8.3 负反馈放大器的四种基本组态


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8.3 负反馈放大器的四种基本组态

负反馈放大器的电路形式多种多样，但是归纳起来可以分成4种基本的组态：串联电压负反馈、串联电流负反馈、并联电压负反馈、并联电流负反馈。下面以运放组成的负反馈放大器为例逐一进行介绍。

1．串联电压负反馈

串联电压负反馈的实际电路和连接方框如图8-9所示。由图（b）可以看出，在放大器输出端，反馈网络与放大器相并联，反馈信号取自输出电压，形成电压反馈；在放大器输入端，反馈信号与输入信号相串连，并均以电压形式出现，净输入电压为

（8.3.1）

因此为串连反馈，这里借用了电阻串联的概念：用电压相加、减时为串联，所不同的是，串联的两个电阻上流过的电流相等；而反馈中串联的两个电压和所对应的元件上流过的电流不一定相等；从式（8.3.1）中可以看出，由于反馈电压的引入使得净输入信号减少，即，故反馈极性为负反馈。因此将这种反馈形式称为串联电压负反馈。

图8-9（a）为运放构成的同相比例运算电路，其反馈类型即为串联电压负反馈。与图（b）相对照，基本放大电路为运算放大器，反馈网络由电阻和串联而成。当反馈接到运算放大器的反相输入端时必定形成负反馈。

反馈信号是和分压所形成的反馈电压，将输出电压的一部分回送至输入端，即（8.3.2）

（a）电路图（b）方框图

图8-9 串联电压负反馈放大器电路

由于运放的开环放大倍数很大，且反馈深度，满足式的条件，所以电路的闭环放大倍数为

（8.3.3）

2．串联电流负反馈

串联电流负反馈的电路和结构框图如图8-10所示。与串联电压负反馈相同，从放大电路输入端分析为串联反馈，在输出端，反馈信号取自输出电流，形成电流反馈，且反馈电压经电阻转换而成，加到放大器的反相输入端，故为负反馈。因此构成串联电流负反馈。

（a）电路图（b）方框图

图8-10 串联电流负反馈放大器

图8-10（a）所示电路为一电压控制恒流源，或称电压－电流转换电路，反馈网路由电阻构成。因此，反馈电压为

（8.3.4）

上式说明，反馈信号以电压的形式出现在输入端，与输入端信号相减后形成净输入电压，并且与输出电流成正比，所以形成串联电流负反馈，其反馈系数

（8.3.5）

可见，反馈系数具有电阻的量纲，称为互阻反馈系数。

3．并联电压负反馈

并联电压负反馈的电路和结构框图如图8-11所示。由图（b）可知，从输出端分析仍为电压反馈；而从输入端分析，反馈信号以电流的形式出现，净输入电流为，由于反馈网络输出端与放大电路输入端相并联，因此为并联。反馈电流的引入减少了输入信号，使，所以反馈极性为负反馈。所以将电路的这种反馈形式称为并联电压负反馈。放大电路仍然为运算放大器，反馈网络仅由电阻组成。它跨接在放大器输出端与反相输入端之间，构成负反馈，将输出电压转换成反馈电流，所以可得出

（8.3.6）

上式表明，反馈信号以电流的形式出现在放大器输入端，并且与输出电压成正比，所以形成并联电压负反馈，反馈系数为

（8.3.7）

可见，反馈系数具有电导的量纲，称为互导反馈系数。

（a）电路图（b）方框图

图8-11 并联电压负反馈放大器

4．并联电流负反馈

并联电流负反馈电路的电路和结构框图如图8-12所示。根据前3种反馈类型的分析结论，图（b）中输入、输出回路的连接方式可以看出，显然其反馈类型为并联电流负反馈。

图（a）中，反馈网络由电阻和组成。在放大器输入端，输入信号，加在运放的反相输入端，反馈电阻也接在反相输入端，使净输入电流随反馈电流的加入而减少，所以为并联电流负反馈；在放大器输出端，接在负载电阻和之间，由于，将的分流作用忽略不计，可以认为，不难得出反馈电流与输出电流成正比，故为电流反馈。电流的反馈系数为。可见反馈系数为反馈电流与输出电流的比，是一无量纲的数。