负反馈对放大电路工作性能的影响: 1.提高放大倍数的稳定性 电压负反馈可以稳定放大电路的输出电压;电流负反馈可以稳定放大电路的输出电流。这样使放大电路在输出信号一定的情况下,其输出信号受电路参数变化、电源电压波动、负载电阻的变化的影响减小,从而提高了放大器放大倍数的稳定性。引入负反馈后,放大器的放大倍数下降多少倍,放大器的稳定性就提高多少倍。 2.减小非线性失真和抑制干扰 利用负反馈为什么能减小放大器的非线性失真呢?例如,正弦输入信号经放大后发生了波形的失真,如上半周大,下半周小。那么,经过反馈电阻Re1后,反馈信号的波形也是也是上半周大,下半周小。但是,反馈信号Vf(即Re1上的交流电压)与输入信号Vin的差值信号即净输入信号(基极——发射极之间的交流信号)却是上半周小,下半周大的波形了(ube=uin-uf)。我们知道净输入电压ube是一个控制电压(ube的变化将导致ib的变化,进而导致ic的变化),因此经过反馈放大的作用将使输出信号的上半周被压缩,下半周扩大,结果使信号的上、下半周的幅度趋于一致,因此改善了输出信号的非线性失真。当然,改善并不是完全消除非线性失真,而是比较没有负反馈时的非线性失真要小了许多。 放大电路的放大倍数减小多少倍(与没有负反馈时的放大倍数相比),放大电路的非线性失真就减小多少倍。 负反馈也可以抑制晶体管或电阻等元件所产生的噪声。但是,对信噪比的并没有改善。这是因为,噪声信号被抑制的同时,有用信号同时也被抑制。因此输出信号中有用信号与噪声信号的比值(信噪比)并没有提高。 负反馈对干扰信号也有一定的抑制作用(原理如上所述)。但是,如果干扰信号是与输入信号相叠加输入的,则负反馈对这种干扰无抑制能力。 3.扩展放大器的频带范围(通频带) 设一个没有反馈的放大器的中频放大倍数为Aa,-3dB带宽为Wa;有负反馈时的中频放大倍数为Ab,-3dB带宽为Wb。则,B=Aa/Ab;Wb=BWa。 有负反馈时的中频放大倍数是要比没有负反馈时要减小很多的(在深度负反馈时),因此B>>1。有负反馈的放大器的通频带(-3dB带宽,频率上限)比没有负反馈的放大器的通频带(-3dB带宽,频率上限)将展宽B倍。 也就是说,放大器的放大倍数减小的越多,则通频带相应展宽的越多。 4.改变输入、输出电阻 串联负反馈使输入电阻增大(对输入端来说,增加了一个与反馈深度成正比的电阻); 并联负反馈使输入电阻减小(对输入端来说,增加了一个与反馈深度成正比的电导); 电压反馈使输出电阻减小(使输出电压更趋稳定); 电流反馈使输出电阻增大(使输出电流更趋稳定)。 总之:负反馈放大电路各项性能指标的改善是靠牺牲放大倍数来换取的。
注:主要参考书目《模拟电子技术基础》童诗白老师主编,清华大学出版社1985年版。
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