负反馈放大电路：闭环增益与稳定性分析

"该文主要讨论了负反馈放大电路中的闭环增益Auf估算以及负反馈对放大电路稳定性与增益稳定性的提升。文章指出，在深度负反馈条件下，增益的稳定性可以显著提高。同时，文中介绍了反馈的基本概念，包括增益的一般表达式，反馈的分类（如正反馈与负反馈、串联反馈与并联反馈等），以及如何通过瞬时极性法判断反馈的性质。还特别提到了当开环增益Aud变化±10%时，闭环增益Auf的变化仅为±0.1%，这表明负反馈能极大地提高增益的稳定性。另外，当运放的上限截止频率fH为7Hz，且反馈深度为104时，闭环通频带BWf可达70kHz。" 在负反馈放大电路中，闭环增益Auf的计算是关键。通常，闭环增益Auf是开环增益Aud与反馈系数F的乘积除以1加上开环增益Aud与反馈系数F的乘积，即Auf = (Aud * F) / (1 + Aud * F)。在深度负反馈条件下，Aud * F远大于1，这时Auf近似等于Aud / (1 + Aud)，这意味着闭环增益对开环增益的变化不敏感，从而大大增强了增益的稳定性。 反馈的基本概念包括了将放大电路的输出信号一部分或全部回送到输入端，与输入信号相比较，影响放大电路的净输入信号。反馈分为正反馈和负反馈，正反馈会加强输入信号，可能导致自激振荡，而负反馈则削弱输入信号，能够改善放大电路的性能，如增益稳定性和带宽。 在分析负反馈放大电路的稳定性时，经常使用瞬时极性法。该方法是通过观察在某个特定瞬时，反馈信号与输入信号的极性关系来判断反馈的性质。如果反馈信号与输入信号极性相反，则为负反馈，反之则为正反馈。负反馈能够显著提高放大电路的稳定性，因为即使开环增益有较大的变化，闭环增益的变化也会相对较小。 在实际应用中，例如在上述例子中，如果运放的上限截止频率fH为7Hz，并且存在深度负反馈（反馈深度为104），闭环系统的通频带BWf可以通过公式BWf = (1 + Aud * Fu) * fH计算得出，结果是70kHz。这表明，负反馈不仅增加了增益的稳定性，还决定了系统的频率响应特性。 负反馈在放大电路设计中起着至关重要的作用，它能够提高增益的稳定性，优化电路性能，拓宽通频带，并抑制自激振荡，使得电路更加稳定可靠。在实际工程应用中，理解和掌握负反馈放大电路的原理对于设计和调试高精度、高性能的放大系统至关重要。