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负反馈放大器的基本关系式

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:从式可以看出,负反馈放大器的闭环放大倍数是开环的基本放大电路放大倍数的1/(1 )AF+ 倍,式中的1 AF+ 称为反馈深度。放大电路引入反馈后的放大倍数Af,与反馈深度有关。正、负反馈具有截然不同的作用,引入负反馈可以改善放大电路的性能,例如扩展通频带,减小非线性失真,改变输入电阻、输出电阻等。引入正反馈则不仅不能使放大电路稳定地输出信号,而且还会产生自激振荡,甚至破坏放大电路的正常工作。

负反馈放大电路的方框图如图4 − 2 − 1所示。

由方框图可知,基本放大电路的放大倍数,也称为开环增益为:

反馈网络的反馈系数为:

反馈放大电路的闭环放大倍数,即闭环增益为:

净输入信号:

x d=xi−xf

反馈信号为:

x f=Fxo=FAxd

根据上式,整理可得:

式(4 − 2 − 1)、式(4 − 2 − 2)、式(4 − 2 − 3)、式(4 − 2 − 4)就是负反馈放大器的基本关系式,负反馈放大器的其他许多特点就是在这些关系式的基础上推导出来的。式中的x既可以是电流,也可是电压,因此它表示的放大倍数和反馈系数都是广义的,对于不同的负反馈组态,它们均有不同的含义。

从式(4 − 2 − 4)可以看出,负反馈放大器的闭环放大倍数是开环的基本放大电路放大倍数的1/(1 )AF+ 倍,式中的1 AF+ 称为反馈深度。放大电路引入反馈后的放大倍数Af,与反馈深度有关。当1+AF>1时,Af<A,即引入反馈后,放大倍数减小了,说明放大电路引入的是负反馈;当1+AF<1时,Af>A,即引入反馈后,放大倍数比原来增大了,说明放大电路引入的是正反馈;当1+AF=0,即AF=−1时,Af→∞,说明放大电路在没有输入信号时,也有输出信号,放大电路产生了自激振荡。

正、负反馈具有截然不同的作用,引入负反馈可以改善放大电路的性能,例如扩展通频带,减小非线性失真,改变输入电阻、输出电阻等。引入正反馈则不仅不能使放大电路稳定地输出信号,而且还会产生自激振荡,甚至破坏放大电路的正常工作。但是,正反馈也不是一无是处,有时为了产生正弦波或其他波形信号,有意在放大电路中引入正反馈,使之产生自激振荡。

在负反馈的情况下,如果反馈深度1+AF>>1,则称为深度负反馈,这时式(4 − 2 − 4)可简化为

式(4 − 2 − 5)表明,在深度负反馈条件下,闭环放大倍数与开环放大倍数无关,只取决于反馈系数F。由于反馈网络常常是无源网络,受环境温度等外界因素的影响极小,因此放大倍数可以保持很高的稳定性。

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