模擬電路網絡課件 第三十四節:負反饋放大電路的分析方法

模擬電路網絡課件 第三十四節:負反饋放大電路的分析方法

7.5? 負反饋放大電路的分析方法

一、深度負反饋條件下的近似計算

用 計算負反饋放大電路的增益比較精確但較麻煩。因為，要先求得開環增益 和反饋系數，就要先把反饋放大電路劃分為基本放大電路和反饋網絡，但這不是簡單地斷開反饋網絡就能完成的，而是既要除去反饋，又要考慮反饋網絡對基本放大電路的負載作用①。所以，通常從工程實際出發，利用一定的近似條件，即在深度負反饋條件下對閉環增益進行估算。一般情況下，大多數反饋放大電路，特別是由集成運放組成的放大電路都能滿足深度負反饋的條件。

根據 和的定義

，

在 中，若，則

，即

所以有

此式表明，當時，反饋信號 與輸入信號 相差甚微，凈輸入信號 甚小，因而有

對于串聯負反饋有 （虛短）， ；對于并聯負反饋有 （虛斷） 。利用“虛短”、“虛斷”的概念可以快速方便地估算出負反饋放大電路的增益或閉環電壓增益 。

二、負反饋放大電路的小信號模型分析法

前面討論了在深度負反饋的條件下，近似計算反饋放大電路的增益，并定性地分析了電路的輸入電阻和輸出電阻。這在工程上的近似方法中有其重要的意義，并可建立和熟悉某些重要的概念。

這里將介紹用負反饋放大電路的小信號模型分析、計算閉環增益、輸入電阻和輸出電阻的方法及步驟。具體步驟如下：

1．畫出反饋放大電路的小信號等效電路，其中包括基本放大電路的小信號等效電路和反饋網絡的等效電路。

（1）基本放大電路的小信號等效電路的畫法：

對于由分立元件（三極管和場效應管）組成的基本放大電路，按第3、4章的方法處理；對于集成運放組成的基本放大電路，可按本節的LT_01中的方法處理。但應注意，集成運放通常給出的參數為開環差模電壓增益AVO、輸入電阻ri和輸出電阻ro，而放大電路有四種類型（電壓放大、互阻放大、互導放大和電流放大），因此必須考慮這四種基本放大電路模型之間的相互轉換關系，這在緒論中已作過簡要介紹。

（2）反饋網絡的等效電路的畫法：

① 反饋網絡的主要作用是傳送反饋信號 到放大電路的輸入端（與 進行比較），因此反饋網絡的輸出端口有一個含內阻的受控源 ，受控源的類型由交流反饋的類型決定，如是電壓串聯負反饋，則為 ；如是電流并聯負反饋，則 就是 等等。受控源的內阻稱為反饋網絡的輸出電阻，用rOF表示。求rOF的法則是，如是電壓反饋，則令放大電路的輸出節點短路（即令 ）；如是電流反饋，則令放大電路的輸出回路開路（令 ）。rOF體現了反饋網絡對放大電路輸入端的負載效應。

② 雖然反饋網絡的正向傳輸作用（對輸入信號 的傳輸）可被忽略，但它對放大電路輸出端的負載效應應該保留，反饋網絡的輸入電阻riF體現了這個負載效應。求riF的法則是，如是串聯反饋，則令放大電路的輸入回路開路（ ）；如是并聯反饋，則令放大電路的輸入節點對地短路（令 ）。

2．求反饋放大電路的增益

（1）求開環增益及反饋系數

由反饋放大電路的小信號等效電路求開環增益時，只要令反饋網絡等效電路中的受控源 即可。這樣處理符合從反饋放大電路中分離出基本放大電路（即開環狀態）的原則：既去掉反饋的作用，同時又保留了反饋網絡對基本放大電路輸入端和輸出端的負載效應。

（2）由 ，求得

3．求反饋放大電路的輸入電阻Rif和輸出電阻Rof

由反饋放大電路的小信號等效電路求Rif和Rof的方法與第3章中介紹的方法一樣。