一种新型共模反馈结构
摘要：提出并设计了一种应用于CMOS全差分运放结构中的共模反馈电路。同传统结构的共模反馈结构相比，该结构能够使输出共模电平具有零延迟建立的特性，同时，不影响全差分运算放大器的输出摆幅，并且相较于传统结构，减少了开关数量，降低了开关电荷注入、时钟馈通，消除了初始电荷的影响。此新型共模反馈结构既有连续时间共模反馈速度较快、精度较高的优点，又有开关电容共模反馈输出摆幅大线性度好的优点。基于Cadencespectre对电路进行了仿真验证，结果表明，该结构的共模反馈具有快速的建立时间以及较大的输出摆幅。
关键词：全差分运算放大器；共模反馈；输出摆幅；建立时间
DOI：10.396 9/j.issn.1 005-5 517.201 8.7.016
0 引言
差分放大器是最重要的电路发明之一，它可以追溯到真空管时代。由于差分放大具有很多有用的特性，所以它已经成为当代高性能模拟电路和混合信号电路的主要选择。而带有共模反馈结构的全差分运算放大器是普遍运用的基本电
路单元，广泛应用于各种模拟器件中，如A/D，D/A等[1-2]。
具有高输出摆幅、快速稳定和高精度的全差分运算放大
器对模拟电路的设计尤为重要，而共模反馈结构直接影响到全差分运算放大器的各项性能，已有许多文章对某些性能提出了改进的结构[3-5]。共模反馈结构可以分为连续时间共模反馈结构和开关电容共模反馈结构。连续时间共模反馈结构主要应用于连续时间电路中，但是在连续时间共模反馈结构中如果通过电阻检测输出共模电压会显著降低电路的差动
电压增益，通过MOSFETs作为检测器件会限制全差分运放的输出线性范围。开关电容共模反馈结构在这几方面具有优势[6]，但传统开关共模反馈结构的共模电压建立时间较慢，共模稳定电压波动较大，且因使用较多MOS开关而通过时钟馈通和电荷注入引入噪声，限制了全差分运算放大器的速度和精度。
1 传统共模反馈结构分析
1.1传统开关电容共模反馈结构
传统的开关电容共模反馈结构如图1所示。在图1中，开关电容共模反馈结构包括开关S1～S6和电容Cl-C2。开关由两项非交叠时钟4）1和4）2控制，vo。和v。分别为全差分运算放大器双端输出电压，Vcmfb为共模反馈电流源偏置电压，Vcm是理想共模电压，Vbias为直流偏置电压。
当S1～S3闭合、S4～S6断开时，根据电荷分配原理，所有电容上存储的总电荷为：Ql=2cl*（Vcm-Vbias）+（V op - Vcmfb）*C2+ （V on - Vcmfb）*C2（1）
当S1～S3断开、S4～S6闭合时，根据电荷分配原理，所有电容上存储的总电荷为：
由式（3）可知，开关电容共模反馈首先检测输出共模电压，再与理想共模电压比较，最后叠加一个直流偏置电压来调节共模反馈电流源偏置电压Vcmfb，这需要一个比较长的建立时间，并且开关数量较多，电荷注入和时钟馈通的影响较大。
1.2传统连续时问共模反馈结构
传统的连续时间共模反馈有多种结构，其中一种低功耗结构如图2所示。这里，Mi～M4都是匹配的，源耦合对Ml-M2和M3-M4一起检测共模输出电压并产生一个与输出共模和Vcm的差成比例的输出电压Vbias。
此结构能正常工作的前提是M1～M4总工作在放大区且电压vo。- Vcm和V on-vcm能看成是小信号输入。即使这些电压变大，共模反馈环路只要M1～M4仍存在就会继续工作。若在输出范围的某一部分，运算放大器输出变得足够大能使M1～M4中的一个截止，则在那段输出部分共模反馈环路将不会正常工作。M1～M4在整个输出范围内仍存在的要求限制了运算放大器的输出范围。
2 改进的共模反馈结构
为了克服上述连续时间共模反馈电路输出摆幅受限和开关电容共模反馈电路共模电压建立缓慢、开关噪声注入较
大的缺点，提出了一种新型开关电容共模反馈结构，该结构原理图如图3所示。
其中①部分称为输出电压缩放模块，②部分称为共模电平检测放大模块，②中的三端运放结构为图2中的共模反馈结构。Vcmfb是图2中的Vbias电压，反馈到差分运算放大器调节输出共模电平，Sl和S2由同一时钟控制。
其工作原理如下：
在第一个时刻，开关Sl和S2闭合，则电容Cl被短路，此时要求全差分运算放大器的输入短路，以使输出差分电平为零，共模电平检测放大模块直接检测全差分运算放大器的输出电平，并反?电压Vcmfb稳定输出共模电压至Vcm。
下一个时刻，开关Sl和S2都断开，此时进入放大模式，全差分运放输出的电压变化通过电容Cl和C2按一定比例缩放后，由共模电平检测放大模块（202）检测，并反馈电压Vcmfb至全差分运算放大器的电流源偏置点，稳定输出共模电压。
此新型开关电容共模反馈结构和传统的开关电容共模
反馈结构相比，不需要使用非交叠时钟，开关数量减少，引入更低噪声，且在每一个周期共模电压都可以完全建立，建立时间不受限制。与传统的连续时间共模反馈结构相比，输出摆幅增加，也不会增加阻性负载。
3 仿真结果
采用HLMC 40 nm CMOS工艺设计了一款全差分运放
并运用本设计提出的新型共模反馈结构，基于CadenceSpectre模拟器上对其进行仿真，仿真结果如图4（b）和图5（b）所示。同时给出了图1和图2中共模反馈的输出曲线图（图4（a）和图5（a））以作对比。
图4 （a）为传统开关电容共模反馈瞬态仿真图，图4（b）为本设计的共模反馈结构瞬态仿真图，可以明显看出本设计的共模反馈结构的共模电压建立时间大大缩短，可以保障差分运放的快速正常工作。图5 （a）为图2所示的传统连续时间共模反馈结构的直流仿真图，图5（b）为本设计的共模反馈结构的直流仿真图，仿真方法为在输入加入差分电压，得到输出电压值，从对比中可见，本设计共模反馈结构不会限制差分运算放大器的输出摆幅，可以在全输出范围内稳定输出共模电平。
4 结论
本文分析了传统共模反馈电路的原理及其存在的问题，提出了一种新的共模反馈电路，该电路克服了传统开关电容反馈结构对共模电平建立时间的要求，同时对差分运放的输出摆幅没有影响。采用HLMC40nmCMOS工艺设计了一款全差分运算放大器进行仿真验证，结果表明该结构具有快速的稳定时间以及宽输出摆幅，可广泛应用于全差分运算放大器。
参考文献：
[1lMu feiyan，Wang Can，Lin Jie. A High- speed BiCMOS fully differential operational amplifierwith improved slew rate and phase margin[C/OLl.lnternational Conference on ComputerScience and Electronics Engineering（ICCSEE），2012，March 23-25
