負反饋組態(tài)對放大電路性能指標(biāo)的影響

為了改善放大電路的某些性能指標(biāo)，達到某種預(yù)期的目的，常在放大電路中引入某種負反饋組態(tài)。放大電路一旦引入某種組態(tài)的負反饋，它的許多性能指標(biāo)都將被影響，影響的程度均與反饋深度 1+ A ˙ F ˙ 的大小有關(guān)。

結(jié)論1負反饋使放大器的放大倍數(shù)下降

| 1+ A ˙ F ˙ |>1 →負反饋→凈輸入信號減弱→ X ′ ˙ i < X ˙ i → | A ˙ f |<| A ˙ | 。即負反饋使放大器的放大倍數(shù)下降。

閉環(huán)放大倍數(shù) A ˙ f = X ˙ o X ˙ i = A ˙ 1+ A ˙ F ˙ 在中頻區(qū)為表示為

A f = X o X i = A 1+AF

可見, 閉環(huán)放大倍數(shù) A f 僅是開環(huán)放大倍數(shù) A 的 1 1+AF 倍。

結(jié)論2穩(wěn)定被取樣的輸出信號

電壓負反饋——穩(wěn)定輸出電壓 U o 。

以圖6.8所示的電壓串聯(lián)負反饋電路為例，當(dāng)某一因素使 U o 增大時，反饋過程如下：

可見， U o 的變化量大大減小，穩(wěn)定性大大提高。

電流負反饋——穩(wěn)定輸出電流 I o 。

以圖6.10所示的電流串聯(lián)負反饋電路為例，當(dāng)某一因素使 I o 增大時，則反饋過程：

可見， I o 的變化量大大減小，穩(wěn)定性大大提高。

結(jié)論3放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高

對 A f = A 1+AF 求導(dǎo)，整理后

d A f A f = 1 1+AF ? dA A

無論何種原因引起放大倍數(shù)發(fā)生變化，均可以通過負反饋使放大倍數(shù)相對變化量減小，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了。

結(jié)論4可以展寬通頻帶

放大電路的頻率響應(yīng)引起放大倍數(shù)下降，通過負反饋可以展寬通頻帶。

閉環(huán)放大倍數(shù) A f 是開環(huán)放大倍數(shù) A 的 1 1+AF 倍，閉環(huán)放大電路的通頻帶 B W f 是開環(huán)放大電路的通頻帶 BW 的( 1+AF )倍。增益帶寬積不變。

設(shè)開環(huán)時放大電路在高頻段的放大倍數(shù)為：

A ˙ H = A ˙ m 1+j f f H

A ˙ m —— 開環(huán)時中頻放大倍數(shù) f H —— 開環(huán)時上限頻率

引入負反饋后的高頻放大倍數(shù)為： A ˙ Hf = A ˙ H 1+ A ˙ H F ˙ 整理后得

引入負反饋后的中頻放大倍數(shù)和上限頻率 A ˙ mf = A ˙ m 1+ A ˙ m F ˙ f Hf =(1+ A ˙ m F ˙ ) f H 。

開環(huán)放大器的通頻帶 BW= f H

閉環(huán)放大器的通頻帶 B W f = f Hf =(1+ A ˙ m F ˙ ) f H

增益帶寬積不變。

結(jié)論5改變輸入電阻和輸出電阻

☆輸入電阻的改變情況由輸入信號與反饋信號在輸入端的求和方式來決定。求和方式為電壓求和確定為串聯(lián)負反饋，求和方式為電流求和確定為并聯(lián)負反饋。

串聯(lián)負反饋使輸入電阻提高;并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小。

以圖6.13串聯(lián)反饋為例，開環(huán)輸入電阻 r i = U ′ i I i

閉環(huán)輸入電阻 r if = U i I i = U ′ i + U f I i = U ′ i +AF U ′ i I i =(1+AF) r i

可見，串聯(lián)反饋使輸入電阻增加， r if =(1+AF) r if ;理想時， r if =∞ 。

同樣可以得出，并聯(lián)反饋使輸入電阻減小， r if = 1 1+AF r i ;理想時， r if =0 。

輸出電阻的改變情況由反饋信號在輸出端的采樣方式來決定。采樣為輸出電壓 U o 確定為電壓反饋，采樣為輸出電流 I o 確定為電流反饋。

電壓負反饋使輸出電阻減小;電流負反饋使輸出電阻增大。

電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓，穩(wěn)壓特點說明負反饋使輸出電阻減小;理想時，r of ≈0 。

電流負反饋穩(wěn)定輸出電流，穩(wěn)流特點說明負反饋使輸出電阻增大;理想時，r of ≈∞ 。