負反饋放大電路原理分析

一、反饋基本概念：

反饋：在電子電路中，將輸出量(輸出電壓或輸出電流)的全部或部分通過一定的電路形式作用到輸入量(輸入電壓或輸入電流)的措施稱為反饋。

反饋可以使系統(tǒng)在預(yù)定的狀態(tài)下穩(wěn)定工作，反饋可以分為正反饋和負反饋兩種。

使放大電路的凈輸入量增大的反饋稱為正反饋；使放大電路的凈輸入量減小的反饋稱為負反饋。

反饋也可以分為直流反饋和交流反饋兩種，在很多放大電路中，常常是交、直流反饋兼而有之。

直流負反饋的主要作用就是穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點。

負反饋電路就是將輸出電壓或者輸出電流返回到輸入部分，在外觀上減少自己本身的輸入電壓或者輸入電流來控制電路整體增益的電路。

若反饋信號取自輸出電壓信號，則稱為電壓反饋；若反饋信號取自輸出電流信號，則稱為電流反饋。

若反饋信號與輸入信號在基本放大電路的輸入端以電壓串聯(lián)的形式疊加，則稱為串聯(lián)反饋；

若反饋信號與輸入信號在基本放大電路的輸入端以電流并聯(lián)的形式疊加，則稱為并聯(lián)反饋。

串聯(lián)負反饋電路所加的信號源均為電壓源；并聯(lián)負反饋電路所加的信號源均為電流源。

因此串聯(lián)負反饋適用于輸入信號為恒壓源或近似恒壓源的情況，而并聯(lián)負反饋適用于輸入信號為恒流源或近似恒流源的情況。

瞬時極性法：用于判斷電路是負反饋電路還是正反饋電路的方法，必須掌握。

在具體負反饋放大電路中，可以通過分析反饋放大電路的凈輸入電壓或者凈輸入電流因反饋是增大了還是減小了，來判斷反饋的極性。

凡使凈輸入量增大的為正反饋；凡使凈輸入量減小的為負反饋。

常見的四種交流負反饋組態(tài)：電壓串聯(lián)、電流串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流并聯(lián)。

二、負反饋放大電路：

如何提高放大電路的增益？多級放大電路？

(1)、可以采用多級放大器進行級聯(lián)，可以明顯地提高放大電路的增益。

缺點是：總的頻率特性不如每一個放大器的頻率特性；總的噪聲為每個放大器的噪聲之和。

(2)、可以將增益調(diào)節(jié)到最大的放大器級聯(lián)起來，并從輸出向輸入加入負反饋，也可以提高放大電路的增益。

優(yōu)勢是：可以穩(wěn)定增益、改善頻率特性，而且噪聲不會明顯增加。

閉環(huán)增益與開環(huán)增益的關(guān)系：當(dāng)深度負反饋 時，其中F為反饋率，表示有多少輸出返回到輸入的比率。

在今后有關(guān)負反饋電路的計算中，應(yīng)當(dāng)先測量電路的開環(huán)增益A，然后應(yīng)用上式進行計算閉環(huán)增益。

注：當(dāng) 時，電路為正反饋；當(dāng) 時，電路產(chǎn)生了自激振蕩。

三、負反饋對放大電路的性能影響：

(1)、提高增益的穩(wěn)定性：負反饋放大電路是犧牲增益來換取其穩(wěn)定性的，即增益減小到1/(1+AF),穩(wěn)定性提高到(1+AF)。

另外需要注意的是，負反饋不能使輸入量保持不變，只能使輸入量趨于不變，如果反饋系數(shù)發(fā)生了變化而引起了閉環(huán)增益的變化，則負反饋是無能為力的，這也就是反饋網(wǎng)絡(luò)一般都用無源元件組成的原因。

(2)、減少非線性失真：加入負反饋后，信號的非線性失真減小為無反饋時的1/(1+AF)。

值得注意的是負反饋只能減小而不能消耗非線性失真。

當(dāng)非線性信號混入輸入量或干擾來源于外界時，引入負反饋并不能減小非線性失真；只有非線性失真產(chǎn)生于電路內(nèi)部，引入負反饋才能減小其影響。

(3)、展寬通頻帶：加入反饋后，通頻帶寬度是無反饋時的(1+AF)倍。

(4)、改變輸入電阻和輸出電阻：

1. 對輸入電阻的影響：取決于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。

對于串聯(lián)反饋，閉環(huán)輸入電阻是開環(huán)輸入電阻的(1+AF)倍；對于并聯(lián)反饋，閉環(huán)輸入電阻是開環(huán)輸入電阻的1/(1+AF)倍。

2. 對輸出電阻的影響：取決于是電壓反饋還是電流反饋。

對于電壓反饋，閉環(huán)輸出電阻是開環(huán)輸出電阻的1/(1+AF)倍；對于電流反饋，閉環(huán)輸出電阻是開環(huán)輸出電阻的(1+AF)倍。

四、負反饋放大電路引入負反饋的一般原則：

(1)、要穩(wěn)定靜態(tài)工作點，則引入直流負反饋；要改善動態(tài)性能，則引入交流負反饋。

(2)、要穩(wěn)定輸出電壓，則引入電壓負反饋；要穩(wěn)定輸出電流，則引入電流負反饋。

(3)、要提高輸入電阻，則引入串聯(lián)負反饋；要減小輸入電阻，則引入并聯(lián)負反饋。

(4)、要提高輸出電阻，則引入電流負反饋；要減小輸出電阻，則引入電壓負反饋。