反饋電路

反饋電路簡介

　　反饋電路是將放大器輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部，回收到放大器輸入端與輸入信號進行比較（相加或相減），并用比較所得的有效輸入信號去控制輸出，這就是放大器的反饋過程。

　　放大電路

　　基本放大電路中，有源器件（晶體管等）具有信號單向傳遞性，被放大信號從輸入端輸入放大電路以后輸出，存在輸入信號對輸出信號的單向控制；如果在電路中存在某些通路，將輸出信號的一部分反饋送到放大器的輸入端，與外部輸入信號疊加，產生基本放大電路的凈輸入信號，實現輸出信號對輸入的控制，即構成了反饋。

反饋電路百科

　　反饋電路是將放大器輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部，回收到放大器輸入端與輸入信號進行比較（相加或相減），并用比較所得的有效輸入信號去控制輸出，這就是放大器的反饋過程。

　　放大電路

　　基本放大電路中，有源器件（晶體管等）具有信號單向傳遞性，被放大信號從輸入端輸入放大電路以后輸出，存在輸入信號對輸出信號的單向控制；如果在電路中存在某些通路，將輸出信號的一部分反饋送到放大器的輸入端，與外部輸入信號疊加，產生基本放大電路的凈輸入信號，實現輸出信號對輸入的控制，即構成了反饋。

　　概述TP2200VER/S-400前饋加回饋變頻器反饋可分為負反饋和正反饋。前者使輸出起到與輸入相反的作用，使系統輸出與系統目標的誤差減小，系統趨于穩定；后者使輸出起到與輸入相似的作用，使系統偏差不斷增大，使系統振蕩，可以放大控制作用。對負反饋的研究是控制論的核心問題。在放大電路中既有直流分量，又有交流分量，所以必然有直流反饋和交流反饋之分。直流反饋影響放大電路的直流性能，如靜態工作點。交流反饋影響放大電路的交流性能，如增益、輸入電阻、輸出電阻和帶寬等。負反饋放大電路分為四種組態：電壓串聯負反饋、電壓并聯負反饋、電流串聯負反饋、電流并聯負反饋。具體應用要根據具體情況選擇［3］。傳播學上的反饋：指傳播過程中受傳者對收到的信息所作的反應，獲得反饋訊息是傳播者的意圖和目的，發出反饋是受傳者能動性的體現。

　　判別反饋一、反饋放大器反饋極性的經驗分析法—符號法圖1分析步驟1.在輸入端上加上一個“+”或“－”的輸入信號，按瞬時極性法標出反饋放大器中各個電極（基極b，集電極c，發射極e）電壓的瞬時性。2.判斷經放大和反饋后得到的反饋信號Xf的瞬時極性。3.反饋信號Xf，加到信號輸入端時，極性與輸入信號Xi相反時，則為負反饋；反之則為正反饋。反饋信號Xf，加到信號輸出端時，極性與輸入信號Xi相同則為負反饋；反之則為正反饋。如圖1，利用符號法可判斷反饋回來的信號加在基極b上，且與原輸入信號異號，則為負反饋。［4］二、反饋放大器反饋類型的經驗分析法圖2按反饋信號的輸出取樣方式和輸入連接的比較方式，反饋可以組成四種反饋組態：a電壓串聯反饋；b電壓并聯反饋；c電流串聯反饋；d電流并聯反饋。1.判斷是電壓反饋還是電流反饋的經驗法a）負載短路法：使放大電路的輸出端交流短路。若反饋信號Xf消失，則說明反饋信號取樣于輸出電壓，則為電壓反饋（Xf=FV0）。若反饋信號仍然存在，則說明反饋信號取樣于輸出電流，則為電流反饋（Xf=FI0）。b）一般規律法：反饋量取自于信號輸出端的電壓信號，為電壓反饋；反饋信號取自于信號輸出端的電流信號，為電流反饋。具體來說，將負載電阻與反饋網絡看作雙端網絡（在反饋放大電路中其中一端通常為公共接地端），若負載電阻與反饋網絡并聯，則反饋量對輸出電壓采樣，為電壓反饋。否則，反饋量無法直接對輸出電壓進行采樣，則只能對輸出電流進行采樣，即為電流反饋。如圖1所示：輸出電壓在發射極e上，反饋信號取在發射極e上，即反饋量取自于信號輸出端，則為電壓反饋。如圖2所示，反饋信號取自于非信號輸出端，則為電流反饋。2.判斷是并聯反饋還是串聯反饋的經驗法a）輸入短路法：將輸入端交流短路，若反饋量作用不到放大電路輸入端，則為并聯反饋；若反饋量仍能作用到放大電路輸入端，則為串聯反饋。b）一般規律法：反饋量加到非信號輸人端的是串聯反饋；反饋量加到信號輸入端則為并聯反饋。如圖1反饋信號加到信號輸入端則為并聯反饋。如圖2反饋信號加到了非信號輸入端則為串聯反饋。

