?負(fù)反饋放大電路的作用

　　在放大器中采用負(fù)反饋電路，其目的是為了改善放大器的工作性能，提高放大器的輸出信號質(zhì)量。在引入負(fù)反饋電路之后，放大器的增益 要比沒有負(fù)反饋時的增益小，但是可以改善放大器的許多性能，主要有四項：減小放大器的非線性失真、擴寬放大器的頻帶、降低放大器的噪聲和穩(wěn)定放大器的工作狀態(tài)。

　 ?正反饋和負(fù)反饋概念

　　放大器的信號傳輸都是從放大器的輸入端傳輸?shù)椒糯笃鬏敵龆?，但是反饋過程則不同，它是從放大器輸出端取出一部分輸出信號作為反饋信號，再加到放大器的輸入端，與原放大器輸入信號進行混合，這一過程稱為反饋。

　　1.反饋方框圖

　　如圖4-1所示是反饋方框圖。從圖中可以看出，輸入信號Ui從輸入端加到放大器中進行放大，放大后的輸出信號Uo其中的一部分加到下一級放大器中，另有一部分信號經(jīng)過反饋電路作為反饋信號UF，與輸入信號Ui合并，作為凈輸入信號VI加到放大器中。

　　圖1 反饋方框圖

　　2.反饋種類

　　反饋電路有兩種：正反饋電路和負(fù)反饋電路。這兩種反饋的結(jié)果（指對輸出信號的影響）完全相反。

　　3.正反饋概念

　　正反饋可以舉一個例子來說明，吃某種食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，這是正反過程。

　　如圖4-2所示正反饋方框圖，當(dāng)反饋信號UF與輸入信號Ui是同相位時，這兩個信號混合后是相加的關(guān)系，所以凈輸入放大器的信號UI比輸入信號Ui更大，而放大器的放大倍數(shù)沒有變化，這樣放大器的輸出信號Uo比不加入反饋電路時的大，這種反饋稱為正反饋。

　　圖2 正反饋方框圖

　　在加入正反饋之后的放大器，輸出信號愈反饋愈大（當(dāng)然不會無限制地增大，這一點在后面的振蕩器電路中介紹），這是正反饋的特點。正反饋電路在放大器電路中通常不用，它只是用于振蕩器中。

　　4.負(fù)反饋概念

　　負(fù)反饋也可以舉一例說明，一盆開水，當(dāng)手指不小心接觸到熱水時，手指很快縮回，而不是繼續(xù)向里面伸，手指的回縮過程就是負(fù)反饋過程。

　　如圖4-3所示是負(fù)反饋方框圖，當(dāng)反饋信號UF相位和輸入信號Ui的相位相反時，它們混合的結(jié)果是相減，結(jié)果凈輸入放大器的信號UI比輸入信號Ui要小，使放大器的輸出信號Uo減小，引起放大器電路這種反饋過程的電路稱為負(fù)反饋電路。

　　圖3 負(fù)反饋方框圖

　　5.反饋量

　　負(fù)反饋的結(jié)果使凈輸入放大器的信號變小，放大器的輸出信號減小，這等效成放大器的增益在加入負(fù)反饋電路之后減小了。當(dāng)負(fù)反饋電路造成的凈輸入信號愈小，即負(fù)反饋量愈大，負(fù)反饋放大器的增益愈小，反之負(fù)反饋量愈小，負(fù)反饋放大器的增益愈大。

　　正反饋也有同樣的正反饋量問題。

　 負(fù)反饋電路種類詳解

　　1．負(fù)反饋種類

　　四種負(fù)反饋電路

　　負(fù)反饋電路接在放大器的輸出端和輸入端之間，根據(jù)負(fù)反饋放大器輸入端和輸出端的不同組合形式，負(fù)反饋放大器共有下列四種電路：

　?。?）電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器電路。

　?。?）電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器電路。

　?。?）電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器電路。

　?。?）電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器電路。

　 負(fù)反饋電路分析方法

　　負(fù)反饋電路是初學(xué)者比較難學(xué)的電路之一，如果掌握了基本的電路分析方法和四種典型的負(fù)反饋電路工作原理，那學(xué)習(xí)將比較輕松。

