負反饋對放大電路性能的影響

負反饋

前面，我們了解到負反饋有不同的類型。那么問題來了，為何要劃分這么多類型？這要從負反饋對放大電路的性能影響說起。

不同類型的負反饋對放大電路的性能參數造成的影響是不一樣的，所以，要根據放大電路的實際需求（比如想要更大的放大倍數、想獲得更好的波形、想提高帶負載能力等）選擇合適的負反饋類型。

負反饋對放大電路性能的影響

電路中的反饋框圖如圖所示：

1 減小非線性失真

如圖，在分壓偏置放大電路中，發射極電阻Re和旁路電容Ce具有反饋作用：

（1）閉合開關S1，Re和Ce具被短路，用示波器測得輸入與輸出波形如圖：

可見，此時電路輸出波形明顯失真，失真系數為51.271%。

（2）斷開開關S1，Re和Ce具被短路起到電流串聯負反饋作用，用示波器測得輸入與輸出波形如圖：

可見，此時電路輸出波形失真明顯改善，失真系數為5.794%。

2 提高增益穩定性

深度負反饋時，閉環放大倍數只與反饋網絡有關，若反饋網絡用純電阻元件，則F為常數，那么Af不僅穩定，而且與頻率無關。

一般負反饋時，考慮閉環放大倍數與開環放大倍數的幅值關系：

則：

可見，閉環增益的相對變化量比開環增益的相對變化量減小了（1+AF）倍。

如圖所示，為測試負反饋對放大倍數的影響，分別在無反饋(S1斷開)和有反饋(S1閉合)狀態下測量RL=與RL=5.1k兩種負載時的輸入/輸入電壓峰峰值：

從表中數據可以看出，在反饋電阻Rf接入前，負載接入前后的電壓放大倍數相對變化率為：

在反饋電阻Rf接入后，負載接入前后的電壓放大倍數相對變化率為：

可見，在負載發生變化時，合適的反饋網絡可以提高放大倍數的穩定性，代價是降低了電壓放大倍數。

3 展寬通頻帶

以阻容耦合多級放大電路為例，反饋網絡Rf=10k，Cf=10μF，反饋類型為電壓串聯負反饋，對反饋網絡接入前后的電路頻率特性進行分析：

（1）S1斷開，反饋網絡斷開時的電壓放大倍數為：

通頻帶fH-fL，其中fH為上限截止頻率，fL為下限截止頻率，分別對應放大倍數為0.7A的頻率。

（2）S1閉合，反饋網絡接入時的電壓放大倍數為：

通頻帶fH-fL，其中fH為上限截止頻率，fL為下限截止頻率，分別對應放大倍數為0.7Af的頻率。

可見，反饋網絡接入時中頻帶的放大倍數下降，但是對應的通頻帶更寬。

4 改變輸入電阻和輸出電阻

以阻容耦合多級放大電路為例，反饋網絡Rf=10k，Cf=10μF。

（1）交流信號源串接R=1k的電阻，分別測量串接前后的輸入電壓：

得到，無反饋時的輸入電阻：

有反饋時的輸入電阻：

電路中的反饋類型為電壓串聯負反饋，從輸入端比較形式看屬于串聯反饋，因此串聯反饋使輸入電阻增大。

（2）分別測量RL開路和接通時的輸出電壓：

無反饋時的輸出電阻：

有反饋時的輸出電阻：

電路中的反饋類型為電壓串聯負反饋，從輸出端采樣形式看屬于電壓反饋，因此電壓反饋使輸出電阻減小。

由以上分析，可見，不同的負反饋類型將會對放大電路的性能參數產生不同影響，使用時可在電路中添加合適的負反饋，以滿足實際需求。

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