什么是负反馈？晶体管负反馈放大电路放大倍数的推导

以下内容中，小编将对晶体管负反馈放大电路的相关内容进行着重介绍和阐述，希望本文能帮您增进对晶体管负反馈放大电路的了解，和小编一起来看看吧。

一、负反馈

1、负反馈的工作原理

负反馈的实现：在放大电路中，负反馈的实现通常通过在输出端和输入端之间引入一个反馈网络来实现。反馈网络可以是一个电阻、电容或者电感等元件。

负反馈的传递函数：负反馈的传递函数可以通过开环增益和反馈系数来计算。开环增益是指放大电路在没有负反馈的情况下的增益，而反馈系数是指反馈信号与输入信号的比值。

负反馈的稳定性条件：为了保证放大电路的稳定性，负反馈的传递函数必须满足一定的条件，即相位裕度和增益裕度。

2、负反馈的优点

降低非线性失真：负反馈可以有效地抑制放大电路的非线性失真，提高放大电路的线性度。

提高稳定性：负反馈可以减小放大电路的增益波动，提高放大电路的稳定性。

扩展带宽：负反馈可以增加放大电路的带宽，提高放大电路的频率响应。

减小噪声：负反馈可以减小放大电路的噪声，提高放大电路的信噪比。

减小温度漂移：负反馈可以减小放大电路的温度漂移，提高放大电路的可靠性。

3、负反馈的缺点

降低增益：引入负反馈会降低放大电路的增益。

引入相位失真：在某些情况下，负反馈可能会引入相位失真。

增加电路复杂度：引入负反馈会增加放大电路的复杂度，增加设计和调试的难度。

二、晶体管负反馈放大电路放大倍数的推导

我们假设的电路在没有负反馈的时候，电路增益为A(也称为开环增益，或者裸增益，等于各极增益的乘积)。实际放大倍数Av可以表示为：

这个公式可以推导出来，但推导的过程没有这么重要，我简单记录在这里，不理解也没有关系，因为后边使用到运算放大器的时候，“虚断”与“虚短”结合，即便不理解推导过程也不影响使用。

以下的所有推导过程都只考虑交流通路，因为放大的本来就是交流信号。

设输入信号Vi，输出信号为Vo，开环增益为A，实际增益为Av，其中 Av= Vo/Vi

分析R4与R5的连接点，电流的关系

电阻R4是反馈电阻，流过R4的电流i2可以表示为：

流过R5的电流i3可以表示为：

对于R4与R5连接点的电流情况分析，可知：

i1的理解比较麻烦，要假设电路是开环工作，没有负反馈，当输出电压为Vo的时候，应该输入的电压为Vi’。

Vi’=Vo/A

这个假想的输入电压在到达R4与R5的连接点的时候，感受到的电阻就是R4//R5

i1=(Vo/A)/(R4×R5/(R4+R5))

所以

Vi/R5=(Vo-Vi)/R4+(Vo/A)×((R4+R5)/(R4×R5))

整理成Vo/Vi的格式得到：

实用的放大倍数公式

R4是反馈电阻，令β=R5/(R4+R5)，那么放大倍数可以表示为：

β表示有多少输出返回到了输入，称为反馈率。上述公式是非常重要的一个公式，不仅适用于此处的晶体管负反馈放大，也  能够应用到运算放大器中。如果认为开环增益A非常大，那么反馈率几乎就是放大倍数的倒数：

注意，前提是开环增益A非常大。因此电路设计中，要时刻注意，想办法让开环增益尽可能的大一些。

不难看出，省略的是上述公式中的i1，因为A很大，Vo一定，所以Vi’很小，所以就把i1忽略了。这也是使用运放芯片时所谓的“虚断”。认为由于i1这个电流太小所以忽略。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关晶体管负反馈放大电路的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。