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4.負(fù)反饋

【字體：

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這一節(jié)我們來了解反饋的一些基本概念。

一：反饋的定義反饋：可描述為將放大電路的輸出量（電壓或電流）的一部分或全部，通過一定的方式送回放大電路的輸入端。我們有時(shí)把引入反饋的放大電路稱為閉環(huán)放大器，沒有引入的稱為開環(huán)放大器。二：反饋的分類和判斷 1.按反饋的極性分它可分為負(fù)反饋和正反饋。反饋輸入信號(hào)能使原來的輸入信號(hào)減小即為負(fù)反饋，反之則為正反饋。問題：怎麼判斷電路是正反饋還是負(fù)反饋呢? 答：首先我們來說一下判斷的思路，就是通過比較反饋前后的輸入量的改變情況，若反饋后的凈輸入量減小則為負(fù)反饋，反之則為正反饋。（凈輸入量是反饋后的輸入量）我們判斷的方法是：瞬時(shí)極性法。先將反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路的輸入段斷開，然后設(shè)定輸入信號(hào)有一個(gè)正極性的變化，再看反饋回來的量是正極性的還是負(fù)極性的，若是負(fù)極性，則表示反饋量是削弱輸入信號(hào)，因此是負(fù)反饋。反之則為正反饋。負(fù)反饋對(duì)放大器性能才有改善，正反饋使放大器的性能變壞，因此正、負(fù)反饋的判斷我們要掌握好！ 2.按交直流性質(zhì)分它可分為直流反饋和交流反饋。直流反饋常用于穩(wěn)定直流工作點(diǎn)，交流反饋主要用于放大電路性能的改善。 3.按輸出端取樣對(duì)象分它分為電壓反饋和電流反饋。 4.按輸入端的連接方式分它可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。它們對(duì)信號(hào)源的內(nèi)阻Rs的要求是不同的。串聯(lián)反饋要求Rs越小越好，并聯(lián)則要求Rs越大越好！

在放大電路中主要是用負(fù)反饋，因此我們這一章只學(xué)習(xí)負(fù)反饋。
按上面的分類，負(fù)反饋放大電路可又四種組態(tài)：串聯(lián)電壓反饋；串聯(lián)電流反饋；并聯(lián)電壓反饋；并聯(lián)電流反饋。

反饋的一般表達(dá)式
如右圖所示的反饋電路的結(jié)構(gòu)框圖基本放大電路的放大倍數(shù)為：
反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：

由于：

所以：

所以反饋放大電路的放大系數(shù)（又稱開環(huán)增益）為：

這個(gè)式子反映了反饋放大電路的基本關(guān)系，也是分析反饋問題的基本出發(fā)點(diǎn)。其中（1+AF）是描述反饋強(qiáng)弱的物理量，它又被稱為反饋深度，它是反饋電路定量分析的基礎(chǔ)。

一：串聯(lián)電壓負(fù)反饋

串聯(lián)電壓負(fù)反饋是穩(wěn)定輸出電壓Uo。當(dāng)Ui為某一固定數(shù)值時(shí)，由于某些原因使Uo減小，則U_f也隨之減小，這樣就使凈輸入電壓增大，因此輸出電壓也增大，故穩(wěn)定了輸出電壓。
因輸出的是電壓，反饋回來是以電壓的形式加在輸入端的，因此基本電路的放大倍數(shù)為：

反饋系數(shù)為：

閉環(huán)放大倍數(shù)為：

二：串聯(lián)電流負(fù)反饋

串聯(lián)電流負(fù)反饋，是用來穩(wěn)定輸出電流的。
它的放大倍數(shù)關(guān)系如下：由于輸出的是電流，反饋回來的是以電壓的形式加在輸入端的，所以它的互導(dǎo)放大倍數(shù)為：

三：并聯(lián)電壓負(fù)反饋

并聯(lián)電壓負(fù)反饋，輸入用電流，輸出用電壓。因此它為互阻放大系數(shù)：
從定義我們可以看出，即：是輸入電流控制的電壓源，它穩(wěn)定輸出電壓。

四：并聯(lián)電流負(fù)反饋

并聯(lián)電流負(fù)反饋的輸入、輸出均用電流，因此是電流放大倍數(shù)：
由定義知，即：。它是輸入電流控制的電流源。它穩(wěn)定輸出電流。

反饋的一般表達(dá)式
如右圖所示的反饋電路的結(jié)構(gòu)框圖基本放大電路的放大倍數(shù)為：
反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：

