6.5 负反馈对放大电路性能的影响

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一、稳定放大倍数

当放大电路引入深度负反馈时, A ˙ f ≈ 1 F ˙ \dot A_f\approx\displaystyle\frac{1}{\dot F} A˙fF˙1 A ˙ f \dot A_f A˙f 几乎仅决定于反馈网络,而反馈网络通常由电阻、电容组成,因而可获得很好的稳定性。
在中频段, A ˙ f \dot A_f A˙f A ˙ \dot A A˙ F ˙ \dot F F˙ 均为实数, A ˙ f \dot A_f A˙f 的表达式可写成 A f = A 1 + A F ( 6.5.1 ) A_f=\frac{A}{1+AF}\kern 147pt(6.5.1) Af=1+AFA(6.5.1)对上式求微分得 d A f = ( 1 + A F ) d A − A F d A ( 1 + A F ) 2 = d A ( 1 + A F ) 2 ( 6.5.2 ) \textrm dA_f=\frac{(1+AF)\textrm dA-AF\textrm dA}{(1+AF)^2}=\frac{\textrm dA}{(1+AF)^2}\kern 20pt(6.5.2) dAf=(1+AF)2(1+AF)dAAFdA=(1+AF)2dA(6.5.2)用式(6.5.2)的左右式分别除以式(6.5.1)的左右式,可得 d A f A f = 1 1 + A F ⋅ d A A ( 6.5.3 ) \frac{\textrm dA_f}{A_f}=\frac{1}{1+AF}\cdot\frac{\textrm dA}{A}\kern 118pt(6.5.3) AfdAf=1+AF1AdA(6.5.3)式(6.5.3)表明,负反馈放大电路放大倍数 A f A_f Af 的相对变化量 d A f / A f \textrm dA_f/A_f dAf/Af 仅为其基本放大电路放大倍数 A A A 的相对变化量 d A / A \textrm dA/A dA/A ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 分之一,也就是说 A f \pmb {A_f} Af 的稳定性是 A \pmb A A ( 1 + A F ) \pmb{(1+AF)} (1+AF)
例如,当 A A A 变化 10 % 10\% 10% 时,若 1 + A F = 100 1+AF=100 1+AF=100,则 A f A_f Af 仅变化 0.1 % 0.1\% 0.1%
对式(6.5.3)的内涵进行分析可知,引入交流负反馈,因环境温度的变化、电源电压的波动、元件的老化、器件的更换等原因引起的放大倍数的变化都将减小。特别是在制成产品时,因半导体器件参数的分散性所造成的放大倍数的差别也将明显减小,从而使放大能力具有很好的一致性。
应当指出, A f \pmb{A_f} Af 的稳定性是以损失放大倍数为代价的,即 A f A_f Af 减小到 A A A ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 分之一,才使其稳定性提高到 A A A ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍。

二、改变输入电阻和输出电阻

1、对输入电阻的影响

输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻,因而负反馈对输入电阻的影响,决定于基本放大电路与反馈网络在电路输入端的连接方式,即决定于电路引入的是串联反馈还是并联反馈。
(1)串联负反馈增大输入电阻
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
图6.5.1所示为串联负反馈放大电路的方块图,根据输入电阻的定义,基本放大电路的输入电阻 R i = U i ′ I i R_i=\frac{U'_i}{I_i} Ri=IiUi而整个电路的输入电阻 R i f = U i I i = U i ′ + U f I i = U i ′ + A F U i ′ I i R_{if}=\frac{U_i}{I_i}=\frac{U'_i+U_f}{I_i}=\frac{U'_i+AFU'_i}{I_i} Rif=IiUi=IiUi+Uf=IiUi+AFUi从而得出串联负反馈放大电路输入电阻 R i f R_{if} Rif 的表达式为 R i f = ( 1 + A F ) R i ( 6.5.4 ) R_{if}=(1+AF)R_i\kern 60pt(6.5.4) Rif=(1+AF)Ri(6.5.4)表明输入电阻增大到 R i R_i Ri ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍。
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件

