模拟电路网络课件第三十三节负反馈对放大电路性能的影响解读 .pdfVIP

模拟电路网络课件第三十三节:负反馈对放大电路性能的影响

7.4负反馈对放大电路性能的影响

一、负反馈可提高增益的稳定性

在放大电路中引入负反馈，虽然会导致闭环增益的下降，但能使放大电路的许

多性能得到改善。例如，可以提高增益的稳定性，扩展通频带，减小非线性失

真，改变输入

放大电路的增益可能由于元器件参数的变化、环境温度的变化、

当放大电路中引入深度交流负反馈时，，即闭环增益几乎仅决定于

反馈网络。反馈网络通常由性能比较稳定的无源线性元件（如R、C等）组

成，因而闭环增益是比较稳定的。一般情况下，为了从数量上说明增益的稳定

程度，常用有、无反馈时增益的相对变化量的大小来衡量。用和分别

表示开环和闭环增益的相对变化量，此时用正实数A和F分别表示和的

模，则闭环增的表达式变为

对上式求导数得

（1）

（2）

将等式（2）两边分别除以，则得相对变化量形式，即

（3）

由式（3）可见，加入负反馈后，闭环增益的相对变化量为开环增益相对变化

量的，即闭环增益的相对稳定度提高了，愈大，即反馈越深，

越小，闭环增益的稳定性越好。

二、负反馈可扩大通频带

具有稳定闭环增益的作用，即引入负反馈后，由各种原因，包括信号频率的变

化引起的增益的变化都将减小。

为使分析简单，设反馈网络由纯电阻构成，而且基本放大电路在高频段和低频

段各仅有一个拐点，其高频增益的表达式为

式中为开环中频增益，为开环上限频率。

引入负反馈后，高频段闭环增益的表达式为

分子、分母同除以1+，得

式中为中频区闭环增益，为闭环上取

胜频率。

同理，可求出闭环下限频率为

由上述结果可见，引入负反馈后，中频闭环增益下降为，上限

频率扩展为，即通频带扩展到无反馈时的倍。

如果基本放大电路有多个拐点，且反馈网络又不是纯电阻网络时，问题就比较

复杂了，但是通频带展宽的趋势不变。

三、负反馈可减小非线性失真

三极管、场效应管等有源器件具有非线性的特性，因而由它们组成的基本放大

电路的电压传输特性也是非线性的，如图1中的曲线1所示。当输入正弦信号

的幅度较大时，输出波形就会产生非线性失真。

引入负反馈后，将使放大电路的闭环电压传输特性曲线变平缓，线性范围明显

展宽。在深度负反馈条件下，，若反馈网络由纯电阻构成，则闭环电

压传输特性曲线在很宽的范围内接近于直线，如图1中的曲线2所示，输出电

压的非线性失真会明显减小。

需要说明的是，加入负反馈后，若输入信号的大小保持不变，由于闭环增益降

至开环增益的，基本放大电路的净输入信号输出信号也降至开环时的

，显然，三极管等器件的工作范围变小了，其非线性失真也相应地减小

了。为了去除工作范围变小对输出波形失真的影响，以说明非线性失真的减小

是由负反馈作用的结果，必须保证闭环和开环两种情况下，有源器件的工作范

围相同（输出波形的幅度相同），因此，应使闭环时的输入信号幅度加至开环

时的倍，如图1中的A、B两点。另外，负反馈只能减小反馈环内产生

的非线性失真，如果输入信号本身就存在失真，负反馈则无能为力。

四、负反馈能抑制反馈环内噪声和干扰

对放大电路来说，噪声或干扰是有害的，下面介绍负反馈能抑制噪声的原理。

设在图1（a）中，增益为的放大电路的输入端，存在输入信号和噪声或

干扰电压①。此时电路的信－噪比为

为了提高电路的信