【導讀】所謂反饋就是從放大器的輸出信號中取出一部分,通過一定的方式,反送到輸人端。反饋有正反饋和負反饋兩種。以下將詳細介紹晶體三極管的運放反饋電路種類及原理。
如果從放大器的輸出端反送回來的信號與輸入信號的相位相同,也就是說,當原來的輸入信號為正半周時,反送回來的信號也是正半周,使輸人信號進一步增強,如圖5-51( b.)所示。這種反饋叫正反饋,如果反送回來的信號與原來的輸人信號相位相反,也就是說,當原來的輸人信號為正半周時,反送回來的信號為負半周,削弱了輸人信號,如圖5-51(。)所示。這種反饋叫負反饋。
正反饋電路能增強放大器的輸人信號,因而輸出信號也將增大,所以正反饋器可以提高放大器的增益。再生式收音機就是在高放或中放電路中加有正反饋,使收音機的靈敏度和選擇性都得到了提高。但是,正反饋會使放大器的失真和噪聲增大,通頻帶變窄,穩(wěn)定性變差,若反饋量過大,還會引起自激振蕩,產(chǎn)生嘯叫,影響放大器的正常工作??傊?,正反饋雖然能提高放大器增益,但降低了放大器的質(zhì)量。所以正反饋放大器常用在質(zhì)量要求不高的簡易接收機中。
負反饋電路雖然會削弱放大器的輸人信號,降低放大器的增益,但可以減小失真,提高放大器的穩(wěn)定性,所以適當加人一些負反饋,可以大幅度提高放大器的質(zhì)量。一部性能優(yōu)良的擴音機或收音機,常常采用多種形式的負反饋電路。
(1)反饋電路的分類
負反饋的電路形式是多種多樣的,但是,根據(jù)負反饋信號和輸出信號之間的關(guān)系,可以把負反饋分成電壓負反饋和電流負反饋兩種。
電壓負反饋:如果負反饋電壓u反與輸出電壓u。成正比關(guān)系,那么這種負反饋就叫電壓負反饋。圖5-52是電壓負反饋的接法。電壓負反饋的反饋網(wǎng)路是與放大器輸出回路并聯(lián)的,所以它會降低放大器的輸出阻抗。
電流負反饋:如果負反饋電壓u反與輸出電流i。成正比關(guān)系,那么這種負反饋就叫電流負反饋。圖5-53是電流負反饋的接法。電流負反饋的反饋網(wǎng)路是與放大器輸出回路串聯(lián)的,所以它會使放大器的輸出阻抗增大。
在某些具體電路里,電壓負反饋和電流負反饋往往很難分辨。在這種情況下,只要設(shè)想將負載電阻RfZ短路,則即使uo=0,然后檢查u反,如果u反也等于零,那么這種反饋就是電壓反饋;如果uo=0時,u反不等于零,那么這種反饋就是電流反饋。這一點從圖5-53中都可以清楚地看出。
根據(jù)反饋信號與輸人信號之間的關(guān)系,可以把反饋分成串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋兩種。
串聯(lián)反饋:如果放大器的輸人電壓u;是由信號源的電壓us和反饋電壓u反串聯(lián)而成的,那么這種反饋叫做串聯(lián)反饋。若u反與us的相位相反,則叫串聯(lián)負反饋。圖5-54是串聯(lián)負反饋的接法。串聯(lián)負反饋使由信號源注人的電流減小,所以放大器的輸人阻抗提高了。串聯(lián)負反饋使放大器的電壓放大倍數(shù)降低。
并聯(lián)反饋:如果放大器的輸人信號是由信號源的信號和反饋信號并聯(lián)而成的,則這種反饋就叫并聯(lián)反饋。圖5-55是并聯(lián)反饋的接法。并聯(lián)負反饋使信號源的電流i5增加,所以放大器的輸人阻抗降低。并聯(lián)負反饋放大器的電流放大倍數(shù)降低。
考慮到反饋信號與輸人電路和輸出電路的關(guān)系,負反饋可以分成串聯(lián)電壓負反饋、串聯(lián)電流負反饋、并聯(lián)電壓負反饋及并聯(lián)電流負反饋四種負反饋電路。
(2)幾種常用的負反饋電路
圖5-56是利用發(fā)射極電阻RF進行負反饋的放大電路。這里采用的是串聯(lián)電流負反饋。璐是交、直流負反饋電阻,一般選用十幾歐至幾十歐的電阻。串聯(lián)電流負反饋使放大器的輸人和輸出阻抗增大。由于放大器的輸人阻抗提高了,故q可以選小一些,一般選用30一100uF的電解電容就可以滿足放大器低頻端的頻響特性要求。
圖5-57是放大器中常用的并聯(lián)電壓負反饋電路,圖中殲是交、直流負反饋電阻。這種負反饋電路簡單,既穩(wěn)定了工作點,又可改進放大器的性能。并聯(lián)電壓負反饋將降低放大器的輸人阻抗和輸出阻抗。在利用高頻三極管做低頻放大時,常在三極管的集電極和基極之間接一個幾十微微法至幾百微微法的小電容,對高頻信號產(chǎn)生并聯(lián)電壓負反饋,消除三極管可能產(chǎn)生的高頻自激振蕩,如圖5-58所示。價能使放大器工作穩(wěn)定,噪聲降低。
上面介紹的是單極放大器的負反饋,又叫小環(huán)負反饋。小環(huán)負反饋對改善各級放大器的性能起著重要的作用。對于多級放大器,還常從輸出端取反饋信號送回輸人端,這叫大環(huán)負反饋。大環(huán)負反饋對改進整機性能有顯著的作用。
如圖5-59所示的負反饋網(wǎng)路由Rm, RF2和CF組成。它從輸出變壓器次級取負反饋信號,經(jīng)RM和RF2分壓,串聯(lián)在放大器的輸人端。CF是為改善放大器的頻響特性而設(shè)置的負反饋電容,能加強高音頻信號的負反饋,從而使放大器低音顯得強一些,還可以降低放大器的高頻噪聲。這種串聯(lián)電壓負反饋使放大器的輸人阻抗增加,輸出阻抗降低。
圖5-60是兩級放大器采用的并聯(lián)電流負反饋,利用RF,從VT2取得電流反饋信號,經(jīng)RF2送到VTl的基極。這種負反饋使放大器的輸人阻抗降低,輸出阻抗提高。