負反饋電路的工作原理

【摘要】本文以淳安無線電廠生產的GZ-1-1型中波發射機中負反饋電路為基礎，介紹了負反饋電路的工作原理及特性，使讀者對負反饋電路有一個基礎的認識，在相關電路設計工作中起到借鑒作用。

【關鍵詞】負反饋；放大倍數；幅頻特性；非線性失真

負反饋是指從放大器輸出端取出一部分電壓或電流信號經過一個反饋網絡回送到輸入端。反饋有正、負兩種反饋，如果反饋電壓與輸入電壓的相位相同就是正反饋，相位相反就是負反饋。正反饋可以提高放大器的放大倍數，甚至可以是放大器產生自激，變成振蕩器。負反饋是放大器的放大倍數降低，但可以使放大器穩定工作，并能改善放大器的技術指標。負反饋放大器方框圖如圖1所示。

圖1

圖中，分別為輸入電壓、電子管柵極之間電壓、反饋電壓和輸出電壓。K為放大器的固有放大倍數，β為反饋網絡的反饋系數。放大器的放大倍數：

反饋網絡的反饋系數：

加入負反饋后放大器的放大倍數為：

可見，引入負反饋后，放大倍數下降了（1+Kβ）倍，（1+Kβ）稱為反饋深度。當Kβ》1時，。

從上式可以看出，值只與反饋網絡的傳輸系數有關，而與K值無關。

在設計放大器時，要把負反饋的引入使放大器的放大倍數下降這一情況考慮進去，要求放大器的放大倍數有一定的富余量。

那么放大器的幅頻特性和相頻特性對負反饋有什么影響呢？一個阻容耦合放大器的幅頻特性和相頻特性如圖2所示。

圖2

從圖2中可以看出，只有在中頻段內，幅頻特性和相頻特性平直，其相移為180。，這是由電子管本身引起的相移，輸出電壓與輸入電壓反相。在低、高頻段內幅頻特性下跌，相頻特性在低頻段內上翹，在高頻段內下跌，這說明在低、高頻段內均有附加相移產生。這是因為在放大氣的電路中有耦合電容、電子管極間電容、引線電感、分布電容等電抗性元件，不僅造成放大器對不同頻率的信號放大倍數不同，而且是輸出電壓和輸入電壓的相位關系發生變化。

在多級放大器中，放大器的總增益等于各級增益之和（增益），其總相移為各級相移之和。這相移積累的結果，將使低、中、高三個頻段的相移差別很大。在低頻段或高頻段的附加相移達到180。，將使反饋電壓于輸入電壓同相，負反饋變成了正反饋，如果反饋系數β值足夠大，使，即使，放大器的反饋電壓加在柵、陰之間，也會使放大器產生自激振蕩。要保證放大器在所要求的頻段內不產生自激而穩定的工作，必須采取防振措施，破壞形成自激振蕩的相位條件和振幅條件。消除自激振蕩的辦法是加高低頻切削網絡，高頻切削網絡與低頻切削網絡相移補償網絡在電路形式上是一致的，而低頻切削網絡與高頻相移補償網絡在電路形式上是一致的。

對于多級放大器，在級間引入負反饋時，一定要遵循輸出端信號相位和輸入端信號相位相反的原則，如圖3所示。在板調機調幅器中的外反饋是從F點反饋到A點，內反饋是從E點反饋到B點。反饋網絡本身不要帶來附加相移，即使帶來附加相移，這個相移應使總相移減小。

圖3

負反饋分為4種類型：電壓負反饋、電流負反饋、串聯負反饋、并聯負反饋。電壓負反饋是指反饋回路與放大器的輸出端負載并聯，反饋電壓的大小與輸出電壓成正比。電流負反饋是指反饋回路與放大器的輸出端負載串聯，反饋電流的大小與輸出電壓成正比。串聯負反饋是指反饋回路與放大器的輸如電路串聯。并聯負反饋是指反饋回路與放大器的輸如電路并聯。如圖4所示。

在放大器中加入負反饋可以減少放大系統的非線性失真和放大器系統內部的雜音，負反饋放大器的增益比較穩定，他受電源電壓變動、負載電阻變化、電子管更換及其他因素變化的影響較小。采用負反饋時可以使放大器輸出阻抗降低。我們可以利用負反饋來改善放大器的幅頻特性，即在工作頻段內，幅度隨頻率變化較小。負反饋使放大倍數減小了，因此要得到相同的放大倍數時，必須增加放大器的級數。

參考文獻

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