深度負(fù)反饋放大電路的近似計(jì)算
1. 利用公式的近似計(jì)算
如果電路滿(mǎn)足深度負(fù)反饋條件,則有:
可見(jiàn),只要根據(jù)反饋類(lèi)型求出相應(yīng)的反饋系數(shù)F( Fu、Fg、Fr、Fi),再應(yīng)用公式,就可求出相應(yīng)的Af( Auf、Arf、Agf、Aif)。如果反饋組態(tài)不屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋,而要計(jì)算電壓放大倍數(shù)時(shí),還需經(jīng)過(guò)一定轉(zhuǎn)換才能求得。
2. 利用公式Xf ≈ XI,的近似計(jì)算
根據(jù)負(fù)反饋放大電路的方框圖(圖Z0301)可知:
而深度負(fù)反饋放大電路滿(mǎn)足 ,所以由上式可得
Xf ≈ Xi GS0330
上式說(shuō)明:在深度負(fù)反饋條件下,反饋信號(hào)Xf 和外加輸入信號(hào)Xi近似相等,即在深度負(fù)反饋的放大電路中,有效輸入信號(hào) 經(jīng)過(guò)放大、反饋得到的反饋信號(hào)Xf 很強(qiáng),與外加的輸入信號(hào)Xi 近似相
等,而二者的極性相反,所以, 的數(shù)值很小。反饋愈深,Xf 與Xi愈接近相等, 也愈接近于零。在實(shí)際的反饋放大電路中,通常當(dāng)|1+AF| ≥10時(shí),便可認(rèn)為是深度負(fù)反饋。
對(duì)不同組態(tài)的負(fù)反饋電路,式Xf ≈Xi中的Xf 和Xi表示不同的電量。
對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋電路: Uf ≈Ui
對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋電路: If ≈ Ii
利用上述概念和公式,可以大大簡(jiǎn)化對(duì)深度負(fù)反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算過(guò)程,并能得到工程上允許的近似結(jié)果。
利用式GS0328時(shí),如何根據(jù)電路求得F呢?其方法之一是將反饋網(wǎng)絡(luò)從電路中分離出來(lái),分離時(shí),對(duì)電壓反饋,反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路相連端用恒壓源Uo代替;對(duì)電流反饋,則用恒流源Io代替,如圖Z0311(a)、(b)所示。 由于基本放大電路中已經(jīng)考慮了反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng),故這種等效代替是可行的。
根據(jù)這個(gè)等效的有源網(wǎng)絡(luò),反饋電壓Uf(串聯(lián)反饋)就是AB端的開(kāi)路電壓,而反饋電流Uf(并聯(lián)反饋)就是AB端的短路電流。列出關(guān)系式即可求得相應(yīng)的反饋系數(shù)F。
在深度負(fù)反饋情況下,因?Xf ≈ Xi ,所以,反饋環(huán)內(nèi)的基本放大電路可以看作理想放大電路,則反饋放大電路的輸入、輸出電阻為:
電壓串聯(lián)負(fù)反饋:
電醫(yī)并聯(lián)負(fù)反饋:
電流串聯(lián)負(fù)反饋:
電流并聯(lián)負(fù)反饋:
例題 電路如圖Z0312所示。試估算電壓放大倍數(shù)。
解:已知該電路屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋組態(tài),故,Af = Auf ,F(xiàn) = Fu
(1)利用關(guān)系式
該電路的反饋網(wǎng)絡(luò)等效電路如圖Z0313所示,由圖知:
故
該電路的反饋網(wǎng)絡(luò)等效電路如圖Z0313所示,由圖知:
(2)利用Uf ≈Ui
例題 電路如圖Z0314所示,估算電壓放大倍數(shù)。
解:由圖可判斷該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋組態(tài),故 Af = Agf ,F(xiàn) = FR
(1) 利用關(guān)系式
該電路的反饋網(wǎng)絡(luò)等效電路如圖Z0315所示,由圖可知
Uf = IoRe (Io = Ie)
故 由定義知
(2)利用關(guān)系 Uf ≈Ui
Uf = Io, Re ≈Ui
而
故
可見(jiàn),利用這種關(guān)系求解Auf,不必進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
例題 電路如圖Z0316所示。試估算ArfS。
解:這是一個(gè)電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。故
Af = Arf ,F = Fg
(1)利用關(guān)系式
該電路的反饋網(wǎng)絡(luò)等效電路如圖Z0316所示。由圖可知:
故
而
(2)利用關(guān)系式Ii ≈ If
由電路可知:
而
故從而可得:
例題 電路如圖Z0317 所示。試估算AufS 。
解:該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋組態(tài)。它的反饋網(wǎng)絡(luò)等效電路如圖Z0318 所示。
由圖可知: