Slide 1

电子技术
模拟电路部分

第二章

基本放大电路
(2-1)


Slide 2

第二章 基本放大电路
§2.1 概论
§2.2 放大电路的组成和工作原理
§2.3 放大电路的分析方法
§2.4 静态工作点的稳定
§2.5 射极输出器
§2.6 场效应管放大电路
§2.7 多级阻容耦合多级放大电路
(2-2)


Slide 3

§ 2.1 概论
2.1.1 放大的概念
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大
成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。
电压放大电路可以用有输入口和输出口的四
端网络表示，如图：

ui

Au

uo

(2-3)


Slide 4

2.1.2 放大电路的性能指标
一、电压放大倍数Au

ui

Au

uo

U o
Au 
U

Au是复数，反映了输出和输入的
幅值比与相位差。

Uo
| Au |
Ui

Ui 和Uo 分别是输入和输出电压
的有效值。

i

(2-4)


Slide 5

二、输入电阻ri
定义：
US ~

Ii
U i

Au

U i
ri 
I
i

放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号，
那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大
电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大，
从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。
即：ri越大，Ii 就越小，ui就越接近uS
(2-5)


Slide 6

三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们
可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南
等效电路的内阻就是输出电阻。

Au

US ~

ro
US' ~
(2-6)


Slide 7

如何确定电路的输出电阻ro ？
方法一：计算。

步骤：
1. 所有的电源置零 (将独立源置零，保留受控源)。

2. 加压求流法。
I
U

U
ro 
I
(2-7)


Slide 8

方法二：测量。
步骤：
1. 测量开路电压。
2. 测量接入负载后的输出电压。
ro

ro
Us' ~

3. 计算。

Us' ~

Uo

ro  (

Uo
U o

RL

Uo'

 1 )R L
(2-8)


Slide 9

四、通频带

放大倍数随频率变化
曲线——幅频特性曲
线

Au
Aum
0.7Aum

fL 下限截
止频率
通频带：

上限截 fH
止频率

f

fbw=fH–fL
(2-9)


Slide 10

2.1.3 符号规定
UA
uA
ua
全量

大写字母、大写下标，表示直流量。
小写字母、大写下标，表示全量。
小写字母、小写下标，表示交流分量。

uA

ua

交流分量

UA直流分量

t
(2-10)


Slide 11

§ 2.2 基本放大电路的组成和工作原理
共射放大器
三极管放
大电路有
三种形式

共基放大器
共集放大器

以共射放
大器为例
讲解工作
原理

(2-11)


Slide 12

2.2.1 共射放大电路的基本组成

放大元件iC= iB，
工作在放大区，
要保证集电结反
偏，发射结正偏。

+EC
RC

C2

C1
T
输入 ui

RB

uo 输出

EB
参考点
(2-12)


Slide 13

+EC
RC
C1

C2
T 作用：使发射

基极电源与
基极电阻

RB
EB

结正偏，并提
供适当的静态
工作点。

(2-13)


Slide 14

集电极电源，
为电路提供能
量。并保证集
电结反偏。

+EC
RC

C2

C1
T
RB
EB

(2-14)


Slide 15

+EC
RC

C2

C1

集电极电阻，
将变化的电流
转变为变化的
电压。

T
RB

EB

(2-15)


Slide 16

耦合电容：
电解电容，有极性。

大小为10F~50F

+EC
RC

C2

C1

作用：隔离
输入输出与
电路直流的
联系，同时
能使信号顺
利输入输出。

T
RB
EB

(2-16)


Slide 17

电路改进：采用单电源供电
+EC
RC

C2

C1
T
可以省去

RB
EB

(2-17)


Slide 18

+EC
RB

RC

C2

C1
T

单电源供电电路
(2-18)


Slide 19

2.2.2 基本放大电路的工作原理
一、静态工作点
由于电源的
存在IB0

+EC

RC

RB
C1

IC0

ICQC2
T

IBQ
ui=0时

IEQ=IBQ+ICQ

(2-19)


Slide 20

+EC
RB

RC

C1

ICQC2
T

(IBQ,UBEQ)
UBEQ

IBQ

( ICQ,UCEQ )

UCEQ

(2-20)


Slide 21

(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输
出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IC

IB
IBQ

Q

ICQ

Q

UBE
UBEQ

UCE
UCEQ
(2-21)