应当指出,在某些负反馈放大电路中,有些电阻并不在反馈环内,反馈对它不产生影响。这类电路的方块图如图6.5.2所示,可以看出 R i f ′ = ( 1 + A F ) R i R'_{if}=(1+AF)R_i Rif=(1+AF)Ri而整个电路的输入电阻 R i f = R b / / R i f ′ R_{if}=R_b//R'_{if} Rif=Rb//Rif因此,更确切地说,引入串联负反馈,使引入反馈的支路的等效电阻增大到基本放大电路的 ( 1 + A F ) \pmb{(1+AF)} (1+AF) 。但是,不管哪种情况,引入串联负反馈都将增大输入电阻。
(2)并联负反馈减小输入电阻
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
并联负反馈放大电路的方块图如图6.5.3所示。根据输入电阻的定义,基本放大电路的输入电阻 R i = U i I i ′ R_i=\frac{U_i}{I'_i} Ri=IiUi整个电路的输入电阻 R i f = U i I i = U i I i ′ + I i = U i I i ′ + A F I i ′ R_{if}=\frac{U_i}{I_i}=\frac{U_i}{I'_i+I_i}=\frac{U_i}{I'_i+AFI'_i} Rif=IiUi=Ii+IiUi=Ii+AFIiUi从而得出并联负反馈放大电路输入电阻 R i f R_{if} Rif 的表达式 R i f = R i 1 + A F ( 6.5.5 ) R_{if}=\frac{R_i}{1+AF}\kern 60pt(6.5.5) Rif=1+AFRi(6.5.5)表明引入并联负反馈仅为后,输入电阻减小,仅为基本放大电路输入电阻的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 分之一。

