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7.7 放大器中的负反馈 为改善放大器的性能，通常在放大器中引入各种形式的负反馈。 基本要求： 掌握各种反馈类型的判别方法。 理解负反馈对放大电路的作用。 一. 反馈的定义 凡是将放大电路输出端信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路(反馈电路)引回到输入端的过程，称为反馈。 当xi′= xi - xf ，反馈信号削弱净输入信号，称为负反馈； 二. 反馈类型及判别 1.并联反馈与串联反馈 1）从输入端分析，反馈信号与输入信号的叠加。 (a) 当输入信号与反馈信号以电流的形式叠加，即i’i = ii－if，则称为并联负反馈； (b) 当输入信号与反馈信号以电压的形式叠加，即u’i = ui－uf，则称为串联负反馈。 2）判别：若信号源的输出端和反馈网络的比较端接入放大器的同一输入端（有节点），则为并联反馈，否则为串联反馈。 例1.从输入端分析分析下图电路的反馈类型 2.电压反馈与电流反馈 1）从输出端分析，反馈信号与输出信号的关系 (a) 当反馈信号正比于输出电压时，即：xf = F uO ，这种反馈称为电压反馈； (b) 当反馈信号正比于输出电流时，即： xf = F iO ，这种反馈称为电流反馈； 2）判别：在交流电路中，若放大器输出端和反馈网络的取样端处于同一电极，则为电压反馈，否则为电流反馈。 例2.从输出端分析分析下图电路的反馈类型。 3.直流反馈与交流反馈 若反馈环路内，只存在直流分量，则为直流反馈，直流负反馈主要用于稳定静态工作点。 若反馈环路内，只存在交流分量，则为交流反馈，交流负反馈主要用于改善放大器的性能。 4.负反馈与正反馈。 若反馈信号使净输入信号削弱，则为负反馈。若反馈信号增强净输入信号，则为正反馈。负反馈多用于改善放大器的性能；正反馈多用于震荡电路。 判断方法采用瞬时极性法： 1）在放大器输入端设定+ 极性； 2）按输入端→输出端→反馈端的顺序，推算变化极性。 3）若使x’i (并联x’i =i’i ，串联x’i =u’i ，) 增加，则为正反馈；反之为负反馈。 例3. 分析下图电路的反馈是正还是负。 综述： 1.反馈信号源在放大器输入端有节点，为并联反馈，否则为串联反馈。 2.在交流电路中，若放大器输出端和反馈网络的取样端处于同一节点，则为电压反馈，否则为电流反馈。 3.负反馈的判断方法采用瞬时极性法。 4.若反馈环路内，只存在直流分量，则为直流反馈，若反馈环路内，只存在交流分量，则为交流反馈。 例4:判别下图电路的反馈类型 作业 7-12 三. 负反馈对放大器性能的影响 对放大器放大倍数的影响 对放大器放大倍数的稳定性影响 对放大器通频带的影响 对放大器非线性失真的影响 对放大器输入电阻的影响 对放大器输出电阻的影响 1. 降低放大倍数 可见，负反馈时放大倍数下降(1+AF) 倍。当(1+AF)＞＞1时，则称为深度负反馈。 2. 提高放大倍数的稳定性 将Af对A取导数得 3.展宽放大器通频带 无负反馈时：通频带△f =fH - fL 有负反馈时：通频带△f ’=fH ’ - fL ’ 4.减小放大器产生的非线性失真 由于电路存在非线性器件，即使输入信号为正弦波，输出不一定是正弦波，会产生一定的非线性失真，引入负反馈后，可减小放大器产生的非线性失真。 5. 对放大电路输入的影响 1）串联负反馈使输入电阻提高 2）并联负反馈使输入电阻减小 6. 对输出电阻的影响 电压负反馈的放大电路具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出的特性，而恒压源的内阻很低，故电压负反馈具有减小放大电路输出电阻的作用。 电流负反馈的放大电路具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出的特性，而恒流源的内阻很高，故电流负反馈具有增大放大电路输出电阻的作用。 例1. 某放大器的Au=1000，ri=10k Ω，在引入串联电压负反馈后，当开环放大倍数变化±10%时，闭环放大倍数变化不超过±1%，求Fu，Auf，rif。 解： 1+ Fu Au=(△ Au /Au）/ (△ Auf /Auf） = ±10% / ±1%=10 Fu Au= 9 Fu = 0.009 Auf= Au / (1+ Fu Au)=1000/10=100 rif = (1+ Fu Au) ri =10×10=100k Ω 综述： 1. 降低放大倍数 。 2.提高放大倍数的稳定性。 3. 展宽放大器通频带。 4.减小放大器产生的非线性失真。 5.串联负反馈使输入电阻提高，并联负反馈使输入电阻减小。 6.电压负