Slide 22

IB

IC

ib

ic
t

Q

ui

t

t

UBE

t
假设uBE有一微小的变化

ib

UCE
uCE怎么变化

(2-22)


Slide 23

IC
ic

uCE的变化沿一
条直线

t

uce

UCE u 相位如何
ce

t

uce与ui反相！

(2-23)


Slide 24

各点波形
iC

+EC

RC
RB
C1
iB
ui
t

iC
C2

uC u
C

iB

ui

t

t

uo

uo
t

t

(2-24)


Slide 25

实现放大的条件
1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结
反偏。
2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。
3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。
4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电
极电压，经电容滤波只输出交流信号。

(2-25)


Slide 26

如何判断一个电路是否能实现放大？
与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：
1. 信号能否输入到放大电路中。
2. 信号能否输出。
3. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结
反偏。
4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。
如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来
判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设
置正确。
(2-26)


Slide 27

§2.3 放大电路的分析方法
估算法
静态分析

图解法
放大
电路
分析

微变等效电
路法
动态分析
图解法
计算机仿真
(2-27)


Slide 28

2.3.1 直流通道和交流通道
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直
流上附加了小的交流信号。
但是，电容对交、直流的作用不同。如果电
容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即
对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交
直流所走的通道是不同的。
交流通道：只考虑交流信号的分电路。

直流通道：只考虑直流信号的分电路。
信号的不同分量可以分别在不同的通道分析。
(2-28)


Slide 29

例：

对直流信号（只有+EC）
直流通道

+EC
RB
C1

RC

+EC

C2
RB
T

RC

开路

开路

(2-29)


Slide 30

对交流信号(输入信号ui)
+EC
RB
C1

置零

RC

C2
T

交流通路

短路

uo

短路
ui

RB

RC RL

(2-30)


Slide 31

2.3.2 直流负载线和交流负载线
一、直流负载线
+EC

RB

RC

IC

UCE~IC满足什么关系？
1. 三极管的输出特性。
2. UCE=EC–ICRC 。
EC

UCE

IC

与输出
特性的
交点就
是Q点

RC

Q
直流
负载线

直流通道

IB

UCE
EC

(2-31)


Slide 32

二、交流负载线

ic
uo

uce
ui

RC RL

RB

交流通路

ic
uce



1
RL

其中： R L  R L // R C
(2-32)


Slide 33

iC 和 uCE是全量，与交流量ic和uce有如下关系

ic  iC uce  uCE
所以：

iC

uCE



1
RL

即：交流信号的变化沿着斜率为：

1
RL

的直线。

这条直线通过Q点，称为交流负载线。
(2-33)


Slide 34

交流负载线的作法
EC

IC

交流负载线

RC

Q

IB
UCE
EC

过Q点作一条直线，斜率为： 

1
RL

(2-34)


Slide 35

2.3.3 静态分析
一、估算法

（1）根据直流通道估算IB
+EC

RC

RB

IB 



IB
UBE

直流通道

E C  U BE
RB
E C  0 .7
RB



EC
RB

RB称为偏置电阻，IB称为偏
置电流。
(2-35)


Slide 36

（2）根据直流通道估算UCE、IB

RB

RC

IC
UCE

I C   I B  I CEO
 I B

U CE  EC  I C RC
直流通道
(2-36)


Slide 37

二、图解法
先估算 IB ，然后在输出特性曲线上作出直
流负载线，与 IB 对应的输出特性曲线与直流负
载线的交点就是Q点。
IC
EC

IB 

RC

Q

E C  U BE
RB

UCE
EC

(2-37)


Slide 38

例：用估算法计算静态工作点。
已知：EC=12V，RC=4k，RB=300k，
=37.5。

解：

IB 

EC
RB



12

 0 . 04 mA  40  A

300

I C   I B   I B  37 . 5  0 . 04  1 . 5 mA

U CE  U CC  I C R C  12  1 . 5  4  6 V

请注意电路中IB 和IC 的数量级。
(2-38)


Slide 39

2.3.4 动态分析
一、三极管的微变等效电路
1. 输入回路
iB

当信号很小时，将输入特性
在小范围内近似线性。

rbe 

iB

uBE
uBE

 u BE
 iB



u be
ib

对输入的小交流信号而言，
三极管相当于电阻rbe。

对于小功率三极管： rbe  300 (  )  (1   )

rbe的量级从几百欧到几千欧。

26 ( mV )
I E ( mA )
(2-39)