2、对输出电阻的影响

输出电阻是从放大电路输出端看进去的等效内阻,因而负反馈对输出电阻的影响决定于基本放大电路与反馈网络在放大电路输出端的连接方式,即决定于电路引入的是电压反馈还是电流反馈。
(1)电压负反馈减小输出电阻
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
电压负反馈的作用是稳定输出电压,故必然使其输出电阻减小。电压负反馈放大电路的方块图如图6.5.4所示,令输入量 X i = 0 X_i=0 Xi=0,在输出端加交流电压 U o U_o Uo,产生电流 I o I_o Io,则电路的输出电阻为 R o f = U o I o ( 6.5.6 ) R_{of}=\frac{U_o}{I_o}\kern 80pt(6.5.6) Rof=IoUo(6.5.6) U o U_o Uo 作用于反馈网络,得到反馈量 X f = F U o X_f=FU_o Xf=FUo − X f -X_f Xf 又作为净输入量作用于基本放大电路,产生输出电压为 − A F U -AFU AFU。基本放大电路的输出电阻为 R o R_o Ro,因为在基本放大电路中已考虑了反馈网络的负载效应(反馈网络是基本放大电路的负载,其中 R o R_o Ro 已经等效了反馈网络的负载效应,此时反馈网络从输出端只取电压,不取电流),所以可以不必重复考虑反馈网络的影响,因而 R o R_o Ro 中的电流为 I o I_o Io,其表达式为 I o = U o − ( − A F U o ) R o = ( 1 + A F ) U o R o I_o=\frac{U_o-(-AFU_o)}{R_o}=\frac{(1+AF)U_o}{R_o} Io=RoUo(AFUo)=Ro(1+AF)Uo将上式代入式(6.5.6),得到电压负反馈放大电路输出电阻的表达式为 R o f = R o 1 + A F ( 6.5.7 ) R_{of}=\frac{R_o}{1+AF}\kern 60pt(6.5.7) Rof=1+AFRo(6.5.7)表明引入负反馈后输出电阻仅为其基本放大电路输出电阻的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 分之一。当 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 趋于无穷大时, R o f R_{of} Rof 趋于零,此时电压负反馈电路的输出具有恒压源特性。
(2)电流负反馈增大输出电阻
电流负反馈稳定输出电流,故其必然使输出电阻增大。
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件图6.5.5所示为电流负反馈放大电路的方块图,令 X i = 0 X_i=0 Xi=0,在输出端断开负载电阻并外加交流电压 U o U_o Uo,由此产生了电流 I o I_o Io,则电路的输出电阻为 R o f = U o I o ( 6.5.8 ) R_{of}=\frac{U_o}{I_o}\kern 80pt(6.5.8) Rof=IoUo(6.5.8) I o I_o Io 作用于反馈网络,得到反馈量 X f = F I o X_f=FI_o Xf=FIo − X f -X_f Xf 又作为净输入量作用于基本放大电路,所产生的的输出电流为 − A F I o -AFI_o AFIo R o R_o Ro 为基本放大电路的输出电阻,由于在基本放大电路中已经考虑了反馈网络的负载效应,所以可以认为此时作用于反馈网络的输入电压为零,即 R o R_o Ro 上的电压为 U o U_o Uo。因此,流入基本放大电路的电流 I o I_o Io I o = U o R o + ( − A F I o ) I_o=\frac{U_o}{R_o}+(-AFI_o) Io=RoUo+(AFIo) I o = U o R o 1 + A F I_o=\frac{\displaystyle\frac{U_o}{R_o}}{1+AF} Io=1+AFRoUo将上式代入(6.5.8),便得到电流负反馈放大电路输出电阻的表达式 R o f = ( 1 + A F ) R o ( 6.5.9 ) R_{of}=(1+AF)R_o\kern 40pt(6.5.9) Rof=(1+AF)Ro(6.5.9)说明 R o f R_{of} Rof 增大到 R o R_o Ro ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍。当 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 趋于无穷大时, R o f R_{of} Rof 也趋于无穷大,电路的输出等效为恒流源。
需要注意的是,与图6.5.2所示的方块图中的 R b R_b Rb 相类似,在一些电路中有的电阻并联在反馈环之外,如图6.4.4所示电路中的 R c 2 R_{c2} Rc2,反馈的引入对它们所在支路没有影响。因此,对这类电路,电流负反馈仅仅稳定了引出反馈的支路电流,并使该支路的等效电阻 R o ′ R'_o Ro 增大到基本放大电路的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍。
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
下表中列出四种组态负反馈对放大电路输入电阻与输出电阻的影响。表中括号内的 “ 0 0 0” 或 “ ∞ \infty ”,表示在理想情况下,即当 1 + A F = ∞ 1+AF=\infty 1+AF= 时,输入电阻和输出电阻的值。可以认为由理想运放构成负反馈放大电路的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 趋于无穷大,因而它们的输入电阻和输出电阻趋于表中的理想值。 表 1    交流负反馈对输入电阻、输出电阻的影响 表1\,\,交流负反馈对输入电阻、输出电阻的影响 1交流负反馈对输入电阻、输出电阻的影响

反馈组态 电压串联 电流串联 电压并联 电流并联
R i f R_{if} Rif(或 R i f ′ R'_{if} Rif 增大( ∞ \infty 增大( ∞ \infty 减小( 0 0 0 减小( 0 0 0
R o f R_{of} Rof(或 R o f ′ R'_{of} Rof 减小( 0 0 0 增大( ∞ \infty 减小( 0 0 0 增大( ∞ \infty

