負(fù)反饋放大電路的分析計算

發(fā)布時間:2024-03-19
1、利用關(guān)系式估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 通過前面的分析已經(jīng)知道,如果負(fù)反饋放大電路滿足|1+af|》1的條件,則其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)af可用下式表示:
(1)
上式表明,深負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)af近似于反饋系數(shù)f的倒數(shù),因此,只需求出f,即可得到af估算閉環(huán)放大倍數(shù)的過程十分簡單.
但是,上工中的af是廣義的放大倍數(shù),其含義和量綱與反饋的組態(tài)有關(guān)( 見表5-1),并非專指電壓放大倍數(shù)。也就是說,運用以上公式估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)是有條件的。
只有當(dāng)負(fù)反饋的組成是電壓串聯(lián)式時,式(1)中的af才代表閉環(huán)電壓放大倍數(shù),此時該式表示為
此時方可利用這個公式直接估算深負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。
 2、利用關(guān)系式xf≈xi估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 對于電壓串聯(lián)負(fù)反饋以外的其他三種負(fù)反饋組態(tài),即電壓并聯(lián)式、電流串聯(lián)式和電流并聯(lián)式反饋,由表可知,式(1)中的af分別成為auif、aiuf和aiif,它們的物理意義分別表示負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)轉(zhuǎn)移電阻、閉環(huán)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)和閉環(huán)電流放大倍數(shù)。因此,對于這三種組態(tài)的負(fù)反饋放大電路,如果利用式(1),則分別求出auif、aiuf或aiif后再經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能得到auuf,而不能簡單、直接地求得閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。此時,可以根據(jù)深負(fù)反饋的特點,采用其他更為簡捷的估算方法。
當(dāng)滿足深負(fù)反饋條件時,由式(1)可知
上式中的af劃閉環(huán)放大倍數(shù),根據(jù)定義,af等于輸出信號與外加輸入信號之比,由此可知,在深負(fù)反饋條件下,放大電路的反饋xi與外加輸入信號xi基本上相等。 當(dāng)滿足深負(fù)反饋條件時,因1+af》1,故回路增益的值|af|很大,通常也能滿足|af|》1。由圖1可見,xf=afxi,此時只需要很小的凈輸入信號xi,此時只需很小的凈輸入信號xi,即可得到很大的xf,使得xf≈xi。負(fù)反饋愈深,回路增益的值|af|愈大,則xf與xi愈接近相等,xi也愈趨近于零。
對于任何組態(tài)的負(fù)反饋放大電路,只要滿足深負(fù)反饋的條件,都可以利用的xf≈xi特點,直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。
但是,對于不同組態(tài)的負(fù)反饋,式(3)中的xf和xi各自代表不同的電量。對于串聯(lián)負(fù)反饋,反饋信號與輸入信號以電壓的形式求和,因此xf和xi是電流量。所以,式中(3)可以分別表示成為以下兩種形式:
串聯(lián)負(fù)反饋: uf≈ui(5)
關(guān)聯(lián)負(fù)反饋: uf≈ui(6)
由此可知,在估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)之前,必須首先判斷負(fù)反饋的組態(tài)是串聯(lián)負(fù)反饋還是關(guān)聯(lián)反饋,以便在以上兩者中選擇一個適當(dāng)?shù)墓?,再根?jù)放大電路的實際情況,列出uf≈ui(if≈ii)的表達式,然后直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。
由上分析可知,在深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)電壓放大倍數(shù)的估算比較簡單。但是對閉環(huán)輸入電阻電阻rif和輸出電阻rof,并沒有類似的簡單的估算辦法。在理想情況下可以認(rèn)為
深度串聯(lián)負(fù)反饋:rif→∞
深度并聯(lián)負(fù)反饋:rif→0
深度電壓負(fù)反饋:rof→0
深度電流負(fù)反饋:rof→∞
但上述r和r系數(shù)指反饋環(huán)路內(nèi)輸入電阻和輸出電阻。在估算深度串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電阻時,如有電阻不包括的反饋環(huán)路之內(nèi),例如基極電阻r,則理想情況下總的閉環(huán)輸入電阻為
rif=rif∥rb≈rb
在估算深度電流負(fù)反饋輸出電流時,如有電阻(例如集電極負(fù)載電阻rc)為包括不反饋環(huán)路之內(nèi),則理想情況下總的閉環(huán)輸出電阻為
rof=rof∥rc≈rc
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