63-负反馈对放大电路的影响在线视频

大家好

今天我们来研究一下负反馈对放大电路的影响

放大电路在使用当中往往要引入各种各样的反馈

到底什么是负反馈

我们来看一下这个电路

假设这个电路的输入信号瞬时

极性为正，由瞬时极性法我们可以得到反相端输入

极性为正，输出为负。由反馈回来得到的电位极性也是为负

正极性意味着电位升高

负极性也意味着电位下降

由此可见输入信号上升

反馈使电位下降

这就符合我们前面所讲的

多了则减之

所以它是负反馈

负反馈

在电路当中通常有四种形式

电压串联电压并联电流串联电流并联

为什么在放大电路中要引入负反馈

我们来看一下负反馈对放大电路到底有什么影响

第一个我们最为关心的是负反馈对放大电路放大倍数的影响

它会降低放大倍数

但是同时它会稳定你的放大倍数

这种电子线路的稳定性是非常重要的

第三个它可以改善波形的非线性失真

我们以前都知道了半导体器件它是非线性的电路特征

而且它对于温度非常敏感

所以它能够改变这种非线性失真的话

就可以使一个不理想的放大器件儿而得到了一个理想放大电路

另外一个它会展宽频带

而且我们在引入某一些反馈的情况下

可以去改变电路的输入输出电阻

下面我们先来看一下它对于放大倍数的影响

我们通过这个框图来描述引入反馈的一个放大电路

这个电路输出信号XO比上它的XD就称之为开环的放大倍数

如果说我们把整个包含反馈的电路看作为一个整体的话

最终的输出XO比上原始的输入信号

XI就称之为电路的闭环放大倍数

如果这个电路引入的反馈是负反馈的话

我们也可以得到技术信号

Xd它是应该等于XI减去XF的

那么由此有四个是可以推出闭环放大倍数与开环放大倍数之间的一个关系

我们推出最终的结果是说引入反馈以后

闭环的放大倍数是开环放大倍数AO的1加AF分之一倍

由此可见它的放大倍数是减小了

那么再来看一下

如果是这个式子左右两边求一个微分的话

我们可以得到这样的一个结果

这个结果左边它表示的意思就是闭环放大倍数它的相对变化

而这个代表的是开环放大倍数的相对变化

那么也就是说如果某种原因引起放大电路放大倍数的变化的话

闭环的放大倍数的变化是为开环放大倍数变化的1加AF分之一倍

由此可见这种变化要小得多了

所以我们说引入了反馈以后

闭环的放大倍数是比较稳定的

如果是说我引入了这种负反馈

它很强

也就是1加AF这个式子

如果它的数字很大的话

我们就说反馈程度很深

非常大的负反馈非常强的负反馈

那就有AF大大于一

这个时候我们就说电路引入了深度负反馈

由上面的四指由上面的式子我们就可以得出闭环放大倍数

AF它是近似等于F分之一的

F我们前面已经讲了

它是反馈网络的反馈系数

反馈网络常常是一个线性网络

所以F它是由线性的一些器件的参数值来确定它是个常数

它跟放大电路没有关系

所以F是常数的话

那放大倍数也是个常数

这对于我们的放大电路来讲是一个非常重要的概念

我们前面讲了两个这样子的典型的共射放大电路

固定偏置的共射放大电路

我们讲它是不适合于使用的

为什么

因为这个电路中是没有引入反馈的

它的放大倍数与晶体管本身是密切相关的

所以放大倍数虽然说是很大

但是它极不稳定

即使它的静态工作点能够稳定下来的话

它的放大倍数也是不稳定的

好

对于这个电路来说

R1电阻很显然引入了一个负反馈

它不仅能够稳定静态工作点

而且它还会稳定放大倍数

我们来看它的放大倍数的表达是A1我们通过分析它近似应该等于2L1’除以R1

由此可见放大倍数仅仅取决于电阻值

而跟晶体管本身毫无关系

那么这样一来的话

这个电路它不仅能够稳定的工作

还能够得到稳定的放大倍数

我们再来看一下它对于输入输出电阻的影响

