《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》課件第四章 放大電路中的反饋

第四章放大電路中的反饋4.1反饋的基本概念1.反饋的定義

將放大電路的輸出量（電壓或電流）的一部分或全部通過一定的方式返回到放大電路的輸入端，并對(duì)輸入量（電壓或電流）產(chǎn)生影響的過程稱為反饋。在第二章中，分壓偏置電路對(duì)Q點(diǎn)的穩(wěn)定就存在著反饋?，F(xiàn)將第二章圖2.30中的電路去掉發(fā)射極電阻RE兩端的旁路電容CE后重畫于圖4.1中。圖4.1分壓偏置放大電路

在圖4.1所示的放大電路中，靜態(tài)工作時(shí)，只要適當(dāng)?shù)剡x擇RB1和RB2，基極電位UB就可固定，然后用RE兩端的電壓UE來反映輸出直流電流IC的大小和變化。若IC受某種因素的影響增大，UE也跟著增大，由于UB固定，則UBE減小，IB減小，IC減小，靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。這個(gè)過程就是將輸出量IC，通過電阻RE以電壓的形式反饋到輸入端，對(duì)輸入量UBE產(chǎn)生影響。由于反饋信號(hào)是直流信號(hào)，因此上述過程是直流反饋。但是對(duì)于交流輸出量ic，同樣也會(huì)在RE上產(chǎn)生交流電壓。將交流輸出信號(hào)引入到輸入端，對(duì)輸入的交流信號(hào)產(chǎn)生影響，其過程與直流反饋相同，故也存在交流反饋。因此，圖4.1所示的放大電路可分為兩部分，一部分是基本放大電路，一部分是反饋網(wǎng)絡(luò)。通常將連接輸入回路與輸出回路的反饋元件，稱為反饋網(wǎng)絡(luò)；把沒有引入反饋的放大電路，稱為基本放大電路；而把引入反饋的放大電路稱為反饋放大電路或閉環(huán)放大電路。2.反饋放大電路的基本組成基本放大電路的放大倍數(shù)，也稱為開環(huán)增益為：反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)，即閉環(huán)增益為：凈輸入信號(hào)為：反饋信號(hào)為：根據(jù)上面的式子，整理可得閉環(huán)放大倍數(shù)為：AF稱為環(huán)路增益，或回歸比，即：AF越大，反饋越強(qiáng)。1+AF稱為反饋深度，放大電路引入反饋后的放大倍數(shù)Af與反饋深度有關(guān)。（1）當(dāng)(1+AF)>1時(shí)，Af<A，即引入反饋后，放大倍數(shù)比原來減小了，說明放大電路引入的是負(fù)反饋；（2）當(dāng)(1+AF)<1時(shí)，Af>A，即引入反饋后，放大倍數(shù)比原來增大了，說明放大電路引入的是正反饋；（3）當(dāng)(1+AF)=0，即AF=-1時(shí)，Af→∞，說明放大電路在沒有輸入信號(hào)時(shí)，也有輸出信號(hào)，放大電路產(chǎn)生了自激振蕩，這種情況應(yīng)避免發(fā)生。（4）正、負(fù)反饋具有截然不同的作用：①引入負(fù)反饋可以改善放大電路的性能，例如擴(kuò)展通頻帶，減小非線性失真，提高輸入電阻，減小輸出電阻等。②引入正反饋則不僅不能使放大電路穩(wěn)定地輸出信號(hào)，而且還會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，甚至破壞放大電路的正常工作。但是，正反饋也不是一無是處，有時(shí)為了產(chǎn)生正弦波或其它波形信號(hào)，有意在放大電路中引入正反饋，使之產(chǎn)生自激振蕩。

在負(fù)反饋的情況下，如果反饋深度(1+AF)>>1，則稱為深度負(fù)反饋，這時(shí)

在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)與開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，只取決于反饋系數(shù)F。由于反饋網(wǎng)絡(luò)常常是無源網(wǎng)絡(luò)，受環(huán)境溫度等外界因素的影響極小，因此放大倍數(shù)可以保持很高的穩(wěn)定性。

