第5章 本章小结

反馈在电子技术中得到广泛应用，各种电子设备经常采用反馈的方法来改善电路的性能，以达到预期的指标，凡是在精度、稳定性等方面要求较高的放大电路，大都包含着某种形式的反馈。本章从反馈的概念入手，讨论了负反馈对放大电路性能的影响、反馈放大电路的分析方法，以及反馈电路的稳定性等问题。

（1）在电子电路中，将放大电路输出信号的一部分或全部，经过一定的电路（反馈网络）送回到输入回路，进而影响输入信号的过程称为反馈。按照反馈极性的不同，可以分为正反馈和负反馈，它们在电路中所起的作用是不同的。直流负反馈稳定放大电路的静态工作点，交流负反馈改善电路的性能，如提高增益的稳定性，减小非线性失真、扩展频带等。正反馈通常用在某些振荡电路中，通过引入正反馈使电路能够自激振荡。

（2）反馈放大电路由基本放大电路、反馈网络、输出取样电路、输入求和电路等4部分组成。根据输出端取样方式和输入端求和方式的不同，交流负反馈有四种组态：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。若反馈信号取自输出电压，则称为电压反馈；若反馈信号取自输出电流，则称为电流反馈，也可以采用“短路法”判别输出端的取样方式。若反馈回输入端的反馈信号 ${\dot{X}}_f$ 和输入信号 ${\dot{X}}_i$ 以电压方式叠加，称为串联求和；若以电流形式叠加，则称为并联求和。电压反馈降低电路的输出电阻，电流反馈提高电路的输出电阻；串联反馈提高电路的输入电阻，并联反馈降低电路的输入电阻。当信号源内阻 $R_s$ 较大时，适宜采用并联求和；相反 $R_s$ 越小，越适宜采用串联求和。

（3）多级放大电路中一般包含局部反馈和级间反馈，局部反馈改善本级的性能，级间反馈改善电路的性能。反馈极性的判断采用“瞬时极性”法，假定输入信号的瞬时极性，确定输出信号和反馈信号的瞬时极性，若反馈信号使基本放大电路的净输入减小，则电路引入负反馈；若二者作用相同，使净输入增加，则为正反馈。

（4）负反馈放大电路的基本方程式为 ${\dot{A}}_f=\frac{\dot{A}}{1+\dot{A}\dot{F}}$ ，其中 $|\dot{D}|=|1+\dot{A}\dot{F}|$ 称为反馈深度。通常将 $|\dot{D}|\gg 1$ 的情况称为深度负反馈，此时 ${\dot{A}}_f=\frac{1}{\dot{F}}$ 。在深度负反馈情况下，闭环增益几乎只取决于反馈系数，与基本放大电路的开环增益无关，如果反馈网络是纯阻性网络， $\dot{F}$ 是一个稳定的常数， ${\dot{A}}_f$ 几乎不受环境温度等因素的影响，十分稳定。

（5）引入交流负反馈可以多方面改善放大电路的性能，提高增益的稳定性，改变电路的输入电阻和输出电阻，减小电路的非线性失真，展宽频带等。这些性能的改善与反馈深度有关，反馈越深，改善效果越显著，但反馈过深不仅使增益下降过多，还容易引起放大电路的自激振荡。在实用电路中，应根据需求引入合适的反馈。

（6）反馈放大电路的分析包括定性分析与定量分析两个方面。定性分析，主要是读懂电路图，确定反馈网络，判断反馈的极性与类型。定量分析就是近似计算深度反馈条件下反馈放大电路的性能指标。对于电压串联负反馈，只要求出 ${\dot{F}}_v$ ，就可估算出 ${\dot{A}}_{vf}\approx \frac{1}{{\dot{F}}_v}$ ；对于电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈，可根据输入端的求和方式，先计算 ${\dot{X}}_{\mathrm{i}}$ 和 ${\dot{X}}_{\mathrm{f}}$ ，再利用 ${\dot{X}}_{\mathrm{i}}\approx {\dot{X}}_{\mathrm{f}}$ ，即可估算出 ${\dot{A}}_{\mathrm{vf}}$ 或 ${\dot{A}}_{\mathrm{vsf}}$ 。

（7）负反馈放大电路产生自激振荡的根本原因是反馈环产生的附加相移，使中频区的负反馈到低频区或高频区变成正反馈。因此产生自激振荡的条件是 $\dot{A}\dot{F}=-1$ ，只要使此条件不成立，电路就是稳定的。利用反馈放大电路环路增益 $\dot{A}\dot{F}$ 的波特图可以判断电路的稳定性，为使电路稳定工作，要有一定的增益裕度和相位裕度。采用相位补偿技术可以消除自激，相位补偿的指导思想是通过补偿网络将电路各极点的间距拉开，尤其是拉大主极点和其临近极点的间距，从而使电路稳定。