難點電路詳解之負反饋放大器電路(1)

1 負反饋放大器
        在放大器中採用負反饋電路，其目的是為了改善放大器的工作效能，提高放大器的輸出訊號質量。在引入負反饋電路之後，放大器的增益要比沒有負反饋時的增益小，但是可以改善放大器的許多效能，主要有四項：減小放大器的非線性失真、擴寬放大器的頻帶、降低放大器的噪聲和穩定放大器的工作狀態。 
1.1 正反饋和負反饋概念
        放大器的訊號傳輸都是從放大器的輸入端傳輸到放大器輸出端，但是反饋過程則不同，它是從放大器輸出端取出一部分輸出訊號作為反饋訊號，再加到放大器的輸入端，與原放大器輸入訊號進行混合，這一過程稱為反饋。 
①反饋方框圖
        如圖1所示是反饋方框圖。從圖中可以看出，輸入訊號Ui從輸入端加到放大器中進行放大，放大後的輸出訊號Uo其中的一部分加到下一級放大器中，另有一部分訊號經過反饋電路作為反饋訊號UF，與輸入訊號Ui合併，作為淨輸入訊號VI加到放大器中。

圖1 反饋方框圖

②反饋種類
        反饋電路有兩種：正反饋電路和負反饋電路。這兩種反饋的結果（指對輸出訊號的影響）完全相反。 

③正反饋概念
        正反饋可以舉一個例子來說明，吃某種食品，由於它很可可，所以在吃了之後更想吃，這是正反過程。 
        如圖2所示正反饋方框圖，當反饋訊號UF與輸入訊號Uｉ是同相位時，這兩個訊號混合後是相加的關係，所以淨輸入放大器的訊號UI比輸入訊號Uｉ更大，而放大器的放大倍數沒有變化，這樣放大器的輸出訊號Uo比不加入反饋電路時的大，這種反饋稱為正反饋。

圖2 正反饋方框圖

        在加入正反饋之後的放大器，輸出訊號愈反饋愈大（當然不會無限制地增大，這一點在後面的振盪器電路中介紹），這是正反饋的特點。正反饋電路在放大器電路中通常不用，它只是用於振盪器中。

④負反饋概念
        負反饋也可以舉一例說明，一盆開水，當手指不小心接觸到熱水時，手指很快縮回，而不是繼續向裡面伸，手指的回縮過程就是負反饋過程。
        如圖3所示是負反饋方框圖，當反饋訊號UF相位和輸入訊號Ui的相位相反時，它們混合的結果是相減，結果淨輸入放大器的訊號UI比輸入訊號Ui要小，使放大器的輸出訊號Uo減小，引起放大器電路這種反饋過程的電路稱為負反饋電路。

 

圖3 負反饋方框圖

⑤反饋量
        負反饋的結果使淨輸入放大器的訊號變小，放大器的輸出訊號減小，這等效成放大器的增益在加入負反饋電路之後減小了。當負反饋電路造成的淨輸入訊號愈小，即負反饋量愈大，負反饋放大器的增益愈小，反之負反饋量愈小，負反饋放大器的增益愈大。
        正反饋也有同樣的正反饋量問題。

1.2 全面瞭解負反饋電路種類
①負反饋種類

 

②四種負反饋電路
        負反饋電路接在放大器的輸出端和輸入端之間，根據負反饋放大器輸入端和輸出端的不同組合形式，負反饋放大器共有下列四種電路：
（1）電壓並聯負反饋放大器電路。
（2）電壓串聯負反饋放大器電路。
（3）電流並聯負反饋放大器電路。
（4）電流串聯負反饋放大器電路。