负反馈放大电路的设计

时间：2026-01-21

负反馈放大电路的设计

负反馈放大电路的设计航天职业技术学院

负反馈放大电路的设计

一、设计任务及要求：见《模拟电子技术课程设计》任务书。

二、负反馈放大电路设计的一般原则：

1、反馈方式的选择：

采用什么反馈方式，主要根据负载的要求及信号源内阻的情况来考虑，在负载变化的情况下，要求放大电路定压输出时，就需要采用电压负反馈；在负载变化的情况下，要求放大电路恒流输出时，就要求采用电流负反馈。至于输入端采用串联还是并联方式，主要根据对放大电路输入电阻的要求而定。当要求放大电路具有高的输入电阻时，宜采用串联反馈；当要求放大电路具有低的输入电阻时，宜采用并联反馈。如仅仅为了提高输入电阻，降低输出电阻（即阻抗变换）时，宜采用射极输出器。

反馈深度主要根据放大电路的用途及指标要求而定。

对音频放大电路，主要是用负反馈减小非线性失真，设计时一般取1+AF=10左右。

对测量仪表中使用的放大电路，要求放大倍数要有较高的稳定性，而采用负反馈的目的主要是提高放大倍数的稳定性，因此可以根据不同的要求可取1+AF为几十至几百。

对高放大倍数宽频带放大电路，采用负反馈的目的主要是展宽频带，这时采用多级放大加深反馈容易产生自激，且在幅频特性的高、低频段容易产生凸起的现象。因此首先要保证每一级有足够宽的频带，如在两级之间采用低输入电阻的接法（例如共射一共基的形式）去解决。

2、放大管的选择：

如果放大电路的级数多，而输入信号很弱时（微伏级），必须考虑输入级放大管的噪声所产生的影响，为此，前置放大级应该选用低噪声的管子。当要求放大电路的频带很宽时，应选用截止频带fT较高的管子。从集电极损耗的角度出发，由于前几级放大的输出较小，可选用Pcm（管耗）小的管子，其静态工作点也要选得低一些（IE小），这样可减小噪声；但对输出级而言，因其输出电压和输出电流都较大，故需选用Pcm（管耗）大的管子。

3、级数的选择：

放大电路的级数可根据无反馈时的放大倍数而定，而此放大倍数又要根据所要求的闭环放大倍数和反馈深

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度而定，因此在设计时首先要根据技术指标确定出它的闭环放大倍数Af及反馈深度1+AF，然后确定所需要的Af。

确定了A的数值后，放大电路的级数大致可用下列原则来确定：几十至百倍左右采用一级或两级，几百至千倍左右采用两级或三级，几千倍以上采用三级或四级（射级输出器不计，因其A约为1）。一般情况下很少采用四级及其以上的，因为这将给施加反馈后的补偿工作带来很大的困难，但如反馈只加在每级之间也可以的。

4、电路的确定：

根据不同的要求，放大电路中各级所选用的电路也是不同的。

⑴输入级。输入级采用什么电路主要决定于信号源的特点。如果信号源不允许取较大的电流，则输入级应具有高的输入电阻，那么以采用射极输出器为宜。如要求有特别高的输入电阻（ri＞1mΩ），可采用场效应管，并采用自举电路或多级串联负反馈放大电路。如信号源要求放大电路具有低的输入电阻，则可用电压并联反馈放大电路。如果无特殊要求，可选用一般的共射极放大电路。

输入级放大管的静态工作点一般取IE≤1mA，UCE=（1～2）V。

⑵中间级。中间级主要是积累电压及电流放大倍数，多采用共射极放大电路，而且选用β大的管子。其静态工作点一般为IE=（1～3）mA，UCE=（2～5）V。

⑶输出级。输出级采用什么电路主要决定于负载的要求。如负载电阻较大（几个千欧左右），而且主要是输出电压，则可用共射极放大电路；反之，如负载为低阻抗，且在较大范围内变化时，则用射极输出器。如果负载需要进行阻抗匹配，可用变压器输出。

因输出级的输出电压和输出电流都较大，其静态工作点的选择要比中间级的高，具体数值要视输出电压和输出电流的大小而定。

三、设计过程：

1、确定方案：

⑴确定反馈深度。从所给的指标来看，设计中需要解决的主要是输出电阻、输入电阻及对放大性能稳定的要求等三个问题。由于要求输出电阻较低，故输出级应采用射极输出器，但它的输出电阻大致为几十欧至几百欧，因此需要引入一定程度的电压负反馈才能达到指标要求。设射极输出器的输出电阻为200Ω，则所需反馈深度为

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1+AF===10

另外，还要考虑输入电阻和放大性能的稳定性对反馈深度的要求，才能最后确定反馈深度的大小。由于放大电路的输入电阻指标为25kΩ，此数值不是很高，故可采用电压串联负反馈的方式来实现。假定无反馈时，基本放大电路的输入电阻为ri=2.5kΩ（第一级可采用局部电流负反馈），则所需反馈深度为 1+AF===5

最后从放大性能稳定性能稳定度也可以确定出所需反馈深度为

1+AF===5