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负反馈电路是通过降低放大器的放大倍数来提升性能的一种技术,它的主要目的是改善放大器的工作稳定性,减少对温度等外界因素的敏感度,降低噪声和非线性失真,从而提升放大器的性能。
负反馈电路能改善放大器的工作稳定性,减少对环境因素的影响,降低噪声,减少非线性失真,扩展放大器的频带范围等。放大器的性能参数包括放大倍数、增益、功率放大倍数、开环增益、闭环增益、通频带、相频特性、信噪比、失真度等。
放大器的放大倍数表示放大器对信号放大的能力,分为电压、电流和功率放大倍数三种表示方式,其中电压放大倍数应用最为广泛。电压放大倍数的计算方法分为倍数表示法和增益表示法,增益表示法以分贝为单位。电流放大倍数和功率放大倍数的计算方法与电压放大倍数类似。
多级放大器中,各级放大器的放大倍数相乘得到总的放大倍数,而总的增益则为各级放大器增益的和。对于电压、电流和功率放大倍数的计算方法相同。
开环增益和闭环增益是衡量放大器性能的两个重要指标,其中闭环增益小于开环增益。频率响应是放大器的一个重要指标,它表示放大器对不同频率信号的放大能力。幅频特性曲线可以直观地表示放大器在不同频率下的增益变化情况,包括中频段增益较大且较平坦,高频段和低频段增益随频率的升高或降低而下降。通频带表示放大器可以放大的信号频率范围,不同的放大器对通频带的要求不同。相频特性描述了放大器对不同频率信号相位的改变情况,对于多数放大器,相频特性不是平坦的。
信噪比是衡量放大器输出信号受噪声干扰程度的重要指标,表示信号大小与噪声大小之比,单位为分贝。噪声是放大器中不可避免的一种信号,前级放大器产生的噪声会被后级放大器放大,因此前级放大器需要重点进行噪声抑制。对于多数放大器而言,失真度是衡量放大器性能的重要指标,表示放大器对信号产生非线性畸变的程度。三次谐波失真度和全谐波失真度是衡量非线性失真的两个指标。输出功率是音频功率放大器的重要指标,动态范围则是衡量放大器输出信号动态范围的能力。
在电路设计中,降低放大器的非线性失真是主要任务之一,负反馈电路能有效减小非线性失真。加入负反馈后,输出信号中的正半周信号幅度大、负半周信号幅度小的失真现象得到改善,负反馈电路能扩展放大器的频带宽度,降低放大器噪声,稳定放大器的工作状态。