1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性

引入負(fù)反饋以后，放大電路放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高通常用相對(duì)變化量來(lái)衡量。

因?yàn)椋?/span>

所以求導(dǎo)得：

即：

2減小非線(xiàn)性失真和抑制噪聲

由于電路中存在非線(xiàn)性器件，會(huì)導(dǎo)致輸出波形產(chǎn)生一定的非線(xiàn)性失真。如果在放大電路中引入負(fù)反饋后，其非線(xiàn)性失真就可以減小。

需要指出的是：負(fù)反饋只能減小放大電路自身產(chǎn)生的非線(xiàn)性失真，而對(duì)輸入信號(hào)的非線(xiàn)性失真，負(fù)反饋是無(wú)能為力的。

放大電路的噪聲是由放大電路中各元器件內(nèi)部載流子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)引起的。而干擾來(lái)自于外界因素的影響，如*電網(wǎng)、雷電等的影響。負(fù)反饋的引入可以減小噪聲和干擾，但輸出端的信號(hào)也將按同樣規(guī)律減小，結(jié)果輸出端的信號(hào)與噪聲的比值（稱(chēng)為信噪比）并沒(méi)有提高。

3負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響

由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，所以引入負(fù)反饋后，在低頻區(qū)和高頻區(qū)放大倍數(shù)的下降程度將減小，從而使通頻帶展寬。

引入負(fù)反饋后，可使通頻帶展寬約（1+AF）倍。

（a）串聯(lián)反饋

（b）并聯(lián)反饋

圖1求輸入電阻

1、串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高

引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻可以提高（1+AF）倍。即：

式中：ri為開(kāi)環(huán)輸入電阻

rif為閉環(huán)輸入電阻

2、并連負(fù)反饋使輸入電阻減小引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小為開(kāi)環(huán)輸入電阻的1/（1+AF ）倍。

即：

4負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響

1、電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小

放大電路引入電壓負(fù)反饋后，輸出電壓的穩(wěn)定性提高了，即電路具有恒壓特性。

引入電壓負(fù)反饋后，輸出電阻rof減小到原來(lái)的1/（1+AF）倍。

2、電流負(fù)反饋使輸出電阻增大

放大電路引入電流負(fù)反饋后，輸出電流的穩(wěn)定性提高了，即電路具有恒流特性。

引入電流負(fù)反饋后，使輸出電阻rof增大到原來(lái)的（1+AF）倍。

3、負(fù)反饋選取的原則

（1）要穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋。

（2）要改善交流性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。

（3）要穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；要穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)引入電流負(fù)反饋。

（4）要提高輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；要減小輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。

5深度負(fù)反饋的特點(diǎn)

1、串聯(lián)負(fù)反饋的估算條件

反饋深度（1+AF）》》1的負(fù)反饋，稱(chēng)為深度負(fù)反饋。通常，只要是多級(jí)負(fù)反饋放大電路，都可以認(rèn)為是深度負(fù)反饋。此時(shí)有：

因?yàn)椋?/span>

，

所以：

xi≈xf

估算條件：

（1）對(duì)于深度串聯(lián)負(fù)反饋有：ui≈uf （稱(chēng)之為“虛短” ）

（2）由于串聯(lián)負(fù)反饋的閉環(huán)輸入電阻增大，在深度負(fù)反饋條件下：ii≈0（稱(chēng)之為“虛斷” ）

2、并聯(lián)負(fù)反饋的估算條件

因?yàn)樯疃蓉?fù)反饋有：xi≈xf

（1）對(duì)于深度并聯(lián)負(fù)反饋有：ii≈if（或稱(chēng)之為“虛斷”）

（2）并聯(lián)負(fù)反饋的閉環(huán)輸入電阻減小，在深度負(fù)反饋條件下：ui ≈0 （稱(chēng)之為“虛短” ）

6深度負(fù)反饋放大倍數(shù)的估算

例1 估算圖2所示反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)Auf。

（a）

（b）

圖2電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路和電流串聯(lián)負(fù)反饋電路

解：

（1）在圖2（a）所示放大電路中，可以判斷Rf構(gòu)成越級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋，因而可認(rèn)為是深度負(fù)反饋，即有ui≈uf。。因而其反饋系數(shù)為：