注：通常所說的負(fù)反饋是中頻段的反饋極性，當(dāng)信號(hào)頻率進(jìn)入高頻段或低頻段時(shí)，會(huì)產(chǎn)生附加相移，在一定的條件下使反饋?zhàn)優(yōu)檎答?，甚至產(chǎn)生自激振蕩。關(guān)于這部分內(nèi)容在4.5節(jié)進(jìn)行講述。4.2反饋放大電路的類型及判別4.2.1反饋的分類1.正反饋和負(fù)反饋

根據(jù)反饋的效果可以區(qū)分反饋的極性，使放大電路凈輸入信號(hào)增大的反饋稱為正反饋；使放大電路凈輸入信號(hào)減小的反饋稱為負(fù)反饋。通常采用瞬時(shí)極性法判別放大電路中引入的是正反饋還是負(fù)反饋。先假定輸入信號(hào)為某一瞬時(shí)極性，然后根據(jù)中頻段各級(jí)電路輸入、輸出電壓相位關(guān)系（對(duì)于分立元件，共射電路反相、共集和共基電路同相；對(duì)于集成運(yùn)放，uo與up同相，uo與un反相），逐級(jí)推出其它相關(guān)各點(diǎn)的瞬時(shí)極性，最后判斷反饋到輸入端的信號(hào)是增強(qiáng)了還是減弱了凈輸入信號(hào)。為了便于說明問題，在電路中用符號(hào)和分別表示瞬時(shí)極性的正和負(fù)，以表示該點(diǎn)電位上升或下降。在圖4.3（a）中，假設(shè)輸入信號(hào)ui在某一瞬時(shí)極性為+，由于輸入信號(hào)加在集成運(yùn)放的反相輸入端，故輸出電壓uo的瞬時(shí)極性為-，而反饋電壓uf是經(jīng)電阻分壓uo后得到的，因此反饋電壓uf的瞬時(shí)極性也為-，并且加在了集成運(yùn)放的同相輸入端。集成運(yùn)放的凈輸入電壓即差模輸入電壓為ui′=uid=up–un=ui–uf，uf的瞬時(shí)極性為-，表示電位下降，則ui′增大，所以引入的反饋是正反饋。在圖（b）中，假設(shè)輸入信號(hào)ui在某一瞬時(shí)極性為+，由于輸入信號(hào)加在集成運(yùn)放的同相輸入端，故輸出電壓uo的瞬時(shí)極性為+，則uo經(jīng)電阻分壓后得到的反饋電壓uf的瞬時(shí)極性也為+，表示電位上升，此時(shí)集成運(yùn)放的凈輸入電壓ui′=ui-uf減小，因此引入的反饋是負(fù)反饋。（a）正反饋

（b）負(fù)反饋2.直流反饋和交流反饋

根據(jù)反饋信號(hào)的交、直流性質(zhì)，可分為直流反饋和交流反饋。

如果反饋信號(hào)中只有直流分量，則稱為直流反饋；如果反饋信號(hào)中僅有交流分量，則稱為交流反饋。在很多情況下，反饋信號(hào)中同時(shí)存在直流信號(hào)和交流信號(hào)，則交、直流反饋并存。3.電壓反饋和電流反饋

根據(jù)反饋信號(hào)在放大電路輸出端不同的采樣方式，可分為電壓反饋和電流反饋。

若反饋信號(hào)取自輸出電壓，或者說與輸出電壓成正比，則稱為電壓反饋；

若反饋信號(hào)取自輸出電流，或者說與輸出電流成正比，則稱為電流反饋。

判斷是電壓反饋還是電流反饋，可采用負(fù)載短路法。假設(shè)將放大電路的負(fù)載RL短路，此時(shí)輸出電壓為零，若反饋信號(hào)也為零，則說明反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，因而屬于電壓反饋；反之，如果反饋信號(hào)依然存在，則表示反饋信號(hào)不與輸出電壓成正比，屬于電流反饋。