[2]Damiano C，Francesco C，Gianfranco A et al. A 94 dB l.6 GHz SiGe fully differentiaoperational amplifier using a novel classed AB output stage[C/OL].53rd IEEE InternationalMidwest Symposium on Circuits and Systems （MWSCAS），Seattle，WA，Aug l-4，2010
[3]雷?a铭，胡北稳.采用新型低成本共模反馈电路的全差分运放设计[J].浙江大学学报，2013
[4]宁宁，朱马.一种开关电容共模反馈结构中国，201210271855.9[P]. 2012-10-24
[5]何杰，吴龙胜.一种新型开关电容共模反馈电路[J].电子技术，2014
[6]冯伟，戴宇杰.开关电容共模反馈电路建模与实现[J]，南开大学学报，2016
第六章放大电路中的反馈 6.1 反馈的基本概念及判断方法 6.1.1 反馈的基本概念 一、反馈（回授）的概念（图6.1.1） 将输出量的一部分或全部，通过一定电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量的措施称为反馈。 二、正反馈与负反馈 1.净输入量：基本放大电路的输入信号； 2.正反馈：使放大电路净输入量增大的反馈；反馈结果使输出量的变化增大的反 馈。 3.负反馈：使放大电路净输入量减小的反馈；反馈结果使输出量的变化减小的反 馈。（图2.4.2） 三、直流反馈与交流反馈 1.直流反馈：（图 2.4.2）反馈量中只含有直流量；直流通路中存在的反馈；影响 静态工作点。 2.交流反馈：（图2.4.2中去掉旁路电容）反馈量中只含有交流量；交流通路中存 在的反馈；影响放大电路性能。 6.1.2 反馈的判断 一、反馈存在与否的判断（图6.1.2） 1.是否存在将输出回路与输入回路相连接的反馈通路； 2.反馈通路是否影响了放大电路的净输入。利用叠加定理可以理解输入端有无输 出量的作用结果。 二、反馈极性的判断（瞬时极性法）（图6.1.3）（图6.1.4） 1.规定电路输入信号在某一时刻对地的极性； 2.逐级判断电路中各相关点的电流流向和电位极性； （1）三极管：若基极正极性，则动态电流从c到e； （2）运放：同相端加正极性，输出端输出正极性； 3.判断输出信号的极性； 4.判断反馈信号的极性； 5.反馈信号使放大电路的净输入信号增大与否。 6.注：反馈量仅仅决定于输出量，而与输入量无关，分析反馈极性时，可将输出 量视为作用于反馈网络的独立源。 三、直流反馈与交流反馈的判断（图6.1.5）（图6.1.6） 根据交直流通路来判断
负反馈对放大电路的影响 所谓负反馈放大电路的反馈组态，首先要清楚一个前提，那就是一定说得是交流反馈下的情况，在直流反馈中不会涉及组态的概念。而且大家还要注意一定要是负反馈放大电路才提这个组态的概念，正反馈电路中也没有这种提法。 对于（交流）负反馈放大电路来说，我们经常是分成四种反馈组态来进行分析：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。很多学生学习完这部分内容后并不能建立起一个清楚的思路，到底为什么要分出这四种组态？在设计电路时如何确定选择哪种反馈？ 现将负反馈放大电路反馈组态的问题简单总结一下，希望对大家能有所帮助： 1.电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定，也就是说有一个基本稳定的输出电压。 2.电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定，即有一个基本稳定的输出电流。 3.串联反馈是在输入端一侧外来输入信号和反馈信号以电压形式求和，即要想是电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒压源（或者近似恒压源性质的信号）。 4.并联反馈是在输入端一侧外来信号和反馈信号以电流形式求和，即要想使电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒流源（或者近似恒流源性质的信号）。 故：具体在设计电路时选择哪一种反馈形式要看具体情况而定：如果你设计的电路是需要恒定的电压信号输出，就选电压反馈；若是需要恒定的电流信号输出，就选电流反馈；输入端要提供的是恒压性质的信号，就选串联反馈；若输入端要提供的是恒流性质的信号，就选电流反馈。 总结：负反馈对放大电路性能的影响 1）负反馈使放大电路增益减小，但更稳定，减小非线性失真，抑制反馈环内噪声，扩展频带 2）串联负反馈使输入电阻增大 3）并联负反馈使输入电阻减小 4）电压负反馈使输出电阻减小 5）电流负反馈使输出电阻增大 6）电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定 7）电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定 例如：电压串联负反馈的作用： 由于电压负反馈使输出电压更稳定，所以必定输出阻抗变小；由于是串联负反馈，输入阻抗增大。
放大电路中的反馈 自测题 一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。 （1）若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。（ ） （2）负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（ ） （3）若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。 （ ） （4）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（ ） 解：（1）× （2）√ （3）× （4）√ 二、已知交流负反馈有四种组态： A ．电压串联负反馈 B ．电压并联负反馈 C ．电流串联负反馈 D ．电流并联负反馈 选择合适的答案填入下列空格内，只填入A 、B 、C 或D 。 （1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入 ； （2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入 ； （3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入 ； （4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入 。 解：（1）B （2）C （3）A （4）D 三、判断图T6.3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f u A 或f s u A 。设图中所有 电容对交流信号均可视为短路。
