2022-2023学年高二物理竞赛课件：负反馈对放大电路性能的改善

负反馈对放大电路性能的改善 负反馈对放大电路性能的改善 负反馈降低了增益，但换来了许多技术指标的提高 一、提高闭环增益的稳定性 放大器的增益会因环境的各种因素而发生变化，加了负反馈后会抑制这种变化，使其增益稳定。 假定信号在中频段，且反馈网络为纯电阻，故放大倍数 和反馈系数 都是实数。所以增益函数表达式为： 思考：不同的信号源内阻和负载大小的变化对负反馈效果的影响？ 微分得 两边同除Af后得 该式表明：放大器引入了负反馈后，其增益的相对变化量dAf/Af是无反馈时的1/（1+AF）。说明负反馈越深，放大倍数的稳定性越好。 二、改善放大器的非线性失真 非线性失真由器件的非线性特性引起。假定输入信号为正弦，经放大后产生了不对称的输出波形，即产生了失真了。 加了负反馈波形改善情况 无负反馈情况 非线性失真的定量分析： 由于非线性失真是信号大了之后引起，所以假定失真由末级引起，如图所示： 开环时： 闭环后：输出信号降低了，并为 模拟失真的信号 式子表明，有用信号 和失真信号部分 都下降为开环时的 。比较反馈效果应该在同一输出幅度下才有意义，所以应加大 使其反馈后的输出电压 和反馈前的 相等。 增大 后，上式变为： 式子表明，负反馈后，可以加大有用的输入信号，使损失部分得以补尝，而负反馈将失真部分的信号得到了抑制。 这里必须注意：信号本身的非线性，负反馈将无能为力。 三、抑制放大电路内部的温漂，噪声及干扰 如果噪声、干扰来自电路内部时，负反馈能起到抑制作用，这时只要加大有用信号，以提高信噪比（S/N）。 如果噪声、干扰混在有用信号中或来自电路外部，则负反馈无能为力。只能用屏蔽、隔离、滤波或消除干扰源等手段加以剔除。 四、展扩放大器的通频带 假定反馈网络为纯电阻，F为实数，且放大电路在低频段和高频段都只有一个转折频率（极点频率）。因此，高低频段频率特性的复数表达式分别为： 低频段 高频段 可见闭环后，上限频率展宽了。 加了负反馈后的高频段频率特性 可见闭环后，中频增益下降了。 加了负反馈后的低频段频率特性 其中 可见放大器引入负反馈后，上限频率升高了，下限频率降低了，因而使放大器的通频带扩展了，下图是负反馈使通频带展宽的波特图。 负反馈展宽通频带的波特图说明 $