饋。
反饋作用：電壓負反饋的重要特點是具有穩定輸出電壓的作用。電壓負反饋放大電路具有較好的恆壓輸出特性。
● 電壓併聯負反饋放大電路
反饋作用:該電路也具有穩定輸出電壓的作用。例如，當大小一定，由於負載電阻減小而使的大小下降時，該電路能自動進行調節過程。
為增強負反饋的效果，電壓併聯負反饋放大電路宜採用內限很大的訊號源，即電流源或近似電流源。綜合電壓併聯負反饋放大電路的輸入恆流與輸出恆壓的特性，可將其稱為電流控制的電壓源，或電流-電壓變換器。
● 電流串聯負反饋放大電路
反饋作用：電流負反饋的特點是維持輸出電流基本恆定，例如，當vi一定，由於負載電阻rl變動（或b值下降）使輸出電流減小時，引入負反饋後，電路將進行如下自動調整過程：
由此說明電流負反饋具有近似於恆流的輸出特性，即在vi不變（rs=0，vi=vs）的情況下，當rl變化時，io基本不變，放大電路的輸出電阻趨於窮大。因此，可將電流串聯負反饋放大電路稱為電壓控制的電流源，或電壓-電流變換器。
● 電流併聯負反饋放大電路
反饋作用：電流併聯負反饋放大電路可以穩定輸出電流，也稱為電流控制的電流源。
第二節負反饋放大電路的計算方法
【教學目的】掌握負反饋放大電路計算方法；
【教學重點】負反饋放大電路增益的一般表示式及計算方法；
【教學難點】負反饋放大電路增益的計算方法
【教學方法及手段】多**輔助教學；
【課外作業】6.6、 6.7、6.8 、 6.9 、 6.10
【學時分配】2學時
【自學內容】
【教學內容】
1. 負反饋放大器的方框圖
2. 負反饋放大器的一般表示式
3. 負反饋放大電路的基本放大電路
4. 負反饋放大電路的基本放大電路的計算方法
5. 深度負反饋條件下的近似計算
2.1 負反饋放大器的方框圖
反饋放大器的方框圖
2.2 負反饋放大器的一般表示式
定義開環放大倍數反饋係數叫閉環放大倍數。
因為所以
（1+ ）是衡量反饋程度的重要指標。負反饋放大電路所有效能的改善程度都與（1+ ）有關。通常把稱為反饋深度。
1．畫出反饋放大電路的小訊號等效電路
求rof的法則：如是電壓反饋，則含放大電路的輸出節點短路（即令 ）；如是電流反饋，則令放大電路的輸出迴路開路（令 ）。rof體現了反饋網路對放大電路輸入端的負載效應。
求rif的法則是，如是串聯反饋，則令放大電路的輸入迴路開路（ ）；如是併聯反饋，則令放大電路的輸入節點對地短路（令 ）。
2．求反饋放大電路的增益
（1）求開環增益及反饋係數
由反饋放大電路的小訊號等效電路求開環增益時，只要令反饋網路等效電路中的受控源即可。這樣處理符合從反饋放大電路中分離出基本放大電路（即開環狀態）的原則：既去掉反饋的作用，同時又保留了反饋網路對基本放大電路輸入和輸出端的負載效應。
（2）由 ，求得
2.3 深度負反饋條件下的近似計算
● 近似計算的根據
根據和的定義
在中，若則即
所以有此式表明，當時，反饋訊號與輸入訊號相差甚微，淨輸入訊號甚小，因而有
對於串聯負反饋有 （虛短對於併聯負反饋有虛斷）。利用「虛短」、「虛斷」的概念可以以快速方便地估算出負反饋放大電路的閉環增益或閉環電壓增益 。
● 近似計算的方法
1．判別反饋型別，正確識別並畫出反饋網路。注意電壓取樣時不要把直接並在輸出口的電阻計入反饋網路；電流求和時不要把並在輸入口的電阻計入反饋網路。
2．在反饋網路輸入口標出反饋訊號：電壓求和為開路電壓，電流求和時為短路電流，再由反饋網路求出反饋係數f。要注意標時在反饋網路入口標上正下負；標時必須在反饋網路入口以上端流入為參考方向。
3．求閉環增益注意不同的反饋型別的量綱不同。
4．由求閉環源電壓增益。
電壓取樣電壓求和時：
電壓取樣電流求和時：
電流取樣電壓求和時：
電流取樣電流求和時：
其中：是輸出管的管端輸出電流，即取樣電流。 是取樣電流過的輸出負載電阻。
第三節負反饋對放大電路效能的影響及負反饋放大電路的穩定性問題