所以閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：

另外，從電路結(jié)構(gòu)上可以認(rèn)為，反饋電壓是輸出電壓經(jīng)電阻Rf和Re1串聯(lián)分壓后得到的，所以：

仍可得：

（2）在圖2（b）所示放大電路中，可以判斷構(gòu)成電流串聯(lián)負(fù)反饋。所以在深度負(fù)反饋條件下，有ui≈uf。

因?yàn)?/span>

uf= ie×，uo=－io×Rc≈ie×Rc，

所以其反饋系數(shù)為：

所以閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：

例2 估算圖3所示反饋放大電路的源電壓放大倍數(shù)Ausf。

（a）

（b）

圖3 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路和電流并聯(lián)負(fù)反饋電路

解：

（1）在圖3（a）所示放大電路中，Rb構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋。在深度負(fù)反饋條件下，由式（4—16）可知ii≈if（或——虛斷），而且還有ui≈0（虛短）。

由圖3（a）的輸入回路可得：

所以，閉環(huán)源電壓放大倍數(shù)為：

（2）在圖3（b）所示放大電路中，Rf構(gòu)成越級(jí)電壓并聯(lián)負(fù)反饋。在深度負(fù)反饋條件下，ii≈if（虛斷），并且有ui≈0（虛短），所以有：

又從圖3（b）的輸出端可知：

所以閉環(huán)源電壓放大倍數(shù)為：

從以上分析過(guò)程可以看到，在深度負(fù)反饋條件下，放大倍數(shù)僅由一些電阻來(lái)決定，幾乎與放大電路無(wú)關(guān)。若不是深度負(fù)反饋，則用上述方法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果誤差較大，此時(shí)應(yīng)采用其他方法分析。

7放大電路負(fù)反饋的判斷

1、反饋回路的判斷

電路的放大部分就是晶體管或運(yùn)算放大器的基本電路。而反饋是把放大電路輸出端信號(hào)的一部分或全部引回到輸入端的電路，則反饋回路就應(yīng)該是從放大電 路的輸出端引回到輸入端的一條回路。這條回路通常是由電阻和電容構(gòu)成。尋找這條回路時(shí)，要特別注意不能直接經(jīng)過(guò)電源端和接地端，這是初學(xué)者最容易犯的問(wèn) 題。例如圖5如果只考慮極間反饋則放大通路是由T1的基極到T1的集電極再經(jīng)過(guò)T2的基極到T2的集電極；而反饋回路是由T2的集電極經(jīng)Rf至T1的發(fā)射 極。反饋信號(hào)uf=ve1影響凈輸入電壓信號(hào)ube1。

圖4 電壓串聯(lián)負(fù)反饋

2、交直流的判斷

根據(jù)電容“隔直通交”的特點(diǎn)，我們可以判斷出反饋的交直流特性。如果反饋回路中有電容接地，則為直流反饋，其作用為穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；如果回路中串連電容，則為交流反饋，改善放大電路的動(dòng)態(tài)特性；如果反饋回路中只有電阻或只有導(dǎo)線(xiàn)，則反饋為交直流共存。

圖1中的反饋即為交直流共存。

3、正負(fù)反饋的判斷

正負(fù)反饋的判斷使用瞬時(shí)極性法。瞬時(shí)極性是一種假設(shè)的狀態(tài)，它假設(shè)在放大電路的輸入端引入一瞬時(shí)增加的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)通過(guò)放大電路和反饋回路回到 輸入端。反饋回來(lái)的信號(hào)如果使引入的信號(hào)增加則為正反饋，否則為負(fù)反饋。在這一步要搞清楚放大電路的組態(tài)，是共發(fā)射極、共集電極還是共基極放大。每一種組 態(tài)放大電路的信號(hào)輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)都不一樣，其瞬時(shí)極性也不一樣。如圖5所示。相位差180°則瞬時(shí)極性相反，相位差0°則瞬時(shí)極性相同。運(yùn)算放大器電路也同樣存在反饋問(wèn)題。運(yùn)算放大器的輸出端和同相輸入端的瞬時(shí)極性相同，和反相輸入端的瞬時(shí)極性相反。