由于：

所以：

所以反饋放大電路的放大系數(shù)（又稱開環(huán)增益）為：

這個(gè)式子反映了反饋放大電路的基本關(guān)系，也是分析反饋問題的基本出發(fā)點(diǎn)。其中（1+AF）是描述反饋強(qiáng)弱的物理量，它又被稱為反饋深度，它是反饋電路定量分析的基礎(chǔ)。

一：串聯(lián)電壓負(fù)反饋

串聯(lián)電壓負(fù)反饋是穩(wěn)定輸出電壓Uo。當(dāng)Ui為某一固定數(shù)值時(shí)，由于某些原因使Uo減小，則U_f也隨之減小，這樣就使凈輸入電壓增大，因此輸出電壓也增大，故穩(wěn)定了輸出電壓。
因輸出的是電壓，反饋回來是以電壓的形式加在輸入端的，因此基本電路的放大倍數(shù)為：

反饋系數(shù)為：

閉環(huán)放大倍數(shù)為：

二：串聯(lián)電流負(fù)反饋

串聯(lián)電流負(fù)反饋，是用來穩(wěn)定輸出電流的。
它的放大倍數(shù)關(guān)系如下：由于輸出的是電流，反饋回來的是以電壓的形式加在輸入端的，所以它的互導(dǎo)放大倍數(shù)為：

三：并聯(lián)電壓負(fù)反饋

并聯(lián)電壓負(fù)反饋，輸入用電流，輸出用電壓。因此它為互阻放大系數(shù)：
從定義我們可以看出，即：是輸入電流控制的電壓源，它穩(wěn)定輸出電壓。

四：并聯(lián)電流負(fù)反饋

并聯(lián)電流負(fù)反饋的輸入、輸出均用電流，因此是電流放大倍數(shù)：
由定義知，即：。它是輸入電流控制的電流源。它穩(wěn)定輸出電流。

負(fù)反饋都是對(duì)放大電路的那些性能產(chǎn)生影響呢？我們這一節(jié)就來解決這個(gè)問題！

一：對(duì)放大倍數(shù)的影響
（1）負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降
由放大倍數(shù)的一般表達(dá)式：我們可以看出引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)下降了(1+FA)倍。
（2）負(fù)反饋提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性
我們用相對(duì)變化量來表示（對(duì)上式求導(dǎo)）：
從上式我們可以看出放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也提高了（1+FA）倍。

例1：某負(fù)反饋放大電路，其A=104，反饋系數(shù)F=0.01。如由于某些原因，使A變化了±10%，求A_f的相對(duì)變化量為多少？

解：由上式得

即A變化±10%的情況下，Af只變化了±0.1%。

二：負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響

  它對(duì)輸入電阻的影響，只取決于反饋電路在輸入端的連接方式，即：取決于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋
（1）串聯(lián)反饋使輸入電阻提高   即：r_if=（1+FA）r_i
（2）并聯(lián)反饋使輸入電阻下降   即：r_if=r_i/（1+FA）

三：負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響

  它對(duì)輸出電阻的影響，只取決于反饋電路在輸出端的連接方式，即：取決于是電壓反饋還是電流反饋
（1）電壓反饋使輸出電阻降低    即：r_of=r_o/（1+FA）
（2）電流反饋使輸出電阻提高    即：r_of=（1+FA）r_o

四：負(fù)反饋對(duì)放大電路非線性失真的影響

負(fù)反饋可以使放大電路的非線性失真減小，它還可以抑制放大電路自身產(chǎn)生的噪聲。
注：負(fù)反饋只能減小本級(jí)放大器自身產(chǎn)生的非線性失真和自身的噪聲，對(duì)輸入信號(hào)存在的非線性失真和噪聲，負(fù)反饋是不能改變的。

五：負(fù)反饋對(duì)頻帶的影響

引入負(fù)反饋后放大電路上、下限頻率改變的表達(dá)式為：

上限為：

下限為：

頻帶的變化表達(dá)式為：
即：引入負(fù)反饋后，上限頻率提高（1+FAm）倍，下限頻率下降（1+FAm）倍；頻帶展寬（1+FAm）倍。

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