负反馈电路的工作原理

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【摘要】本文以淳安无线电厂生产的GZ-1-1型中波发射机中负反馈电路为基础，介绍了负反馈电路的工作原理及特性，使读者对负反馈电路有一个基础的认识，在相关电路设计工作中起到借鉴作用。

【关键词】负反馈；放大倍数；幅频特性；非线性失真

负反馈是指从放大器输出端取出一部分电压或电流信号经过一个反馈网络回送到输入端。反馈有正、负两种反馈，如果反馈电压与输入电压的相位相同就是正反馈，相位相反就是负反馈。正反馈可以提高放大器的放大倍数，甚至可以是放大器产生自激，变成振荡器。负反馈是放大器的放大倍数降低，但可以使放大器稳定工作，并能改善放大器的技术指标。负反馈放大器方框图如图1所示。

图1

图中，分别为输入电压、电子管栅极之间电压、反馈电压和输出电压。K为放大器的固有放大倍数，β为反馈网络的反馈系数。放大器的放大倍数：

反馈网络的反馈系数：

加入负反馈后放大器的放大倍数为：

可见，引入负反馈后，放大倍数下降了（1+Kβ）倍，（1+Kβ）称为反馈深度。当Kβ》1时，。

从上式可以看出，值只与反馈网络的传输系数有关，而与K值无关。

在设计放大器时，要把负反馈的引入使放大器的放大倍数下降这一情况考虑进去，要求放大器的放大倍数有一定的富余量。

那么放大器的幅频特性和相频特性对负反馈有什么影响呢？一个阻容耦合放大器的幅频特性和相频特性如图2所示。

图2

从图2中可以看出，只有在中频段内，幅频特性和相频特性平直，其相移为180。，这是由电子管本身引起的相移，输出电压与输入电压反相。在低、高频段内幅频特性下跌，相频特性在低频段内上翘，在高频段内下跌，这说明在低、高频段内均有附加相移产生。这是因为在放大气的电路中有耦合电容、电子管极间电容、引线电感、分布电容等电抗性元件，不仅造成放大器对不同频率的信号放大倍数不同，而且是输出电压和输入电压的相位关系发生变化。

在多级放大器中，放大器的总增益等于各级增益之和（增益），其总相移为各级相移之和。这相移积累的结果，将使低、中、高三个频段的相移差别很大。在低频段或高频段的附加相移达到180。，将使反馈电压于输入电压同相，负反馈变成了正反馈，如果反馈系数β值足够大，使，即使，放大器的反馈电压加在栅、阴之间，也会使放大器产生自激振荡。要保证放大器在所要求的频段内不产生自激而稳定的工作，必须采取防振措施，破坏形成自激振荡的相位条件和振幅条件。消除自激振荡的办法是加高低频切削网络，高频切削网络与低频切削网络相移补偿网络在电路形式上是一致的，而低频切削网络与高频相移补偿网络在电路形式上是一致的。

对于多级放大器，在级间引入负反馈时，一定要遵循输出端信号相位和输入端信号相位相反的原则，如图3所示。在板调机调幅器中的外反馈是从F点反馈到A点，内反馈是从E点反馈到B点。反馈网络本身不要带来附加相移，即使带来附加相移，这个相移应使总相移减小。

图3

负反馈分为4种类型：电压负反馈、电流负反馈、串联负反馈、并联负反馈。电压负反馈是指反馈回路与放大器的输出端负载并联，反馈电压的大小与输出电压成正比。电流负反馈是指反馈回路与放大器的输出端负载串联，反馈电流的大小与输出电压成正比。串联负反馈是指反馈回路与放大器的输如电路串联。并联负反馈是指反馈回路与放大器的输如电路并联。如图4所示。

在放大器中加入负反馈可以减少放大系统的非线性失真和放大器系统内部的杂音，负反馈放大器的增益比较稳定，他受电源电压变动、负载电阻变化、电子管更换及其他因素变化的影响较小。采用负反馈时可以使放大器输出阻抗降低。我们可以利用负反馈来改善放大器的幅频特性，即在工作频段内，幅度随频率变化较小。负反馈使放大倍数减小了，因此要得到相同的放大倍数时，必须增加放大器的级数。

参考文献

[1]刘洪才.中短波广播发射机[M].中国广播电视出版社，1997.

[2]张学田等.广播电视技术手册[M].国防工业出版社.

[3]浙江淳安无线电厂.GZ-1-1技术说明书[S].