040 深度负反馈如何影响放大器的参数?
运放在理想条件下,开环增益无穷大,只要引入负反馈即认为是深度负反馈。在实际应用中,一般运放的开环增益也在10 4 以上,很难比较深度负反馈对运放参数的影响。因此,下面采用晶体管构成的二级放大电路来说明深度负反馈对放大器参数的影响(见图1-1和图1-2)。
图1-1 二级晶体管开环放大电路
图1-2 加入深度负反馈的电路二级晶体管放大电路
1.理论分析
交流放大条件下:
所以,此电路的开环增益: A U = A U1 A U2
输入电阻: R i = R 1 // R 3 //( r be +(1+ β ) R 4 )
输出电阻: R o = R 6 // R L
引入电压串联负反馈:
在深度负反馈下(反馈深度: D = AF >> 1)
2.仿真实验验证
图1-3~图1-5分别给出了开环增益、输入电阻和输出电阻的测量电路仿真与结果图。由于在仿真条件下,电压表和电流表都是理想的,并且其精度也是相当高的,所以采用最简单的伏安法测量输入输出电阻。
图1-3 开环增益的测量电路的仿真与结果图
图1-4 开环输入电阻的测量
图1-5 开环输出电阻的测量
图1-6给出了增益稳定性的测量电路仿真与结果图:对比有无反馈时测量输入信号增加60%前后的增益变化。
图1-6 增益稳定性的测量
加入电压串联负反馈前后放大器主要参数的对比如表1-1所示。
表1-1 加入电压串联负反馈前后放大器主要参数的对比
实验表明,加入电压串联深度负反馈后:
(1)闭环放大倍数虽然变小,但是稳定了放大倍数;
(2)提高输入电阻,从信号源获得更大的信号幅值;
(3)降低输出电阻,提高带负载能力。