4.2 負反饋放大電路的組態(tài)

從上面所舉的例子中,我們可以發(fā)現(xiàn),即使同是負反饋,但反饋的連接方式也各有不同.從輸入端看,有的反饋通路與輸入信號連于同一節(jié)點,如圖所示,有的則引回到不同的節(jié)點,如圖所示;從輸出端看,有的反饋通路直接從輸出端引回來,如圖所示,有的則不然,如圖所示.不同的連接方式對于電路的影響是不一樣的,研究各種不同的連接方式所起的作用,才能進一步掌握負反饋電路性能的特點,為今后在實際工作中正確地選擇負反饋電路或根據(jù)需要引入合理的負反饋打下基礎(chǔ).為了弄清它們的連接關(guān)系,我們從網(wǎng)絡(luò)的連接方式來分析.分析是針對變化量進行的.當我們只考慮一個反饋通路的作用時,我們把這個反饋通路看成一個雙口網(wǎng)絡(luò),把其余的放大電路看成另一個雙口網(wǎng)絡(luò),它們的連接方式如圖所示.反饋網(wǎng)絡(luò)通過采樣網(wǎng)絡(luò)與放大電路的輸出回路連接.常見的采樣網(wǎng)絡(luò)有兩種:一種是并聯(lián)連接,一種是串聯(lián)連接.反饋網(wǎng)絡(luò)通過求和網(wǎng)絡(luò)與放大電路的輸入回路連接,常見的連接方式也有并聯(lián)和串聯(lián)兩種.還有較復(fù)雜的采樣網(wǎng)絡(luò)或求和網(wǎng)絡(luò),這里只討論上述四種連接方式.下面依次進行分析.

4.2.1 電壓并聯(lián)負反饋電路

一.連接方式電壓并聯(lián)負反饋的連接方式和實際電路分別如圖所示.其中A表示放大電路的放大倍數(shù),F表示反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù).具體的含義在后面介紹.采樣網(wǎng)絡(luò)是并聯(lián)方式,又稱為電壓采樣;求和網(wǎng)絡(luò)也是并聯(lián)連接,所以通稱這種接法為電壓并聯(lián)式.下面分別討論電壓采樣和并聯(lián)求和的特點.

二.電壓負反饋電路的特點

負反饋電路中,若采樣網(wǎng)絡(luò)是電壓采樣方式,通稱為電壓負反饋電路.它的特點就是反饋信號與輸出電壓成比例,也可以說電壓反饋是將輸出電壓的一部分或全部按一定方式反饋到輸入回路.既然反饋量與輸出電壓成比例,那么我們可以利用這個特點來判斷一個負反饋電路是不是電壓負反饋電路.對于電壓負反饋來說,若輸出電壓變化為零,則反饋量也為零,即沒有反饋了.因此我們可以假設(shè)Uo=0,看反饋是否還存在,若此時反饋不存在了,則是電壓負反饋.從如圖所示電路也可以看出,若輸出短路則反饋電流If與輸出無關(guān),即反饋不存在了,所以是電壓負反饋電路.

三.并聯(lián)負反饋電路的特點

并聯(lián)負反饋是指求和網(wǎng)絡(luò)為并聯(lián)方式的負反饋.從圖中可以看到并聯(lián)反饋適于用電流求和的方式來反映反饋對輸入信號的影響.我們記輸入電流為Ii,放大電路的輸入電流為Ii'(通稱為凈輸入電流),反饋網(wǎng)絡(luò)的電流為If(通稱為反饋電流),電流的方向如圖所示.可以得到這三個電流之間的關(guān)系是

Ii'=Ii-If

此式說明,當輸入電流一定時,反饋電流越大(反饋越強),則放大電路得到的凈輸入電流越小.從圖中還可以發(fā)現(xiàn),若信號源是一個恒壓源(即圖中的Rs=0),則Ii'與If無關(guān),反饋信號將不起作用;而信號源若是一個恒流源(即圖中的Ii),則反饋的影響最大.換句話說,信號源內(nèi)阻越大,并聯(lián)反饋的作用越強.在前面舉例的電路中,屬于并聯(lián)負反饋電路的有如圖所示電路中的第二級本級反饋和級間反饋.