　　1.瞬時信號極性分析法

　　對于負(fù)反饋電路工作原理的分析有特定的方法，即采用信號電壓瞬時極性分析法。如圖4-4所示是一種負(fù)反饋電路，以該電路為例介紹這種電路分析方法中。

　　圖4 瞬時信號極性分析法示意圖

　　2.電路分析說明

　　在采用瞬時信號極性分析法分析負(fù)反饋電路時，要注意以下幾點。

　　3.負(fù)反饋信號種類分析說明

　　在進行負(fù)反饋電路分析時，要分析出參加負(fù)反饋的信號種類，如是直流信號還是交流信號，對交流信號而言是低頻還是高頻信號，還是某一特定頻率的信號。

　　分析參加負(fù)反饋的信號種類時，主要是看負(fù)反饋電路特性和整個負(fù)反饋回路的特性，有這些回路特性決定了負(fù)反饋的種類，主要有下列幾種情況。

　　四種典型負(fù)反饋放大器

　　典型負(fù)反饋放大器的共有四種，其他負(fù)反饋放大器的電路會有一些變化，但都從本質(zhì)上離不開這四種典型電路，所以必須掌握這四種負(fù)反饋放大器工作原理。

　　電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器

　　如圖4-5所示是一級共發(fā)射極放大器，它也構(gòu)成了電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器。電路中，VT1是放大管，R1是集電極-基極負(fù)反饋偏置電阻 ，R2是集電極負(fù)載電阻，Ui是輸入信號，UO是輸出信號。由于這是一級共發(fā)射極放大器，所以VT1管集電極輸出信號電壓的相位與基極上輸入信號電壓相位相反。

　　圖 電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器

　　1.負(fù)反饋元件確定方法

　　根據(jù)接在放大器輸出端與輸入端之間的元器件可能是負(fù)反饋元器件這一判斷方法，從電路中可以看出，接在輸入端VT1管基極和輸出端VT1管集電極之間的元件有R1和C2兩個，所以這兩個元件有可能構(gòu)成負(fù)反饋電路。其他元器件都不是接在放大器的輸入端和輸出端之間，沒有構(gòu)成負(fù)反饋電路的可能，這樣分析負(fù)反饋電路時重點是R1和C2。

　　2.負(fù)反饋電阻R1分析

　　前面在基極偏置電路中已經(jīng)介紹，R1是VT1管的集電極-基極負(fù)反饋式偏置電阻。這里根據(jù)負(fù)反饋電路的分析方法來說明接入這一電阻R1后的電路負(fù)反饋過程。

　　關(guān)于這一負(fù)反饋電路還要說明以下幾點。

　　3.高頻負(fù)反饋電容C2分析

　　從電路中可以看出，在負(fù)反饋電阻R1上還并聯(lián)了一只容量很小的電容C2 ，對C2的負(fù)反饋過程分析同電阻R1的分析過程是一樣的，但電容器和電阻器的特性不同，所以這一電容的負(fù)反饋原理有所不同，主要說明以下幾點。

　　4.電壓負(fù)反饋判別方法

　　電路中R1和C2構(gòu)成的是電壓負(fù)反饋電路，因為這兩個元將放大器輸出的信號電壓反饋到放大器的輸入端，所以稱為電壓負(fù)反饋電路。

　　5.并聯(lián)負(fù)反饋判別方法

　　見圖4-5所示是并聯(lián)負(fù)反饋電路，由R1送過來的負(fù)反饋信號是與輸入信號Ui在基極并聯(lián)后加到三極管基極的，所以這是并聯(lián)負(fù)反饋電路。

　　根據(jù)電壓負(fù)反饋和并聯(lián)負(fù)反饋的判別方法可知，如圖4-5所示電路中的R1和C2構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。

　　4.2.2 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器

　　如圖4-8所示是一級共發(fā)射極放大器，R3構(gòu)成電流串聯(lián)負(fù)反饋電路。

　　圖4-8 電流串聯(lián)負(fù)反饋電路

　　R3是VT1發(fā)射極負(fù)反饋電阻，R3接在發(fā)射極回路中，而發(fā)射極是這一放大器輸入、輸出回路共用端，所以R3是接在放大器的輸入端和輸出端之間的，它有可能構(gòu)成負(fù)反饋電路。

