22罗显涛的模电论文

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1、负反馈放大电路的性能及分析摘要放大电路工作时，在输入信号一定的情况下，由于各种原因（如直流电压源的波动、温度变化、干扰信号等）可引起输出量的变化（增大或减小），从而造成放大器的性能不稳定，并且还不能够得到所需要的理想电路。引入负反馈调节电路，可以减缓这种变化，保证性能稳定，而且负反馈还可以使得放大器性能按需要来改变。关键字：放大、负反馈、性能正文在电路中引入负反馈后，虽然降低了放大的倍数，但是换得的是对电路性能的改善，而且改善的程度都与反馈深度│1+AF│息息相关，下面分别进行详细的讨论。1.提高了电路放大倍数（即增益）的稳定性放大电路的增益可能由于元器件参数的变化

2、、环境温度的变化、电源的变化、负载大小的变化等因素的影响而不稳定，引入适当的负反馈之后，可以提高闭环增益的稳定性。为了更好地了解A、F，先给出不同反馈组态下的不同的放大倍数1.1四种负反馈组态的A、F之比较为了衡量放大电路饭放大倍数的稳定倍数，常采用有无反馈时的反馈倍数的变化来评定。如下图基本反馈放大电路所示，1.2反馈电路的结构图此时，闭环放大倍数的一般表达式为Af=A/(1+AF)对上式求微分，即dAf=[(1+AF)dA-AFdA]/(1+AF)2化简整理后可得上式表明，负反馈使闭环放大倍数的相对变化量减小为开环放大倍数相对变化量1/(1+AF)，即闭环增益的

3、相对稳定度提高了，反馈越深，即(1+AF)越大，dAf/Af越小，闭环增益的稳定性越好。例如dA/A=+10%时，设1+AF=100，则dAf/Af=+0.1%，即dAf/Af减小为dA/A的1/100。综上所述，放大电路中引入负反馈之后，使得由于各种原因（温度、器件、负载等变化）引起的放大倍数的变化程度减小了，放大电路的工作状态稳定了。不过，有两点值得注意：a.负反馈不能使输出量保持不变，只能使输出量趋于不变。b.不同类型的负反馈稳定的增益也不同。2.减小非线性失真多级放大电路中输出信号的幅度较大，在动态过程中，由于放大电路中放大器件（三极管、场效应管）特性的非线

4、性，使得输出波形产生非线性失真。而当输入信号的幅值越大时，其非线性失真就越厉害。引入负反馈后，当深度负反馈（1+AF）无穷大于1时，闭环增益近似为1/F，所以该电压放大电路的闭环电压传输特性近似为一条直线，如图所示。闭环时增益减小，线性度变好。1——开环特性 2——闭环特性2.1放大电路的传输特性曲线与1曲线相比，在输出电压幅度相同的情况下，斜率（增益）虽然变小，但增益因输入信号的大小而改变的程度却大为减小，即减小了非线性失真。值得注意的是，负反馈减小非线性失真是减小环内的失真，且与（1+AF）有关。2.扩展通频带以单级放大电力为例。单级放大电路的通频带宽度近似由上

5、限截止频率fH决定。假定无反馈时基本放大电路在高频段的放大倍数为A=Am/[1+j(f/fH)](1)其中，Am为基本放大电路的中频放大倍数。设反馈网络由电阻构成，既有F=F，引入负反馈后Af=A/(1+AF)=A/(1+AF)(2)把（1）式代入（2）式可得Af=Amf/[1+jf/(1+AmF)*fH](3)式中，Am=Am/(1+AmF)为闭环中频放大倍数。将式（1）与（3）比较可得fHl=(1+AF)fH(4)由上式可知，引入负反馈之后，放大电路的上限截止频率提高了AmF倍。用同样的方法可以推导，对于只有单个下限截止频率fL的无反馈放大器，在引入负反馈之后可

6、得fLf=fL/(1+AmF)(5)上式表明，引入负反馈之后，放大电路的下限截止频率减小了AmF倍。则引入负反馈之后的通频带为BW0.7=(1+AmF)*BW0.7(6)上式说明，引入负反馈放大电路之后的通频带展宽为无反馈时的（1+AmF）倍，由此可见，负反馈的反馈深度越深，通频带拓展的就越宽。2.抑制反馈环内噪声对放大电路用来说，噪声或干扰是有害的，而引入负反馈电路之后，可以是电路对噪声产生抑制作用。设在下图（a）的输入端，存在由该放大电路内部产生的折算到输入端的噪声或干扰电压。4.1信噪比开环放大电路图（a）4.2能提高信噪比的闭环放大电路图（b）此时的信噪比为

7、为了提高电路的信噪比，在（a）的基础上，例外的增益为的前置级，并认为该级为无噪声的，如图（b）所示，由此可得反馈系统输出电压的表达式为于是可得新的信噪比为它比原有的信噪比提高了倍。注意：若噪声或干扰来自反馈环外，则引入负反馈也无济于事。2.对输入电阻和输出电阻的影响在放大电路中引入不同的组态的反馈后，对输入电阻、输出电阻将产生不同的影响。根据实际工程中放大电路的特定要求，人们可以利用各种形式的负反馈来改变放大电路的输入电阻、输出电阻的数值。1）对输入电阻的影响反馈网络和基本放大器输入端的连接方式不同，将对输入电阻产生不同的影响，串联负反馈将增大输入电阻，而并联负