圖（a）所示電路，假設(shè)輸出端負(fù)載RL短接，即uo=0，則反饋電阻Rf相當(dāng)于接在集成運(yùn)放的同相輸入端和地之間，反饋通路消失，反饋信號(hào)不存在，故該反饋是電壓反饋。

圖（b）所示電路中，如果將負(fù)載RL短接，反饋信號(hào)uf依然存在，則是電流反饋。（a）電壓并聯(lián)負(fù)反饋

（b）電流串聯(lián)負(fù)反饋4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋

根據(jù)放大電路輸入端輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的比較方式，可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。

如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行電壓比較，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是串聯(lián)連接，則稱為串聯(lián)反饋。

如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端進(jìn)行電流比較，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)連接，則稱為并聯(lián)反饋。

判斷方法：采用輸入回路的反饋節(jié)點(diǎn)對(duì)地短路法。若反饋節(jié)點(diǎn)對(duì)地短路，輸入信號(hào)作用仍存在，則說明反饋信號(hào)和輸入信號(hào)相串聯(lián)，故所引入的反饋是串聯(lián)反饋。若反饋節(jié)點(diǎn)接地，輸入信號(hào)作用消失，則說明反饋信號(hào)和輸入信號(hào)相并聯(lián)，故所引入的反饋是并聯(lián)反饋。（a）電壓并聯(lián)負(fù)反饋

（b）電流串聯(lián)負(fù)反饋

圖（a）中，假設(shè)將輸入回路反饋節(jié)點(diǎn)a接地，輸入信號(hào)ui無法進(jìn)入放大電路，而只是加在電阻R1上，故所引入的反饋為并聯(lián)反饋；

在圖（b）中，如果將反饋節(jié)點(diǎn)a接地，輸入信號(hào)ui仍然能夠加到放大

電路中，即加在集成運(yùn)放的同相輸入端，由圖可見輸入電壓ui與反饋電壓uf進(jìn)行電壓比較，其差值為集成運(yùn)放的差模輸入電壓，故所引入的反饋為串聯(lián)反饋。通過上面的分析可以發(fā)現(xiàn)，若是串聯(lián)反饋，反饋信號(hào)以電壓的形式存在；若是并聯(lián)反饋，反饋信號(hào)以電流的形式存在。例4.1：圖中所示電路中是否引入了反饋？若引入了反饋，試判斷其反饋極性和反饋類型。

解：該電路是兩級(jí)放大電路，電阻R2和R4引入的是局部反饋，即對(duì)于第一級(jí)集成運(yùn)放A1由R2引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)于第二級(jí)A2由R4引入的也是電壓并聯(lián)負(fù)反饋。另外，一條導(dǎo)線將輸出回路和輸入回路連接了起來，因此整個(gè)電路也引入了反饋，故將此稱為級(jí)間反饋。

通常主要討論的是級(jí)間反饋。根據(jù)瞬時(shí)極性法，假設(shè)輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性為，經(jīng)過集成運(yùn)放A1和A2后，輸出電壓uo的瞬時(shí)極性為+，反饋電壓uf的瞬時(shí)極性也為+，由此可判斷出反饋電壓增大，則凈輸入電壓ui′=ui–uf減小，所以說該反饋是負(fù)反饋；將輸入端反饋節(jié)點(diǎn)a接地，輸入信號(hào)仍可從反相端輸入，故是串聯(lián)反饋；在輸出端將RL短接，由于輸出電流的作用，反饋電壓uf依然存在，所以是電流反饋，由此可得該電路所引入的反饋是電流串聯(lián)負(fù)反饋。4.2.2負(fù)反饋的四種組態(tài)1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

為了便于分析引入反饋后的一般規(guī)律，常用方框圖來表示各種組態(tài)的反饋電路。上圖中，負(fù)反饋放大電路的方框圖也是由兩部分組成，上面的方框表示的是基本放大電路，下面的方框表示的是反饋網(wǎng)絡(luò)。電壓串聯(lián)負(fù)反饋組態(tài)的方框圖如圖（b）所示（a）電路圖

