《模擬電子技術基礎教程》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Q點的穩(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，只要適當?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)工作點穩(wěn)定。這個過程就是將輸出量IC，通過電阻RE以電壓的形式反饋到輸入端，對輸入量UBE產(chǎn)生影響。由于反饋信號是直流信號，因此上述過程是直流反饋。但是對于交流輸出量ic，同樣也會在RE上產(chǎn)生交流電壓。將交流輸出信號引入到輸入端，對輸入的交流信號產(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。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；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：凈輸入信號為：反饋信號為：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。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。（1）當(1+AF)>1時，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反饋；（2）當(1+AF)<1時，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(1+AF)=0，即AF=-1時，Af→∞，說明放大電路在沒有輸入信號時，也有輸出信號，放大電路產(chǎn)生了自激振蕩，這種情況應避免發(fā)生。（4）正、負反饋具有截然不同的作用：①引入負反饋可以改善放大電路的性能，例如擴展通頻帶，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，而且還會產(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，有時為了產(chǎn)生正弦波或其它波形信號，有意在放大電路中引入正反饋，使之產(chǎn)生自激振蕩。

在負反饋的情況下，如果反饋深度(1+AF)>>1，則稱為深度負反饋，這時

在深度負反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)與開環(huán)放大倍數(shù)無關，只取決于反饋系數(shù)F。由于反饋網(wǎng)絡常常是無源網(wǎng)絡，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：通常所說的負反饋是中頻段的反饋極性，當信號頻率進入高頻段或低頻段時，會產(chǎn)生附加相移，在一定的條件下使反饋變?yōu)檎答?，甚至產(chǎn)生自激振蕩。關于這部分內容在4.5節(jié)進行講述。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增大的反饋稱為正反饋；使放大電路凈輸入信號減小的反饋稱為負反饋。通常采用瞬時極性法判別放大電路中引入的是正反饋還是負反饋。先假定輸入信號為某一瞬時極性，然后根據(jù)中頻段各級電路輸入、輸出電壓相位關系（對于分立元件，共射電路反相、共集和共基電路同相；對于集成運放，uo與up同相，uo與un反相），逐級推出其它相關各點的瞬時極性，最后判斷反饋到輸入端的信號是增強了還是減弱了凈輸入信號。為了便于說明問題，在電路中用符號和分別表示瞬時極性的正和負，以表示該點電位上升或下降。在圖4.3（a）中，假設輸入信號ui在某一瞬時極性為+，由于輸入信號加在集成運放的反相輸入端，故輸出電壓uo的瞬時極性為-，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的瞬時極性也為-，并且加在了集成運放的同相輸入端。集成運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，假設輸入信號ui在某一瞬時極性為+，由于輸入信號加在集成運放的同相輸入端，故輸出電壓uo的瞬時極性為+，則uo經(jīng)電阻分壓后得到的反饋電壓uf的瞬時極性也為+，表示電位上升，此時集成運放的凈輸入電壓ui′=ui-uf減小，因此引入的反饋是負反饋。（a）正反饋

（b）負反饋2.直流反饋和交流反饋

根據(jù)反饋信號的交、直流性質，可分為直流反饋和交流反饋。

如果反饋信號中只有直流分量，則稱為直流反饋；如果反饋信號中僅有交流分量，則稱為交流反饋。在很多情況下，反饋信號中同時存在直流信號和交流信號，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，可采用負載短路法。假設將放大電路的負載RL短路，此時輸出電壓為零，若反饋信號也為零，則說明反饋信號與輸出電壓成正比，因而屬于電壓反饋；反之，如果反饋信號依然存在，則表示反饋信號不與輸出電壓成正比，屬于電流反饋。

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

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

（b）電流串聯(lián)負反饋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和反饋信號的比較方式，可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。

如果反饋信號與輸入信號進行電壓比較，即反饋信號與輸入信號是串聯(lián)連接，則稱為串聯(lián)反饋。

如果反饋信號與輸入信號在輸入端進行電流比較，即反饋信號與輸入信號并聯(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)點對地短路法。若反饋節(jié)點對地短路，輸入信號作用仍存在，則說明反饋信號和輸入信號相串聯(lián)，故所引入的反饋是串聯(lián)反饋。若反饋節(jié)點接地，輸入信號作用消失，則說明反饋信號和輸入信號相并聯(lián)，故所引入的反饋是并聯(lián)反饋。（a）電壓并聯(lián)負反饋