三、展宽频带

由于引入负反馈后,各种原因引起的放大倍数的变化都将减小,当然也包括信号频率变化而引起的放大倍数的变化,因此其效果是展宽了通频带。
为了使问题简单化,设反馈网络为纯电阻网络,且在放大电路波特图的低频段和高频段各仅有一个拐点;基本放大电路的中频放大倍数为 A ˙ m \dot A_m A˙m,上限频率为 f H f_H fH,下限频率为 f L f_L fL,因此高频段放大倍数的表达式为 A ˙ h = A ˙ m 1 + j f f H \dot A_h=\frac{\dot A_m}{1+j\displaystyle\frac{f}{f_H}} A˙h=1+jfHfA˙m引入负反馈后,电路的高频段放大倍数为 A ˙ h f = A ˙ h 1 + A ˙ h F ˙ h = A ˙ m 1 + j f f H 1 + A ˙ m 1 + j f f H ⋅ F ˙ = A ˙ m 1 + j f f H + A ˙ m F ˙ \dot A_{hf}=\frac{\dot A_h}{1+\dot A_h\dot F_h}=\frac{\displaystyle\frac{\dot A_m}{1+j\displaystyle\frac{f}{f_H}}}{1+\displaystyle\frac{\dot A_m}{1+j\displaystyle\frac{f}{f_H}}\cdot\dot F}=\frac{\dot A_m}{1+j\displaystyle\frac{f}{f_H}+\dot A_m\dot F} A˙hf=1+A˙hF˙hA˙h=1+1+jfHfA˙mF˙1+jfHfA˙m=1+jfHf+A˙mF˙A˙m将分子分母均除以 ( 1 + A ˙ m F ˙ ) (1+\dot A_m\dot F) (1+A˙mF˙),可得 A ˙ h f = A ˙ m 1 + A ˙ m F ˙ 1 + j f ( 1 + A ˙ m F ˙ ) f H = A ˙ m f 1 + j f f H f \dot A_{hf}=\frac{\displaystyle\frac{\dot A_m}{1+\dot A_m\dot F}}{1+j\displaystyle\frac{f}{(1+\dot A_m\dot F)f_H}}=\frac{\dot A_{mf}}{1+j\displaystyle\frac{f}{f_{Hf}}} A˙hf=1+j(1+A˙mF˙)fHf1+A˙mF˙A˙m=1+jfHffA˙mf式中 A ˙ m f \dot A_{mf} A˙mf 为负反馈放大电路的中频放大倍数, f H f f_{Hf} fHf 为其上限频率,故 f H f = ( 1 + A m F ) f H ( 6.5.10 ) f_{Hf}=(1+A_mF)f_H\kern 61pt(6.5.10) fHf=(1+AmF)fH(6.5.10)表明引入负反馈后上限频率增大到基本放大电路的 ( 1 + A m F ) (1+A_mF) (1+AmF) 倍。
利用上述推导方法可以得到负反馈放大电路下限频率的表达式 f L f = f L 1 + A m F ( 6.5.11 ) f_{Lf}=\frac{f_L}{1+A_mF}\kern 84pt(6.5.11) fLf=1+AmFfL(6.5.11)可见,引入负反馈后,下限频率减小到基本放大电路的 ( 1 + A m F ) (1+A_mF) (1+AmF) 分之一。
一般情况下,由于 f H > > f L f_H>>f_L fH>>fL f H f > > f L f f_{Hf}>>f_{Lf} fHf>>fLf,因此,基本放大电路及反馈放大电路的通频带分别可近似表示为 f b w = f H − f L ≈ f H f_{bw}=f_H-f_L\approx f_H fbw=fHfLfH f b w f = f H f − f L f ≈ f H f ( 6.5.12 ) f_{bwf}=f_{Hf}-f_{Lf}\approx f_{Hf}\kern 58pt(6.5.12) fbwf=fHffLffHf(6.5.12)即引入负反馈使频带展宽到基本放大电路的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍。
应当指出,由于不同组态负反馈电路放大倍数的物理意义不同,因而式(6.5.10)、(6.5.11)、(6.5.12)所具有的含义也就不同。根据式(6.5.12)可知,对于电压串联负反馈电路, A ˙ u u f \dot A_{uuf} A˙uuf 的频带是 A ˙ u u \dot A_{uu} A˙uu ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍;对于电压并联负反馈电路, A ˙ u i f \dot A_{uif} A˙uif 的频带是 A ˙ u i \dot A_{ui} A˙ui ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍;对于电流串联负反馈电路, A ˙ i u f \dot A_{iuf} A˙iuf 的频带是 A ˙ i u \dot A_{iu} A˙iu ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍;对于电流并联负反馈电路, A ˙ i i f \dot A_{iif} A˙iif 的频带是 A ˙ i i \dot A_{ii} A˙ii ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 倍。
若放大电路的波特图中有多个拐点,且反馈网络不是纯电阻网络,则问题的分析就比较复杂了,但是频带展宽的趋势不变。