　　解釋

　　反饋電路在各種電子電路中都獲得普遍的應用，反饋是將放大器輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部，回收到放大器輸入端與輸入信號進行比較（相加或相減），并用比較所得的有效輸入信號去控制輸出，這就是放大器的反饋過程。凡是回收到放大器輸入端的反饋信號起加強原輸入信號的，使輸入信號增加的稱正反饋，反之則為負反饋。

　　分類

　　按其電路結構又分為：電流反饋電路和電壓反饋電路。正反饋電路多應用在電子振蕩電路上，而負反饋電路則多應用在各種高低頻放大電路上。按電路特性可分為：串聯反饋和并聯反饋。因應用較廣，負反饋對放大器性能有五種影響：1.負反饋能提高放大器增益的穩定性。2.負反饋能使放大器的通頻帶展寬。3.負反饋能減少放大器的失真。4.負反饋能提高放大器的信噪比。5.負反饋對放大器的輸出輸入電阻有影響。

　　反饋放大電路

　　含有反饋網絡的放大電路稱為反饋放大電路，反饋放大電路主要由基本放大電路和反饋電路兩部分組成。反饋可分為負反饋和正反饋。

　　負反饋放大器電路詳解

　　負反饋放大器

　　在放大器中采用負反饋電路，其目的是為了改善放大器的工作性能，提高放大器的輸出信號質量。在引入負反饋電路之后，放大器的增益 要比沒有負反饋時的增益小，但是可以改善放大器的許多性能，主要有四項：減小放大器的非線性失真、擴寬放大器的頻帶、降低放大器的噪聲和穩定放大器的工作狀態。

　　正反饋和負反饋概念

　　放大器的信號傳輸都是從放大器的輸入端傳輸到放大器輸出端，但是反饋過程則不同，它是從放大器輸出端取出一部分輸出信號作為反饋信號，再加到放大器的輸入端，與原放大器輸入信號進行混合，這一過程稱為反饋。

　　1.反饋方框圖

　　如圖4-1所示是反饋方框圖。從圖中可以看出，輸入信號Ui從輸入端加到放大器中進行放大，放大后的輸出信號Uo其中的一部分加到下一級放大器中，另有一部分信號經過反饋電路作為反饋信號UF，與輸入信號Ui合并，作為凈輸入信號VI加到放大器中。

　　圖1 反饋方框圖

　　2.反饋種類

　　反饋電路有兩種：正反饋電路和負反饋電路。這兩種反饋的結果（指對輸出信號的影響）完全相反。

　　3.正反饋概念

　　正反饋可以舉一個例子來說明，吃某種食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，這是正反過程。

　　如圖4-2所示正反饋方框圖，當反饋信號UF與輸入信號Ui是同相位時，這兩個信號混合后是相加的關系，所以凈輸入放大器的信號UI比輸入信號Ui更大，而放大器的放大倍數沒有變化，這樣放大器的輸出信號Uo比不加入反饋電路時的大，這種反饋稱為正反饋。

　　圖2 正反饋方框圖

　　在加入正反饋之后的放大器，輸出信號愈反饋愈大（當然不會無限制地增大，這一點在后面的振蕩器電路中介紹），這是正反饋的特點。正反饋電路在放大器電路中通常不用，它只是用于振蕩器中。

　　4.負反饋概念

　　負反饋也可以舉一例說明，一盆開水，當手指不小心接觸到熱水時，手指很快縮回，而不是繼續向里面伸，手指的回縮過程就是負反饋過程。

　　如圖4-3所示是負反饋方框圖，當反饋信號UF相位和輸入信號Ui的相位相反時，它們混合的結果是相減，結果凈輸入放大器的信號UI比輸入信號Ui要小，使放大器的輸出信號Uo減小，引起放大器電路這種反饋過程的電路稱為負反饋電路。