（b）方框圖

由圖可見，基本放大電路的凈輸入信號(hào)是Ui’，輸出信號(hào)是Uo，因此基本放大電路的電壓放大倍數(shù)為：

由于反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)是Uo，輸出信號(hào)是Uf，因此反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：式中，F(xiàn)uu稱為電壓反饋系數(shù)。對(duì)于閉環(huán)放大電路，輸入信號(hào)是Ui，輸出信號(hào)是Uo，因此閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：電壓串聯(lián)負(fù)反饋是輸入電壓Ui控制輸出電壓Uo進(jìn)行電壓放大，其中，Auuf也稱為閉環(huán)電壓增益圖（a）的具體放大電路中2.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

圖（b）中基本放大電路的輸入信號(hào)是凈輸入電流Ii’，輸出信號(hào)是放大電路的輸出電壓Uo，因此它的放大倍數(shù)為：該放大倍數(shù)Aui是互阻放大倍數(shù)，或稱為互阻增益（a）電路圖（b）方框圖由于反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)是Uo，輸出信號(hào)是If，因此反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：Fiu稱為互導(dǎo)反饋系數(shù)對(duì)于閉環(huán)放大電路，其輸入信號(hào)是Ii，輸出信號(hào)是Uo，因此閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為：電壓并聯(lián)負(fù)反饋是輸入電流Ii控制輸出電壓Uo，將電流轉(zhuǎn)換成電壓，其中，Auif也稱為閉環(huán)互阻增益。在圖（a）的具體放大電路中，若集成運(yùn)放的開環(huán)差模增益和輸入電阻趨于無窮大，則un≈up=0，輸出電壓為：因此互導(dǎo)反饋系數(shù)為：3.電流串聯(lián)負(fù)反饋

電壓并聯(lián)負(fù)反饋的方框圖如圖4.8（b）所示。圖中基本放大電路的輸入信號(hào)是凈輸入電流Ii’，輸出信號(hào)是放大電路的輸出電壓Uo，因此它的放大倍數(shù)為：該放大倍數(shù)Aui是互阻放大倍數(shù)，或稱為互阻增益（a）電路圖

（b）方框圖由于反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)是Uo，輸出信號(hào)是If，因此反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：Fiu稱為互導(dǎo)反饋系數(shù)

對(duì)于閉環(huán)放大電路，其輸入信號(hào)是Ii，輸出信號(hào)是Uo，因此閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為：電壓并聯(lián)負(fù)反饋是輸入電流Ii控制輸出電壓Uo，將電流轉(zhuǎn)換成電壓，其中，Auif也稱為閉環(huán)互阻增益

圖（a）的具體放大電路中，若集成運(yùn)放的開環(huán)差模增益和輸入電阻趨于無窮大，則un≈up=0，輸出電壓為：因此互導(dǎo)反饋系數(shù)為：3.電流串聯(lián)負(fù)反饋

電流串聯(lián)負(fù)反饋的方框圖如圖（b）所示。由圖可見，基本放大電路的輸入信號(hào)是Ui’，輸出信號(hào)是Io，因此基本放大電路的放大倍數(shù)為：Aiu稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)（a）電路圖（b）方框圖

而反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)是Io，輸出信號(hào)是Uf，因此反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：Fui稱為互阻反饋系數(shù)

對(duì)于閉環(huán)放大電路，輸入信號(hào)是Ui，輸出信號(hào)是Io，因此閉環(huán)互導(dǎo)放大倍數(shù)為：由上式可知，電流串聯(lián)負(fù)反饋是輸入電壓Ui控制輸出電流Io，將電壓轉(zhuǎn)換為電流，其中，Aiuf也稱為閉環(huán)互導(dǎo)增益

在圖4.9（a）的具體放大電路中，反饋電壓Uf=IoR1，所以互阻反饋系數(shù)為：4.電流并聯(lián)負(fù)反饋

電流并聯(lián)負(fù)反饋的方框圖如圖4.10（b）所示。由圖可見，基本放大電路的輸入信號(hào)是Ii’，輸出信號(hào)是Io，因此基本放大電路的放大倍數(shù)為：Aii也稱為電流增益（a）電路圖

