看到 A / (1 + A F) 自然想到闭环反馈系统,这是个经典的闭环增益表达式,其中 A 为“放大”部分的开环增益,F 为反馈回路的反馈系数。这个式子成立的条件是“放大”部分是个单向环节(无反向信息流),而且放大部分输出为受控理想源(理想电压或电流源)。这是个基本的条件,通常的建模都能满足。另外,需要强调的是,某些场合下还需插入输入和输出系数(一般情况下输入或输出未必直接对接闭环反馈系统的输入和输出)。
分析几个例子:
1)VFA 正相比例放大器(R1 为接地电阻,Rf 为反馈电阻,运放的开环增益为 A 且输出阻抗忽略)
显见,F = R1 / (R1 + Rf) 且输入直接入闭环(Ki = 1),则
Af = A / (1 + A F)
当 |A F| >> 1 时有
Af ≈ 1 / F = (R1 + Rf) / R1
2)VFA 反相比例放大器(R1 为输入电阻,Rf 为反馈电阻,运放的开环增益为 A 且输出阻抗忽略)
显然 F = R1 / (R1 + Rf) ,但其输入不是直接入闭环,输入系数为 Ki = - Rf / (R1 + Rf),则
Af = Ki A / (1 + A F) = - Rf A / (Rf + (1 + A) R1)
当 |A F| >> 1 时有
Af ≈ - Rf / R1
3)BJT 单管放大器(R1、R2 为基极偏置分压电阻,Re 为发射极电阻,Rc 为集电极电阻,rbe 为 BJT 的 BE 电阻)
令总输入(Xi)为零,在“A”的输出端加一个激励信号Xao,观察反馈至“A”的输入Xai,反馈系数就是 F = Xai / Xao。令“A”的输出为零,在总输入加一个激励信号Xi,观察其至“A”输入端的反映Xai,输入系数就是 Ki = Xai / Xi。最终,观察“A”的输出Xao和总输出Xo的关系,输出系数就是 Ko = Xo / Xao。