　　圖3 負反饋方框圖

　　5.反饋量

　　負反饋的結果使凈輸入放大器的信號變小，放大器的輸出信號減小，這等效成放大器的增益在加入負反饋電路之后減小了。當負反饋電路造成的凈輸入信號愈小，即負反饋量愈大，負反饋放大器的增益愈小，反之負反饋量愈小，負反饋放大器的增益愈大。

　　正反饋也有同樣的正反饋量問題。

　　全面了解負反饋電路種類

　　1．負反饋種類

　　四種負反饋電路

　　負反饋電路接在放大器的輸出端和輸入端之間，根據負反饋放大器輸入端和輸出端的不同組合形式，負反饋放大器共有下列四種電路：

　?。?）電壓并聯負反饋放大器電路。

　?。?）電壓串聯負反饋放大器電路。

　?。?）電流并聯負反饋放大器電路。

　?。?）電流串聯負反饋放大器電路。

　　負反饋電路分析方法

　　負反饋電路是初學者比較難學的電路之一，如果掌握了基本的電路分析方法和四種典型的負反饋電路工作原理，那學習將比較輕松。

　　1.瞬時信號極性分析法

　　對于負反饋電路工作原理的分析有特定的方法，即采用信號電壓瞬時極性分析法。如圖4-4所示是一種負反饋電路，以該電路為例介紹這種電路分析方法中。

　　圖4 瞬時信號極性分析法示意圖

　　2.電路分析說明

　　在采用瞬時信號極性分析法分析負反饋電路時，要注意以下幾點。

　　3.負反饋信號種類分析說明

　　在進行負反饋電路分析時，要分析出參加負反饋的信號種類，如是直流信號還是交流信號，對交流信號而言是低頻還是高頻信號，還是某一特定頻率的信號。

　　分析參加負反饋的信號種類時，主要是看負反饋電路特性和整個負反饋回路的特性，有這些回路特性決定了負反饋的種類，主要有下列幾種情況。

　　四種典型負反饋放大器

　　典型負反饋放大器的共有四種，其他負反饋放大器的電路會有一些變化，但都從本質上離不開這四種典型電路，所以必須掌握這四種負反饋放大器工作原理。

　　電壓并聯負反饋放大器

　　如圖4-5所示是一級共發射極放大器，它也構成了電壓并聯負反饋放大器。電路中，VT1是放大管，R1是集電極-基極負反饋偏置電阻 ，R2是集電極負載電阻，Ui是輸入信號，UO是輸出信號。由于這是一級共發射極放大器，所以VT1管集電極輸出信號電壓的相位與基極上輸入信號電壓相位相反。

　　圖 電壓并聯負反饋放大器

　　1.負反饋元件確定方法

　　根據接在放大器輸出端與輸入端之間的元器件可能是負反饋元器件這一判斷方法，從電路中可以看出，接在輸入端VT1管基極和輸出端VT1管集電極之間的元件有R1和C2兩個，所以這兩個元件有可能構成負反饋電路。其他元器件都不是接在放大器的輸入端和輸出端之間，沒有構成負反饋電路的可能，這樣分析負反饋電路時重點是R1和C2。

　　2.負反饋電阻R1分析

　　前面在基極偏置電路中已經介紹，R1是VT1管的集電極-基極負反饋式偏置電阻。這里根據負反饋電路的分析方法來說明接入這一電阻R1后的電路負反饋過程。

　　關于這一負反饋電路還要說明以下幾點。

　　3.高頻負反饋電容C2分析

　　從電路中可以看出，在負反饋電阻R1上還并聯了一只容量很小的電容C2 ，對C2的負反饋過程分析同電阻R1的分析過程是一樣的，但電容器和電阻器的特性不同，所以這一電容的負反饋原理有所不同，主要說明以下幾點。

