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负反馈对放大电路性能的影响探析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:由此可见,放大电路引入负反馈后,放大倍数要下降。3.工件材料工件材料的强度、硬度和导热系数对切削温度影响比较大。表2-14刀具常用的高速钢放大电路在工作中,若电源电压波动或周围环境温度变化,都会使输出电压发生变化,也就是说使放大倍数发生变化。

负反馈对放大电路性能的影响探析

1.降低放大倍数

图2-24b中,由于负反馈信号总是削弱原来的输入信号,使净输入信号变小,因此有

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我们把输出信号978-7-111-45883-8-Chapter02-60.jpg与净输入信号978-7-111-45883-8-Chapter02-61.jpg的比值称为开环放大倍数978-7-111-45883-8-Chapter02-62.jpg,即

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978-7-111-45883-8-Chapter02-64.jpg相当于将图2-24a中的反馈电路断开(开环),但同时考虑到该电路对输入、输出端的负载作用后的放大倍数。

同样,我们把反馈信号978-7-111-45883-8-Chapter02-65.jpg和输出信号978-7-111-45883-8-Chapter02-66.jpg的比值称为反馈系数978-7-111-45883-8-Chapter02-67.jpg,即

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它表示放大输出信号978-7-111-45883-8-Chapter02-69.jpg经反馈网络得到反馈信号978-7-111-45883-8-Chapter02-70.jpg的衰减程度。

我们把整个反馈放大器的输出信号978-7-111-45883-8-Chapter02-71.jpg和输入信号978-7-111-45883-8-Chapter02-72.jpg的比值称为闭环放大倍数978-7-111-45883-8-Chapter02-73.jpg,即

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把式(2-40)~式(2-42)先后代入式(2-43)中,则

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从而得到

978-7-111-45883-8-Chapter02-76.jpg

在式(2-44)中,若978-7-111-45883-8-Chapter02-77.jpg,那么可得到978-7-111-45883-8-Chapter02-78.jpg978-7-111-45883-8-Chapter02-79.jpg,接入的反馈是正反馈;若978-7-111-45883-8-Chapter02-80.jpg,那么可得出Af<A,接入的反馈是负反馈。因此,978-7-111-45883-8-Chapter02-81.jpg的值是衡量负反馈程度的一个重要指标,称为反馈深度。

由此可见,放大电路引入负反馈后,放大倍数要下降。

2.提高放大倍数的稳定性

放大电路在工作中,若电源电压波动或周围环境温度变化,都会使输出电压发生变化,也就是说使放大倍数发生变化。当交换晶体管时也会使放大倍数发生变化。为此,应该采取措施,提高放大倍数的稳定性。当输入信号一定时,引入电压负反馈,能使输出电压基本维持恒定,也就是说它们基本能维持放大倍数恒定,尤其是引入很深的负反馈时,即978-7-111-45883-8-Chapter02-82.jpg时,则放大倍数为(www.xing528.com)

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式(2-45)说明反馈度深度大时,放大电路的闭环放大倍数只取决于反馈系数,而与基本放大电路的放大倍数几乎无关。

因此,引入负反馈后放大倍数的稳定性获得提高。

3.减小非线性失真

由于放大电路中存在晶体管这种非线性器件,使输出波形失真。利用负反馈原理,使输出的信号作用于输入电路,可以在一定程度上纠正输出波形的失真。

图2-27a是没有负反馈的情况。假设放大电路对正弦波信号正半周的放大能力较强,则当放大电路输入端加上正弦信号ui,经过放大器放大后,输出信号产生了失真,即前半周较大,后半周较小。

引入反馈后如图2-27b所示,反馈信号也是前半周较大,后半周较小。由于反馈信号uf与原来输入信号ui是反相的,因此反馈信号对原来的输入信号起削弱作用,在前半周,削弱作用要强一些;在后半周,削弱作用要弱一些。这样,使得净输入信号变成前半周小而后半周大,再经过放大,就可使信号波形的失真情况得到补偿,从而改善了非线性失真的程度。

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图2-27 非线性失真的改善

4.改变输入电阻和输出电阻

(1)改变输入电阻 输入电阻是放大电路输入端的参数,输入电阻的改变主要取决于反馈信号与输入端连接的方式,而与输出端取出反馈信号的方法无关。

对于串联负反馈,由于反馈电压与输入电压相串联,而且削弱了输入电压,使净输入电压减小,所以输入电流减小,相当于输入电阻提高。

对于并联负反馈,由于在输入端并联了一条反馈支路,使输入电流增加,相当于输入电阻降低。

(2)改变输出电阻 输出电阻是放大电路输出端的参数,输出电阻的改变主要取决于反馈信号在输出端取出的方法,而与输入端的反馈电路连接方式无关。

对电压负反馈,它能够稳定输出电流,相当于输出电阻略有增大。

此外,负反馈对输入电阻和输出电阻影响的程度,都与反馈程度有关。反馈程度越深,影响也越大。

另外,放大电路引入负反馈后,还能提高电路的抗干扰能力,降低噪声,改善放大电路的频率响应等。实质上,这些都是降低放大倍数来换取放大电路各方面性能的改善,所以负反馈电路在电子电路中得到了极为广泛的应用。

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