四、减小非线性失真

对于理想的放大电路,其输出信号与输入信号必然呈线性关系。但是,由于组成放大电路的半导体器件(如晶体管和场效应管)均具有非线性特性,当输入信号为幅值较大的正弦波时,输出信号往往不是正弦波。经谐波分析,输出信号中除含有与输入信号频率相同的基波外,还含有其它谐波,因而产生失真。怎样才能消除这种失真呢?我们不妨看下面的例子。
设放大电路输入级放大管的 b - e 间得到正弦电压 u b e u_{be} ube,由于晶体管输入特性的非线性, i b i_b ib 将要失真,其正半周幅值大,负半周幅值小,如图6.5.6(a)所示,这样必然造成输出电压、电流的失真。可以设想,如果能使 b - e 间电压的正半周幅值小些而负半周幅值大些,那么 i b i_b ib 将近似为正弦波,如图(b)所示。电路引入负反馈,将使净输入量产生类似上述 b - e 间电压的变化,因此减小了非线性失真。6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
图6.5.7所示为减小非线性失真的定性分析。设在正弦波输入量 X i X_i Xi 作用下,输出量 X o X_o Xo X i X_i Xi 同相,且产生正半周幅值大负半周幅值小的失真,反馈量 X f X_f Xf X o X_o Xo 的失真情况相同,如图(a)所示。当电路闭环后,由于净输入量 X i ′ X'_i Xi X i X_i Xi X f X_f Xf 之差,因而其正半周幅值小而负半周幅值大,如图(b)所示。结果将使输出波形正、负半周的幅值趋于一致,从而使非线性失真减小。
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
设图(a)中的输出量(即电路开环时的输出量)为 X o = A X i ′ + X o ′ X_o=AX'_i+X'_o Xo=AXi+Xo式中, A X i ′ AX'_i AXi X o X_o Xo 中的基波部分, X o ′ X'_o Xo 为由半导体器件的非线性所产生的谐波部分。
6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
为了使非线性失真情况在电路闭环前后具有可比性,当电路闭环后(如图6.3.1)所示,应增大输入量 X i X_i Xi,(目的为使开、闭环的净输入量相同,即 X i = X i ′ X_i=X'_i Xi=Xi ),使 X i ′ X'_i Xi 中的基波成分与开环时相同,以保证输出量的基波成分与开环时相同。设此时 X o X_o Xo 中的谐波部分为 X o ′ ′ X''_o Xo′′,则可将 X o ′ ′ X''_o Xo′′ 分成两部分,一部分是因 X i ′ X'_i Xi(与开环时相同)而产生的 X o ′ X'_o Xo,另一部分是输出量中的谐波 X o ′ ′ X''_o Xo′′ 经反馈网络和基本放大电路而产生的输出 − A F X o ′ ′ -AFX_o'' AFXo′′,写成表达式为 X o ′ ′ = X o ′ − A F X o ′ ′ X''_o=X'_o-AFX''_o Xo′′=XoAFXo′′因此 X o ′ ′ = X o ′ 1 + A F ( 6.5.13 ) X''_o=\frac{X'_o}{1+AF}\kern 60pt(6.5.13) Xo′′=1+AFXo(6.5.13)表明在输出基波幅值不变的情况下,引入负反馈后,输出的谐波部分被减小到基本放大电路的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 分之一。
综上所述,可以得到如下结论:
(1)只有信号源有足够的潜力,能使电路闭环后基本放大电路的净输入电压与开环时相等,即输出量在闭环前、后保持基波成分不变,非线性失真才能减小到基本放大电路的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 分之一。
(2)非线性失真产生于电路内部,引入负反馈后才被抑制。换言之,当非线性信号混入输入量或干扰来源于外界时,引入负反馈将无济于事,必须采用信号处理(如有源滤波)或屏蔽等方法才能解决。