（b）方框圖

由于反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)是Io，輸出信號(hào)是If，因此反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：Fii稱為電流反饋系數(shù)

對(duì)于閉環(huán)放大電路，輸入信號(hào)是Ii，輸出信號(hào)是Io，因此閉環(huán)電流放大倍數(shù)為：由上式可知，電流并聯(lián)負(fù)反饋是輸入電流Ii控制輸出電流Io進(jìn)行電流放大，其中，Aiif也稱為閉環(huán)電流增益。在圖4.10（a）的具體放大電路中，因?yàn)椋核噪娏鞣答佅禂?shù)為：四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較4.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善1.穩(wěn)定放大倍數(shù)

放大電路的放大倍數(shù)取決于放大器件的性能參數(shù)以及電路元件的參數(shù)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化，元器件老化，電源電壓波動(dòng)以及負(fù)載變化時(shí)，都會(huì)引起放大倍數(shù)發(fā)生變化，為了提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，常常在放大電路中引入負(fù)反饋。

為了從數(shù)量上表示放大倍數(shù)的穩(wěn)定程度，常用有、無反饋兩種情況下放大倍數(shù)的相對(duì)變化量的比值來衡定。放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為將閉環(huán)放大倍數(shù)Af對(duì)A取導(dǎo)數(shù)將上述兩式等號(hào)兩邊相除上式表明，引入負(fù)反饋后，Af的相對(duì)變化量?jī)H為其基本放大電路放大倍數(shù)A的相對(duì)變化量的(1+AF)分之一，也就是說Af的穩(wěn)定性是A的(1+AF)倍。2.減小非線性失真3.擴(kuò)展通頻帶

為了簡(jiǎn)化問題，設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)，基本放大電路的中頻放大倍數(shù)為Am，上限頻率為fH，下限頻率為fL，因此無反饋時(shí)放大電路在高頻段的放大倍數(shù)為引入反饋后，設(shè)反饋系數(shù)為F，則高頻段的放大倍數(shù)為將分子分母同除以1+AmF，可得引入負(fù)反饋后的中頻放大倍數(shù)和上限頻率分別為引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍數(shù)減小了1+AmF倍，而上限頻率卻提高了1+AmF倍同理可以推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后的下限頻率為

可見，引入負(fù)反饋后下限頻率下降了1+AmF倍。通過以上分析可以得知放大電路引入負(fù)反饋后，通頻帶展寬了。

通常情況下對(duì)于阻容耦合的放大電路，F(xiàn)H>>fL，而對(duì)于直接耦合的放大電路，fL=0，所以通頻帶可以近似地用上限頻率來表示，即認(rèn)為放大電路未引入反饋時(shí)的通頻帶為放大電路引入反饋后的通頻帶為由于引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了1+AmF倍，但放大倍數(shù)卻減小了1+AmF倍，因此放大電路引入負(fù)反饋后放大倍數(shù)與通頻帶的乘積和放大電路未引入反饋情況下（即開環(huán)狀態(tài)下）放大倍數(shù)與通頻帶的乘積相等，即=常數(shù)由前頁面可知因此4.改變輸入電阻和輸出電阻（1）負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響輸入電阻是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻，因而負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響取決于基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，即取決于所引入的反饋是串聯(lián)負(fù)反饋還是并聯(lián)負(fù)反饋。①串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大根據(jù)輸入電阻的定義，基本放大電路的輸入電阻為：而閉環(huán)放大電路的輸入電阻為：

上式中反饋電壓Uf是凈輸入電壓經(jīng)基本放大電路放大后，再經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)后得到的，所以：②并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小根據(jù)輸入電阻的定義，基本放大電路的輸入電阻為：而閉環(huán)放大電路的輸入電阻為：上式中If是凈輸入電流經(jīng)基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)后得到的，即：引入并聯(lián)負(fù)反饋后，將使輸入電阻減小，并等于基本放大電路輸入電阻的