【教學目的】正確理解負反饋對放大電路效能的改善和影響；正確理解判別負反饋放大電路穩定性的分析方法和自激振盪的消除方法
【教學重點】負反饋對放大電路效能的影響；
【教學難點】負反饋對放大電路輸入電阻和輸出電阻等效能的影響；
【教學方法及手段】多**輔助教學；
【課外作業】 6.11
【學時分配】 2學時；
【自學內容】
【教學內容】
1. 負反饋對放大電路的增益穩定性、通頻帶、非線性失真、輸入電阻和輸出電阻等效能的影響
2. 產生自激振盪的原因
3. 負反饋放大電路穩定性的定性分析
4. 反饋放大電路穩定性的判斷
5. 負反饋放大電路中自激振盪的消除方法
3.1 負反饋對放大電路效能的影響
● 負反饋可提高增益的穩定性
即閉環增益幾乎僅決定於反饋網路，而反饋網路通常由效能比較穩定的無源線性元件（如r、c等）組成，因而閉環增益是比較穩定的。
● 負反饋可擴充套件通頻帶
既然負反饋具有穩定閉環增益的作用，即引入負反饋後，由於各種原因引起的增益的變化都將減小，當然訊號頻率的變化引起的增益的變化也將減小。即擴充套件了通頻帶。
● 負反饋可減小非線性失真
負反饋能減小反饋環內產生的非線性失真，如輸入訊號本身就存在失真，負反饋則無能為力。
若雜訊或干擾來自反饋環外，則加負反饋也無濟無事。
負反饋對輸入電阻的影響取決於反饋網路與基本放大電路在輸入迴路的連線方式，
◆ 串聯負反饋使輸入電阻增大
引入串聯負反饋後，輸入電阻rif是開環輸入電阻ri的（1+ ）倍。
◆ 併聯負反饋使輸入電阻減小
引入併聯負反饋後，閉環輸入電阻是開環輸入電阻的1/(1+ )倍。
◆ 電壓負反饋使輸出電阻減小
電壓負反饋取樣於輸出電壓，又能維持輸出電壓穩定，即是說，輸入訊號一定時，電壓負反饋的輸出趨於一恆壓源，其輸出電阻很小。有電壓負反饋時的閉環輸出電阻為無反饋時開環輸出電阻的1/(1+ )①。反饋愈深，rof愈小。
◆ 電流負反饋使輸出電阻增加
電流反饋取樣於輸出電流，能維持輸出電流穩定，就是說，輸入訊號一定時，電流負反饋的輸出趨於一恆流源，其輸出電阻很大。有電流負反饋時的閉環輸出電阻為無反饋時開環輸出電阻的1/(1+ )倍。反饋愈深，rof愈大。
● 為了穩定靜態工作點，應到入直流負反饋；為了改善放大電路的動態效能，應引入交流負反饋（在中頻段的極性）。
● 要求提高輸入電阻或訊號源內阻較小時，應引入串聯負反饋；要求降低輸入電阻或訊號源內阻較大時，應引入併聯反饋。
● 根據負載對放大電路輸出電量或輸出電阻的要求決定是引入電壓還是電流負反饋。若負載要求提供穩定的電壓訊號（輸出電阻小），則應引入電壓負反饋；若負載要求提供穩定的電流訊號，輸出電阻大，則應引入電流負反饋。
● 在需要進行訊號變換時，應根據四種型別的負反饋放大電路的功能選擇合適的組態。例如，要求實現電流——電壓訊號的轉換時，應在放大電路中引入電壓併聯負反饋等。
負反饋電路實驗報告
1.了解n溝道場效電晶體的特性和工作原理。2.熟悉兩級放大電路的設計和除錯方法。3.理解負反饋對放大電路效能的影響。設計和實現乙個由n溝道結型場效電晶體和npn型電晶體組成的兩級負反饋放大電路。結型場效電晶體的型號是2n5486，電晶體的型號是9011。靜態電流和均約為2ma 結型場效電晶體的管壓降...
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作者 g527727372 寫負反饋電路心得，比較難。我不能裝作第一天看負反饋電路然後理論一堆，再華麗的收尾。主要問題在於，我已經看過負反饋電路的章節和書籍有好幾回了。每回看，或多或少，總會有些新的感受。但是，在實際運用中，卻總是難以入手確定某個負反饋電路的狀態，屢屢受挫。所以還是寫下今天的感受吧。...
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