负反馈放大电路
杂七杂八的概念
-
反馈
将电路的输出量的部分或全部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回路并影响输入量，和输出量的过程
-
自激振荡（3）
定义：输入端不加信号，其输出端也有一定频率和幅度的输出波形
产生条件：负反馈变成正反馈，并且$AF = -1$
消除方法：减小反馈深度或引入相位矫正网络
-
串联反馈和并联反馈
串联反馈：输入电压和反馈电压在输入回路中是相串联的
并联反馈：输入电流和反馈电流在输入端中流向同节点
-
电压反馈和电流反馈
电压反馈：反馈信号正比于输出电压
电流反馈：反馈信号正比于输出电流
-
基本量
- 开环放大倍数：$A = \frac{x_o}{x_{id}}$
- 反馈系数：$F = \frac{x_f}{x_o}$
- 闭环放大倍数：$A_f = \frac{x_o}{x_i}$
- 环路增益：$AF = \frac{x_f}{x_{id}}$
- 反馈深度：$\lvert 1 + AF\rvert$
反馈类型的判断
- 分析存在的网络
-
判断是交流反馈 or 直流反馈 or 交、直流反馈
对整个反馈网络分析
- 判断是正反馈 or 负反馈
- 单级反馈（瞬时极性法）
- 从输入端
- 串联反馈：起始变化量为电压$(e.g.\ U_{be})$
- 并联反馈：起始变化量为电流$(e.g.\ I_b)$
- 从输出端
- 电压反馈：起始变化量为电压$(e.g.\ U_o)$
- 电流反馈：起始变化量为电流$(e.g.\ I_e )$
- 从输入端
- 多级反馈（相位极性法）
- 反馈网络的取样点作为假想放大器的输出端
- 反馈网络的注入点作为假想放大器的输入端
- 如果同相放大，则为正反馈；如果反相放大，则为负反馈
- 单级反馈（瞬时极性法）
- 判断组态
- 输出端：串联反馈 or 并联反馈
- 注入端与输入同一端：并联反馈
- 注入端与输入不同一端：串联反馈
- 输出端：电压反馈 or 电流反馈
- 取样端与输出同一端：电压反馈
- 取样端与输出不同一端：电流反馈
- 输出端：串联反馈 or 并联反馈
负反馈对放大器性能的影响
- 降低放大器的放大倍数
- 提高放大倍数的稳定性
- 串联电压负反馈稳定电压增益
- 串联电流负反馈稳定互导增益
- 并联电压负反馈稳定互阻增益
- 并联电流负反馈稳定电流增益
- $\frac{dA_f}{A_f} = \frac{1}{1+AF}\frac{dA}{A}$
-
减小非线性失真和抑制干扰、噪声
-
扩展频带
$f_{hf} = (1+AF)f_h; \ f_{lf} = \frac{1}{1+AF}f_l$
- 负反馈对输入电阻的影响（取决于串联与并联）
- 串联反馈：$r_{if} = (1+AF)r_i$
- 并联反馈：$r_{if} = \frac{1}{1+AF}r_i$
- 负反馈对输出电阻的影响（取决于电压与电流）
- 电流反馈：$r_{of} = (1+AF)r_o$
- 电压反馈：$r_{of} = \frac{1}{1+AF}r_o$
- 信号源内阻对反馈的影响
- 信号源内阻小——>串联反馈效果好
- 信号源内阻大——>并联反馈效果好
深度负反馈电压增益
$X_i = X_f$
根据性能要求，引入负反馈
- 注意要保证引入的是负反馈！
待解决问题
- 课后习题
- 分析含场效应管的负反馈？
- 分析含差动放大电路的负反馈？
- 如何根据条件，引入负反馈（特别是对于唯一情况）？