　　4.電壓負反饋判別方法

　　電路中R1和C2構成的是電壓負反饋電路，因為這兩個元將放大器輸出的信號電壓反饋到放大器的輸入端，所以稱為電壓負反饋電路。

　　5.并聯負反饋判別方法

　　見圖4-5所示是并聯負反饋電路，由R1送過來的負反饋信號是與輸入信號Ui在基極并聯后加到三極管基極的，所以這是并聯負反饋電路。

　　根據電壓負反饋和并聯負反饋的判別方法可知，如圖4-5所示電路中的R1和C2構成電壓并聯負反饋電路。

　　4.2.2 電流串聯負反饋放大器

　　如圖4-8所示是一級共發射極放大器，R3構成電流串聯負反饋電路。

　　圖4-8 電流串聯負反饋電路

　　R3是VT1發射極負反饋電阻，R3接在發射極回路中，而發射極是這一放大器輸入、輸出回路共用端，所以R3是接在放大器的輸入端和輸出端之間的，它有可能構成負反饋電路。

　　1.負反饋電路分析

　　VT1發射極電流流過電阻R3后，在R3上產生電壓降，這一信號電壓降就是反饋信號電壓。

　　電阻R3上負反饋信號電壓與輸入信號相串聯，所以這是串聯負反饋電路。

　　【負反饋量提示】：

　　這種負反饋電路中，如果VT1發射極電流大小不變，負反饋電阻R3愈大，在R3上的負反饋信號電壓愈大，使VT1基極電流減小量愈大，即負反饋量愈大，放大器的增益愈小，反之則相反。電路中，由于直流和交流電流都流過了負反饋電阻R3，所以R3對直流和交流都存在負反饋作用。

　　2.接有旁路電容的發射極負反饋電阻電路

　　三極管發射極電阻構成的是電流串聯負反饋電路，這一電路根據是否接有發射極旁路電容和該電容容量大小不同，有多種變形電路。

　　R1是發射極負反饋電阻，沒有接入C1時VT1發射極流出的直流電流和交流信號電流都流過R1到地，R1對直流和交流都存在負反饋作用。加入C1后R1只存在直流負反饋作用，因為交流信號電流沒有流過R1，所以R1對交流信號不存在負反饋作用。

　　從圖中可以看出，C1的容量為47?F，對于音頻放大器而言，該電容容量很大了，它對所有頻率音頻信號呈現很小的容抗，所以它能讓所有頻率的音頻信號通過。

　　判斷發射極電阻存在什么樣信號負反饋的方法是：

　　什么樣的電流流過發射極電阻，就存在什么樣信號電壓，便存在什么樣的負反饋，所以只要分析是什么樣的電流流過了發射極電阻即可。

　　3.部分發射極電阻加旁路電容電路

　　采用這種發射極電阻設計的目的是獲得更大的直流負反饋同時減小交流負反饋，因為交流負反饋量太大后，會使放大器的增益下降得太多。

　　【分析提示】：

　　對于這種多個發射極電阻串聯電路，分析哪只電阻是直流還是交流負反饋關鍵是看流過該電阻的電流是什么，如果只是直流電流流過該電阻，就是只有直流負反饋。如果除直流電流外還有交流電流流過該電阻，則該電阻存在交流和直流的雙重負反饋。

　　4.接有高頻旁路電容的發射極負反饋電阻電路

　　如果VT1管構成的是高頻放大器（電路中的輸入端耦合電容容量減小幾百皮法），高頻放大器的工作頻率遠高于音頻信號頻率，由于信號的頻率本身高，C2容量雖然只有1?F，但是容抗已經很小，遠小于發射極負反饋電阻R2，所有的高頻信號通過C2流到地線。加入了C2之后，R2沒有高頻信號負反饋作用，只存在直流負反饋。

　　【分析提示】：

　　通過這一電路的分析可知，在進行電路分析時有時不僅要了解是什么類型放大器，了解電路中元器件的特性，有時還需要了解元器件標稱值的大小，否則電路分析不準確，例如電路中同是1?F的電容C2，在不同工作頻率的放大器中所起的具體作用不同。對音頻信號而言，C2只對音頻信號中的高頻信號進行旁路;對于高頻放大器而言，則對所有的高頻信號旁路。

　　5.接有不同容量旁路電容的發射極電阻電路

　　6.判斷電流負反饋電路方法

　　電流負反饋電路判斷方法是這樣：如圖4-13所示，如果將放大器的輸出端對地交流短接后，放大器中負反饋仍然存在，那么是電流負反饋電路，否則就不是電流負反饋電路。

　　圖4-13 電流負反饋電路判斷方法示意圖

　　7.串聯負反饋電路判斷方法