Slide 40

2. 输出回路

iC近似平行

iC  I C  i c   ( I B  ib )
  I B   ib
所以：i c

  ib

iC (1) 输出端相当于一个受ib 控制
的电流源。

uCE (2) 考虑 u 对 i 的影响，输出
CE
C
端还要并联一个大电阻rce。
uCE
rce的含义

rce 

uCE
iC



uce
ic
(2-40)


Slide 41

ib

3. 三极管的微变等效电路
c

ic

 ib

ib

ube rbe

b

ic

rce

uce

uce

ube
e

ib

b

 ib

c

rce很大，
一般忽略。

rbe

e

(2-41)


Slide 42

二、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替:
uo
ui

RB

RC

RL
ii

ib

ic

 ib

交流通路

ui RB

RL uo

rbe
RC

(2-42)


Slide 43

三、电压放大倍数的计算

Ii
U i RB

Ib

Ic
 Ib

U i  Ib rbe
RL

rbe

    I R'
U

o
b
L
Uo

RC

Au   

R' L
rbe

R' L  R C // R L

特点：负载电阻越小，放大倍数越小。
(2-43)


Slide 44

四、输入电阻的计算
对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电
路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。
U i
输入电阻的定义：ri 
I

Ii

Ib

U i RB rbe

Ic

 Ib

是动态电阻。

i

RL
RC

U i
ri 
I
U o

i

 R B // rbe

 rbe

电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越
小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。
(2-44)


Slide 45

五、输出电阻的计算
对于负载而言，放大电路相当于信号源，
可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的
内阻就是输出电阻。

计算输出电阻的方法：
(1) 所有电源置零，然后计算电阻（对有受控
源的电路不适用）。
(2) 所有独立电源置零，保留受控源，加压求
流法。
(2-45)


Slide 46

用加压求流法求输出电阻：
0
Ii
Ib

Ic

0
Io

 Ib
RB

U o

rbe
RC


U
o
所以：
ro 
 RC
I
o

(2-46)


Slide 47

2.3.5 失真分析
在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入
信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出
信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线
性失真。
为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流
负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截
止区或饱和区，则造成非线性失真。
下面将分析失真的原因。为简化分析，假设负载为
空载(RL=)。
(2-47)


Slide 48

选择静态工作点
iC
ib

可输出的
最大不失
真信号

uCE
uo

(2-48)


Slide 49

1. Q点过低，信号进入截止区
放大电路产生
截止失真

iC

输入波形

ib

uCE

uo
输出波形
(2-49)


Slide 50

2. Q点过高，信号进入饱和区
iC

放大电路产生
饱和失真

ib

输入波
形

uCE
输出波形

uo
(2-50)


Slide 51

§2.4 静态工作点的稳定
为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、
稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静
态工作点。
对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工
作点由UBE、 和ICEO 决定，这三个参数随温度而
变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方
面。

UBE
T


ICEO

Q
(2-51)


Slide 52

一、温度对UBE的影响

IB 
iB

50ºC

25ºC

E C  U BE
RB
UBE

T
IB

IC

uBE

(2-52)


Slide 53

二、温度对 值及ICEO的影响

、 ICEO

T

IC

总的效果是：

iC

温度上升时，
输出特性曲
线上移，造
成Q点上移。

Q´
Q
uCE

(2-53)


Slide 54

小结：
T

IC

固定偏置电路的Q点是不稳定的。 Q点
不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或
截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏
置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自动
减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本
稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。
电路见下页。
(2-54)


Slide 55

分压式偏置电路：

一、静态分析

+EC
RB1

RC

C1

+EC

C2

RB1

I1

RC

IB
T

RL
ui

RB2

RE

uo
CE

RE射极直流
负反馈电阻

CE 交流旁
路电容

RB2

I2

RE

直流通路
(2-55)


Slide 56

+EC
RB1

I1

1. 静态工作点稳定的原理

RC

本电路稳压的
过程实际是由
于加了RE形成
了负反馈过程

IB
T
RB2

I2

RE

T

IC

UE

IC

IB

UBE
(2-56)