图T6.3 解：图（a ）所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反 馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 31321f 32131 R R R R R R A R R R R R F u ?++≈++= 式中R L 为电流表的等效电阻。 图（b ）所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 12f 2 1R R A R F u -≈-= 图（c ）所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 1f ≈=u A F 图（d ）所示电路中引入了正反馈。 四、电路如图T6.4所示。 （1）合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻增大，输出电阻减小；
课程设计报告
课程设计题目：负反馈放大电路的设计 要求完成的内容：设计一个负反馈放大电路，保证输出电压稳定。指标条件如下：电压放大增益|Av|≥10，反馈深度≥10，输入电阻R i≥1KΩ，输出电阻R o≤100Ω， f L≤10HZ，f H≥1KHZ。所使用的元器件要求为：晶体管（9013或9014），电容（瓷片电容）、电阻（0.25瓦）等。 要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，估算并初步选取电路的元件参数。（2）选用熟悉的电路仿真软件，搭建电路模型进行仿真分析，由仿真结果进行参数调试、修改，直至满足设计要求。 （3）由选取的元件参数，精确计算和复核技术指标要求。 （4）满足设计要求后，认真按格式完成课程设计报告。
指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名：年月日
负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 （1）初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 （2）能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 （3）了解负反馈放大器的工作原理。 （4）了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 （5）加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益（开环增益）为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益（闭环增益）为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多，但就基本形式来说，可以分为4种：即电流串联负反馈；电压串联负反馈 ；电流并联负反馈；电压并联负反馈。一个放大器，加入了负反馈环节后，虽
反馈电路，是控制论的基本概念，它是指将系统输出返回给输入并以某种方式更改输入从而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出与输入起相反的作用，减少了系统输出与系统目标之间的误差，并且系统趋于稳定。后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差连续增加，使系统振荡，并可以放大控制功能。负面反馈的研究是控制论的核心问题。此外，还有当前的负反馈理论。 系统的部分或全部输出信号以某种方式和路径作为输入信号的一部分发送回系统的输入端。此过程称为反馈。根据反馈信号的极性，反馈可分为正反馈和负反馈。 如果反馈信号的极性与输入信号的极性相同或变化方向同相，则由于这两个信号的混合，放大器的净输入信号将大于输出信号。该反馈称为正反馈。正反馈主要用于信号发生电路。相反，如果反馈信号的极性与输入信号的极性相反或变化方向相反（反相），则叠加结果将削弱净输入信号。这种反馈称为负反馈放大电路，自动控制系统通常采用负反馈技术来稳定系统的工作状态。 负反馈采样一般采用电流采样或电压采样。由于负反馈具有其独特的优势，因此已被广泛应用于实际放大器中，并改变了放大器的性能。负反馈使放大器的闭环增益趋于稳定，并消除了开环增益的影响。阻抗匹配是电子电路中的重要问题。负反馈也会影响放大器的输入和输
出阻抗。电压混合会增加输入阻抗，而电流混合会降低输入阻抗。电流采样会增加输出阻抗，而电压采样会降低输出阻抗。负反馈的使用还可以大大减少放大器在稳定状态下产生的失真，并且可以削弱放大器内部的各种干扰电平。负反馈也会使放大器的频带变宽，从而使放大器的幅频特性相对平坦。因此，负反馈可以极大地改善放大器的放大质量和许多性能指标，并且反馈越深，改善越大。但是，负反馈过深可能会导致放大器无法正常工作并引起自激，因此稳定的负反馈放大器通常不会超过三级。 说明： 1.振荡器的一部分输出以减小幅度的方式返回到输入。 2.受控部分发送的反馈信息会抑制或削弱受控部分的活动。 3.负反馈是指反馈信息与控制信息相反的反馈 4.如果反馈的作用是减弱反射中心对效应器的影响，则称为负反馈，反馈信息为负。在闭环系统中，控制部分的活动会在受控部分的反馈信号（S5）的影响下发生变化。如果S5为负，则为负反馈。其功能是当输出变量受到干扰时，系统可以及时响应并调整偏差信息（Sc），以使输出稳定在参考点（Si）。
各种负反馈的作用 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分（或全部）作为负反馈信号，也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比。 电压负反馈的特点是： 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。 由于电压负反馈元件是并联在放大器输出端与地之间的，所以能够降低放大器的输出电压 2. 电流负反馈 电流负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电流的一部分作为负反馈信号，换句话说：反馈信号VF与输出电流IO成正比。 电流负反馈的特点是： 电流负反馈能够定放大器的输出信号电流。 由于电压负反馈元件是串联在放大器输出回路中的，所以提高了放大器的输出电阻。 3. 串联负反馈 电压和电流负反馈都是针对放大器输出端而言的，指负反馈信号从放大器输出端的取出方式。串联和并联负反馈则是针对放大器输入端而言的，指负反馈信号加到放大器输入端的方式。 串联负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大器的输入信号Vi以串联形式加到放大器的输入回路中的，这样的负反馈称为串联负反馈。 串联负反馈的特点是： 串联负反馈右以降低放大器的电压放大倍数，稳定放大器的电压增益。 由于串联负反馈元件是串联在放大器输入回路中的，所以这种负反馈可以提高放大器的输入电阻。 4. 并联负反馈 并联负反馈是指负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大大器的输入信号Vi以并联形式加到放大器的输入回路中，这样的负反馈称为并联负反馈。 并联负反馈的特点是： 并联负反馈降低放大器的电流放大倍数，稳定放大器的电流增益。 由于并联负反馈元件是与放大器输入电阻相并联的，所以这种负反馈降低了放大器的输入电阻。 5. 负反馈电路种类
