負反饋放大電路的計算及設計

一般的放大電路，增益達到40-60dB就很不錯了。但是考慮到電路的穩定性，采用一只晶體管放大電路的增益一般希望在20dB，若要獲得更高的電壓增益，就需要考慮二級或者多級耦合放大電路了。

一．放大電路反饋的判斷方法

（1）正負反饋的判斷：從輸入級到輸出級依次標出各級信號的瞬時極性，判斷方法是：輸入信號與反饋信號不在同一節點引入，若瞬時極性相同，則為負反饋，若兩者的瞬時極性不同，則為正反饋。

（2）電壓反饋和電流反饋的判斷：通過判斷反饋到輸入端的反饋信號正比于輸入電壓還是輸入電流來判斷是電流反饋還是電壓反饋。判斷方法是：除公共接地線外，輸出信號與反饋信號從同一點接出，則為電壓反饋，若輸出信號與反饋信號從不同點接出，則為電流反饋。

（3）串聯反饋和并聯反饋的判斷：以反饋信號與輸入信號在電路輸入端相比較的方式來區分，反饋信號與輸入信號以電壓的形式相比較，則為串聯反饋，以電流的方式相比較，則為并聯反饋。判斷方法：輸入信號與反饋信號從同一點引入，為并聯反饋，輸入信號與反饋信號從不同點引入，則為串聯反饋。

二．反饋對放大電路特性參數的影響

（1）輸入電阻

串聯負反饋增加輸入電阻：

并聯負反饋減小輸入電阻：

（2）輸出電阻

電壓負反饋減小輸出電阻：

電流負反饋增加輸出電阻：

（3）增益

使電路的增益減小。

（4）帶寬

擴展為基本放大電路的倍。

（5）負反饋改善放大電路本身引起的非線性失真

（6）負反饋放大電路抑制反饋環內的噪聲，提高性能噪比。

三．負反饋放大電路的一般表達式及四種基本組態

（1）負反饋放大電路的一般表達式：

開環增益：，

為凈輸入信號

反饋系數：

閉環增益：，

為開環增益。

反饋深度：，

稱為環路增益。

當>>1時，反饋放大電路的閉環增益與基本放大電路無關，只與反饋網絡有關，這種反饋稱為深度負反饋。

深度負反饋下放大電路的近似計算：

深度負反饋的實質是忽略凈輸入量；

當電路引入串聯負反饋時，

當電路引入串聯負反饋時，

分析及設計及電路時，常用上面的定律計算一個反饋放大電路的增益。

（2）負反饋放大電路的四種基本組態：


? ? ? ? 電壓串聯負反饋、電流串聯負反饋、電流串聯負反饋、電流并聯負反饋，熟練掌握四種反饋電路鞥億的計算方法很關鍵！

四．負反饋放大電路的設計

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設計過程：

電源的設計與晶體管的選擇：與共射級放大電路電源選取一樣，晶體管的選取考慮Vcbo和Vceo。

NPN和PNP組合的原因：將多極性的晶體管級聯起來，由于偏置電壓的極性相同，不能取到最大輸出電壓，一般設計過程中將PNP和NPN交替使用。

假設Tr1的發射級電流1mA,則可以求得發射級電阻的值，在設計過程中，為了滿足使用條件，應該盡量增加第一級電路的放大倍數來提高開環增益，但是增加增益的條件是增加及集電極電阻Rc的值，但Rc的值太大，使得Tr2的集電極的電位過于接近GND，導致不能輸出最大的電壓。這里取集電極的壓降為5V，理論上可以輸出10Vp-p。

設Tr2的集電極電流為3mA，則可確定能夠R3,為了使輸出電壓達到最大值，Tr2的集電極電位取發射級電位和地的中間值。

確定R4和R8的值：R4的值決定電路的輸出電阻的大小，因此取值不能太小，一般為千歐級別。在根據電壓增益確定R8的值。

偏置電路的設計方法和共射級放大電流的設計方法一樣。