負反饋放大器

1、負反饋放大器電子技術(shù)基礎與技能2022/7/272 負反饋放大器 反饋在模擬電子電路中得到非常廣泛的應用。在放大電路中引入負反饋可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點，穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入、輸出電阻，展寬通頻帶，減小非線性的失真等。凡是將放大電路輸出信號Xo（電壓或電流）的一部分或全部通過某種電路（反饋電路）引回到輸入端，就稱為反饋。若引回的反饋信號削弱輸入信號而使放大電路的放大倍數(shù)降低，則稱這種反饋為負反饋，若反饋信號增強輸入信號，則為正反饋。圖4-16中分別為無負反饋的基本放大電路和帶有負反饋的放大電路的方框圖。顯然任何帶有負反饋的放大電路都包含基本放大電路和反饋電路兩部分。輸入信號Xi與反饋信號Xf在“

2、”處疊加后產(chǎn)生凈輸入信號Xd=Xi-Xf?；痉糯箅娐罚ㄩ_環(huán)）的放大倍數(shù)A=Xo/Xd，反饋電路的反饋系數(shù)F= Xf/Xo。帶有負反饋的放大電路（閉環(huán)）的放大倍數(shù)Af=Xo/Xi?；痉糯箅娐稟Xi信號源Xo輸出信號(a)基本放大電路AXd凈輸入Xo輸出信號(b)反饋電路FXi信號源Xf反饋放大電路框圖 2022/7/2731. 反相類型的判別方法（1）有無反饋的判別判斷有無反饋，就是判斷有無反饋通道，即在放大電路的輸出端與輸入端有無電路連接，如果有電路連接，就有反饋，否則就沒有反饋。反饋網(wǎng)絡一般由電阻或電容組成。（2）正、負反饋的判斷用瞬時極性法，首先在放大器輸入端設輸入信號的極性“+”或“

3、-”，再依次按相關點的相位變化推出各點對地交流瞬時極性，最后根據(jù)反饋回輸入端（或輸入回路）的反饋信號瞬時極性看其效果，使凈輸入信號減少的是負反饋，否則是正反饋。例如圖（a）中凈輸入ud=ui-uf，圖（b）中凈輸入id=ii-if，它們都是負反饋。如果將圖中uf的極性相反，if的方向相反，則凈輸入增加，那它們就是正反饋了。晶體管的凈輸入是ube或ib。集成運放的凈輸入是u+-u或i及i+。基本放大電路A(a)反饋電路F+udufui+uo+基本放大電路A反饋電路Fifui+uo+idii(b)正負反饋及串并聯(lián)反饋的判別 2022/7/274電壓電流反饋的判別（3）電流、電壓反饋的判斷如下圖所示

4、，反饋信號取自于輸出電壓，且Xfuo，是電壓反饋；若反饋信號取自于輸出電流，且Xfio，是電流反饋。實用的判斷方法是：將輸出電壓短接，若反饋量仍然存在，并且與io有關，則為電流反饋；若反饋量不存在或與io無關，則為電壓反饋?；痉糯箅娐稟(a)反饋電路Fui+uo+(b)RL基本放大電路A反饋電路Fui+uo+RL電壓電流反饋的判別 2022/7/275（4）交、直流反饋的判斷直流通道中的所具有的反饋稱為直流反饋。在交流通道中所具有的反饋稱為交流反饋。例如分壓偏置電路中，由于電容C的通交作用使Re上只有直流反饋信號，并且使凈輸入UBE減少，所以是直流負反饋。直流負反饋的目的是穩(wěn)定靜態(tài)工作點。再