（2）負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響

輸出電阻是從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻，因而負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的取樣方式，即取決于所引入的反饋是電壓負(fù)反饋還是電流負(fù)反饋。①電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，并使輸出電阻減小電壓負(fù)反饋對(duì)輸出電阻影響的方框圖

假設(shè)輸入信號(hào)不變，由于某種原因使輸出電壓增大，因?yàn)槭请妷悍答?，反饋信?hào)和輸出電壓成正比，因此反饋信號(hào)也將增大，則凈輸入信號(hào)減小，輸出電壓隨之減小。可見，引入電壓負(fù)反饋后，通過負(fù)反饋的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，使輸出電壓趨于穩(wěn)定，因此電壓負(fù)反饋穩(wěn)定了輸出電壓。

輸出電壓穩(wěn)定與輸出電阻減小緊密相關(guān)。根據(jù)輸出電阻的定義，令輸入量Xi=0，在輸出端加一個(gè)交流電壓Uo，產(chǎn)生電流Io，則放大電路的輸出電阻為：

輸出電壓Uo經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)后得到反饋信號(hào)Xf=FUo，由于外加輸入信號(hào)Xi=0，因此：凈輸入信號(hào)Xi’經(jīng)基本放大電路放大后產(chǎn)生輸出電壓為-AFUo。整理上式，可得引入電壓負(fù)反饋后閉環(huán)放大電路的輸出電阻為：②電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，并使輸出電阻增大

假設(shè)輸入信號(hào)不變，由于某種原因使輸出電流減小，因?yàn)槭请娏鞣答?，反饋信?hào)和輸出電流成正比，所以反饋信號(hào)也將減小，則凈輸入信號(hào)就增大，經(jīng)基本放大電路放大后，輸出電流跟著增大?？梢姡腚娏髫?fù)反饋后，通過負(fù)反饋的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，最終使輸出電流趨于穩(wěn)定，因此電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流。輸出電流穩(wěn)定與輸出電阻增大緊密相關(guān)。根據(jù)輸出電阻的定義，令輸入量Xi=0，在輸出端加一個(gè)交流電壓Uo，產(chǎn)生電流Io，則放大電路的輸出電阻為輸出電流Io經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)后得到反饋信號(hào)Xf=FIo，由于外加輸入信號(hào)Xi=0，所以若不考慮Io在反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端的壓降，則整理上式，可得引入電流負(fù)反饋后閉環(huán)放大電路的輸出電阻為可見引入電流負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻和無反饋時(shí)的輸出電阻相比增大了1+AF倍。4.4深度負(fù)反饋放大電路的分析4.4.1深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)如果反饋深度(1+AF)>>1，則負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)根據(jù)Af和F的定義在深度負(fù)反饋條件下，若引入串聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)在輸入端是以電壓形式存在，與輸入電壓進(jìn)行比較，則若引入并聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)在輸入端是以電流形式存在，與輸入電流進(jìn)行比較，則4.4.2深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的估算1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋的反饋系數(shù)為在深度負(fù)反饋條件下，可知，Ui≈Uf，則電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為（a）集成運(yùn)放構(gòu)成的電路（b）分立元件構(gòu)成的電路圖（a）根據(jù)分壓原理求得反饋電壓為又由于是串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下，因此閉環(huán)放大倍數(shù)為在圖（b）中，由電阻Rf引入了一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)放大倍數(shù)為2.電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋的反饋系數(shù)為

在深度負(fù)反饋條件下，由式（4.61）知Ii=If，則電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為（a）集成運(yùn)放構(gòu)成的電路（b）分立元件構(gòu)成的電路

在圖（a）中，根據(jù)理想集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)“虛短路”和“虛斷路”的特點(diǎn)，可認(rèn)為反相輸入端是“虛地”。在深度負(fù)反饋條件下，由電路可分別求得深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為