第六章放大电路中的反馈 习题 6.1选择合适的答案填入空内。 (1 对于放大电路 , 所谓开环是指。 A . 无信号源 B . 无反馈通路 C . 无电源 D . 无负载 而所谓闭环是指。 A . 考虑信号源内阻 B . 存在反馈通路 C . 接入电源 D . 接入负载 (2在输入量不变的情况下 ,若引入反馈后 ,则说明引入的反馈是负反馈。 A . 输入电阻增大 B . 输出量增大 C . 净输入量增大 D . 净输入量减小 (3 直流负反馈是指。 A . 直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B . 只有放大直流信号时才有的负反馈 C . 在直流通路中的负反馈 (4 交流负反馈是指。 A . 阻容耦合放大电路中所引入的负反馈
B . 只有放大交流信号时才有的负反馈 C . 在交流通路中的负反馈 (5 为了实现下列目的 , 应引入 A . 直流负反馈 B . 交流负反馈 ①为了稳定静态工作点 , 应引入 ; ②为了稳定放大倍数 , 应引入 ; ③为了改变输入电阻和输出电阻 , 应引入 ; ④为了抑制温漂 , 应引入 ; ⑤为了展宽频带 , 应引入。 解 :(1 B B (2 D (3 C (4 C (5 A B B A B 6.2 选择合适答案填入空内。 A . 电压 B . 电流 C . 串联 D . 并联 (1 为了稳定放大电路的输出电压 , 应引入负反馈 ; (2 为了稳定放大电路的输出电流 , 应引入负反馈 ; (3 为了增大放大电路的输入电阻 , 应引入负反馈 ; (4 为了减小放大电路的输入电阻 , 应引入负反馈 ; (5 为了增大放大电路的输出电阻 , 应引入负反馈 ; (6 为了减小放大电路的输出电阻 , 应引入负反馈。
教学设计 授课课题负反馈放大电路分析 授课时间第14周星期三第1节授课班级15机电授课教师 教学目标知识目标 1．了解反馈及反馈电路 2. 掌握如何判断是否存在反馈 3．掌握判别反馈类型的方法 情感目标 1、通过学生对电路的综合分析培养学生自信心和成就感 2、培养学 生实事求是精神和严谨的作风。 技能目标 1、培养学生独立分析电子电路的综合能力 2、培养学生发现问题和解 决问题的能力。 学情分析学生已掌握了反馈及反馈电路的基础上，本节内容进一步学习如何判断是否存在反馈、掌握判别反馈类型的方法，为后面技能实训奠定了基础 教学重点反馈类型及判别 教学难点正负反馈的判别 教学方法讲授、提问、归纳、练习等教学准备多媒体课件 教学过程教学内容 复习提问（教师讲解反馈放大器框图，提问学生反馈的定义，为本节内容学习做好铺垫）一.反馈及反馈电路的意义 反馈：从放大器的输出端把输出信号的一部份或全部通过一定的方式送回放大器输入端的过程，称为反馈。 反馈电路：由电阻或电容等元件组成的反馈信号传送电路，称为反馈电路。 图中vi 为输入信号， vo 为输出信号， vf 为反馈信号。 反馈放大器 框图
导入新课（用生活中的例子让同学们判断是否存在反馈？问题探索，引出本次教学内容）二、负反馈放大电路分析 1. 判别电路是否存在反馈 找出电路的反馈元件，一般来说，任何连接输出回路与输入回路之间的元件，都是反馈元件。 有反馈元件，电路就存在反馈。
讲授新课 一、引出本节课的重点（正反馈与负反馈） 二、讲解正负反馈的意义，为后面判断正负反馈奠定基础 三、详细讲解判别是正反馈还是负反馈（举一例子来分析正负反二.反馈的分类及判别方法 反馈一般有三种分类： 1.正反馈与负反馈 2.电压反馈与电流反馈 3.串联反馈与并联反馈 1.正反馈与负反馈 a.正负反馈的意义 正反馈：反馈信号起到增强输入信号的作用。 负反馈：反馈信号起到削弱输入信号的作用。 b.正负反馈判别方法： 若反馈信号与输入信号同相，则为正反馈。 若反馈信号与输入信号反相，则为负反馈。 2.判别是正反馈还是负反馈 采用瞬时极性法。先假定输入信号在某一瞬时的极性为正，分析放大电路各点相位的变化，最后看反馈到输入端的反馈信号的极性：如果反馈信号极性与输入信号极性相反，则为负反馈；如果反馈信号极性与输入信号极性相同，则为正反馈。 反馈放大器框图 假设输入信号在某一时刻的极 性为“＋”，由于信号从集成运放的 反相输入端输入，则集成运放输出
响输入，称为反馈。 基本放大电路的放大倍数 'i o X X A =；反馈系数 o f X X F = 反馈放大电路的放大倍数 i o f X X A = 放大信号，反馈网络的主要功能为传输反馈信号。 o X 输出量 'i X 静输入量 i X 输入量 f X 反馈量 f i 'i X X X -= 2、反馈的形式 （1）正反馈和负反馈 从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈 利用PPT 演示图2.4.2b ，重温e R 引入的负反馈作用 （2）直流反馈和交流反馈 仅在直流通路中存在的反馈称为直流反馈，仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈。 直流反馈的作用主要用于稳定放大电路的静态工作点 f R 上既有直流反馈也有 交流反馈， 引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点； 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能 （3）局部反馈和级间反馈 （重点研究级间反馈或称总体反馈）
（3）电压并联负反馈 4. 四种组态负反馈放大电路的比较 见课本 P273表6.3.1 三、反馈的判断 1. 有无反馈的判断 “找联系”：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。 这几个图用ppt 来看， 再在PPT 上引入一些例子 来联系反馈的判断 2. 直流反馈和交流反馈的判断 “看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。
