一、提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性
放大器的增益會(huì)因環(huán)境的各種因素而發(fā)生變化,加了負(fù)反饋后會(huì)抑制這種變化,使其增益穩(wěn)定。假定信號(hào)在中頻段,且反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻,故放大倍數(shù)和反饋系數(shù)都是實(shí)數(shù)。所以增益函數(shù)表達(dá)式為:,微分得,。兩邊同除af后得。
該式表明:放大器引入了負(fù)反饋后,其增益的相對(duì)變化量daf/af是無(wú)反饋時(shí)的1/(1+af)。說(shuō)明負(fù)反饋越深,放大倍數(shù)的穩(wěn)定性越好。
二、改善放大器的非線性失真
非線性失真由器件的非線性特性引起。假定輸入信號(hào)為正弦,經(jīng)放大后產(chǎn)生了不對(duì)稱(chēng)的輸出波形,即產(chǎn)生了失真了。
非線性失真的定量分析:由于非線性失真是信號(hào)大了之后引起,所以假定失真由末級(jí)引起,如圖所示:
開(kāi)環(huán)時(shí):,。
閉環(huán)后:輸出信號(hào)降低了,并為,。式子表明,有用信號(hào)和失真信號(hào)部分都下降為開(kāi)環(huán)時(shí)的 。比較反饋效果應(yīng)該在同一輸出幅度下才有意義,所以應(yīng)加大使其反饋后的輸出電壓和反饋前的相等。增大后,上式變?yōu)椋骸J阶颖砻?,?fù)反饋后,可以加大有用的輸入信號(hào),使損失部分得以補(bǔ)嘗,而負(fù)反饋將失真部分的信號(hào)得到了抑制。這里必須注意:信號(hào)本身的非線性,負(fù)反饋將無(wú)能為力。
三、抑制放大電路內(nèi)部的溫漂,噪聲及干擾
如果噪聲、干擾來(lái)自電路內(nèi)部時(shí),負(fù)反饋能起到抑制作用,這時(shí)只要加大有用信號(hào),以提高信噪比(s/n)。如果噪聲、干擾混在有用信號(hào)中或來(lái)自電路外部,則負(fù)反饋無(wú)能為力。只能用屏蔽、隔離、濾波或消除干擾源等手段加以剔除。
四、展擴(kuò)放大器的通頻帶
假定反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻,f為實(shí)數(shù),且放大電路在低頻段和高頻段都只有一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率(極點(diǎn)頻率)。因此,高低頻段頻率特性的復(fù)數(shù)表達(dá)式分別為, 高頻段:,低頻段:
加了負(fù)反饋后的高頻段頻率特性:
,
加了負(fù)反饋后的低頻段頻率特性:
其中,,可見(jiàn)放大器引入負(fù)反饋后,上限頻率升高了,下限頻率降低了,因而使放大器的通頻帶擴(kuò)展了,下圖是負(fù)反饋使通頻帶展寬的波特圖。
五、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響
1. 電壓反饋使輸出電阻減少。 電壓串聯(lián)假定反饋電路中信號(hào)單向化傳輸,取樣電路不取電流并無(wú)壓降;
2. 電流反饋使輸出電阻增加。
六、負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響
串聯(lián)反饋輸入電阻增加,;并聯(lián)反饋輸入電阻減少,無(wú)反饋時(shí),加了負(fù)反饋后,。輸入電流增加了,輸入電阻下降了,且為。