Slide 57

2. 求静态工作点
+EC
RB1

I1

E C  I 1 R B 1  U BE  I E R E

RC

I 2 R B 2  U BE  I E R E

IB
T
RB2

I2

算法一：

RE

I1  I 2  I B
I E  ( 1   )I B

上述四个方程联立，可求出
IE ，进而，可求出UCE 。
直流通路

本算法比较麻烦，通常采用下
面介绍的算法二、三。
(2-57)


Slide 58

+EC

+EC
RB1

I1

RC

T
RB2

方框中部分用戴维
南定理等效为：

Rd
ESB

R d  R B 1 // R B 2

IB
I2

算法二：

RE

U SB 

IB 

RB2
R B1  R B 2

EC

U SB  U BE
Rd  ( 1   )RE

进而，可求出IE 、UCE 。
直流通路
(2-58)


Slide 59

算法三：
+EC
RB1

I1

RC

I1  I 2 

IB
RB2

I2

I 2  I B

EC
R B1  R B 2

RB2

T

VB  I2RB2 

RE

U BE  V B  V E  V B  I E R E

IC  I E 

直流通路

R B1  R B 2

U B  U BE
RE



EC

UB
RE

U CE  EC  I C  RC  I E  RE
(2-59)


Slide 60

+EC
RB1

I1

RC

IC 

UB
RE

可以认为与温度无关。

IB
T

RB2

I2

RE

直流通路

似乎I2越大越好，
但是RB1、RB2太小，
将增加损耗，降低输
入电阻。因此一般取
几十k。

(2-60)


Slide 61

例：已知=50， EC=12V， RB1=7.5k， RB2=2.5k，
RC=2k， RE=1k， 求该电路的静态工作点。
+EC
RB1

RC

算法一、二的结果：
I B  0.0435mA

I C  I B  2.175mA

C2

C1

U CE  EC  I C RC  I E RE
 5.43V

算法三的结果：

RL
ui

RB2

RE

uo
CE

VB 

RB2
R B1  R B 2

E C  3V

I E  2.3mA

U CE  5.1V

结论：三种算法的结果近似相等，但算法三的计算
过程要简单得多。
(2-61)


Slide 62

二、动态分析
RB1

+EC
RB1

RC

C1

RL

RB2

ui

RC

C2
交流通路
Ii

Ib

Ic

RL
ui

RB2

uo

RE

uo
CE

R'B
U i

rbe

 Ib

RL

RC

U o

微变等效电路

Au   

R' L
rbe

ri  R' B || rbe  rbe

ro  RC
(2-62)


Slide 63

+EC
RB1
C1

ui

RB2

I1

RC

问题1：如果去掉CE，
放大倍数怎样？

C2

IB
I2
RE

RL
uo
CE

CE的作用：交流通路中， CE将RE短路，
RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。
(2-63)


Slide 64

去掉 CE 后的交流通路和微变等效电路：
Ii

RB1
ui

RB2

RE

Ic

 Ib

rbe

RL
uo

U i

RC

U i  Ib rbe  (1   ) Ib R E
Au  

Ib

RL
rbe  (1   ) RE

RL

R'B
RE

U o

RC

U o    Ib R L

ri  RB //{rbe  (1   ) RE }
(2-64)


Slide 65

用加压求流法求输出电阻。
Ib

rbe
RS

I

Ic
 Ib

U

R'B
RC

RE
(1   ) Ib

Ib ( RS // RB1 // RB 2  rbe )  (1   ) Ib RE  0

Ib  0

Ic  0

ro  RC

可见，去掉CE后，放大倍数减小、输出电阻
不变，但输入电阻增大了。
(2-65)


Slide 66

问题2：如果电路如下图所示，如何分析？
+EC
RB1

RC

C2

C1
T

RL
ui

RB2

RE1
RE2

uo

CE

(2-66)


Slide 67

静态分析：

+EC

+EC
RB1
C1

I1

RB1

RC

C2

IB

IB

T

T
ui

RB2

I2
RE2

I1

RC

RL
RE1
CE

RB2
uo

I2

RE1

RE2
直流通路
(2-67)


Slide 68

动态分析：

+EC
RB1

RC

C2

C1

RB1
ui

T
RL
ui

RB2

RE1
RE2

CE

RL

RB2
RE1

uo
RC

uo
交流通路

(2-68)