在圖（b）中，電阻Rf引入了一個(gè)電壓并聯(lián)負(fù)反饋。根據(jù)深度負(fù)反饋條件下則深度負(fù)反饋下閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為3.電流串聯(lián)負(fù)反饋電路電流串聯(lián)負(fù)反饋的反饋系數(shù)為在深度負(fù)反饋條件下，Ui≈Uf，則電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)互導(dǎo)放大倍數(shù)為（a）集成運(yùn)放構(gòu)成的電路（b）分立元件構(gòu)成的電路在圖（a）中，反饋電壓Uf取自輸出電流Io，由于則互阻反饋系數(shù)為深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)互導(dǎo)放大倍數(shù)為

在圖（b）中，由電阻Rf引入了一個(gè)電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下，則V1管射極電流近似為0，所以閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為4.電流并聯(lián)負(fù)反饋電路電流并聯(lián)負(fù)反饋的反饋系數(shù)為在深度負(fù)反饋條件下，根據(jù)

Ii≈If，則深度負(fù)反饋下電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電流放大倍數(shù)為（a）集成運(yùn)放構(gòu)成的電路

（b）分立元件構(gòu)成的電路

在圖（a）中，根據(jù)理想集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)“虛短路”和“虛斷路”的特點(diǎn)，可認(rèn)為反相輸入端“虛地”。在深度負(fù)反饋條件下，所以電流反饋系數(shù)為深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)電流放大倍數(shù)為在圖（b）中，電阻Rf引入了一個(gè)電流并聯(lián)負(fù)反饋。根據(jù)深度負(fù)反饋條件下

，可得，

而，在深度負(fù)反饋條件下，Ii≈If，因此閉環(huán)源電壓放大倍數(shù)為4.5負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性

放大電路中引入負(fù)反饋，可以使電路的許多性能得到改善，并且反饋深度越深，改善效果越好。但是對(duì)于多級(jí)放大電路而言，反饋深度過深，即使放大電路的輸入信號(hào)為零，輸出端也會(huì)出現(xiàn)具有一定頻率和幅值的輸出信號(hào)，這種現(xiàn)象稱為放大電路的自激振蕩，它使放大電路不能正常工作，失去了電路的穩(wěn)定性。4.5.1負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的原因和條件

由前面的分析可知，負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為

，在中頻段，AF>0，A和F的相角

，Xi與Xf同相，因此凈輸入量Xi’是兩者的差值，即

，所以負(fù)反饋?zhàn)饔媚苷５伢w現(xiàn)出來。

在低頻段和高頻段，AF將產(chǎn)生附加相移。在低頻段，由于耦合電容和旁路電容的作用，AF將產(chǎn)生超前相移；在高頻段，由于半導(dǎo)體器件存在極間電容，AF將產(chǎn)生滯后相移。假設(shè)在某一頻率f0下，AF的附加相移達(dá)到180°，即

，則Xi和Xf必然會(huì)由中頻時(shí)的同相變?yōu)榉聪啵?/p>

。上式說明凈輸入信號(hào)

大于輸入信號(hào)

，輸出量

增大，所以反饋的結(jié)果使放大倍數(shù)增大。

如果在輸入信號(hào)為零時(shí)，由于某種含有頻率f0的擾動(dòng)信號(hào)（如電源合閘通電），使AF產(chǎn)生了180°的附加相移，因此產(chǎn)生了輸出信號(hào)Xo，Xo經(jīng)過反饋網(wǎng)絡(luò)和比較電路后，得到凈輸入信號(hào)

，送到基本放大電路后再放大，得到一個(gè)增強(qiáng)了AFXo，Xo將不斷增大。

最終，由于半導(dǎo)體器件的非線性電路達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，即反饋信號(hào)維持著輸出信號(hào)，而輸出信號(hào)又維持著反饋信號(hào)，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩?？梢姡?fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的根本原因之一是AF的附加相移。2.產(chǎn)生自激振蕩的條件

在電路產(chǎn)生自激振蕩時(shí)，由于Xo與Xf相互維持，因此

，即-AF=1，或AF=-1將上式寫