（b）電流串聯(lián)負反饋

圖（a）中，假設將輸入回路反饋節(jié)點a接地，輸入信號ui無法進入放大電路，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a接地，輸入信號ui仍然能夠加到放大

電路中，即加在集成運放的同相輸入端，由圖可見輸入電壓ui與反饋電壓uf進行電壓比較，其差值為集成運放的差模輸入電壓，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，反饋信號以電壓的形式存在；若是并聯(lián)反饋，反饋信號以電流的形式存在。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：該電路是兩級放大電路，電阻R2和R4引入的是局部反饋，即對于第一級集成運放A1由R2引入了電壓并聯(lián)負反饋，對于第二級A2由R4引入的也是電壓并聯(lián)負反饋。另外，一條導線將輸出回路和輸入回路連接了起來，因此整個電路也引入了反饋，故將此稱為級間反饋。

通常主要討論的是級間反饋。根據(jù)瞬時極性法，假設輸入信號ui的瞬時極性為，經(jīng)過集成運放A1和A2后，輸出電壓uo的瞬時極性為+，反饋電壓uf的瞬時極性也為+，由此可判斷出反饋電壓增大，則凈輸入電壓ui′=ui–uf減小，所以說該反饋是負反饋；將輸入端反饋節(jié)點a接地，輸入信號仍可從反相端輸入，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)負反饋。4.2.2負反饋的四種組態(tài)1.電壓串聯(lián)負反饋

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。電壓串聯(lián)負反饋組態(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是Ui’，輸出信號是Uo，因此基本放大電路的電壓放大倍數(shù)為：

由于反饋網(wǎng)絡的輸出信號是Uo，輸出信號是Uf，因此反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)為：式中，F(xiàn)uu稱為電壓反饋系數(shù)。對于閉環(huán)放大電路，輸入信號是Ui，輸出信號是Uo，因此閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：電壓串聯(lián)負反饋是輸入電壓Ui控制輸出電壓Uo進行電壓放大，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)負反饋

圖（b）中基本放大電路的輸入信號是凈輸入電流Ii’，輸出信號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)絡的輸入信號是Uo，輸出信號是If，因此反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)為：Fiu稱為互導反饋系數(shù)對于閉環(huán)放大電路，其輸入信號是Ii，輸出信號是Uo，因此閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為：電壓并聯(lián)負反饋是輸入電流Ii控制輸出電壓Uo，將電流轉換成電壓，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：因此互導反饋系數(shù)為：3.電流串聯(lián)負反饋

電壓并聯(lián)負反饋的方框圖如圖4.8（b）所示。圖中基本放大電路的輸入信號是凈輸入電流Ii’，輸出信號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)絡的輸入信號是Uo，輸出信號是If，因此反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)為：Fiu稱為互導反饋系數(shù)

對于閉環(huán)放大電路，其輸入信號是Ii，輸出信號是Uo，因此閉環(huán)互阻放大倍數(shù)為：電壓并聯(lián)負反饋是輸入電流Ii控制輸出電壓Uo，將電流轉換成電壓，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：因此互導反饋系數(shù)為：3.電流串聯(lián)負反饋

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

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

對于閉環(huán)放大電路，輸入信號是Ui，輸出信號是Io，因此閉環(huán)互導放大倍數(shù)為：由上式可知，電流串聯(lián)負反饋是輸入電壓Ui控制輸出電流Io，將電壓轉換為電流，其中，Aiuf也稱為閉環(huán)互導增益

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)負反饋

電流并聯(lián)負反饋的方框圖如圖4.10（b）所示。由圖可見，基本放大電路的輸入信號是Ii’，輸出信號是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)絡的輸入信號是Io，輸出信號是If，因此反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)為：Fii稱為電流反饋系數(shù)