四.電壓并聯(lián)負反饋電路中的各個參量

根據(jù)前面的分析,電壓并聯(lián)負反饋電路中與采樣相聯(lián)系的輸出量用電壓表示,輸入量及反饋量用電流表示.因此,我們定義此時的放大倍數(shù)為

Aui=Uo/Ii'

反饋系數(shù)為

Fiu=If/Uo

F越大表示反饋越強.Aui是電阻量綱,Fiu是電導(dǎo)量綱.

4.2.2 電壓串聯(lián)負反饋電路

一.連接方式

電壓串聯(lián)負反饋電路的連接方式和實際電路分別如圖所示.采樣網(wǎng)絡(luò)仍為并聯(lián)的電壓采樣,求和網(wǎng)絡(luò)為串聯(lián)連接方式.電壓采樣的特點在前面已經(jīng)分析過了,這里再討論一下串聯(lián)求和電路的特點.

二.串聯(lián)負反饋電路的特點

串聯(lián)負反饋是指求和網(wǎng)絡(luò)為串聯(lián)方式的負反饋.從圖中可以看到串聯(lián)反饋適于用電壓求和的方式來反映反饋對輸入信號的影響.我們記輸入電壓為Ui,放大電路的凈輸入電壓為Ui',反饋電壓為Uf,電壓極性如圖所示.可以得到它們的關(guān)系是

Ui'=Ui-Uf

當Ui一定時,Uf越大(反饋越強),則Ui'越小.與并聯(lián)反饋類似,我們可以看到,若信號源是內(nèi)阻Rs很大的電壓源Us,則凈輸入電壓Ui'不僅與反饋電壓Uf有關(guān),而且與Rs,Ii有關(guān),當Rs很大時(即接近恒流),反饋部分的影響將不顯著.反之,當信號源內(nèi)阻越小時,串聯(lián)負反饋的效果越明顯.

三.電壓串聯(lián)負反饋電路中的各個電量

電壓串聯(lián)負反饋電路的輸出量,輸入量和反饋量都是電壓.所以定義放大倍數(shù)為

Auu=Uo/Ui'

反饋系數(shù)為

Fuu=Uf/Uo

這兩個量都是無量綱的.

4.2.3 電流并聯(lián)負反饋電路

一.連接方式

電流并聯(lián)負反饋電路的連接方式和實際電路分別如圖所示.采樣網(wǎng)絡(luò)是串聯(lián)采樣方式,也稱為電流采樣;求和網(wǎng)絡(luò)是并聯(lián)連接方式.并聯(lián)求和電路的特點前面已介紹了,這里討論電流采樣電路的特點.

二.電流負反饋電路的特點

采樣網(wǎng)絡(luò)為串聯(lián)電流采樣的負反饋電路,也稱為電流負反饋電路.它的特點是反饋信號與輸出電流成比例.也可以說電流反饋是將輸出電流Io的一部分或全部按一定方式反饋到輸入回路.以如圖所示電路為例,當我們設(shè)Uo=0(即將RL短路)時,反饋依然存在;若設(shè)Io=0(即將RL開路),則沒有反饋了.可見這

個電路的反饋是電流反饋.

三.電流并聯(lián)負反饋電路的各個參量

電流并聯(lián)負反饋電路中與采樣相聯(lián)系的輸出量及凈輸入量和反饋量都是電流.所以放大倍數(shù)為

Aii=Io/Ii'

反饋系數(shù)為

Fii=If/Io

這兩個量都是無量綱的.

4.2.4 電流串聯(lián)負反饋電路

電流串聯(lián)負反饋電路的連接方式和實際電路分別如圖所示.采樣網(wǎng)絡(luò)為電流串聯(lián)采樣,求和網(wǎng)絡(luò)為串聯(lián)連接方式.它們各自的特點在前面都已經(jīng)介紹過了.同理,電流串聯(lián)負反饋電路中與采樣相聯(lián)系的輸出量是電流,輸入量和反饋量是電壓.所以放大倍數(shù)為

Aiu=Io/Ui'

反饋系數(shù)為

Fui=Uf/Io

它們分別是電導(dǎo)量綱和電阻量綱.以上我們分析了負反饋放大電路中常見的四種組態(tài)(即四種不同的連接方式).由于組態(tài)不同,輸出量,輸入量和反饋量可以是電壓或電流,因此放大倍數(shù)和反饋系數(shù)也隨之改變.在以后的分析中要注意這一情況。

擴展閱讀：放大電路反饋類型的判別方法【圖表】