什么是負(fù)反饋？晶體管負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的推導(dǎo)

以下內(nèi)容中，小編將對(duì)晶體管負(fù)反饋放大電路的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)晶體管負(fù)反饋放大電路的了解，和小編一起來(lái)看看吧。

一、負(fù)反饋

1、負(fù)反饋的工作原理

負(fù)反饋的實(shí)現(xiàn)：在放大電路中，負(fù)反饋的實(shí)現(xiàn)通常通過(guò)在輸出端和輸入端之間引入一個(gè)反饋網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。反饋網(wǎng)絡(luò)可以是一個(gè)電阻、電容或者電感等元件。

負(fù)反饋的傳遞函數(shù)：負(fù)反饋的傳遞函數(shù)可以通過(guò)開環(huán)增益和反饋系數(shù)來(lái)計(jì)算。開環(huán)增益是指放大電路在沒(méi)有負(fù)反饋的情況下的增益，而反饋系數(shù)是指反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的比值。

負(fù)反饋的穩(wěn)定性條件：為了保證放大電路的穩(wěn)定性，負(fù)反饋的傳遞函數(shù)必須滿足一定的條件，即相位裕度和增益裕度。

2、負(fù)反饋的優(yōu)點(diǎn)

降低非線性失真：負(fù)反饋可以有效地抑制放大電路的非線性失真，提高放大電路的線性度。

提高穩(wěn)定性：負(fù)反饋可以減小放大電路的增益波動(dòng)，提高放大電路的穩(wěn)定性。

擴(kuò)展帶寬：負(fù)反饋可以增加放大電路的帶寬，提高放大電路的頻率響應(yīng)。

減小噪聲：負(fù)反饋可以減小放大電路的噪聲，提高放大電路的信噪比。

減小溫度漂移：負(fù)反饋可以減小放大電路的溫度漂移，提高放大電路的可靠性。

3、負(fù)反饋的缺點(diǎn)

降低增益：引入負(fù)反饋會(huì)降低放大電路的增益。

引入相位失真：在某些情況下，負(fù)反饋可能會(huì)引入相位失真。

增加電路復(fù)雜度：引入負(fù)反饋會(huì)增加放大電路的復(fù)雜度，增加設(shè)計(jì)和調(diào)試的難度。

二、晶體管負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的推導(dǎo)

我們假設(shè)的電路在沒(méi)有負(fù)反饋的時(shí)候，電路增益為A(也稱為開環(huán)增益，或者裸增益，等于各極增益的乘積)。實(shí)際放大倍數(shù)Av可以表示為：

這個(gè)公式可以推導(dǎo)出來(lái)，但推導(dǎo)的過(guò)程沒(méi)有這么重要，我簡(jiǎn)單記錄在這里，不理解也沒(méi)有關(guān)系，因?yàn)楹筮吺褂玫竭\(yùn)算放大器的時(shí)候，“虛斷”與“虛短”結(jié)合，即便不理解推導(dǎo)過(guò)程也不影響使用。

以下的所有推導(dǎo)過(guò)程都只考慮交流通路，因?yàn)榉糯蟮谋緛?lái)就是交流信號(hào)。

設(shè)輸入信號(hào)Vi，輸出信號(hào)為Vo，開環(huán)增益為A，實(shí)際增益為Av，其中 Av= Vo/Vi

分析R4與R5的連接點(diǎn)，電流的關(guān)系

電阻R4是反饋電阻，流過(guò)R4的電流i2可以表示為：

流過(guò)R5的電流i3可以表示為：

對(duì)于R4與R5連接點(diǎn)的電流情況分析，可知：

i1的理解比較麻煩，要假設(shè)電路是開環(huán)工作，沒(méi)有負(fù)反饋，當(dāng)輸出電壓為Vo的時(shí)候，應(yīng)該輸入的電壓為Vi’。

Vi’=Vo/A

這個(gè)假想的輸入電壓在到達(dá)R4與R5的連接點(diǎn)的時(shí)候，感受到的電阻就是R4//R5

i1=(Vo/A)/(R4×R5/(R4+R5))

所以

Vi/R5=(Vo-Vi)/R4+(Vo/A)×((R4+R5)/(R4×R5))

整理成Vo/Vi的格式得到：

實(shí)用的放大倍數(shù)公式

R4是反饋電阻，令β=R5/(R4+R5)，那么放大倍數(shù)可以表示為：

β表示有多少輸出返回到了輸入，稱為反饋率。上述公式是非常重要的一個(gè)公式，不僅適用于此處的晶體管負(fù)反饋放大，也??能夠應(yīng)用到運(yùn)算放大器中。如果認(rèn)為開環(huán)增益A非常大，那么反饋率幾乎就是放大倍數(shù)的倒數(shù)：

注意，前提是開環(huán)增益A非常大。因此電路設(shè)計(jì)中，要時(shí)刻注意，想辦法讓開環(huán)增益盡可能的大一些。

不難看出，省略的是上述公式中的i1，因?yàn)锳很大，Vo一定，所以Vi’很小，所以就把i1忽略了。這也是使用運(yùn)放芯片時(shí)所謂的“虛斷”。認(rèn)為由于i1這個(gè)電流太小所以忽略。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)晶體管負(fù)反饋放大電路的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。