3. 正、负反馈（反馈极性）的判断 “看反馈的结果” ，即净输入量是被增大还是被减小。 判断的方法：瞬时极性法 先假定某一瞬间输入信号对地的极性，然后按信号的放大过程，逐级推出输出信号的瞬时极性，最后根据反馈回输入端的信号对原输入信号的作用，判断出反馈的极性。 （1）对分立元件而言，C 与B 极性相反（CE ），E 与B 极性相同（CC ）。 （2）对集成运放而言，O u 与N u 极性相反，O u 与P u 极性相同。 若反馈信号与输入信号加在同一电极上，两者极性相反为负反馈；极性相同为正反馈。 若反馈信号与输入信号加在两个电极上，两者极性相同为负反馈；极性相反为正反馈。 用PPT 看例子 4. 电压反馈和电流反馈的判断 判定方法1——输出短路法。将基本放大电路的输出端对交流短路，若其反馈信号消失，则为电压反馈，否则为电流反馈。 判定方法2——按电路结构判定。在交流通路中，若放大电路的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大器件的同一电极上，则为电压反馈，否则为电流反馈。 电压反馈 电流反馈
反馈放大电路中反馈组态的直观判别法 许宜申 (苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006) 摘要：对于初学者而言，反馈放大电路中反馈组态的快速准确判别是其难点之一。结合笔者的教学与研究经验，本文介绍一种反馈放大电路中正反馈与负反馈、串联反馈与并联反馈、电压反馈与电流反馈的直观有效判别方法，适用于三极管或集成运算放大器构成的单级、多级反馈放大电路的组态判别。 关键词：放大电路；反馈；组态判别；直观判别法 反馈在电子电路中的应用十分广泛，特别是在对输出信号精度、稳定性等指标要求较高的场合，往往通过引入含有负反馈的放大电路，来提高输出信号稳定度、改善波形失真、增加频带宽度、改变放大电路的输入电阻和输出电阻等，以适应实际应用电路需求。反馈组态的判别是《模拟电子技术基础》课程中“反馈放大电路”这一章的重点与难点，笔者在教学中发现学生对于这一部分内容较难掌握，判断反馈放大电路的组态时往往不得其法，容易混淆概念。本文介绍一种反馈放大电路组态的直观判别方法，适用于三极管或集成运算放大器等构成的单级、多级反馈放大电路。 1 反馈基本概念 1.1 反馈含义 反馈是指将电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定形式的反馈网络送回到输入回路，使得净输入信号发生变化从而影响输出信号的过程。引入反馈的放大电路称为反馈放大电路，它由基本放大电路A 和反馈网络F 构成，如图1所示。 图1 反馈放大电路的组成框图 反馈放大电路中，i x 是反馈放大电路的原输入信号，o x 为输出信号，f x 是反馈信号，id x 是基本放大电路的净输入信号。基本放大电路A 实现信号的正向传输，反馈网络F 则将部分或全部输出信号反向传输到输入端。 1.2 反馈类型 观察放大电路中有无反馈通路，即观察放大电路输出回路与输入回路之间是否有电路元件起桥梁作用。若有，则存在反馈通路，即电路为反馈放大电路；反之，则无反馈通路，即电路为开环放大电路。 根据电容“隔直通交”的特点，可以判断出反馈的交直流特性。如果反馈回路中有电容接地，则为直流反馈，其作用为稳定静态工作点；如果反馈回路中串有电容，则为交流反馈，其作用为改善放大电路的动态特性；如果反馈回路中只有电阻或只有导线，则反馈为交直流共存。根据反馈信号与原输入信号的合成类型，可将反馈电路分为正反馈与负反馈；根据反馈信号中所含成分的不同，可将反馈电路分为直流反馈与交流反馈；根据反馈信号与原输入信号在放大电路输入端合成方式的不同，可将反馈电路分为串联反馈与并联反馈；根据输出信号反馈端采样方式的不同，可将反馈电路分为电压反馈与电流反馈。为了正确分析反馈对电路性能的影响，首先必须知道如何来区别和判断反馈的类型。 由反馈放大电路的组成框图可知，反馈信号送回到输入回路与原输入信号共同作用后，对净输入信号的影响有两种结果：一种是使净输入信号的变化得到增强，这种反馈称为正反馈；另一种是使净输入信号的变化得以削弱，这种反馈称为负反馈。 仅在放大电路直流通路中存在的反馈称为直流反馈，直流反馈影响放大电路的直流性能，如直流负反馈能稳定静态工作点。仅在放大
难点电路详解之——负反馈放大器电路（一） 2008-04-14 17:56:17 来源：古木电子社区 （摘自电子工程师识图速成手册） （1）正反馈和负反馈概念 （2）全面了解负反馈电路的种类 （3）负反馈电路的分析方法 （4）电压并联负反馈放大器 （5）电流串联负反馈放大器 （6）电压串联负反馈放大器 （7）电流并联负反馈放大器 （8）变形负反馈电路的特点和分析方法 （9）LC并联谐振电路参与的负反馈电路 （10）LC串联谐振电路参与的负反馈电路 （11）RC负反馈式电路 （12）可控制负反馈量的负反馈电路 （13）负反馈放大器分析小结 4.1 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 4.1.1 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。 1．反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。 图4-1 反馈方框图
2．反馈种类 反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果（指对输出信号的影响）完全相反。 3．正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这是正反过程。 如图4-2所示正反馈方框图，当反馈信号UF与输入信号Uｉ是同相位时，?这两个信号混合后是相加的关系，所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Uｉ更大，而放大器的放大倍数没有变化，这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大，这种反馈称为正反馈。 图4-2 正反馈方框图 在加入正反馈之后的放大器，输出信号愈反馈愈大（当然不会无限制地增大，这一点在后面的振荡器电路中介绍），这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用，它只是用于振荡器中。 4．负反馈概念 负反馈也可以举一例说明，一盆开水，当手指不小心接触到热水时，手指很快缩回，而不是继续向里面伸，手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图4-3所示是负反馈方框图，当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时，它们混合的结果是相减，结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小，?使放大器的输出信号Uo减小，引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图4-3 负反馈方框图 5．反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小，放大器的输出信号减小，这等效成放大器的