5、比如射極輸出器中的Re既在直流通道上也在交流通道上，所以交直流反饋都有。交流負反饋的目的是改善放大電路的性能。（5）串聯(lián)、并聯(lián)反饋的判斷如下圖所示，若輸入信號ui與反饋信號uf在輸入端相串聯(lián)，且以電壓相減的形式出現(xiàn)，即ud=ui-uf為串聯(lián)負反饋；若輸入信號ii與反饋信號if在輸入回路并聯(lián)且以電流相減形式出現(xiàn)，即id=ii-if為并聯(lián)負反饋。基本放大電路A(a)反饋電路F+udufui+uo+基本放大電路A反饋電路Fifui+uo+idii(b)正負反饋及串并聯(lián)反饋的判別 2022/7/2762. 負反饋放大器的四種組態(tài)綜合上述反饋類型，負反饋有四種組態(tài)（類型）。由于基本放大電路是運算放大器，

6、因此在分析圖中的反饋組態(tài)時還要運用“虛斷”、“虛短”的概念。圖（a）、（c）都是反相輸入，運放的反相輸入端為“虛地”。明確了上述概念后，先設ui的極性，根據(jù)同相端、反相端的概念得出輸出端的極性，再由反饋通道引回輸入端，逐步判斷出反饋量的極性或方向，這樣就不難理解圖中電壓標注的+都是實際極性，有助于反饋組態(tài)的分析。+RLui+idR1R2Rfifii+(a)uoRLif+Ruoiiui+R1R2idio(c)Rf2022/7/277四種類型組態(tài)+ud+RLui+idR1R2Rfifii+RLui+ufR1R2Rfifii+uf+if(a)(b)+uoRLRuoiiui+R1R2iduoio(c)

7、ud+ui+R1Rf+(d)RL+RuoioRf2022/7/278從上述分析可以得出一般規(guī)律：（1）反饋電路直接從輸出端引出的，是電壓反饋；反饋電路是通過一個與負載串聯(lián)的電阻上引出的，是電流反饋； （2）輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端上的，是串聯(lián)反饋；加在同一個輸入端上的，是并聯(lián)反饋；（3）反饋信號使凈輸入信號減小的，是負反饋，否則，是正反饋；（4）由分立元件組成的反饋電路，可仿照運放組成的反饋電路的分析方法進行分析，其關鍵是要通曉分立元件與運放輸入輸出端子的對應關系。2022/7/2793. 負反饋對放大電路性能的影響（1）改善非線性失真（2）降低放大倍數(shù)及提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。根據(jù)

8、反饋放大電路框圖，可以推導出具有負反饋（閉環(huán)）的放大電路的放大倍數(shù)為F反饋反饋量的大小，其數(shù)值在01之間，F(xiàn)=0時，表示無反饋；F=1，則表示輸出量全部反饋到輸入端。顯然有負反饋時，AfA。上述中的（1+AF）是衡量負反饋程序的一個重要指標，稱為反饋深度。1+AF越大，放大倍數(shù)Af越小。當AF1時稱為深度負反饋，此時Af1/F，可以認為放大電路的放大倍數(shù)只由反饋電路決定，而與基本放大電路放大倍數(shù)無關，即基本不受外界因素變化的影響，這時放大電路的工作非常穩(wěn)定。2022/7/2710負反饋能提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是不難理解的。例如，如果由于某種原因使輸出信號減小，則反饋信號也相應減小，于是凈輸入信號增大，隨之輸出信號也相應增大,這樣就牽制了輸出信號的減小，使放大電路能比較穩(wěn)定地工作。如果引入的是深度負反饋，是放大倍數(shù)Af=1/F，即基本不受外界因素變化的影響，這時放大電路的工作非常穩(wěn)定。uoR2RFuiR1-26+32022/7/2711（3）對輸入電阻和輸出電阻的影響1）負反饋對輸入電阻的影響。取決于反饋信號在輸入端的連接方式。串聯(lián)負反饋使輸入電阻提高，并聯(lián)負反饋使輸入電阻降低。2）負反饋對輸出電阻的影響。取決于輸出端反饋信號的取樣方式。電壓負反饋降低輸出電阻，目的是穩(wěn)定輸出電壓；電流負反饋提高輸出電阻，目的是穩(wěn)定輸出電流。（4）展寬通頻帶。通頻帶