Slide 69

交流通路：

RB1
ui

uo
RC

RE1

Ii

Ib

微变等效电路：
U i

RL

RB2

rbe

Ic
 I b

RL

R'B
RE1

U o

RC
(2-69)


Slide 70

RS
U s

放
大
U i 电
路

定义：
RL

U o

U o
Au 
U

U o
Aus 
U

i

s

问题：Au 和 Aus 的关系如何？
U o
Aus 
U
s

U i 

ri
RS  ri

U S

Aus 

ri
RS  ri

Au

(2-70)


Slide 71

§ 2.5 射极输出器
+EC
+EC

RB
RB

C1

ui

C2

RE

RL

uo

RE
直流通道

(2-71)


Slide 72

一、静态分析
+EC
RB

IB 

E C  U BE
R B  (1   ) R E
折算

IB
RE

IE

直流通道

I E  (1   ) I B
U CE  E C  I E R E

(2-72)


Slide 73

二、动态分析
+EC
RB
C1

ui

C2

RE

RL

ui

RB

RE RL

uo

uo

交流通道

(2-73)


Slide 74

ui

RB

RE RL

uo
Ib

Ii

交流通道

Ic

rbe
U i

 Ib

RB
RE

RL

U o

微变等效电路
(2-74)


Slide 75

1. 电压放大倍数
Ib

Ii

rbe
U i

R L  R E // R L

Ic

U o  Ie R L

 Ib

（1   ） Ib R L

RB
RE

RL

U o

U i  Ib rbe  Ie R L
 Ib rbe  (1   ) Ib R L

(1   ) Ib RL
（1  ）RL
Au 

Ib rbe  (1   ) Ib RL
rbe  (1   ) RL
(2-75)


Slide 76

Au 

（1  ）RL
rbe  ( 1   )RL

结论：
1. rbe  (1   ) R L ,

所以 Au  1，

但是，输出电流Ie增加了。

2. 输入输出同相，输出电压跟随输入电压，
故称电压跟随器。

(2-76)


Slide 77

2. 输入电阻
Ii  Ib  I RB

IRB 

Ib 
ri 

U i

Ib

Ii

I RB
U i

U i
RB

U i

Ic

rbe

 Ib

RB
RE

RL

U o

rbe  ( 1   ) R' L
 R B //{ rbe  ( 1   ) R L }

Ii

输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级
的放大倍数影响较小且取得的信号大。
(2-77)


Slide 78

3. 输出电阻
Ib

Ii

RS

用加压求流法求输出电阻。

rbe

 Ib

RS
RE

ro

Ic

 Ib

rbe

电源置0

RB
U S

Ib

Ii

Ic

I

RB

设:

RE

Ie

R s  R s // R B

I  Ib   Ib  Ie 

U
rbe  R s



U
rbe  R s

U



U
RE

U
1 
1
rbe  Rs
ro 
 1 /(
 )  RE //
rbe  Rs RE
I
1 

(2-78)


Slide 79

U
ro 
I

 1 /(

1 
rbe  Rs

一般： R E 
所以： ro 



1
RE

)  RE //

rbe  Rs
1 

rbe  R s
1 

rbe  R s
1 

射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。
所谓带负载能力强，是指当负载变化时，放大倍
数基本不变。
(2-79)


Slide 80

电子技术
模拟电路部分

第三章
放大电路中的
负反馈
(2-80)


Slide 81

第三章 放大电路中的负反馈
§3.1 负反馈的概念
§3.2 负反馈的类型及分析方法
§3.3 负反馈对放大电路的影响

(2-81)


Slide 82

§3.1 负反馈的概念
凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）
的一部分或全部引回到输入端，与输入信号
迭加，就称为反馈。
若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。
若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。
这里所说的信号一般是指交流信号，
所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与
输入信号的相位关系，同相是正反馈，反
相是负反馈。
(2-82)


Slide 83

反馈框图：
实际被放大信号

开环

叠加
输入

放大器

±
反馈
信号

输出

反馈网络

闭环

取+

加强输入信号

正反馈

用于振荡器

取-

削弱输入信号

负反馈

用于放大器

负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提
高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。
(2-83)