负反馈放大器电路详解 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。 1.反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。 图1 反馈方框图
2.反馈种类 反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。 3.正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这是正反过程。 如图4-2所示正反馈方框图，当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时，?这两个信号混合后是相加的关系，所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Ui更大，而放大器的放大倍数没有变化，这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大，这种反馈称为正反馈。 图2 正反馈方框图
在加入正反馈之后的放大器，输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大，这一点在后面的振荡器电路中介绍)，这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用，它只是用于振荡器中。 4.负反馈概念 负反馈也可以举一例说明，一盆开水，当手指不小心接触到热水时，手指很快缩回，而不是继续向里面伸，手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图4-3所示是负反馈方框图，当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时，它们混合的结果是相减，结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小，?使放大器的输出信号Uo减小，引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图3 负反馈方框图 5.反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小，放大器的输出信号减小，这等效成放大器的增益在加入负反馈电路之后减小了。当负反馈电路造成的净输入信号愈小，即
新疆大学 课程设计报告 所属院系：电气工程学院 专业：自动化 课程名称：电子技术基础A 设计题目：负反馈放大电路的设计 班级：自动化10-1 学生姓名：孙奥 学生学号：20102102004 指导老师: 程静、刘兵 完成日期：2012.7.7
负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 （1）初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 （2）能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 （3）了解负反馈放大器的工作原理。 （4）了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 （5）加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益（开环增益）为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益（闭环增益）为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多，但就基本形式来说，可以分为4种：即电流串联负反馈；电压串联负反馈 ；电流并联负反馈；电压并联负反馈。一个放大器，加入了负反馈环节后，虽
图2 第一级放大电路 三极管工作在放大区时满足的条件为：BE U >on U 且CE BE U U ≥ 在电路的直流通路中，节点B 的电流方程为 1R I =2R I +BQ I 为了稳定静态工作点，通常是参数的选取满足 2R BQ I I R BQ I I 因此，12R R I I ≈，B 点电位为212 BQ CC R U V R R ≈+ 12BQ CC R U V R R ≈+ 表明基极电位几乎仅决定于21R R 与对CC V 的分压，而与环境温度无关。 为了提高输入电阻而又不致使放大电路倍数太低，应取IE1=1mA ，并选1β=80，则 be1r =bb'r +（1+1β）T E1 U I =300+(1+80)261 =2.256k ? 利用同样的原则，可得 ()()11119 //1c L o u i be R R U A U r R ββ-==++ 为了获得高输入电阻，且取Au1=50，取R5=1.8k ?,代入Au1=50,求出R3=5.1K ?。 为了计算R4，EQ U =1V ，再利用IE1（R5+R4）=EQ U 得出R4=123?，选R4为100?。
负反馈电路 用瞬时极性法判断，如引入反馈后使净输入量减小，则为负反馈；反之，若引入反馈后使净输入量增大，则为正反馈。 正负反馈的判断一般采用瞬时极性法。瞬时极性法的基本思路是先假设输入信号在某一时刻对地的瞬时极性，然后根据各级放大电路的组态逐级推出电路中各点电位的瞬时极性和各相关支路电流的瞬时流向，直至推出反馈信号的瞬时极性或方向，选取包含输入信号、反馈信号、净输入信号这三个量的回路或节点进行比较综合，最后看引入反馈后对净输入量的影响。与未引入反馈时（未引入反馈时，基本放大器的输入就是外加的输入信号）相比，若引入反馈后使净输入量减小，则为负反馈；反之若引入反馈后使净输入量增大，则为正反馈。 为了迅速准确地判断反馈极性，应该注意以下几点： 1）正确理解电路中各点瞬时极性的含义。所谓正极性，在输入正弦波时，可以指正弦波的正半周；在输入非正弦波时，表示该点的电位增大或该支路的瞬时电流增大。反之，所谓负极性指交流信号的负半周或瞬时量减少。 2）熟悉常用放大电路输入输出之间的相位关系。在共射组态中，信号由基极输入，集电极输出，输入与输出之间相位相反。在共基组态中，信号由发射极输入，集电极输出，输入与输出之间相位相同。在共集组态中，信号由基极输入，发射极输出，输入与输出之间相位相
