知識資料第十一章放大電路基礎(三)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁11.2反饋和負反饋放大電路11.2.1反饋的基本概念及類型反饋是指把輸出電壓或輸出電流的一部分或所有通過反饋網(wǎng)絡，用一定的方式送回到放大電路的輸入回路，以影響輸入電量的過程。反饋的分類：（1）反饋產(chǎn)生的途徑：內(nèi)部反饋和外部反饋。在器件內(nèi)部產(chǎn)生的反饋稱為內(nèi)部反饋。在器件外部產(chǎn)生的反饋稱為外部反饋。詳細實例：閉環(huán)情況，電路中有反饋通路：開環(huán)情況，電路中沒有反饋通路（2）反饋信號：直流反饋和交流反饋反饋信號中只含有直流分量的稱為直流反饋，反饋信號中只含有交流分量的稱為交流反饋。在放大電路中既含有直流分量，又含有交流分量，因而，必然有直流反饋與交流反饋之分。反饋信號中只含有直流分量的稱為直流反饋?；蛘哒f存在于放大電路的直流通路中的反饋網(wǎng)絡引入直流反饋。直流反饋影響電路的直流性能，如靜態(tài)工作點。反饋信號中只含有交流分量的稱為交流反饋?；蛘哒f存在于交流通路中的反饋網(wǎng)絡引入交流反饋。交流反饋影響電路的交流性能。（3）反饋的作用效果：負反饋與正反饋反饋信號XF送回到輸入回路與原輸入信號XI共同作用后，使凈輸入信號XID比沒有引入反饋時減小，有XID=XI-XF,稱這種反饋為負反饋；另一種是使凈輸入信號XID比沒有引入反饋時增強了，有XID=XI+XF,稱這種反饋為正反饋。反饋極性的判定——瞬時極性法,步驟：(1)首先在基本放大器輸入端設定一個遞增(或遞減)的凈輸入信號,(2)在上述設定下,推演出反饋信號的變化極性。(3)判定在反饋信號的影響下,凈輸入信號的變化極性。若該極性與前面設定的變化極性相反,則為負反饋；若相同,則為正反饋。（4）反饋的信號取樣的方式：電壓反饋與電流反饋電壓反饋反饋信號是輸出電壓的一部分或所有，即反饋信號與輸出電壓成正比，稱為電壓反饋，電流反饋倘若反饋信號是輸出電流的一部分或所有，即反饋信號與輸出電流成正比，稱為電流反饋，。(c)判斷是電壓反饋還是電流反饋的主意判斷是電壓反饋還是電流反饋時，常用“輸出短路法”，即假設負載短路（RL=0），使輸出電壓vo=0，看反饋信號是否還存在。若存在，則說明反饋信號與輸出電流成比例，是電流反饋；若反饋信號不存在了，則說明反饋信號不是與輸出電流成比例，而是和輸出電壓成比例，是電壓反饋。（5）按照反饋信號與輸入信號的銜接方式來分，有串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋(a).串聯(lián)反饋在串聯(lián)反饋中，反饋信號和輸入信號是在輸入端以電壓方式求和的。（b）并聯(lián)反饋在并聯(lián)反饋中，反饋信號和輸入信號是在輸入端以電流方式求和的。判定主意1在并聯(lián)反饋中，反饋信號和輸入信號是在輸入端以電流方式求和的。判定主意2：對于交變分量而言,若信號源的輸出端和反饋網(wǎng)絡的比較端接于同一個放大器件的同一個電極上,則為并聯(lián)反饋；否則,為串聯(lián)反饋。11.2.2負反饋放大電路的方框圖及普通表達式負反饋放大器的方框圖反饋放大器的方框圖負反饋放大器的普通表達式定義：開環(huán)放大倍數(shù)；反饋系數(shù)； 叫閉環(huán)放大倍數(shù)。因為所以（1+）是衡量反饋程度的重要指標。負反饋放大電路所有性能的改善程度都與（1+）有關(guān)。通常把稱為反饋深度。11.2.3負反饋放大電路的四種組態(tài)四種組態(tài)的反饋放大電路1.電壓串聯(lián)負反饋（1）反饋極性的判別主意：