表1 不同組態(tài)放大電路的相位差

依據(jù)以上瞬時(shí)極性判別方法，從放大電路的輸入端開(kāi)始用瞬時(shí)極性標(biāo)識(shí)，沿放大電路、反饋回路再回到輸入端。這時(shí)再依據(jù)負(fù)反饋總是減弱凈輸入信號(hào)，正反饋總是增強(qiáng)凈輸入信號(hào)的原則判斷出反饋的正負(fù)。

在晶體管放大電路中，若反饋信號(hào)回到輸入極的瞬時(shí)極性與原處的瞬時(shí)極性相同則為正反饋，相反則為負(fù)反饋。其中注意共發(fā)射極放大電路的反饋有時(shí)回到公共極 ——發(fā)射極，此時(shí)反饋回到發(fā)射極的瞬時(shí)極性與基極的瞬時(shí)極性相同則為負(fù)反饋，相反則為正反饋。圖4中的瞬時(shí)極性判斷順序如下：T1基極（+）→T1集電極 （-）→T2基極（-）→T2集電極（+）→經(jīng)Rf至T1發(fā)射極（+），此時(shí)反饋回到發(fā)射極的瞬時(shí)極性與基極的瞬時(shí)極性相同所以電路為負(fù)反饋。在運(yùn)算放大 器反饋電路中，若反饋回來(lái)的瞬時(shí)極性與同一端的原瞬時(shí)極性相同則為正反饋，相反則為負(fù)反饋；若反饋回來(lái)的瞬時(shí)極性與另一端的原瞬時(shí)極性相同則為負(fù)反饋，相 反則為正反饋。

4、反饋類(lèi)型的判斷

反饋類(lèi)型是特指電路中交流負(fù)反饋的類(lèi)型，所以只有判斷電路中存在交流負(fù)反饋才判斷反饋的類(lèi)型。反饋是取出輸出信號(hào)（電壓或電流）的全部或一部分送回到輸入 端并以某種形式（電壓或電流）影響輸入信號(hào)。所以反饋依據(jù)取自輸出信號(hào)的形式的不同分為電壓反饋和電流反饋。依據(jù)它影響輸入信號(hào)的形式分為串聯(lián)反饋和并聯(lián) 反饋。

圖5 電流并聯(lián)負(fù)反饋

（1）串聯(lián)并聯(lián)的判斷

反饋的串并聯(lián)類(lèi)型是指反饋信號(hào)影響輸入信號(hào)的方式即在輸入端的連接方式。串聯(lián)反饋是指凈輸入電壓和反饋電壓在輸入回路中的連接形式為串聯(lián)，如圖1中的凈輸 入電壓信號(hào)ube1和反饋信號(hào)uf=ue1；而并聯(lián)反饋是指的凈輸入電流和反饋電流在輸入回路中并聯(lián)，如圖4中的凈輸入電流ib1和if的連接形式。綜合 一下就是反饋信號(hào)如果引回到輸入回路的發(fā)射極即為串聯(lián)反饋，引回到基極即為并聯(lián)反饋。而在運(yùn)算放大器負(fù)反饋電路中，反饋引回到輸入另一端則為串聯(lián)反饋如圖 6，圖中uD與uF串聯(lián)連接；如果引回到輸入另一端則為串聯(lián)反饋如圖7，圖中iD與iF并聯(lián)連接。

圖6 電壓串聯(lián)負(fù)反饋

圖7 電流并聯(lián)負(fù)反饋

（2）電壓電流的判斷

電壓電流反饋是指反饋信號(hào)取自輸出信號(hào)（電壓或電流）的形式。電壓反饋以圖6為例，反饋電壓uF是經(jīng)R1、R2組成的分壓器由輸出電壓uO取樣得來(lái)。反饋 電壓是輸出電壓的一部分，故是電壓反饋。在判斷電壓反饋時(shí)，可以采用一種簡(jiǎn)便的方法，即根據(jù)電壓反饋的定義——反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，設(shè)想將放大電路 的負(fù)載RL兩端短路，短路后如使uF=0（或IF=0），就是電壓反饋。

