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2023-06-15
常用负反馈的典型放大电路优化方案
【摘要】：用瞬时极性法判定是正反馈还是负反馈。由图可见，引入反馈电阻RE后，使得放大电路的净输入电压UBE=ui-UE减小了，故为负反馈。因此，电路为电流串联负反馈放大电路。综上所述，射极输出器又是一个电压串联负反馈放大电路。Rf对交、直流都有负反馈。图5-19为两级放大电路电压串联负反馈放大电路留给读者分析。
图5-16a所示是常用的电流串联负反馈放大电路。
（1）反馈类型的判别
首先看反馈元件，RE既接在输出回路，又接在输入回路，故为反馈元件。用瞬时极性法判定是正反馈还是负反馈。假定某一瞬时输入端对地电位为+，根据UC与UB反相，UE与UB同相的原则，标出晶体管各点电位如图5-16c所示。由图可见，引入反馈电阻RE后，使得放大电路的净输入电压UBE=ui-UE减小了，故为负反馈。
判定是电压反馈还是电流反馈；是串联反馈还是并联反馈：从输出回路看RE接在E极，故为电流反馈；从输入回路看RE接在E极，故为串联反馈。
因此，电路为电流串联负反馈放大电路。因为RE支路既没有并联电容，也没有串联电容，所以RE对交、直流都有反馈。
（2）静态工作点的计算
电流串联负反馈放大电路在设计时需满足两个条件：在图5-16b中，I1≈I2>>IB，UB>>UBE，有了这两个条件后，在计算静态工作点时就可忽略IB的分流作用以及UBE的影响。
图5-16 电流串联负反馈放大电路
其静态工作点的计算公式如下：
UE=UB-UBE≈UB （5-26）
IC=βIB （5-28）
UCE=VCC-IC（RE+RC） （5-29）
当电源电压VCC、电阻R、电容C参数以及晶体管的电流放大倍数β一定时，根据上述公式估算放大电路的静态工作点。
（3）电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro的计算。如图5-16c微变等效电路可知，输入电压Ui可表示为
输出电压为
引入负反馈后的电压放大倍数为
式中，R′L=RL∥RC。
此电路若不接RE，也就是无反馈时的放大倍数为
，可见，引入负反馈后，使放大倍数减小了，但换来的是交流输出信号的稳定。
输入电阻
ri=RB1∥RB2∥[rbe+（1+β）RE] （5-33）
输出电阻 ro≈Rc （5-34）
2.电压串联负反馈放大电路
共集电极电路反馈类型的判别，可根据定义判定。
射极输出器的反馈元件为射极电阻RE。如图5-17所示，当输入电压增加时，净输入电压有上升的趋势，故使基极电流、发射极电流都有上升的趋势，通过RE，使发射极电位提高，从而使净输入电压减小，故为负反馈。
从输入端判断，反馈信号是以电压的形式，串联在输入回路中，故为串联反馈。从输出端判断，反馈元件RE上的电压为输出电压，即它将输出电压全部反送到输入回路，故为电压反馈。由于交、直流均可通过RE，所以它对交、直流都有反馈。
综上所述，射极输出器又是一个电压串联负反馈放大电路。
3.电压并联负反馈放大电路
电压并联负反馈放大电路如图5-18所示。
图5-17 电压串联负反馈放大电路
图5-18 电压并联负反馈放大电路
怎样判断电路是电压并联负反馈电路，首先找出反馈元件Rf。再利用瞬时极性法，假定某一瞬时输入端对地电位为“+”，根据B、C反相而B、E同相，标出各点瞬时极性如图5-18所示。由此确定反馈电阻Rf中电流If的方向从基极“+”流向集电极“-”。所以，晶体管的净输入电流Ib=Ii-If减小了，故为负反馈。
从输出回路看反馈电阻接在C极上，为电压反馈；从输入回路看反馈电阻接在B极上，为并联反馈。所以，Rf为电路引入的是电压并联负反馈。Rf对交、直流都有负反馈。
图5-19为两级放大电路电压串联负反馈放大电路留给读者分析。
4.电流并联负反馈放大电路
图5-20基本放大电路是两级直接耦合放大电路，通过电阻Rf，将输出电流送回到输入回路中。由图看出，反馈信号取自输出电流，所以是电流反馈。由图还看出，在输入回路中，输入信号和反馈信号以电流形式相减后送至VT1的基极，因此属于并联反馈。再用瞬时极性法判断反馈的极性。当输入信号为如图5-20所示的瞬时极性时，由于VT1的反相作用，其集电极电位将降低，则VT2的发射极电流减小，因此VT2的发射极电位也降低。则反馈电流将增大，于是净输入电流（即VT1的基极电流）减小，因此是负反馈。
图5-19 两级放大电路电压串联负反馈
图5-20 两级放大电路电流并联负反馈
当uS一定时，假设由于更换管或温度变化等原因使β2增大，则输出电流的幅值Ie2也增大，于是if也增大，在RS≠0的条件下，Ib1将减小，结果使输出电流Ie2又减小，从而稳定了输出电流。
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