一.电压串联负反馈:
图Z0303(a)为两级电压串联负反馈放大电路,图(b)是它的交流等效电路方框图。
1.反馈类型的判断
(1)找出联系输出回路与输入回路的反馈元件。
图Z0303(a)中Rf、Cf、Re1是联系输出回路与输入回路的元件,故Rf、Cf、Re1是反馈元件,它们组成反馈网络,引入级间反馈。
(2)判断是电压反馈还是电流反馈。
可用两种方法来判别,一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端,故为电压反馈;二是令Uo = 0,因Uf由Rf、Re1 对Uo分压而得,故Uf= 0反馈消失,所以为电压反馈;
(3)判别是串联反馈还是并联反馈。
由图Z0303(a)可以看出:Ube = Ui - Uf 即输入端反馈信号与输入信号以电压形式相迭加,故为串联反馈,也可令Ui=0,此时Uf仍能作用到放大电路输入端,故为串联反馈;还可以根据反馈信号引至共射电路发射极则为串联反馈。
(4)判别反馈极性。
假定Ui为+,则经两级共射电路放大后,Uo为+,经Rf与Re1 分压得到的Uf也为+,结果使得放大电路有效输入信号减弱,故为负反馈。
综上判断结果、该电路为电压串联负反馈放大电路。
2、反馈对输出电量的稳定作用
放大电路引入电压负反馈后,能够使输出电压稳定。
任何外界因素引起输出电压不稳时,输出电压的变化将通过反馈网络立即回送到放大电路的输入端,并与原输入信号进行比较,得出与前一变化相反的有效输人信号,从而使输出电压的变化量得到削弱,输出电压便趋于稳定。
可见,负反馈使放大电路具有了自动调节能力。
电压负反馈能够稳定输出电压。
3、信号源内阻对串联反馈效果的影响
由上面的讨论可见,对串联反馈Ube = Ui - Uf ,显然,UI越稳定,Uf 对Ube 的影响就越强,控制作用就越灵敏。
当信号源内阻Rs = 0时,信号源为恒压源,Us就为恒定值,则Uf的增加量就全部转化为Ube 的减小量,此时,反馈效果最强。
因此,串联反馈时,Rs 越小越好,或者说串联反馈适用于信号源内阻Rs 小的场合。
4、放大倍数及反馈系数的含义
对电压串联负反馈电路, Xi = Ui, Xo = Uo,Xf = Uf 故:
AUf、FU,分别称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数。
图Z0306(a)为电压并联负反馈放大电路,图(b)是它的交流等效电路方框图。
由图(b)可见,基本放大电路与反馈网络在输出、输入端都是并联的,故为电压并联反馈;又因Ui为 + 时,UO为+,流过Rf 的电流如图中箭头方向所示,其结果使Ib=Ii -I f减小,故为负反馈。
当某种因素(如β或RL变化)引起输出电压变化时,通过反馈将产生如下自动调节过程:
RL ↑→UO↑→I f↑→ Ib↓→ UO↓
结果使输出电压趋于稳定。
对电压并联负反馈放大电路:
Xi = Ii, Xf = If,XO = UO ,故:
Arf、Fg分别称为闭环互阻放大倍数和互导反馈系数。
通过以上基本类型负反馈放大电路的讨论,应当明确:电压负反馈具有稳定输出电压的作用,电流负反馈具有稳定输出电流的作用,而同一个电路中,如果负载是变化的,要想同时实现电压和电流的稳定是不可能的。
此外,串联负反馈适用于信号源内阻较小的场合,而并联反馈则适用于信号源内阻较大的场合。
熟悉了这些后,就可以根据实际需要选择适当的反馈形式。
图Z0305(a)是电流串联负反馈放大电路,图(b)是它的交流等效电路方框图。
采用与前两例类似的分析方法即可对该电路进行分析。
图中Re是反馈元件,它构成反馈网络,由图(b)可以看出,反馈网络与基本放大电路在输出端串联,故为电流反馈,反馈网络与基本放大电路在输入端串联,故为串联反馈,假定UI的瞬时极性为+ ,则Uf的极性为-,结果使放大电路有效输入信号减弱,故为负反馈。
由于引入了电流负反馈,当某种因素引起输出电流发生变化时,电路通过反馈网络将产生如下自动调节过程:
RL ↓→IO↑→Uf↑→Ube↓→ IO↓
结果使IO趋于稳定。
应当注意的是,负载发生变化时,通过负反馈稳定输出电流和稳定输出电压是矛盾的。
上述过程表明了这一点,即当IO 趋于稳定时,UO = IO RL却减小了,也就是说UO 的不稳定性加剧了。
如果电路中RL 稳定不变,则稳定输出电流与稳定输出电压效果是相同的,此时区分电压反馈和电流反馈也就没有意义了。
对电流串联负反馈放大电路,XI = UI, Xf = Uf ,XO =IO ,故:
Agf、Fr分别称为闭环互导放大倍数和互阻反馈系数。
四.电流并联负反馈:
图Z0304(a)是两级电流并联负反馈电路,图(c)是它的交流等效电路方框图。
1、反馈类型的判断
(1)找反馈元件。
由图可见,R f、Re2是联系输出回路和输入回路的元件,故为反馈元件,由它们组成反馈网络。
(2)判断是电压反馈还是电流反馈。
因反馈信号取自非电压输出端,故为电流反馈。
(3)判断是串联反馈还是并联反馈。
因反馈信号引至共射电路的基极,故为并联反馈。
(4)判断反馈极性。
假定Ui为 +(对地),经两级共射电路放大后Ue2为 - ,则通过Rf的电流I f的方向如图(c)中所示,它对Ii起了分流作用,从而使有效输入信号减弱,故为负反馈。
综上判断结果,该电路为电流并联负反馈放大电路。
2、反馈对输出电量的稳定作用
当Ii一定,由于某种原因(如β或RL变化)引起输出电流发生变化时,则通过反馈网络R f、Re2的作用将产生如下自动调节过程:
β2 ↑→Io(Ie2)↑→I f↑→ Ib↓→ Io↓
其效果使输出电流趋于稳定。
可见,电流负反馈能够稳定输出电流。
3、信号源内阻对并联反馈效果的影响
对并联负反馈,有Ib = Ii - I f,若信号源内阻 RS = ∞,则Ii恒定,I f的增加量全部转化为Ib的减小量,反馈效果最强;若RS 较小,则随着I f 的增加,Ii 也有所增加,Ib 的减小量被缩减,负反馈效果减弱。
因此,并联负反馈适用于信号源内阻RS大的场合。
4、放大倍数和反馈系数的含义
电流并联负反馈电路中,XI 、 Xo 、Xf 等均为电流量,故:
AIf、FI分别称为闭环电流放大倍数和电流反馈系数。