同。同理也不难确定差分放大电路和集成运算放大电路中的相位关系。 3）理解放大器件中输入输出间的控制原理，以确定净输入量。如对于运算放大器，不难看出运放两个输入端之间的差模输入电压或输入电流可以控制运放的输出电压或电流；对于三极管组成的放大电路来说，三极管的基极输入电流或发射结电压的大小控制输出电压或电流；对于差分放大电路来说，差模输入电压或基极输入电流控制输出电压或电流。因此，根据输入回路中输入信号与反馈信号的接法，可以判断净输入信号是增加还是减小，从而确定电路中的反馈极性是正反馈还是负反馈。
科目:模拟电子技术 题型:填空题 章节:第六章放大电路中的反馈 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 要想实现稳定静态电流I C ，在放大电路中应引入直流负反馈。 2. 要稳定输出电流，放大电路中应引入电流负反馈。 3. 要提高带负载能力，放大电路中应引入电压负反馈。 4. 减小放大电路向信号源索取的电流应引入串联负反馈。 5. 负反馈放大器闭环电压放大倍数A uf=100，当它的开环放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化1%，则它的开环放大倍数A u= 1000 。 6. 负反馈可使放大器增加放大倍数的稳定，减少非线性失真，抑制噪声，改变输入输出阻抗等。 7. 一个电压串联负反馈放大器的闭环增益A uf=100，要求开环增益A u变化10%时，闭环增益变化为0.5%，那么开环增益A u= 2000 。 8. 一个电压串联负反馈放大器的闭环增益A uf=100，要求开环增益A u变化10%时，闭环增益变化为0.5%，那么反馈系数F u= 0.095 。 9. 在反馈电路中，按反馈网络与输出回路的连接方式不同分为电压反馈和电流反馈。 10. 在反馈电路中，按反馈网络与输入回路的连接方式不同，分为串联反馈和并联反馈。 11. 放大器中引入电压负反馈，可以稳定电压放大倍数并减小输出电阻。 12. 某放大电路在输入信号电压为1mV时，输出电压为1V。当加上负反馈后若达到同样的输出电压时，需使输入信号电压为10mV，由此可知所加的反馈深度为 20 dB。 13. 某放大电路在输入信号电压为1mV时，输出电压为1V。当加上负反馈后若达到同样的输出电压时，需使输入信号电压为10mV，由此可知反馈系数为 0.009 。 14. 射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 15. 射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 16. 射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 17. 在放大器中，为了稳定输出电流，降低输入电阻，应引入电流并联负反馈。 18. 在放大器中，为了稳定输出电压，提高输入电阻，应引入电压串联负反馈。 19. 在进行反相比例放大时，集成运放两个输入端的共模信号U ic= 0 。 科目:模拟电子技术 题型:选择题 章节:第六章放大电路中的反馈 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入 B ； A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈 2. 欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入 C ； A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈
负反馈放大器电路 （1）正反馈和负反馈概念 （2）全面了解负反馈电路的种类 （3）负反馈电路的分析方法 （4）电压并联负反馈放大器 （5）电流串联负反馈放大器 （6）电压串联负反馈放大器 （7）电流并联负反馈放大器 （8）变形负反馈电路的特点和分析方法 （9）LC并联谐振电路参与的负反馈电路 （10）LC串联谐振电路参与的负反馈电路 （11）RC负反馈式电路 （12）可控制负反馈量的负反馈电路 （13）负反馈放大器分析小结 4.1 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 4.1.1 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。 1．反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。 图4-1 反馈方框图 2．反馈种类 反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果（指对输出信号的影响）完全相反。 3．正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这
2016第六章放大电路中的反馈答案 科目:模拟电子技术 题型:填空题 章节:第六章放大电路中的反馈 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1.要想实现稳定静态电流I C，在放大电路中应引入直流负反馈。 2.要稳定输出电流，放大电路中应引入电流负反馈。 3.要提高带负载能力，放大电路中应引入电压负反馈。 4.减小放大电路向信号源索取的电流应引入串联负反馈。 5.负反馈放大器闭环电压放大倍数A uf=100，当它的开环放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化1%，则它的开环放大倍数A u=1000。 6.负反馈可使放大器增加放大倍数的稳定，减少非线性失真，抑制噪声，改变输入输出阻抗等。 7.一个电压串联负反馈放大器的闭环增益A uf=100，要求开环增益A u变化10%时，闭环增益变化为%，那么开环增益A u=2000。 8.一个电压串联负反馈放大器的闭环增益A uf=100，要求开环增益A u变化10%时，闭环增益变化为%，那么反馈系数F u=。 9.在反馈电路中，按反馈网络与输出回路的连接方式不同分为电压反馈和电流反馈。 10.在反馈电路中，按反馈网络与输入回路的连接方式不同，分为串联反馈和并联反馈。 11.放大器中引入电压负反馈，可以稳定电压放大倍数并减小输出电阻。 12.某放大电路在输入信号电压为1mV时，输出电压为1V。当加上负反馈后若达到同样的输出电压时，需使输入信号电压为10mV，由此可知所加的反馈深度为20dB。 