Slide 84

负反馈框图： 差值信号
X i
输入信号

+


–

X d

基本放大
电路Ao

X o
输出信号

X f

反馈信号

反馈回路F

反馈电路的三个环节：
放大：

X o
Ao 
X
d

X f
反馈： F 
X

o

叠加： X d  X i  X f
(2-84)


Slide 85

X i

+


–

X d

X o

基本放大
电路Ao

X f
反馈回路F

X o
Ao 
——开环放大倍数

X
d

X f
F 
X

X o
AF 
X
i

——反馈系数

——闭环放大倍数

o

(2-85)


Slide 86

X i

+


–

X d

基本放大
电路Ao

X o

X f
反馈回路F

负反馈放大器的一般关系：
X o
X o
1
1
AF 



1
X f
X i
X f  X d
X d
F

Ao
X o
X o
Ao

1  Ao F

定义： 1 

Ao F

反馈深度
(2-86)


Slide 87

负反馈放大器的闭环放大倍数

AF 

Ao
1  Ao F

当AoF>>1时， AF 

1
F

结论：当 AoF>>1 很大时，负反馈放大器的闭
环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有
关。即负反馈可以稳定放大倍数。
(2-87)


Slide 88

+EC

例：
RB1

RB21

RC1

RC2

C3

C1
+
ui
–

ud
uf

T1

C2

+

T2
uo

RB22

RE2

RE1

CE
–

Rf

U
RE1
Rf 、RE1组成反馈
f
F 

网络，反馈系数：
U o
RE1  R f
(2-88)


Slide 89

§3.2 负反馈的类型及分析方法
§3.2.1 负反馈的类型
一、电压反馈和电流反馈
根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压
反馈和电流反馈。

电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。
电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。
电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。

电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。
(2-89)


Slide 90

电压反馈采样的两种形式：

uo

uo

RL

RL

采样电阻很大
(2-90)


Slide 91

电流反馈采样的两种形式：

io
RL

io

iE

RL

iE

Rf

采样电阻很小
(2-91)


Slide 92

二、串联反馈和并联反馈
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式
的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。

串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈
电压信号与输入信号电压比较。
并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈
信号电流与输入信号电流比较。
串联反馈使电路的输入电阻增大；
并联反馈使电路的输入电阻减小。
(2-92)


Slide 93

并联反馈

i

串联反馈

if
ib

ib=i-if

ui

ube
uf

ube=ui-uf
(2-93)


Slide 94

三、交流反馈与直流反馈
交流反馈：反馈只对交流信号起作用。
直流反馈：反馈只对直流起作用。
有的反馈只对交流信号起作用；有的反
馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、
直流信号均起作用。
若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断
直流，此时反馈只对交流起作用。
在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可
以使其只对直流起作用。
(2-94)


Slide 95

+EC
RB1

RB21

RC1

RC2

C3

C1
+
ui

T1

C2

+

T2
uo

RE1

RB22

RE2

CE

–

–

Rf

C

增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。
注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。
(2-95)


Slide 96

+EC
RB1

RB21

RC1

RC2

C3

C1
+
ui

T1

C2

+

T2
uo

C

RE1

RB22

RE2

–

CE
–

Rf

增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。
(2-96)


Slide 97

负反馈的分类小结
电压串联负反馈
电压并联负反馈

交流反馈
负
反
馈

电流串联负反馈
电流并联负反馈

直流反馈

稳定静态工作点
(2-97)


Slide 98

§3.2.2 负反馈的分析方法
一、反馈类型的判断
分析步骤：
1. 找出反馈网络（电阻）。
2. 是交流反馈还是直流反馈？
3. 是否负反馈？
4. 是负反馈！那么是何种类型的负反馈？
（判断反馈的组态）

(2-98)


Slide 99

电压反馈与电流反馈判别方法：
电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。

电流反馈一般从后级放大器的发射极采样。
注意：直流反馈中，输出电压指UCE，输
出电流指IE或IC。
并联反馈与串联反馈判别方法：
并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。
串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极。
(2-99)


Slide 100

判断负反馈的方法——瞬时极性法
假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依
次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，
若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则
为负反馈。反之为正反馈。
如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化
开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变
化开始。

判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信
号的比较关系。
(2-100)


