负反馈电路.doc

目 录摘要21.引言22.问题提出23.电路分析和实验34.提高放大倍数的稳定性35. 对失真的改善作用46.改变输入电阻57.结束语7参考文献6负反馈对放大电路的影响周宇（学号：20101104795）（物理与电子信息学院 10级电子信息工程2班,内蒙古 呼和浩特 010022）指导教师:李新文摘要:本文是基于放大电路引入负反馈后，虽然放大倍数有所下降，但是提高了放大电路的稳定性。采用负反馈还能够改善放大电路其他的性能，例如负反馈对放大器性能的影响，开环和闭环放大倍数以及对失真的改善作用。对输入电阻和输出电阻的影响。关键词: 负反馈 开环 闭环 失真 输入电阻 输出电阻1.引言 反馈在电子技术中得到广泛应用。在各种电子设备中，人们经常采用反馈的方法来改善电路的性能，以达到实际工作中的要求。将电路的输出量通过一定方式引回到输入端，从而控制该输出量的变化，起到自动调节的作用，这就是反馈的概念。凡是在精度、稳定性或其他性能方面有较高的要求的放大电路，大都引入了各种形式的反馈。而且，反馈是改善放大电路性能的重要手段。负反馈能在如下几个方面改变放大器的性能，达到所希望的效果。2.提出问题负反馈放大电路是模拟电子技术中的一个重要的实验。引入负反馈后，放大电路的许多性能得到了改善，提高放大倍数的稳定性，减小非线性失真对非线性失真的改善作用。3.下面以下图为例进行电路分析和实验：该电路由CF与RF的串联构成负反馈支路，利用顺时极性法和单管共射放大电路的反向原理可得在某一时刻Vo的极性与Vi相同，并且将反馈引到了第一个三极管的发射极，对输入信号起到减弱的作用，因此判断为负反馈。将输出端接地时，反馈支路中无信号，因此判断为电压反馈。所以该反馈是将输出信号以电压的形式，以电压相加减的形式接入输入回路，所以判断为串联反馈。所以是电压串联负反馈。因此该电路中的负反馈的作用除了负反馈普遍具有的提高放大倍数稳定性、展宽频带、减小非线性失真和抑制干扰的作用之外，还具有剑仙输入电阻、提高输出电阻的作用，因此该负反馈还使得对输入信号的强度要求减小，并且增强了带负载能力。实验结果于此相同。4.提高放大倍数的稳定性 我们知道，放大电路放大倍数的数值取决于电路中元器件的参数。利用负反馈的自动调节原理，可以抑制放大倍数的变化，从而提高其稳定性。放大倍数的稳定性可用它的相对变化量来表示。将负反馈基本关系式 对A求微分可得则 上式表明，负反馈放大电路闭环放大倍数Af的相对变化量，等于无反馈时放大网络放大倍数A的相对变化量的1/（1+AF）。换句话说，引入负反馈后，放大倍数下降为原来的1/（1+AF），但放大倍数的稳定性提高了（1+AF）倍。5.对失真的改善作用 图1引入负反馈后，将使放大电路的闭环电压传输特性曲线变平缓，线性范围明显展宽。在深度负反馈条件下， ，若反馈网络由纯电阻构成，则闭环电压传输特性曲线在很宽的范围内接近于直线，如图1中的曲线2所示，输出电压的非线性失真会明显减小。需要说明的是，加入负反馈后，若输入信号的大小保持不变，由于闭环增益降至开环增益的 ，基本放大电路的净输入信号输出信号也降至开环时的 ，显然，三极管等器件的工作范围变小了，其非线性失真也相应地减小了。为了去除工作范围变小对输出波形失真的影响，以说明非线性失真的减小是由负反馈作用的结果，必须保证闭环和开环两种情况下，有源器件的工作范围相同（输出波形的幅度相同），因此，应使闭环时的输入信号幅度加至开环时的 倍，如图1中的A、B两点。另外，负反馈只能减小反馈环内产生的非线性失真，如果输入信号本身就存在失真，负反馈则无能为力。6.改变输入电阻（1）串联负反馈使输入电阻增大图a是一个串联负反馈放大电路的示意图。由图可见，反馈信号与外加输入信号以电压形式求和，而且反馈电压Uf将削弱输入电压U的作用，使净输入电压Ui减小。可见，在同样的外加输入电压之下，输入电流将比无反馈时小，因此输入电阻将增大。在图a中，无反馈时的输入电阻为Ri = Ui/Ii引入串联负反馈后，输入电阻为Rif = U/Ii = Ui+Uf/Ii上式中的反馈电压Uf是净输入电压经放大网络放大，再经反馈网络以后的到的，即Uf = AFUi将上式带入上面Rif的表达式，可得 Rif = Ui+AFUi/Ii = (1+AF)Ri由此得出结论，引入串联负反馈后，放大电路的输入电阻将增大，成为无反馈时的（1+AF）倍。（2）并联负反馈使输入电阻减小在图b所示的并联负反馈放大电路的示意图中，反馈信号与外加输入信号以电流形式求和，净输入电流为Ii = I-If I = Ii+If则，说明在同样的输入电阻之下，输入电流将比无反馈时大，因此输入电阻将减小。在图b中，无反馈时的输入电阻为Ri = U/Ii引入并联负反馈后，输入电阻为Rif = U/I = U/Ii+If上式中的反馈电流If是净输入电流经放大网络和反馈网络后得到，即If = AFIi将上式带入Rif的表达式，可得Rif = U/Ii+AFIi = Ri/1+AF由上式分析可知，引入并联负反馈后，放大电路的输入电阻将减小，成为无反馈时的1/（1+AF）。另外，负反馈还有能抑制反馈环内的噪声和干扰等优点。工程中往往要求根据实际需要在放大电路中引入适当的负反馈，以提高电路或电子系统的性能。引入负反馈的一般原则如下：为了稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善放大电路的动态性能，应引入交流负反馈。要求提高输入电阻时，应引入串联负反馈；要求降低输入电阻时，应引入并联负反馈。根据负载对放大电路输出电量或输出电阻的要求决定是引入电压还是电流负反馈。若负载要求提供稳定的电压信号（输出电阻小），则应引入电压负反馈；若负载要求提供稳定的电流信号（输出电阻大），则应引入电流负反馈。在需要进行信号变换时，应根据4种类型的负反馈放大电路的功能选择合适的组态。例如，要求实现电流一电压信号的转换时，应在放大电路中引入电压并联负反馈。7.结束语负反馈放大电路是模拟电子技术中的重要内容之一，负反馈对电路的改善不仅仅在提高放大倍数的稳定和改善失真上，对其他方面也有改善，如展宽频带以及实际工作的要求改变电路的输入、输出电阻等。我们在做实验的过程中要善于思考和观察，以便发现实验中存在的不足。正确的实验方法直接关系到实验数据的准确性。还要将实验结果与理论值进行比较