對于閉環(huán)放大電路，輸入信號是Ii，輸出信號是Io，因此閉環(huán)電流放大倍數(shù)為：由上式可知，電流并聯(lián)負反饋是輸入電流Ii控制輸出電流Io進行電流放大，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，因為：所以電流反饋系數(shù)為：四種組態(tài)負反饋放大電路的比較4.3負反饋對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)，當環(huán)境溫度發(fā)生變化，元器件老化，電源電壓波動以及負載變化時，都會引起放大倍數(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A取導數(shù)將上述兩式等號兩邊相除上式表明，引入負反饋后，Af的相對變化量僅為其基本放大電路放大倍數(shù)A的相對變化量的(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.擴展通頻帶

為了簡化問題，設反饋網(wǎng)絡為純電阻網(wǎng)絡，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，因此無反饋時放大電路在高頻段的放大倍數(shù)為引入反饋后，設反饋系數(shù)為F，則高頻段的放大倍數(shù)為將分子分母同除以1+AmF，可得引入負反饋后的中頻放大倍數(shù)和上限頻率分別為引入負反饋后，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倍同理可以推導出引入負反饋后的下限頻率為

可見，引入負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反饋后，通頻帶展寬了。

通常情況下對于阻容耦合的放大電路，F(xiàn)H>>fL，而對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，即認為放大電路未引入反饋時的通頻帶為放大電路引入反饋后的通頻帶為由于引入負反饋后，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）負反饋對輸入電阻的影響輸入電阻是從放大電路輸入端看進去的等效電阻，因而負反饋對輸入電阻的影響取決于基本放大電路和反饋網(wǎng)絡在輸入端的連接方式，即取決于所引入的反饋是串聯(lián)負反饋還是并聯(lián)負反饋。①串聯(lián)負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)絡后得到的，所以：②并聯(lián)負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)絡后得到的，即：引入并聯(lián)負反饋后，將使輸入電阻減小，并等于基本放大電路輸入電阻的

（2）負反饋對輸出電阻的影響

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

假設輸入信號不變，由于某種原因使輸出電壓增大，因為是電壓反饋，反饋信號和輸出電壓成正比，因此反饋信號也將增大，則凈輸入信號減小，輸出電壓隨之減小?？梢姡腚妷贺摲答伜?，通過負反饋的自動調節(jié)作用，使輸出電壓趨于穩(wěn)定，因此電壓負反饋穩(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。根據(jù)輸出電阻的定義，令輸入量Xi=0，在輸出端加一個交流電壓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)絡后得到反饋信號Xf=FUo，由于外加輸入信號Xi=0，因此：凈輸入信號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，可得引入電壓負反饋后閉環(huán)放大電路的輸出電阻為：②電流負反饋穩(wěn)定輸出電流，并使輸出電阻增大

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

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

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

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

在圖（b）中，由電阻Rf引入了一個電流串聯(lián)負反饋，在深度負反饋條件下，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)負反饋電路電流并聯(lián)負反饋的反饋系數(shù)為在深度負反饋條件下，根據(jù)

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

（b）分立元件構成的電路

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

，可得，

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

放大電路中引入負反饋，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。但是對于多級放大電路而言，反饋深度過深，即使放大電路的輸入信號為零，輸出端也會出現(xiàn)具有一定頻率和幅值的輸出信號，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

，所以負反饋作用能正常地體現(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，由于半導體器件存在極間電容，AF將產(chǎn)生滯后相移。假設在某一頻率f0下，AF的附加相移達到180°，即

，則Xi和Xf必然會由中頻時的同相變?yōu)榉聪?，?/p>

。上式說明凈輸入信號

大于輸入信號

，輸出量

增大，所以反饋的結果使放大倍數(shù)增大。

如果在輸入信號為零時，由于某種含有頻率f0的擾動信號（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Xo，Xo經(jīng)過反饋網(wǎng)絡和比較電路后，得到凈輸入信號

，送到基本放大電路后再放大，得到一個增強了AFXo，Xo將不斷增大。

最終，由于半導體器件的非線性電路達到動態(tài)平衡，即反饋信號維持著輸出信號，而輸出信號又維持著反饋信號，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩?？梢?，負反饋放大電路產(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，由于Xo與Xf相互維持，因此

，即-AF=1，或AF=-1將上式寫