負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響

負(fù)反饋

前面，我們了解到負(fù)反饋有不同的類(lèi)型。那么問(wèn)題來(lái)了，為何要?jiǎng)澐诌@么多類(lèi)型？這要從負(fù)反饋對(duì)放大電路的性能影響說(shuō)起。

不同類(lèi)型的負(fù)反饋對(duì)放大電路的性能參數(shù)造成的影響是不一樣的，所以，要根據(jù)放大電路的實(shí)際需求（比如想要更大的放大倍數(shù)、想獲得更好的波形、想提高帶負(fù)載能力等）選擇合適的負(fù)反饋類(lèi)型。

負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響

電路中的反饋框圖如圖所示：

1 減小非線性失真

如圖，在分壓偏置放大電路中，發(fā)射極電阻Re和旁路電容Ce具有反饋?zhàn)饔茫?/p>

（1）閉合開(kāi)關(guān)S1，Re和Ce具被短路，用示波器測(cè)得輸入與輸出波形如圖：

可見(jiàn)，此時(shí)電路輸出波形明顯失真，失真系數(shù)為51.271%。

（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，Re和Ce具被短路起到電流串聯(lián)負(fù)反饋?zhàn)饔?，用示波器測(cè)得輸入與輸出波形如圖：

可見(jiàn)，此時(shí)電路輸出波形失真明顯改善，失真系數(shù)為5.794%。

2 提高增益穩(wěn)定性

深度負(fù)反饋時(shí)，閉環(huán)放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，若反饋網(wǎng)絡(luò)用純電阻元件，則F為常數(shù)，那么Af不僅穩(wěn)定，而且與頻率無(wú)關(guān)。

一般負(fù)反饋時(shí)，考慮閉環(huán)放大倍數(shù)與開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的幅值關(guān)系：

則：

可見(jiàn)，閉環(huán)增益的相對(duì)變化量比開(kāi)環(huán)增益的相對(duì)變化量減小了（1+AF）倍。

如圖所示，為測(cè)試負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)的影響，分別在無(wú)反饋(S1斷開(kāi))和有反饋(S1閉合)狀態(tài)下測(cè)量RL=與RL=5.1k兩種負(fù)載時(shí)的輸入/輸入電壓峰峰值：

從表中數(shù)據(jù)可以看出，在反饋電阻Rf接入前，負(fù)載接入前后的電壓放大倍數(shù)相對(duì)變化率為：

在反饋電阻Rf接入后，負(fù)載接入前后的電壓放大倍數(shù)相對(duì)變化率為：

可見(jiàn)，在負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，合適的反饋網(wǎng)絡(luò)可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，代價(jià)是降低了電壓放大倍數(shù)。

3 展寬通頻帶

以阻容耦合多級(jí)放大電路為例，反饋網(wǎng)絡(luò)Rf=10k，Cf=10μF，反饋類(lèi)型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)反饋網(wǎng)絡(luò)接入前后的電路頻率特性進(jìn)行分析：

（1）S1斷開(kāi)，反饋網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)時(shí)的電壓放大倍數(shù)為：

通頻帶fH-fL，其中fH為上限截止頻率，fL為下限截止頻率，分別對(duì)應(yīng)放大倍數(shù)為0.7A的頻率。

（2）S1閉合，反饋網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)的電壓放大倍數(shù)為：

通頻帶fH-fL，其中fH為上限截止頻率，fL為下限截止頻率，分別對(duì)應(yīng)放大倍數(shù)為0.7Af的頻率。

可見(jiàn)，反饋網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)中頻帶的放大倍數(shù)下降，但是對(duì)應(yīng)的通頻帶更寬。

4 改變輸入電阻和輸出電阻

以阻容耦合多級(jí)放大電路為例，反饋網(wǎng)絡(luò)Rf=10k，Cf=10μF。

（1）交流信號(hào)源串接R=1k的電阻，分別測(cè)量串接前后的輸入電壓：

得到，無(wú)反饋時(shí)的輸入電阻：

有反饋時(shí)的輸入電阻：

電路中的反饋類(lèi)型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，從輸入端比較形式看屬于串聯(lián)反饋，因此串聯(lián)反饋使輸入電阻增大。

（2）分別測(cè)量RL開(kāi)路和接通時(shí)的輸出電壓：

無(wú)反饋時(shí)的輸出電阻：

有反饋時(shí)的輸出電阻：

電路中的反饋類(lèi)型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，從輸出端采樣形式看屬于電壓反饋，因此電壓反饋使輸出電阻減小。

由以上分析，可見(jiàn)，不同的負(fù)反饋類(lèi)型將會(huì)對(duì)放大電路的性能參數(shù)產(chǎn)生不同影響，使用時(shí)可在電路中添加合適的負(fù)反饋，以滿足實(shí)際需求。

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