五、放大电路中引入负反馈的一般原则

通过以上分析可知,负反馈对放大电路性能方面的影响,均与反馈深度 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 有关。应当说明的是,以上的定量分析是为了更好地理解反馈深度与电路各性能指标的定性关系。从某种意义上讲,对负反馈放大电路的定性分析比定量计算更重要。这一方面是因为在分析实用电路时,几乎均可认为它们引入的是深度负反馈,如当基本放大电路为集成运放时,便可认为 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF) 趋于无穷大;另一方面,即使需要精确分析电路的性能指标,也不需要利用方块图进行手工计算,而应借助于如 PSpice、Multisim 等电子电路计算机辅助分析和设计软件。
引入负反馈可以改善放大电路多方面的性能,而且反馈组态不同,所产生的的影响也各不相同。因此,在设计放大电路时,应根据需要和目的,引入合适的反馈,这里提供部分一般原则。
(1)为了稳定静态工作点,应引入直流负反馈;为了改善电路的动态性能,应引入交流负反馈。
(2)根据信号源的性质决定引入串联负反馈或并联负反馈。当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时,为增大放大电路的输入电阻,以减小信号源的输出电流和内阻上的压降,应引入串联负反馈。当信号源为恒流源或内阻很大的电压源时,为减小放大电路的输入电阻,使电路获得更大的输入电流,应引入并联负反馈。
(3)根据负载对放大电路输出量的要求,即负载对其信号源的要求,决定引入电压负反馈或电流负反馈。当负载需要稳定的是电压信号时,应引入电压负反馈;当负载需要稳定的是电流信号时,应引入电流负反馈。
(4)根据表6.3.1所示的四种组态反馈电路的功能,在需要进行信号转换时,选择合适的组态。例如,若将电流信号转换成电压信号,则应引入电压并联负反馈;若将电压信号转换成电流信号,则应引入电流串联负反馈,等等。

6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件

例6.5.1】电路如图6.5.8所示,为了达到下列目的,分别说明应引入哪种组态的负反馈以及电路如何连接。

6.5 负反馈对放大电路性能的影响,# 第6章 放大电路中的反馈,硬件工程,嵌入式硬件
(1)减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力;
(2)将输入电流 i I i_I iI 转换成与之成稳定线性关系的输出电流 i O i_O iO
(3)将输入电流 i I i_I iI 转换成稳定的输出电压 u O u_O uO
解: u I u_I uI 瞬时极性对地为 “+”,则 T 1 T_1 T1 管集电极电位为 “-”, T 2 T_2 T2 管集电极电位为 “+”,如图中所标注;而若要 T 3 T_3 T3 管的发射极电位为 “+”,集电极电位为 “-”,则需将其基极接 T 2 T_2 T2 管集电极,否则需将其基极接 T 1 T_1 T1 管集电极。
(1)电路需要增大输入电阻并减小输出电阻,故应引入电压串联负反馈。
反馈信号从输出电压采样,故将 ⑧ 与 ⑩ 相连接;反馈量应为电压量,故将 ③ 与 ⑨ 相连接;这样, u O u_O uO 作用于 R f R_f Rf R b 2 R_{b2} Rb2 回路,在 R b 2 R_{b2} Rb2 上得到反馈电压 u F u_F uF。为了保证电路引入的为负反馈,当 u I u_I uI 对地为 “+” 时, u F u_F uF 应为上 “+” 下 “-”,即 ⑧ 的电位为 “+”,因此应将 ④ 与 ⑥ 连接起来。
结论:电路中应将 ④ 与 ⑥、③ 与 ⑨、⑧ 与 ⑩ 分别连接起来。
(2)电路应引入电流并联负反馈。
将 ⑦ 与 ⑩、② 与 ⑨ 分别连接, R f R_f Rf R e 3 R_{e3} Re3 i O i_O iO 分流, R f R_f Rf 中的电流为反馈电流 i F i_F iF。为保证电路引入的是负反馈,当 u I u_I uI 对地为 “+” 时, i F i_F iF 应自输入流向输出,即应使 ⑦ 端的电位为 “-”,因此应将 ④ 与 ⑥ 连接起来。
结论:电路中应将 ④ 与 ⑥、⑦ 与 ⑩、② 与 ⑨ 分别连接起来。
(3)电路应引入电压并联负反馈。
电路中应将 ② 与 ⑨、⑧ 与 ⑩、⑤ 与 ⑥ 分别连接起来。

