【運算放大器】負反饋系統(tǒng)及其效果分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-04-14
運算放大器是具有高電壓增益的放大器，但幾乎不是運算放大器單體進行放大。
原因是開環(huán)增益存在偏差，或帶寬較窄，難以控制放大率。
因此，一般構(gòu)成負反饋電路后使用。
下圖表示負反饋系統(tǒng)的模型。
構(gòu)成負反饋電路可舉出以下幾個優(yōu)點。
構(gòu)成負反饋電路的優(yōu)點
1. 放大電路的增益固定的領(lǐng)域（帶寬）可得到擴展
2. 由于構(gòu)成了負反饋電路，使運算放大器的開環(huán)增益的偏差影響變小
3. 可抑制失真
1.放大電路的增益固定的領(lǐng)域（帶寬）可得到擴展
首先求出該模型的輸入與輸出的關(guān)系，即傳遞函數(shù)。
AO ： 運算放大器開環(huán)增益
β ： 反饋率、
1+βA(s) ： 反饋量
環(huán)路增益 ： βA(s)
另外如下式所示，運算放大器具有1階滯后傳遞函數(shù)。
上圖的頻率特性用上式關(guān)系進行了解釋。
可以發(fā)現(xiàn)，由于采用了負反饋，增益變小，變?yōu)榉答伭康?1/(1+βAO)，帶寬從ωO擴大到了 ωO(1+βAO)。
2.由于構(gòu)成了負反饋電路，使運算放大器的開環(huán)增益的偏差影響變小
在輸入與輸出的傳遞函數(shù)公式中，假設(shè)運算放大器的開環(huán)增益足夠大，即AO>>1，則低頻的負反饋電路的增益可近似于1/β。
即運算放大器的開環(huán)增益較大時，反饋電路的增益與運算放大器的增益無關(guān)，僅由反饋率決定。
同樣，反相放大器等的放大電路的低頻放大率僅由外置電阻決定。
另外，運算放大器的開環(huán)增益足夠大即AO>>1 時，即便因溫度特性或制造偏差而使運算放大器的開環(huán)增益多少發(fā)生變動，所受的影響也比較小。
3.可抑制失真
下圖表示含有誤差要素的反饋電路。
此處將運算放大器中發(fā)生的誤差要素表示為VD。
含有失真、誤差電壓、噪音等要素。
下式表示含有失真的傳遞函數(shù)。
如公式所示，增益A(s)越大 VD項越小，這樣可抑制誤差。
相反，構(gòu)成負反饋電路可舉出以下幾個缺點。
構(gòu)成負反饋電路的缺點
與開環(huán)增益相比，電路的放大率降低。
反饋使電路變得易振蕩。
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