模擬電路網(wǎng)絡(luò)課件 第三十四節(jié):負反饋放大電路的分析方法

7.5? 負反饋放大電路的分析方法

一、深度負反饋條件下的近似計算

用 計算負反饋放大電路的增益比較精確但較麻煩。因為，要先求得開環(huán)增益 和反饋系數(shù)，就要先把反饋放大電路劃分為基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)，但這不是簡單地斷開反饋網(wǎng)絡(luò)就能完成的，而是既要除去反饋，又要考慮反饋網(wǎng)絡(luò)對基本放大電路的負載作用①。所以，通常從工程實際出發(fā)，利用一定的近似條件，即在深度負反饋條件下對閉環(huán)增益進行估算。一般情況下，大多數(shù)反饋放大電路，特別是由集成運放組成的放大電路都能滿足深度負反饋的條件。

根據(jù) 和的定義

，

在 中，若，則

，即

所以有

此式表明，當時，反饋信號 與輸入信號 相差甚微，凈輸入信號 甚小，因而有

對于串聯(lián)負反饋有 （虛短）， ；對于并聯(lián)負反饋有 （虛斷） 。利用“虛短”、“虛斷”的概念可以快速方便地估算出負反饋放大電路的增益或閉環(huán)電壓增益 。

二、負反饋放大電路的小信號模型分析法

前面討論了在深度負反饋的條件下，近似計算反饋放大電路的增益，并定性地分析了電路的輸入電阻和輸出電阻。這在工程上的近似方法中有其重要的意義，并可建立和熟悉某些重要的概念。

這里將介紹用負反饋放大電路的小信號模型分析、計算閉環(huán)增益、輸入電阻和輸出電阻的方法及步驟。具體步驟如下：

1．畫出反饋放大電路的小信號等效電路，其中包括基本放大電路的小信號等效電路和反饋網(wǎng)絡(luò)的等效電路。

（1）基本放大電路的小信號等效電路的畫法：

對于由分立元件（三極管和場效應(yīng)管）組成的基本放大電路，按第3、4章的方法處理；對于集成運放組成的基本放大電路，可按本節(jié)的LT_01中的方法處理。但應(yīng)注意，集成運放通常給出的參數(shù)為開環(huán)差模電壓增益AVO、輸入電阻ri和輸出電阻ro，而放大電路有四種類型（電壓放大、互阻放大、互導(dǎo)放大和電流放大），因此必須考慮這四種基本放大電路模型之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，這在緒論中已作過簡要介紹。

（2）反饋網(wǎng)絡(luò)的等效電路的畫法：

① 反饋網(wǎng)絡(luò)的主要作用是傳送反饋信號 到放大電路的輸入端（與 進行比較），因此反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端口有一個含內(nèi)阻的受控源 ，受控源的類型由交流反饋的類型決定，如是電壓串聯(lián)負反饋，則為 ；如是電流并聯(lián)負反饋，則 就是 等等。受控源的內(nèi)阻稱為反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出電阻，用rOF表示。求rOF的法則是，如是電壓反饋，則令放大電路的輸出節(jié)點短路（即令 ）；如是電流反饋，則令放大電路的輸出回路開路（令 ）。rOF體現(xiàn)了反饋網(wǎng)絡(luò)對放大電路輸入端的負載效應(yīng)。

② 雖然反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸作用（對輸入信號 的傳輸）可被忽略，但它對放大電路輸出端的負載效應(yīng)應(yīng)該保留，反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻riF體現(xiàn)了這個負載效應(yīng)。求riF的法則是，如是串聯(lián)反饋，則令放大電路的輸入回路開路（ ）；如是并聯(lián)反饋，則令放大電路的輸入節(jié)點對地短路（令 ）。

2．求反饋放大電路的增益

（1）求開環(huán)增益及反饋系數(shù)

由反饋放大電路的小信號等效電路求開環(huán)增益時，只要令反饋網(wǎng)絡(luò)等效電路中的受控源 即可。這樣處理符合從反饋放大電路中分離出基本放大電路（即開環(huán)狀態(tài)）的原則：既去掉反饋的作用，同時又保留了反饋網(wǎng)絡(luò)對基本放大電路輸入端和輸出端的負載效應(yīng)。

（2）由 ，求得

3．求反饋放大電路的輸入電阻Rif和輸出電阻Rof

由反饋放大電路的小信號等效電路求Rif和Rof的方法與第3章中介紹的方法一樣。