应当指出,对于一个确定的放大电路,输出量与输入量的相位关系唯一地被确定,因此所引入的负反馈的组态将受它们相位关系的约束。例如,当 ⑤ 与 ⑥ 相连接时, u O u_O uO u I u_I uI 将反相,该电路将不可能引入电压串联负反馈,而只能引入电压并联负反馈。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-756166.html

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    反馈电路类型很多,可根据不同的标准分类: ①根据反馈的极性分:有正反馈和负反馈。 ②根据反馈信号和输出信号的关系分:有电压反馈和电流反馈。 ③根据反馈信号和输入信号的关系分:有串联反馈和并联反馈。 ④根据反馈信号是交流或直流分:有交流反馈和直流反馈

    2024年02月12日
    浏览(60)
  • 【模拟集成电路】反馈系统——基础到进阶(一)

      本文主要对集成电路中反馈相关内容进行归纳总结,并在总结的基础上融入个人的一些理解,首先是反馈的一些相关概念,这是深入学习反馈并完成进阶所不可或缺的,然后在对反馈基本结构和相关特性有了基本的认识后,将会深入讨论四种典型反馈结构的特性,   在

    2024年02月12日
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  • 模拟电路系列文章-放大电路输出电容

    目录 概要 整体架构流程 技术名词解释 技术细节 小结 提示:这里可以添加技术概要        一个运放组成的同相比例器(包含运放内部结构)所示,在它的输出端对地接了一个大电容C,这是一个极其危险的电路,一般会引起电路工作不稳定,特别是方波输入时会引起过大的

    2024年02月10日
    浏览(33)
  • HTTP与HTTPS:深度解析两种网络协议的工作原理、安全机制、性能影响与现代Web应用中的重要角色

    HTTP (HyperText Transfer Protocol) 和 HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) 是互联网通信中不可或缺的两种协议,它们共同支撑了全球范围内的Web内容传输与交互。本文将深度解析HTTP与HTTPS的工作原理、安全机制、性能影响,并探讨它们在现代Web应用中的核心角色。 HTTP 是一种应用层协议

    2024年04月11日
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  • 增益可控放大电路-电路与电子技术课程设计

    1.设计一款放大电路,其增益包括0.01、0.1、1、10、100、1000倍可选。 2.设计一个增益选择电路,可利用若干按钮(非开关)进行选择。 3.设计一个数字显示电路,显示当前增益大小(分贝显示)。 通过本项目实验,使学生熟悉掌握电路原理和设计方法,尤其在电路出现异常现

    2024年02月16日
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  • 反向放大电路并联电容与积分电路并联电阻的区别?

    运放反相比例放大电路中反馈电阻两端经常并联一个电容,而运放积分电路的反馈电容上常常并联一个电阻,两者电路结构相似,如下所示(隐去阻容值),二者有何区别呢?电阻、电容分别又起到什么作用? 先说结论,反相放大电路中,电阻为主,电容为辅,加上电容只是

    2024年01月19日
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  • 开关电源-TL431与光耦组成的电压反馈电路-TL431工作过程分析

    #开关电源#开关电源最基本的要求是输入电压变化时,输出电压保持恒定,而与此相关的测试如电压调整率、负载调整率等也是衡量开关电源性能的重要指标,实现输出电压恒定的方式是反馈,即输出电压的改变可以反馈至电源管理芯片FB脚(feedback),再通过调节开关管的脉

    2023年04月14日
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  • 运算放大电路的基础(秒懂)

    运算放大器(下文简称运放),理想的运放,它的输入阻抗无穷大,输出阻抗为零。 理想的运放电路分析有两大重要原则贯穿始终,即“虚短”与“虚断”。 “虚短”的意思是正端和负端接近短路,即V+ = V- ,看起来像“短路”; “虚断”的意思是流入正端及负端的电流接

    2024年02月13日
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