放大電路中反饋的基本概念與判定

Word放大電路中反饋的基本概念與判定1、反饋的基本概念與判定

（1）概述

在實際的放大電路中，為了改善電路某些方面的性能，幾乎都要引入這樣那樣的反饋，在電路中，將輸出量的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響輸入量的措施稱為反饋，按照反饋放大電路各部分電路的主要功能可將其分為基本放大電路和反饋（網(wǎng)絡）兩部分，前者主要放大（信號），后者主要傳輸反饋信號，基本放大電路的輸入信號稱為凈輸入量，是由輸入量和反饋量決定的，反饋放大電路的方塊圖如下圖所示：

（2）判定方式

正反饋與負反饋的判斷：根據(jù)反饋的效果可以區(qū)分反饋的極性，使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋，使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負反饋，由于反饋也會影響輸出量，所以根據(jù)輸出量的變化也可以區(qū)分反饋的極性，輸出量增大的為正反饋，輸出量減小的為負反饋。

判斷信號反饋的極性可以采用瞬時極性法，具體做法是：規(guī)定電路輸入信號在某一時刻對地的極性，并以此為依據(jù)，逐級判斷電路中各相關節(jié)點（電流）的流向和電位的極性，從而得到輸出信號的極性，根據(jù)輸出信號的極性判斷出反饋信號的極性，對于（運算放大器），輸出端與同相輸入端極性相同，與反相輸入端極性相反，對于三極管，集電極的極性與基極相反，發(fā)射極的極性與基極相同。

分析上述四張電路接法，可以首先假定輸入端的極性為正，以此逐級標出輸出端的極性，如上圖所示：

對于圖a：由于同相輸入端與反相輸入端的電壓同極性，所以導致運算放大器的凈輸入信號uD減小，故電路引入了負反饋；

對于圖b：由于同相輸入端與反相輸入端的電壓不是相同極性，所以導致運算放大器的凈輸入信號uD增大，故電路引入了正反饋；

對于圖c：根據(jù)電壓的極性可知，由于反饋信號對輸入的信號起到了衰減的作用，故電路引入了負反饋；

對于圖d：由于反饋信號在T1的發(fā)射極電阻R3上產(chǎn)生了上正下負的反饋電壓，減小了T1發(fā)射結的電壓，減弱了輸入信號，故電路引入了負反饋。

直流反饋與交流反饋的判斷：若反饋量只含有直流量，則稱為直流反饋，如果反饋量只含有交流量，則稱為交流反饋，若反饋量同時具備交流信號和直流信號，則稱為直流交流反饋。其中直流負反饋主要是為了穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點。

對于圖a：當反饋信號僅有直流信號時，信號通過電阻R1和R2接到地上產(chǎn)生反饋電壓，影響輸入信號，當反饋信號僅有交流信號時，電阻R1會被并聯(lián)的（電容）短路，所以此時的反饋信號不會影響輸入信號，也就不存在反饋，故電路僅存在直流反饋。

對于圖b：由于反饋通路中串聯(lián)了一個電容，所以僅有交流信號才能通過，故電路僅存在交流反饋。

2、四種基本形式

（1）由運算放大器組成的四種負反饋

電壓串聯(lián)負反饋：大多數(shù)電路均采用電阻分壓的方式將輸出電壓的一部分作為反饋電壓，如圖a所示。

電流串聯(lián)負反饋：如圖b所示，從輸入端提取電流反饋到輸入端。

電壓并聯(lián)負反饋：如圖c所示，從輸出端提取電壓反饋到輸入端。

電流并聯(lián)負反饋：如圖d所示，從輸出端提取電流反饋到輸入端。

（2）反饋形式的判斷

電壓反饋與電流反饋：令負反饋放大電路的輸出電壓為0，若反饋量也變?yōu)?，則反饋為電壓反饋，若反饋量不為0，則為電流反饋。

串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋：若反饋信號為電壓量，與輸入電壓求差而獲得凈輸入電壓，則為串聯(lián)反饋；若反饋信號為電流量，與輸入電流求差獲得凈輸入電流，則為并聯(lián)反饋。

例題分析：判斷下圖電路的反饋組態(tài)。

解：反饋極性的判斷：采用瞬時極性法可知反相輸入端的反饋極性為正，使得運放的凈輸入信號減小，故引入了負反饋；

信號形式判斷：由于反饋回路中沒有電容，故反饋通路既可以通過交流信號也可以通過直流信號，故反饋為直流交流反饋均有；

電壓電流判斷：令輸出電壓為0，反相輸入端仍然存在電壓信號，故反饋為電流反饋；

串聯(lián)并聯(lián)判斷：若輸出電壓為0，此時電流仍然受到基極電流的控制，與電流的關系沒有改變，故電路引入的是串聯(lián)反饋。

綜上所述，電路引入了電流串聯(lián)負反饋。

3、負反饋對放大電路的影響

（1）穩(wěn)定放大倍數(shù)

（2）改變輸入電阻和輸出電阻：串聯(lián)負反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負反饋減小輸入電阻，電壓負反饋減小輸出電阻，電流負反饋增大輸出電阻。

（3）擴展通頻帶

（4）減小非線性失真

4、放大電路引入負反饋的原則

（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點應該引入直流反饋，為了改善電路的動態(tài)性能則應該引入交流反饋；

（2）當信號源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時，應引入串聯(lián)負反饋；當信號源為恒流源或內(nèi)阻很大的電壓源時，應引入并聯(lián)負反饋；

（3）當負載需要電壓信號時，應引入電壓負反饋；當負載需要電流信號時，應引入電流負反饋；

5、放大電路其他形式的反饋—正反饋

（1）電壓—電流轉換電路

在放大電路中引入電流串聯(lián)負反饋，即可以實現(xiàn)電壓—電流的轉換，實際上，若信號源能夠輸出足夠的電流，在電路中引入電流并聯(lián)負反饋也可以實現(xiàn)電壓到電流的轉換，常用的電流源電路有豪蘭德電流源電路，如下圖所示。