负反馈放大电路的原理和应用

应当指出，反馈信号在放大器输入回路中是以电压形式还是电流形式出现，仅由其在放大器输入端的叠加方式是串联还是并联来决定，而与输出回路的取样方式无关。也就是说，无论是电压反馈还是电流反馈，它们的反馈信号在输入端都可能以串联并联两种方式中的一种与输入信号相叠加，这样，从输出端取样与输入端叠加综合考虑，实际的负反馈放大器可以有四种基本类型：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。

1.电压串联负反馈

图2-37（a）所示电路是一个电压串联负反馈放大器。它由两级放大电路构成，图中电阻R7和电容C3将第二级（VT2）的输出回路与第一级（VT1）的输入回路联系起来，R7、C3即为反馈元件。由于它们的存在，电路的输出电压uo的一部分被回送到了第一级放大器的输入回路中，从该电路的交流通路图2-37（b）中可以更清楚地看到这一点，反馈元件R7（C3在交流通路中视为短路不再出现）与R4组成了反馈电路，R4上的电压降uf即为反馈信号，忽略VT1的发射极电流ie1在R4上的压降，则反馈电压为：

由此式可见，反馈信号与输出电压成正比（或者当令uo＝0时，uf随之消失），故为电压反馈。从图2-37（b）中也可以看到，反馈信号uf与ui以串联方式连接在输入回路中，故为串联反馈。若将输入回路反馈节点（VT1的E极）对地短路，输入信号仍可加在放大电路上，从这一点也可判断其为串联反馈。按照瞬时极性法，设VT1基极输入信号瞬时极性为⊕，则经两极反相后传至VT2集电极为⊕，再经反馈元件C3、R7回传至VT1发射极亦为⊕，结果使VT1的净输入信号uBE＝ui-uf减小，因此这种反馈为负反馈。

图2-37　电压串联负反馈放大器

总体来讲，图2-37（a）所示电路是一个电压串联负反馈放大器。电压负反馈具有稳定输出电压的作用。其稳定过程如图2-38所示。

图2-38　电压负反馈稳定过程

可见，由于某种原因（这里是RL减小）导致输出电压下降的趋势，因负反馈而受到抑制，使输出电压基本稳定。

上述稳定输出电压的过程也说明，电压负反馈放大器具有恒压源的性质，即放大器的输出电阻因引入负反馈而减少了，这是电压负反馈的另一个重要特点。

总之，电压串联负反馈的输出电压uo是取样对象，反馈量以电压uf的形式串联在输入回路中，uf正比于输出电压uo。

2.电压并联负反馈

图2-39（a）所示电路是一个电压并联负反馈放大器。反馈元件为Rf，跨接在输出与输入回路之间，将放大器的输出电压引到输入回路中（三极管的基极），放大器的交流通路如图2-39（b）所示，由交流通路可以看出，反馈信号是以电流if的形式出现的，反馈电流为：

图2-39　电压并联负反馈放大器

通常uo≫uBE，所以if＝，可见反馈信号与输出电压成正比，故是电压反馈。若将输入回路中反馈节点（三极管B极）对地短路，则三极管的B、E被短路，使输入信号无法加进三极管放大电路，故为并联反馈，当然由反馈信号是以电流形式（if）在输入端与输入信号叠加，也可判定出为并联反馈。

根据瞬时极性法，设输入电压瞬时极性为⊕，由共射电路的反相作用，输出电压的瞬时极性为⊖，按图2-39（b）所设电流正方向，流过Rf反馈电流if（＝ii-iB）将增加，因而使净输入电流iB减少，故为负反馈，总体来讲，图2-39（a）所示电路是一个电压并联负反馈放大器。

电压负反馈之所以能够稳定输出电压，是因为反馈元件在输出回路取样的信号类型是电压，而与反馈信号在输入回路叠加时的出现形式是电压（串联叠加）还是电流（并联叠加）并无关系。反馈元件利用输出电压自身的变化对放大器进行自动调节，起到稳定输出电压的作用。

总之，电压并联负反馈的输出电压uo是取样对象，反馈量以电流if的形式并联在输入回路中，if正比于输出电压uo。(www.xing528.com)

3.电流串联负反馈

图2-40（a）所示电路是一个电流串联负反馈放大器，图中RE是反馈元件，它介于输入和输出回路之间构成联系，由图2-40（b）所示交流通路可以看出：

图2-40　电流串联负反馈放大器

反馈电压uf为：

uf＝REiE

由于io≈-iE，所以uf＝-REio。

可见，反馈电压与输出电流成正比，但以电压形式出现，令输出电压为零，反馈电压uf依然存在，因而是电流反馈。反馈电压在输入回路中与输入电压ui叠加，其差值uBE＝uiuf作为净输入送入放大器，因而是串联反馈。设某瞬时输入电压极性为⊕，引起iE增加，uf增加，uBE减少，故为负反馈。即这是一个电流串联负反馈放大器。

电流负反馈具有稳定输出电流的作用。其稳定过程如图2-41所示。

图2-41　电流负反馈稳定电流过程

可见，由于某种原因（这里是＝RC//RL减少）导致输出电流减小的趋势，因负反馈而受到抑制，使输出电流基本稳定。

上述稳定输出电流的过程也说明，电流负反馈放大器具有恒流源的性质，即放大器的输出电阻因引入负反馈而增大了，这是电流负反馈的另一个重要特点。

总之，电流串联负反馈的输出电流io是取样对象，反馈量以电压uf的形式串联在输入回路中，uf正比于输出电流io。

4.电流并联负反馈

图2-42（a）所示电路是一个电流并联负反馈放大器。图中Rf是反馈元件，它将第二级（VT2）的输出回路与第一级（VT1）的输入回路联系起来构成反馈。电路的交流通路如图2-42（b）所示。下面我们由交流通路导出反馈信号if与输出电流io（io＝-iE2）之间的关系。一般情况下，uE2≫uB1，即可认为uB1≈0，这样，if可以看成是iE2在Rf与RE2之间的分流，即

式中负号是考虑到在图中所设的正方向而得出的。可见，反馈电流与输出电流成正比，故为电流反馈。反馈信号if与原输入信号i1并联连接，故为并联反馈。设输入电压瞬时极性为⊕，由VT1的反相作用，其集电极电位即VT2基极电位降低，VT2的发射极电位亦降低，因而使反馈电流if增加，导致净输入电流iB减少，故为负反馈。总体来讲，这是一个电流并联负反馈放大器。

图2-42　电流并联负反馈放大器

总之，电流并联负反馈的输出电流io是取样对象，反馈量以电流if的形式并联在输入回路中，if正比于输出电流io。