負(fù)反饋
前面,我們了解到負(fù)反饋有不同的類型。那么問題來了,為何要劃分這么多類型?這要從負(fù)反饋對放大電路的性能影響說起。
不同類型的負(fù)反饋對放大電路的性能參數(shù)造成的影響是不一樣的,所以,要根據(jù)放大電路的實際需求(比如想要更大的放大倍數(shù)、想獲得更好的波形、想提高帶負(fù)載能力等)選擇合適的負(fù)反饋類型。
負(fù)反饋對放大電路性能的影響
電路中的反饋框圖如圖所示:
1 減小非線性失真
如圖,在分壓偏置放大電路中,發(fā)射極電阻Re和旁路電容Ce具有反饋作用:
(1)閉合開關(guān)S1,Re和Ce具被短路,用示波器測得輸入與輸出波形如圖:
可見,此時電路輸出波形明顯失真,失真系數(shù)為51.271%。
(2)斷開開關(guān)S1,Re和Ce具被短路起到電流串聯(lián)負(fù)反饋作用,用示波器測得輸入與輸出波形如圖:
可見,此時電路輸出波形失真明顯改善,失真系數(shù)為5.794%。
2 提高增益穩(wěn)定性
深度負(fù)反饋時,閉環(huán)放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān),若反饋網(wǎng)絡(luò)用純電阻元件,則F為常數(shù),那么Af不僅穩(wěn)定,而且與頻率無關(guān)。
一般負(fù)反饋時,考慮閉環(huán)放大倍數(shù)與開環(huán)放大倍數(shù)的幅值關(guān)系:
則:
可見,閉環(huán)增益的相對變化量比開環(huán)增益的相對變化量減小了(1+AF)倍。
如圖所示,為測試負(fù)反饋對放大倍數(shù)的影響,分別在無反饋(S1斷開)和有反饋(S1閉合)狀態(tài)下測量RL=與RL=5.1k兩種負(fù)載時的輸入/輸入電壓峰峰值:
從表中數(shù)據(jù)可以看出,在反饋電阻Rf接入前,負(fù)載接入前后的電壓放大倍數(shù)相對變化率為:
在反饋電阻Rf接入后,負(fù)載接入前后的電壓放大倍數(shù)相對變化率為:
可見,在負(fù)載發(fā)生變化時,合適的反饋網(wǎng)絡(luò)可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,代價是降低了電壓放大倍數(shù)。
3 展寬通頻帶
以阻容耦合多級放大電路為例,反饋網(wǎng)絡(luò)Rf=10k,Cf=10μF,反饋類型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋,對反饋網(wǎng)絡(luò)接入前后的電路頻率特性進(jìn)行分析:
(1)S1斷開,反饋網(wǎng)絡(luò)斷開時的電壓放大倍數(shù)為:
通頻帶fH-fL,其中fH為上限截止頻率,fL為下限截止頻率,分別對應(yīng)放大倍數(shù)為0.7A的頻率。
(2)S1閉合,反饋網(wǎng)絡(luò)接入時的電壓放大倍數(shù)為:
通頻帶fH-fL,其中fH為上限截止頻率,fL為下限截止頻率,分別對應(yīng)放大倍數(shù)為0.7Af的頻率。
可見,反饋網(wǎng)絡(luò)接入時中頻帶的放大倍數(shù)下降,但是對應(yīng)的通頻帶更寬。
4 改變輸入電阻和輸出電阻
以阻容耦合多級放大電路為例,反饋網(wǎng)絡(luò)Rf=10k,Cf=10μF。
(1)交流信號源串接R=1k的電阻,分別測量串接前后的輸入電壓:
得到,無反饋時的輸入電阻:
有反饋時的輸入電阻:
電路中的反饋類型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋,從輸入端比較形式看屬于串聯(lián)反饋,因此串聯(lián)反饋使輸入電阻增大。
(2)分別測量RL開路和接通時的輸出電壓:
無反饋時的輸出電阻:
有反饋時的輸出電阻:
電路中的反饋類型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋,從輸出端采樣形式看屬于電壓反饋,因此電壓反饋使輸出電阻減小。
由以上分析,可見,不同的負(fù)反饋類型將會對放大電路的性能參數(shù)產(chǎn)生不同影響,使用時可在電路中添加合適的負(fù)反饋,以滿足實際需求。
這幾天事情較多,更新不及時,請多多體諒。
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