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负反馈放大电路图大全 五款负反馈放大电路设计原理图详解

负反馈放大电路图大全 五款负反馈放大电路设计原理图详解

负反馈放大电路的四种基本类型。电压反馈和电流反馈如果反馈信号取自输出电压信号,则称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流信号,则称为电流反馈。

通常用短路负载电阻的方法来区分电压反馈和电流反馈。具体方法是:如果负载电阻RL短路,如果反馈功能消失,则为电压反馈;如果反馈存在,则为当前反馈。

2.串联反馈和并联反馈如果反馈信号和输入信号在基本放大电路的输入端以电压串联的形式叠加,称为串联反馈;如果反馈信号和输入信号在基本放大电路的输入端以电流并联的形式叠加,称为并联反馈。

根据电压/电流和串/并联反馈,有四种基本类型:电压串联、电压并联、电流串联和电流并联。图中显示了四个负反馈放大器电路的框图。

负反馈放大电路图(一)电路原理:图示为一个带负反馈的宽带放大电路。该电路的放大器均采用变压器耦合方式,放大部分采用场效应晶体管和晶体管的组合。在该电路中,输入信号通过耦合电容器施加到变压器t1绕组的中心抽头,然后通过变压器T2的初级绕组施加到场效应晶体管的栅极。这种方式具有阻抗转换的功能,50n的输入阻抗提高到200n N,变压器Tz的二次绕组是VT1的全极负载,放大器的增益取决于T2的二次绕组(25/3=8,33)。VT2是发射极输出放大器,选择线圈抽头可以得到5011的输出阻抗。

负反馈放大器电路图(二)图1所示为两级共发射极放大器电路,图2所示为电压串联负反馈的两级共发射极放大器电路。它的反馈网络由R11、C6和R4组成,可以构成一个交流负反馈电路。

由于静态工作点分析采用交流负反馈,理论上加入反馈网络后,电路的DC工作状态应保持不变。在Protel99se平台上,选择Simulate下拉菜单,点击Run项,点击*下的OpraTIngPoint。SDF图显示图1和图2中电路的静态工作点。发现两种电路的静态工作点相同,与理论分析结果一致。

负反馈放大器电路图(三)并联负反馈放大器是常见的并联负反馈放大器,如图3-33所示。其中,电阻R为电压负反馈元件,电阻R的左端直接与输入端相连,右端直接与输出端相连,从而将输入与输入回路相连。

图3-33常见并联负反馈放大器

先假设一个瞬时输入信号为正(),因为共发射极晶体管放大器输出的电压为负(-),负反馈信号通过反馈元件R加到基极(b),与假设的信号源极性相反,从而降低了电压,所以反馈元件R为负反馈。然后,放大器的输出端交流短路接地,晶体管的集电极通过电容C2交流接地。此时不会有信号通过负反馈元件R反馈到晶体管的基极,电路中不会有负反馈信号,所以这是一个电压负反馈电路。

负反馈放大器电路图(四)串联负反馈放大器是常见的串联负反馈放大器如图3-34所示。其中,电阻R是电流负反馈元件,因为它同时属于输入回路和输出回路,连接输入和输出回路。

图3-34常见的串联负反馈放大器

首先,假设一个瞬时输入信号是正极()。因为发射极(E)的电压极性与基极(B)相同,所以也是正极(),提高了晶体管发射极的电位。因为晶体管的发射极结电压等于输入电压Ube=U- Uf,输入信号Ube的电压被反馈元件R削弱,所以反馈元件R是负反馈。负反馈电阻R用于稳定放大器。电阻值越大,整个放大器的放大倍数越小。与负反馈电阻R并联的电容C为去耦电容,相当于将发射极(E)的交流短路,使交流信号没有负反馈作用,从而获得较大的交流放大倍数。

负反馈放大器电路图(五)多级负反馈放大器是常见的多级负反馈放大器如图3-35所示,电阻R是两个放大器之间的反馈元件。假设瞬时输入信号为正(),晶体管VT1和VT2的电压极性如图所示。因为晶体管VT2的集电极输出的信号极性为正(),通过反馈元件R反馈到晶体管VT1发射极的信号极性也为正(),这就增加了晶体管VT1发射极的电位,削弱了净输入信号Ube,所以是负反馈。

图3-35多级负反馈放大器

(1)多级负反馈放大器的DC/交流反馈的判断

根据反馈信号的交流和DC特性,可分为DC反馈和交流反馈。如果反馈信号仅包含DC分量,则称为DC反馈。如果反馈信号中只有交流分量,则称为交流反馈。在许多情况下,既有交流反馈,也有DC反馈。

如图3-36所示,它是一种实用的多级负反馈放大器。在图3-36 (a)所示的电路中,如果晶体管VT2发射极的旁路电容C2足够大,可以认为电容两端的交流信号基本为零,那么从晶体管VT2发射极通过电阻R到晶体管VT1基极的反馈信号就只会有DC分量,所以电路中引入了DC反馈。在图3-36 (b)所示的电路中,反馈从输出端经过电容C和电阻r被引回到晶体管VT1的发射极,由于电容的DC阻塞效应,反馈信号将只有交流分量,所以这个反馈是交流反馈。

DC负反馈的作用是稳定静态工作点,但对放大器的动态性能如放大倍数、通带、输入输出电阻等没有影响。不同类型的交流负反馈会对放大电路的动态性能产生不同的影响,是改善电路交流性能的主要手段。

(2)判断多级负反馈放大器的电流/电压反馈。

根据放大器输出端反馈信号采样方式的不同,可以分为电压反馈和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压,则称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流,则称为电流反馈。

在图3-36 (a)的电路中,如果去掉旁路电容C2,反馈信号与输出回路中的电流成正比,所以它是电流反馈。在图3-36 (b)的电路中,反馈信号与输出电压成正比,属于电压反馈。

图3-36两种多级负反馈放大器

在放大器中引入电流负反馈将保持输出电流稳定,因此,输出电阻将得到改善。电压负反馈的引入会使输出电压保持稳定,结果是电路的输出电阻会降低。

为了判断放大电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈,一般可以假设输出端短路,即输出电压等于零,观察此时是否还有反馈信号。如果反馈信号不再存在,则为电压反馈。否则,就是电流反馈。

(3)判断多级负反馈放大器的串/并联反馈。

根据放大电路输入回路中反馈信号和输入信号求和形式的不同,可分为串联反馈

在图3-36 (b)所示的电路中,晶体管VT1的基极与发射极之间的净输入电压Ube等于外加输入电压与反馈电压之差,即Ube=U- Uf,说明反馈信号与输入信号以电压形式相加,因此属于串联反馈。在图3-36 (a)所示的电路中,假设去掉旁路电容C2,晶体管VT1的基极电流等于输入电流与反馈电流之差,即Ib=Ii-If,也就是说反馈信号与输入信号以电流的形式相加,所以是并联反馈。

标签:信号电路反馈


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