Slide 101

例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。
+EC
RB1

RB21

RC1
uc1

ub2

C1

+
ube
uf
RE1

ui
–

T1

C2

此电路是电压串联负反馈，
对直流不起作用。

uo
uo

uf

RC2
C3
uc2

+

T2
uo
RB22

RE2

CE

–

Rf

ube=ui-uf
uc2

uc1
ub2

(2-101)


Slide 102

 分析中用到了三极管的集电极与基极相位相
反这一性质。
+EC
RB1

RB21

RC1

RC2

C3

C1
+
ui
–

T1

ube
ube RE1

C2

+

T2

uo
RB22

RE2

CE
–

Rf
(2-102)


Slide 103

 这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。
分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并
且注意符号的使用规则。

如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。

 当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是相
位的关系。电路中两个信号的相位不是同相就
是反相，因此若两个信号都上升，它们一定同
相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一
定反相。

(2-103)


Slide 104

例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。
+UCC

RC
if

并联反馈

Rf

C2

电压反馈

C1
ui

i

uo
uo

uo

ib

if

ib=i+if

此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。
(2-104)


Slide 105

+UCC

RC

if

Rf

C1

ui

i

ib

C2

Rf 的作用：
1. 提供静态工作点。
2. 直流负反馈，稳定
静态工作点。
uo
3. 交流负反馈，稳定
放大倍数。

问题：三极管的静态工作点如何提供？能否在
反馈回路加隔直电容？

不能！Rf为三极管提供静态电流！
(2-105)


Slide 106

例3：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。
+UCC

i

RC2

RC1

并联反馈

iB

uC1

uB2

电流反馈

iE2
ui

Rf

iF

RE2

RE1

iE2

uF

iE2

iB2

uo

uF

iF

iB
uB2 uC1
(2-106)


Slide 107

例4：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。
+UCC
RC2

RC1

i

iB

uC1
uB2

iE2
ui

iF

RE1

Rf

RE2

uo

uF

电流并联负反馈。对直流也起作用，可以稳
定静态工作点。

(2-107)


Slide 108

例5：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。
+UCC
RC

RB1

C2

C1

电流串联反馈

ube
ui

RB2

RE1

ie

RE2

1. 对交流信号： ie

ie

uo
CE

ue
ib

RE2对交流反
馈不起作用

ube=ui-ue

RE1：电流串联负反馈。
(2-108)


Slide 109

2. 对直流信号：
UB 

RB 2
RB1  RB 2

+UCC
U CC

C1

恒定

ui

反馈过程： IE
IE

RC

RB1

RB2

C2

UB
UBE UE
IE
RE1
RE2

uo

RE1、RE2对
直流均起作
用，通过反
馈稳定静态
工作点。

CE

UE=IE(RE1+RE2)

UBE=UB–UE

IB
(2-109)


Slide 110

例6：判断如图电路中RE3的负反馈作用。
+UCC
RC1

RB2

RB3

RC3

RC2

RB1

T3

T2

ie3

T1
ui

ube1

ie3
ie3

RE3

uf

uf

ube1=ui–uf

uc1

ib3

uc2

电流串联负反馈。
(2-110)


Slide 111

二、负反馈放大电路的放大倍数
+UCC

方法一：当电路比较简单
时，可直接用微变等
效电路分析。

C1

例：
开环： Ao   
闭环： A F   

R' L

RC

RB1

ui

RB2

C2

UB
UBE UE
IE
RE1
RE2

uo
CE

rbe
R' L
rbe  ( 1   ) R E 1
(2-111)


Slide 112

RB1=100k

放大倍数稳定性的比较：

RB2=33k

无负反馈时： Ao   

R' L

RE=2.4k

rbe

RE1=100
RC=5k

=60时, Ao =-93

RL=5k

=60

=50时, Ao =-77

EC=15V

有负反馈时： A F   

R' L

rbe=1.62 k

rbe  ( 1   ) R E 1

=60时, AF =-19.4
=50时, AF =-18.6
(2-112)


Slide 113

RB1=100k

性能比较：

RB2=33k

无RF

放大倍数

-93

有RF

-19.4

RE=2.4k
RE1=100

RC=5k
RL=5k

输入电阻

1.52k

5.9k

=60
EC=15V

输出电阻

5 k

5 k

rbe=1.62 k

结论: (1) 输入电阻提高了。
(2) 放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体
管的影响减小。
(2-113)