電流反饋以圖7為例， 圖中反饋電流iF為電阻R1和R2對(duì)輸出電流iO的分流，所以是電流反饋。另一種簡(jiǎn)便方法就是將負(fù)載RL開(kāi)路（RL=∞），致使iO=0，從而使iF=0，即由輸出引起的反饋信號(hào)消失了，從而確定為電流反饋。

8電壓并聯(lián)負(fù)反饋

電壓并聯(lián)負(fù)反饋的電路如圖8所示。因反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在一點(diǎn)相加，為并聯(lián)反饋。根據(jù)瞬時(shí)極性法判斷，為負(fù)反饋，且為電壓負(fù)反饋。因?yàn)椴⒙?lián)反饋，在輸入端采用電流相加減。

圖8 電壓并聯(lián)負(fù)反饋

具有電阻的量綱

具有電阻的量綱

具有電導(dǎo)的量綱

稱(chēng)為互阻增益，稱(chēng)為互導(dǎo)反饋系數(shù)，相乘無(wú)量綱。對(duì)于深度負(fù)反饋，互阻增益為

而電壓增益為：

9電壓串聯(lián)負(fù)反饋

（a）分立元件放大電路（b）集成運(yùn)放放大電路

圖9 電壓串聯(lián)負(fù)反饋

（1） 判斷方法

對(duì)圖9（a）所示電路，根據(jù)瞬時(shí)極性法判斷，經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓為‘+’，與輸入電壓極性相同，且加在輸入回路的兩點(diǎn)，故為串聯(lián)負(fù)反饋。反 饋信號(hào)與輸出電壓成比例，是電壓反饋。后級(jí)對(duì)前級(jí)的這一反饋是交流反饋，同時(shí)Re1上還有第一級(jí)本身的負(fù)反饋，這將在下面分析。

對(duì)圖（b），因輸入信號(hào)和反饋信號(hào)加在運(yùn)放的兩個(gè)輸入端，故為串聯(lián)反饋，根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，且為電壓負(fù)反饋。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

電流串聯(lián)負(fù)反饋電路如圖7-7所示。圖10 （a）是基本放大電路將Ce去掉而構(gòu)成，

圖10 （b）是由集成運(yùn)放構(gòu)成。

對(duì)圖10 （a），反饋電壓從Re上取出，根據(jù)瞬時(shí)極性和反饋電壓接入方式，可判斷為串聯(lián)負(fù)反饋。因輸出電壓短路，反饋電壓仍然存在，故為串聯(lián)電流負(fù)反饋。

（a） （b）

圖10 電流串聯(lián)負(fù)反饋

對(duì)圖10（b）的電路，求其互導(dǎo)增益

于是1/R ，這里忽略了Rf的分流作用。電壓增益為

10電流并聯(lián)負(fù)反饋

電流并聯(lián)負(fù)反饋的電路如圖11（a）、（b）所示。對(duì)于圖（a）電路，反饋節(jié)點(diǎn)與輸入點(diǎn)相同，所以是電流并聯(lián)負(fù)反饋。對(duì)于圖（b）電路，也為電流并聯(lián)負(fù)反饋。

（a） （b）

圖11 并聯(lián)電流負(fù)反饋

電流反饋系數(shù)是，以圖11（b）為例

電流放大倍數(shù)

顯然，電流放大倍數(shù)基本上只與外電路的參數(shù)有關(guān)，與運(yùn)放內(nèi)部參數(shù)無(wú)關(guān)。電壓放大倍數(shù)為

免責(zé)聲明：本文轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系，謝謝！

加入粉絲交流群

張飛實(shí)戰(zhàn)電子為公眾號(hào)的各位粉絲，開(kāi)通了專(zhuān)屬學(xué)習(xí)交流群，想要加群學(xué)習(xí)討論/領(lǐng)取文檔資料的同學(xué)都可以?huà)呙鑸D中運(yùn)營(yíng)二維碼一鍵加入哦~

（廣告、同行勿入