13.某放大电路在输入信号电压为1mV时，输出电压为1V。当加上负反馈后若达到同样的输出电压时，需使输入信号电压为10mV，由此可知反馈系数为。 14.射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 15.射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 16.射极输出器的主要特点是高阻输入、低阻输出和电压跟随。 17.在放大器中，为了稳定输出电流，降低输入电阻，应引入电流并联负反馈。 18.在放大器中，为了稳定输出电压，提高输入电阻，应引入电压串联负反馈。 19.在进行反相比例放大时，集成运放两个输入端的共模信号U ic=0。 科目:模拟电子技术 题型:选择题 章节:第六章放大电路中的反馈 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1.欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入B； A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈 2.欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入C； A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈 3.欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入A； A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈
负反馈放大电路与基本运算电路 4.1负反馈放大电路的组成及基本类型 教学要求： 1.理解负反馈的概念； 2.掌握放大电路中反馈类型的判断； 3.理解反馈对放大电路输出电压和电流的影响。 概述 把电路输出量的一部分或全部反送回输入端称为反馈。反馈有正反馈和负反馈，在电路中引入负反馈可使电路性能得到明显改善。利用反馈性质，在集成运放的外接线端连接不同的线性反馈元件，可构成比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。 一、反馈放大电路的组成及基本关系式 （一）反馈放大电路的组成及有关关系式 1.电路组成 含有反馈网络的放大电路称反馈放大电路，其组成如下图所示。图中，A称为基本放大电路，F表示反馈网络，反馈网络一般由线性元件组成。由图可见，反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络构成一个闭环系统，因此又把它称为闭环放大电路，而把基本放大电路称为开环放大电路。x i、x f、x id和x o分别表示输入信号、反馈信号、净输入信号和输出信号，它们可以是电压，也可以是电流。图中箭头表示信号的传输方向，由输入端到输出端称为正向传输，由输出端到输入端则称为反向传输。因为在实际放大电路中，输出信号x o经由基本放大电路的内部反馈产生的反向传输作用很微弱，可略去，所以可认为基本放大电路只能将净输入信号x id正向传输到输出端。同样，在实际反馈放大电路中，输入信号x i通过反馈网络产生的正向传输作用也很微弱，也可略去，这样也可认为反馈网络中只能将输出信号x o反向传输到输入端。 2.基本关系式
（二）反馈的类型 1.正反馈和负反馈 正反馈——反馈使净输入电量增加，从而使输出量增大，即反馈信号增强了输入信号。 负反馈——反馈使净输入电量减小，从而使输出量减小，即反馈信号削弱了输入信号。 判别方法：瞬时极性法 步骤：（1）假设输入信号某一时刻对地电压的瞬时极性；（2）沿着信号正向传输的路经，依次推出电路中相关点的瞬时极性；（3）根据输出信号极性判断反馈信号的极性；（4）判断出正负反馈的性质。 2.直流反馈和交流反馈 直流反馈——反馈回的信号为直流量的反馈。 交流反馈——反馈回的信号为交流量的反馈。 交、直流反馈——反馈回的信号既有直流量又有交流量的反馈。 例题1.分析下图电路是否存在反馈，是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？ 解：R E 介于输入输出回路，故存在反馈。根据瞬时极性法，反馈使u id 减小，为负反馈。因为经过反 馈元件R E 的反馈号既有直流量，也有交流量，故该反馈同时存在直流反馈和交流反馈。 二、负反馈放大电路的基本类型 （一）电压反馈和电流反馈 电压反馈——反馈信号取样于输出电压。 判别方法：将输出负载R L 短路(或u o = 0 )，若反馈消失则为电压反馈。 电流反馈——反馈信号取样于输出电流。 判别方法：将输出负载R L 短路(或u o = 0 )，若反馈信号仍然存在则为电流反馈。 （二）串联反馈和并联反馈 串联反馈——在输入端，反馈信号与输入信号以电压相加减的形式出现。u id =u i -u f
任务一 反馈电路 目 录 第一章 性能指标 第二章 设计原理框图 2.1框图及基本公式 2.2引入串并联负反馈对电阻值的影响 任务描述 四种反馈电路的设计 串联电压负反馈 并联电压负反馈 串联电流负反馈 并联电流负反馈 学习目标 1、串联电压负反馈 2、并联电压负反馈 3、串联电流负反馈 4、并联电流负反馈
2．2．1．串联负反馈使输入电阻增大2．2．2．并联负反馈使输入电阻减小2．2．3．电压负反馈使输出电阻减小2．2．4．电流负反馈使输出电阻增加2．2．5．通频带 3.负反馈放大电路设计的一般原则 3.1反馈方式的选择 3.2放大管的选择 3.3级数的选择 4.电路分析反馈放大电路的组成 第三章设计方案及选定 第四章单元电路设计 多级放大电路设计 4．1第一级 4．2 第二级 4．3 第三级 第五章整体电路设计及工作原理 第六章多级放大电路的检测 6.1.分析多级负反馈放大电路 6.2.核算技术指标 第七章元器件清单 附图
负反馈放大电路 第一章性能指标 用分离元器件设计一个交流放大电路，用于只是仪表中放大弱信号，具体指标如下： （1）工作频率：f=30H Z～30KH Z。 （2）信号源：U i≥10mV（有效值），内阻Rs=50Ω。 （3）输出要求：U0≥1V（有效值），输出电阻小于10Ω，输出电流I0≤1mA(有效值)。 （4）输入要求:输入电阻大于20KΩ。 （5）工作稳定性:当电路元器件改变时，若ΔAu/Au=10%,则ΔAuf<1%。 第二章设计原理框图 2．1框图及基本公式 图中 X表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和， +、–表示输入信号与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为 （1）