负反馈对放大电路性能的影响

负反馈

前面，我们了解到负反馈有不同的类型。那么问题来了，为何要划分这么多类型？这要从负反馈对放大电路的性能影响说起。

不同类型的负反馈对放大电路的性能参数造成的影响是不一样的，所以，要根据放大电路的实际需求（比如想要更大的放大倍数、想获得更好的波形、想提高带负载能力等）选择合适的负反馈类型。

负反馈对放大电路性能的影响

电路中的反馈框图如图所示：

1 减小非线性失真

如图，在分压偏置放大电路中，发射极电阻Re和旁路电容Ce具有反馈作用：

（1）闭合开关S1，Re和Ce具被短路，用示波器测得输入与输出波形如图：

可见，此时电路输出波形明显失真，失真系数为51.271%。

（2）断开开关S1，Re和Ce具被短路起到电流串联负反馈作用，用示波器测得输入与输出波形如图：

可见，此时电路输出波形失真明显改善，失真系数为5.794%。

2 提高增益稳定性

深度负反馈时，闭环放大倍数只与反馈网络有关，若反馈网络用纯电阻元件，则F为常数，那么Af不仅稳定，而且与频率无关。

一般负反馈时，考虑闭环放大倍数与开环放大倍数的幅值关系：

则：

可见，闭环增益的相对变化量比开环增益的相对变化量减小了（1+AF）倍。

如图所示，为测试负反馈对放大倍数的影响，分别在无反馈(S1断开)和有反馈(S1闭合)状态下测量RL=与RL=5.1k两种负载时的输入/输入电压峰峰值：

从表中数据可以看出，在反馈电阻Rf接入前，负载接入前后的电压放大倍数相对变化率为：

在反馈电阻Rf接入后，负载接入前后的电压放大倍数相对变化率为：

可见，在负载发生变化时，合适的反馈网络可以提高放大倍数的稳定性，代价是降低了电压放大倍数。

3 展宽通频带

以阻容耦合多级放大电路为例，反馈网络Rf=10k，Cf=10μF，反馈类型为电压串联负反馈，对反馈网络接入前后的电路频率特性进行分析：

（1）S1断开，反馈网络断开时的电压放大倍数为：

通频带fH-fL，其中fH为上限截止频率，fL为下限截止频率，分别对应放大倍数为0.7A的频率。

（2）S1闭合，反馈网络接入时的电压放大倍数为：

通频带fH-fL，其中fH为上限截止频率，fL为下限截止频率，分别对应放大倍数为0.7Af的频率。

可见，反馈网络接入时中频带的放大倍数下降，但是对应的通频带更宽。

4 改变输入电阻和输出电阻

以阻容耦合多级放大电路为例，反馈网络Rf=10k，Cf=10μF。

（1）交流信号源串接R=1k的电阻，分别测量串接前后的输入电压：

得到，无反馈时的输入电阻：

有反馈时的输入电阻：

电路中的反馈类型为电压串联负反馈，从输入端比较形式看属于串联反馈，因此串联反馈使输入电阻增大。

（2）分别测量RL开路和接通时的输出电压：

无反馈时的输出电阻：

有反馈时的输出电阻：

电路中的反馈类型为电压串联负反馈，从输出端采样形式看属于电压反馈，因此电压反馈使输出电阻减小。

由以上分析，可见，不同的负反馈类型将会对放大电路的性能参数产生不同影响，使用时可在电路中添加合适的负反馈，以满足实际需求。

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