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模拟电路网络课件 第三十四节:负反馈放大电路的分析方法

7.5 负反馈放大电路的分析方法

一、深度负反馈条件下的近似计算

用 计算负反馈放大电路的增益比较精确但较麻烦。因为，要先求得开环增益 和反馈系数，就要先把反馈放大电路划分为基本放大电路和反馈网络，但这不是简单地断开反馈网络就能完成的，而是既要除去反馈，又要考虑反馈网络对基本放大电路的负载作用①。所以，通常从工程实际出发，利用一定的近似条件，即在深度负反馈条件下对闭环增益进行估算。一般情况下，大多数反馈放大电路，特别是由集成运放组成的放大电路都能满足深度负反馈的条件。

根据 和的定义

，

在 中，若，则

，即

所以有

此式表明，当时，反馈信号 与输入信号 相差甚微，净输入信号 甚小，因而有

对于串联负反馈有 （虚短）， ；对于并联负反馈有 （虚断） 。利用“虚短”、“虚断”的概念可以快速方便地估算出负反馈放大电路的增益或闭环电压增益 。

二、负反馈放大电路的小信号模型分析法

前面讨论了在深度负反馈的条件下，近似计算反馈放大电路的增益，并定性地分析了电路的输入电阻和输出电阻。这在工程上的近似方法中有其重要的意义，并可建立和熟悉某些重要的概念。

这里将介绍用负反馈放大电路的小信号模型分析、计算闭环增益、输入电阻和输出电阻的方法及步骤。具体步骤如下：

1．画出反馈放大电路的小信号等效电路，其中包括基本放大电路的小信号等效电路和反馈网络的等效电路。

（1）基本放大电路的小信号等效电路的画法：

对于由分立元件（三极管和场效应管）组成的基本放大电路，按第3、4章的方法处理；对于集成运放组成的基本放大电路，可按本节的LT_01中的方法处理。但应注意，集成运放通常给出的参数为开环差模电压增益AVO、输入电阻ri和输出电阻ro，而放大电路有四种类型（电压放大、互阻放大、互导放大和电流放大），因此必须考虑这四种基本放大电路模型之间的相互转换关系，这在绪论中已作过简要介绍。

（2）反馈网络的等效电路的画法：

① 反馈网络的主要作用是传送反馈信号 到放大电路的输入端（与 进行比较），因此反馈网络的输出端口有一个含内阻的受控源 ，受控源的类型由交流反馈的类型决定，如是电压串联负反馈，则为 ；如是电流并联负反馈，则 就是 等等。受控源的内阻称为反馈网络的输出电阻，用rOF表示。求rOF的法则是，如是电压反馈，则令放大电路的输出节点短路（即令 ）；如是电流反馈，则令放大电路的输出回路开路（令 ）。rOF体现了反馈网络对放大电路输入端的负载效应。

② 虽然反馈网络的正向传输作用（对输入信号 的传输）可被忽略，但它对放大电路输出端的负载效应应该保留，反馈网络的输入电阻riF体现了这个负载效应。求riF的法则是，如是串联反馈，则令放大电路的输入回路开路（ ）；如是并联反馈，则令放大电路的输入节点对地短路（令 ）。

2．求反馈放大电路的增益

（1）求开环增益及反馈系数

由反馈放大电路的小信号等效电路求开环增益时，只要令反馈网络等效电路中的受控源 即可。这样处理符合从反馈放大电路中分离出基本放大电路（即开环状态）的原则：既去掉反馈的作用，同时又保留了反馈网络对基本放大电路输入端和输出端的负载效应。

（2）由 ，求得

3．求反馈放大电路的输入电阻Rif和输出电阻Rof

由反馈放大电路的小信号等效电路求Rif和Rof的方法与第3章中介绍的方法一样。