放大電路中引入負反饋后削弱了凈輸入信號,故輸出信號比未引入負反饋時要小,也就是引入負反饋后放大倍數(shù)降低了,但卻使放大電路的工作性能得到了改善。
1、提高放大電路的穩(wěn)定性
由圖(b)所示的帶有反饋的放大電路方框圖可知(設x表示電壓信號),基本放大電路的放大倍數(shù),即未引入反饋時的放大倍數(shù)(也稱開環(huán)放大倍數(shù))為
(1)
反饋信號與輸出信號之比稱為反饋系數(shù),即
(2)
若引入的是負反饋,則凈輸入信號為:
(3)
由上列三式可得出引入負反饋時的放大倍數(shù)(也稱閉環(huán)放大倍數(shù))
(4)
通常在放大電路中,如信號頻率為中頻、反饋電路由電阻元件組成時,放大倍數(shù)和反饋系數(shù)均為實數(shù),在此條件下上式可寫成
(5)
經(jīng)過求導,則得
(6)
由式(11.7)和式(11.8)可知,引入負反饋后,放大倍數(shù)降低了,而放大倍數(shù)的穩(wěn)定性卻提高了。例如若取,當變化了10%時,的變化為:
即只變化了0.1%。稱為反饋深度,負反饋愈深,放大電路愈穩(wěn)定。
當時
(7)
此式說明,僅與反饋電路的參數(shù)(如電阻和電容)有關,他們基本上不受外界因素變化的影響。這時放大電路的工作非常穩(wěn)定。
2、改善波形失真
前面說過,由于工作點選擇不合適,或者輸入信號過大,都將引起信號波形的失真[圖(a)]。但引入負反饋之后,可將輸入端的失真信號反送到輸入端,使凈輸入信號發(fā)生某種程度的失真,經(jīng)過放大之后,即可使輸出信號的失真得到一定程度的補償。從本質(zhì)上說,負反饋是利用失真了的波形來改善波形的失真,因此只能減小失真,不能完全消除失真[圖(b)]。
由于反饋電路通常由電阻組成,故和是一樣的失真波形。
3、對放大電路輸入電阻和輸出電阻的影響
負反饋對放大電路輸入電阻和輸出電阻的影響與反饋類型有關。
圖 利用負反饋改善波形失真
在串聯(lián)負反饋放大電路中,由于被抵消一部分,致使信號源供給的輸入電流減小,此即意味著提高了輸入電阻。
在并聯(lián)負反饋放大電路,信號源除供給外,還要增加一個分量,致使輸入電流增大,此即意味著降低了輸入電阻。
電壓負反饋放大電路具有穩(wěn)定輸出電壓的作用,
↓→↓→↑→↑
此即具有恒壓輸出特性,這種放大電路的內(nèi)阻即其輸出電阻很低。
電流負反饋放大電路具有穩(wěn)定輸出電流的作用,
↑→↑→↓→↓
此即具有恒流輸出特性,這種放大電路的內(nèi)阻即其輸出電阻較高。
上述四種負反饋類型對輸入電阻和輸出電阻的影響見表1
表1四種負反饋類型對和的影響
串聯(lián)電壓
串聯(lián)電流
并聯(lián)電壓
并聯(lián)電流
增高
減低
增高
增高
減低
減低
減低
增高