電路如圖所示，基本放大電路就是一只集成運放，用A表示；反饋網(wǎng)絡是由R1和R2組成的分壓器，用F表示。下面用瞬時極性法判別電路的反饋極性，主意如下：

①斷開反饋通路，給定原輸入信號一個極性；②按照該極性，逐步判斷基本放大器中有關(guān)信號的相應極性；③決定反饋信號vF的極性；④按照vI與vF的極性，決定凈輸入信號vID與vI、vF之間的數(shù)值關(guān)系：（2）電壓反饋與電流反饋的判別主意：①先區(qū)別基本放大器A和反饋網(wǎng)絡F；②判別F的輸入端與A的輸出端的銜接方式：并聯(lián)的稱為電壓反饋；串聯(lián)的稱為電流反饋。（3）并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋的判別主意：①先區(qū)別基本放大器A和反饋網(wǎng)絡F；②判別F的輸出端與A的輸入端的銜接方式：并聯(lián)的稱為并聯(lián)反饋；串聯(lián)的稱為串聯(lián)反饋。（4）電壓串聯(lián)負反饋的特點：①反饋電壓與輸出電壓成比例②穩(wěn)定輸出電壓，降低輸出電阻③Vid=Vi-Vf要求RS小，反饋效果顯然④AVF指的是輸出電壓與輸入電壓之比2.電流并聯(lián)負反饋（1）用瞬時極性法判別反饋極性：（2）判別是電壓反饋還是電流反饋：因為F的輸入端與A的輸出端串聯(lián)，所以為電流反饋。（3）判別是并聯(lián)反饋還是串聯(lián)反饋：因為F的輸出端與A的輸入端并聯(lián)，所以為并聯(lián)反饋。所以該電路反饋形式為電流并聯(lián)負反饋。（4）電流并聯(lián)負反饋特點：①反饋電流與輸出電流成比例。②輸出電流趨向于維持恒定。③因為，所以要求RS大，反饋效果顯然④AIF指的是輸出電流與輸入電流之比。即：3、電壓并聯(lián)負反饋

電路如圖所示，該電路的反饋極性和反饋組態(tài)的判斷與上述主意一樣，下面只推薦該類型電路的特點：①輸出電壓趨向于維持恒定。

②因為，所以要求RS大，反饋效果顯然。

③ARF指的是輸出電壓與輸入電流之比。4、電流串聯(lián)負反饋

電路如圖所示，該電路的反饋極性和反饋組態(tài)的判斷與上述主意一樣，下面只推薦該類型電路的特點：①輸出電流趨向于維持恒定。②因為，所以要求RS小，反饋效果顯然③AGF指的是輸出電流與輸入電壓之比，即：11.2.4負反饋對放大電路性能的影響負反饋可提高增益的穩(wěn)定性穩(wěn)定性是放大電路的重要指標之一。在輸入一定的情況下，放大電路因為各種因素的變化，輸出電壓或電流會隨之變化，因而引起增益的改變。引入負反饋，可以穩(wěn)定輸出電壓或電流，進而使增益穩(wěn)定。上式表明：引入深負反饋的情況下，負反饋放大器的增益只與反饋系數(shù)F有關(guān)，因此有很高的穩(wěn)定性。因為增益的穩(wěn)定性是用其絕對值的相對變化來表示的，因此上式可以表示為：上式表明：引入負反饋以后，增益的穩(wěn)定度提高了1+AF倍。即閉環(huán)增益幾乎僅決定于反饋網(wǎng)絡，而反饋網(wǎng)絡通常由性能比較穩(wěn)定的無源線性元件（如R、C等）組成，因而閉環(huán)增益是比較穩(wěn)定的。負反饋可擴展通頻帶從本質(zhì)上說，頻帶限制是因為放大電路對不同頻率的信號展示出不同的放大倍數(shù)而造成的。反饋具有穩(wěn)定閉環(huán)增益的作用，因而對于頻率增大（或減?。┮鸬姆糯蟊稊?shù)下降，同樣具有穩(wěn)定作用。也就是說，它能減小頻率變化對閉環(huán)增益的影響，從而展寬閉環(huán)增益的頻率。

可以證實：引入負反饋后，放大器的通頻帶擴展了1+AF倍

注重：對于電壓串聯(lián)負反饋情況，展寬的是電壓增益的頻帶(1+AF倍)。對于其它三種類型能否展寬電壓增益的頻帶與其它條件有關(guān)。既然負反饋具有穩(wěn)定閉環(huán)增益的作用，即引入負反饋后，因為各種緣故引起的增益的變化都將減小，固然信號頻率的變化引起的增益的變化也將減小。即擴展了通頻帶。負反饋可減小非線性失真負反饋能減小反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真，如輸入信號本身就存在失真，負反饋則無能為力。負反饋能