　　1.負(fù)反饋電路分析

　　VT1發(fā)射極電流流過電阻R3后，在R3上產(chǎn)生電壓降，這一信號電壓降就是反饋信號電壓。

　　電阻R3上負(fù)反饋信號電壓與輸入信號相串聯(lián)，所以這是串聯(lián)負(fù)反饋電路。

　　【負(fù)反饋量提示】：

　　這種負(fù)反饋電路中，如果VT1發(fā)射極電流大小不變，負(fù)反饋電阻R3愈大，在R3上的負(fù)反饋信號電壓愈大，使VT1基極電流減小量愈大，即負(fù)反饋量愈大，放大器的增益愈小，反之則相反。電路中，由于直流和交流電流都流過了負(fù)反饋電阻R3，所以R3對直流和交流都存在負(fù)反饋作用。

　　2.接有旁路電容的發(fā)射極負(fù)反饋電阻電路

　　三極管發(fā)射極電阻構(gòu)成的是電流串聯(lián)負(fù)反饋電路，這一電路根據(jù)是否接有發(fā)射極旁路電容和該電容容量大小不同，有多種變形電路。

　　R1是發(fā)射極負(fù)反饋電阻，沒有接入C1時VT1發(fā)射極流出的直流電流和交流信號電流都流過R1到地，R1對直流和交流都存在負(fù)反饋作用。加入C1后R1只存在直流負(fù)反饋作用，因為交流信號電流沒有流過R1，所以R1對交流信號不存在負(fù)反饋作用。

　　從圖中可以看出，C1的容量為47?F，對于音頻放大器而言，該電容容量很大了，它對所有頻率音頻信號呈現(xiàn)很小的容抗，所以它能讓所有頻率的音頻信號通過。

　　判斷發(fā)射極電阻存在什么樣信號負(fù)反饋的方法是：

　　什么樣的電流流過發(fā)射極電阻，就存在什么樣信號電壓，便存在什么樣的負(fù)反饋，所以只要分析是什么樣的電流流過了發(fā)射極電阻即可。

　　3.部分發(fā)射極電阻加旁路電容電路

　　采用這種發(fā)射極電阻設(shè)計的目的是獲得更大的直流負(fù)反饋同時減小交流負(fù)反饋，因為交流負(fù)反饋量太大后，會使放大器的增益下降得太多。

　　【分析提示】：

　　對于這種多個發(fā)射極電阻串聯(lián)電路，分析哪只電阻是直流還是交流負(fù)反饋關(guān)鍵是看流過該電阻的電流是什么，如果只是直流電流流過該電阻，就是只有直流負(fù)反饋。如果除直流電流外還有交流電流流過該電阻，則該電阻存在交流和直流的雙重負(fù)反饋。

　　4.接有高頻旁路電容的發(fā)射極負(fù)反饋電阻電路

　　如果VT1管構(gòu)成的是高頻放大器（電路中的輸入端耦合電容容量減小幾百皮法），高頻放大器的工作頻率遠(yuǎn)高于音頻信號頻率，由于信號的頻率本身高，C2容量雖然只有1?F，但是容抗已經(jīng)很小，遠(yuǎn)小于發(fā)射極負(fù)反饋電阻R2，所有的高頻信號通過C2流到地線。加入了C2之后，R2沒有高頻信號負(fù)反饋作用，只存在直流負(fù)反饋。

　　【分析提示】：

　　通過這一電路的分析可知，在進行電路分析時有時不僅要了解是什么類型放大器，了解電路中元器件的特性，有時還需要了解元器件標(biāo)稱值的大小，否則電路分析不準(zhǔn)確，例如電路中同是1?F的電容C2，在不同工作頻率的放大器中所起的具體作用不同。對音頻信號而言，C2只對音頻信號中的高頻信號進行旁路;對于高頻放大器而言，則對所有的高頻信號旁路。

　　5.接有不同容量旁路電容的發(fā)射極電阻電路

　　6.判斷電流負(fù)反饋電路方法

　　電流負(fù)反饋電路判斷方法是這樣：如圖4-13所示，如果將放大器的輸出端對地交流短接后，放大器中負(fù)反饋仍然存在，那么是電流負(fù)反饋電路，否則就不是電流負(fù)反饋電路。

　　圖4-13 電流負(fù)反饋電路判斷方法示意圖

　　7.串聯(lián)負(fù)反饋電路判斷方法