負反饋電路是一種重要的電子電路。它的作用是通過將一個電路的一部分輸出信號反饋到輸入端口,以減小電路的非線性失真,提高電路的增益穩(wěn)定性,并消除溫度和元器件散布等因素對電路性能的影響。
1. 工作原理
負反饋電路利用反饋電壓與反饋電流對輸入電壓進行控制,使得電路輸出信號的特性(如增益、抖動等)得到優(yōu)化。在典型的負反饋電路中,將輸出信號的一部分通過反饋網(wǎng)絡反饋回輸入端口,與輸入信號相比較,產(chǎn)生一個誤差信號。這個誤差信號作為控制信號,與輸入信號加以比較,控制電路的輸出。
負反饋的本質(zhì)是在反饋路徑上引入一個相反的信號,使得反饋回來的信號與原信號抵消或減少,從而減小系統(tǒng)的非線性。反饋電路的種類非常多,包括電流反饋、電壓反饋、阻抗反饋等,它們均可以實現(xiàn)負反饋效果。
2. 作用
負反饋電路主要有以下作用:
(1)減小非線性失真
非線性失真因素是影響電路輸出精度和品質(zhì)的主要因素之一。負反饋電路將一部分輸出信號引入反饋網(wǎng)絡中,通過引入反相信號和對比進行控制,可以有效減少非線性失真的影響。
(2)提高增益穩(wěn)定性
電路的增益穩(wěn)定性也是一項重要的指標。在沒有采用負反饋機制的情況下,電路增益將因擺動、干擾等外界因素而發(fā)生變化。引入負反饋后,電路增益穩(wěn)定性可以得到大大提高。
(3)消除溫度和元器件散布影響
通過反饋機制,可以調(diào)整反饋電路的增益,使得不同元器件的偏差可以得到補償。這可以消除溫度和元器件散布等因素對電路性能的影響,提高電路整體的工作可靠性。
3. 舉例說明
例如,用負反饋電路構造放大器。在放大器中,經(jīng)常需要提高輸入信號,以便輸出信號有更高的信號幅度,并保持輸入和輸出的線性關系。然而,放大器增益對溫度變化和器件差別敏感,導致輸出信號的失真和不穩(wěn)定性。
通過加入反饋電路,反饋路徑與輸入信號的相位為180度,可以降低放大器的失真度和增加其穩(wěn)定性。負反饋從輸出信號中提取反饋信號并與輸入信號做比較,產(chǎn)生誤差信號,控制放大器的增益。這樣,當輸入信號的增益變化時,反饋電路將相應地調(diào)整放大器的增益,以保持輸出信號的穩(wěn)定性。
綜上所述,負反饋電路可以通過消除失真、提高增益穩(wěn)定性、消除溫度和元器件散布等因素來優(yōu)化電路性能,具有重要的實際應用價值。