Slide 114

方法二：从负反馈电路的闭环放大倍数的公式出发。

AF 

1. 先计算Ao和F 。

Ao
1  Ao F

2. 计算AF。
+UCC

例：
RC

RB1
C1

ui

RB2

C2

UB
UBE
RE1
RE2

U f
RE 1  Ie
F 

U o
 Ic  RL'


UE
IE

uo
CE

RE 1

Ao   

RL'

RL '
rbe
(2-114)


Slide 115

RB1=100k

Ao   

RL '



rbe

60  2.5

 92.6

1.62



RC=5k
RL=5k

Ao

=60

1  Ao F
 92.6
1  92.6  0.04

RE=2.4k
RE1=100

F- 0.1 / (5//5) =-0.04
AF 

RB2=33k

EC=15V

 19.7

rbe=1.62 k

R' L
与方法一的计算 A   
  19 . 4
F
结果基本相同。
rbe  ( 1   ) R E 1
(2-115)


Slide 116

方法三：放大倍数的近似计算。

AF 

Ao
1  Ao F
+UCC

例1：
RC

RB1
C1

ui

RB2

AF 

C2

UBE
RE1
RE2

AF 

AF   

uo
CE

F
 25

F

与方法一比较：
若（1+  ）RF>> rbe, 则

UB

UE
IE

1

1



R' L
rbe  ( 1   ) R E 1

R' L
R

 25

E1

在深度负反馈下，两种方法结果一致。

(2-116)


Slide 117

例2：射极跟随器

反馈形式：电压串联负反馈
+EC
性能：

RB

（1）放大倍数 1

C1

ui

C2

RE

RL

（2）输入电阻大
（3）输出电阻小
uo

(2-117)


Slide 118

放大倍数的近似计算：
（1）用公式： Au 

( 1   )RL
rbe  ( 1   )RL

若 （1+  ）R´L>> rbe , 则AF 1
（2）用反馈放大器 AF 

1

进行计算：

F

因为uf = uo，所以F= uf / uo=1
AF = 1/F  1
(2-118)


Slide 119

§3.3 负反馈对放大电路的影响
X i

+


–

X d

X o

基本放大
电路Ao

X f

反馈电路的
基本方程

反馈回电
路F
X f
F 
X o

X
o
Ao 

X
d
X  X  X
d

i

f
(2-119)


Slide 120

一、对放大倍数的影响
X f
F 
X

o

X o
Ao 
X

X o
Ao
AF 

X i 1  Ao F

d

X d  X i  X f

定义： 1 

Ao F

Ao

开环放大倍数

AF

闭环放大倍数
反馈深度
(2-120)


Slide 121




X
X
X
(1) AF 
中， Ao F  o  f  f
1  Ao F
X d X o
X d
X 、 X 同相，所以 | A F |  0

Ao

f

d

o

则有： AF  Ao

(2)

AF 

负反馈使放大倍数下降。

Ao

d AF

1  Ao F

AF



d Ao
Ao



1
1  Ao F

引入负反馈使电路的稳定性提高。

(3) 若 Ao F  1 称为深度负反馈，此时 AF 

1
F

在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈
网络有关。
(2-121)


Slide 122

二、改善波形的失真
加反馈前

ui

Ao

uo

加反馈后

ud

ui
uf

+


–

Ao
F

uuoo
改善
(2-122)


Slide 123

三、对输入、输出电阻的影响
1. 串联负反馈使电路的输入电阻增加：
rif  (1  Ao F )ri

例如:射极输出器

理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了
一个电阻，故输入电阻增加。
2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小：
rif 

ri
(1  Ao F )

理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了
一条支路，故输入电阻减小。
(2-123)


Slide 124

3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小：
rof 

ro
(1  Ao F )

例如:射极输出器

理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定
输出电压。
放大电路空载时
可等效右图框中
为电压源：

ro
eso

RL

uo

输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。
(2-124)


Slide 125

4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加：
rof  ( 1  Ao F )ro

理解：电流负反馈目的是阻止io的变化，稳定
输出电流。
放大电路空载时
可等效为右图框
中电流源：

io

iso

ro

RL

输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。
(2-125)


Slide 126

四、对通频带的影响
引入负反馈使电路的通频带宽度增加：
B f  (1  Ao F ) Bo

A
Ao
AF

Bo
BF

f

(2-126)