对于输入电阻的影响由反馈与放大电路在输入端的连接来决定

如果说我们引入串联负反馈的话

它会增大输入电阻

我们看看这个框图

很明显反馈网络F与基本放大电路A之间在输入端是串联分压的一个关系

所以我们简单的从定性角度上来讲

就可以知道串联的总电阻应该是增大了

那我们也可以从物理量的定义以及它的数学表达式的前提下做一个推导得到引入了反馈以后的输入电阻

与其本放大电路的输入电阻之间是一个1加AF倍的关系

所以这就说明我们在输入端引入串联负反馈

会使得整个电路的输入电阻变为原来的1加F倍

如果说我引入了并联负反馈吗

A跟F两个电路在输入端就是一个并联关系了

那么这样我们也可以知道它的输入电阻2AF与基本放大电路输入电阻2A之间它的关系式E加AF分之一倍

这就说明并联负反馈

它会减小输入电阻

而且减小为原来的一加AF分之一倍

对于输出电阻的影响

我们来看一下

如果说你的电路引的负反馈是为了稳定输出电压

这个问题我们在前面讨论的比较多

一个放大器它带负载的能力强不强

是取决于它的输出电阻的

如果是说它的输出电阻很小的话

那么它的输出电压能够基本位置肯定

如果它的输出电阻很大

那它的电压就会随着负载的变化而变了

我们来看一下

如果我引入电压负反馈的话

电压不反馈是说这种负反馈是去监控输出电压的

如果输出电压要上升

那么负反馈就会使得它下降

如果这个速度电压要下降

同样的负反馈也会使得这个输出升高

所以我们采用前面类似的分析方法可以得到此时输出电阻二

OF与未将反馈之前的输出电阻

R欧之间有一个一加IF分之一倍

所以这样引入电压不反馈

能够大大的降低放大器的输出电阻

而提高它的带负载的能力

如果说我引入的是电流负反馈

顾名思义电流负反馈是稳定输出电流的

那么也说放大器对于负载而言是一个恒流输出的特性

这个时候我们也可以采用前面的分析方法得到输出电阻与原来的输出电阻之间是一个1加AF倍的关系

R是增大输出电阻的

另外我们还可以看到如果电路加了负反馈能够改善放大电路的非线性失真

我们前面在实验当中已经做过了基本放大电路的实验

在这个电路当中我们加了负反馈

只要件在工作点比较合适的话

基本上我们可以看到输入标准波形的时候输出应该也是个标准模型

但是如果你没有加不反馈的话

我的输入端给标准的正弦波输出来不一定是标准的

那有可能就像我这个样上面胖下面瘦

这就称之为基本放大电路它本身的固有失真

这种固有失真是因为半导体放大器它的非线性电路特性带来的

我们要改善这种失真怎么办

引入负反馈

如果我的电路引入了一个负反馈

F为线性特性

又就会得到一个类似的UF与oa相等的这种畸变的一个信号

而这个信号再跟你的原始的标准信号UI做一个减法运算

得到你的净输入的时候

那你的技术的信号就跟你的UF信号产生相反方向的一个畸变

把这个信号再作为放大电路的输入

经过这个电路本身的一个失真

它两者之间就有一个相互矫正的一个结果

那就会使得输出的电压它的畸变大大的减小

这就是负反馈对放大电路非线性失真的改善

我们在实验当中对于这样的一个改善的效果是非常明显的

好

我们再来看负反馈对通频带的影响

前面我们介绍了集成运放集成运放它的上限截止频率其实是非常低的

低到几乎就没法用了

只有十几Hz到几十个Hz

怎么办呢

引入负反馈

引入负反馈以后

上限截止频率就大大的升高

甚至可以达到MHz

所以就是说负反馈它能够改变电路的通频带增宽它的通频带

在具体的实际应用当中

我们可以根据各种不同的实际需要去选择合适的反馈类型

由今天我们的学习

我们知道了放大电路当中有各种各样的反馈

每一种反馈都对于放大电路的性能有很好的一个改善

兼听则明

偏听则暗

我们是不是在平时生活当中也应该多做一些反馈

谢谢