宽带何来——关于一个“负反馈放大器”的宽带特性分析

2万 · 2017-4-19 12:01

2万 · 2017-4-19 12:07

负反馈可以增加带宽，这基本是个常识。那个“负反馈宽带放大器”也不例外，给两个式子（S21和S11）：

显然，比起没有负反馈的情况S21要更为平坦些。

2万 · 2017-4-19 12:10

在下面这个条件的前提下：

可以有这两个表达式：

2万 · 2017-4-19 12:13

请注意，上面那个前提条件并不是总成立的！

只要gm有所变化，那么这个条件就不再成立了，意味着下面那两个表达式也将不成立。

2万 · 2017-4-19 12:20

这个问题说清楚后，下面从另外一个角度看。

通常，器件的增益（或跨导）越大，那么相应的负反馈放大器的带宽也就越宽。

为此，考察一下gm趋于无穷大的趋势：

2万 · 2017-4-19 12:23

显然，S21和S11都趋于一个有限的常数。

2万 · 2017-4-19 12:27

选择Z0、R1和R2的适当关系，可得到下面的结果：

2万 · 2017-4-19 12:31

这就是gm相对较大的前提下（理想为无穷大）S21和S11的趋势。而所谓的“宽带”和那几个简单的式子就是基于此。

2万 · 2017-4-19 12:35

下面看看gm趋于无穷且R2=0（无源极电阻）的情形：

2万 · 2017-4-19 12:37

给个思考：

上面是个什么东西，其中的因子2代表什么意义？

只看该作者 · 2017-4-20 13:52

其实上述公式就是概念性的宽带，实际中带宽并没想象的那么大。原因很简单，你不能保证gm为常数，gm也是有频率特性的。这也就造成了R1、R2电阻的选择难于兼顾多项功能。那个手画的简单模型，频率越高、带越宽，越不靠谱。靠谱的是直接测出管子、网络参数进行分析、设计。

2万 · 2017-4-20 15:09

jz0095 发表于 2017-4-20 13:52
其实上述公式就是概念性的宽带，实际中带宽并没想象的那么大。原因很简单，你不能保证gm为常数，gm也是有频 ...

不仅gm会变（随频率变化），器件的高频寄生特性也会随着频率的增高而显现出来。所以说，那只是个雏形。

使用最简单模型的目的是为了凸显反馈对宽带和匹配的作用，仅此而已。

只看该作者 · 2018-12-30 22:38

负反馈，闭环增益不是跟开环增益成比例的下降的，而是被开环增益「迫降」的，
负反馈的极点，就是闭环增益跟开环幅频特性的交点，闭环增益愈低，闭环极点频率就愈高。