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電壓反饋型放大器工作原理

來源:
2025-02-11
類別:基礎知識
eye 8
文章創建人 拍明芯城

電壓反饋型放大器的工作原理主要基于其對加在差分輸入端上的誤差電壓進行放大的特性。以下是對其工作原理的詳細解釋:

一、基本概念

電壓反饋型放大器(Voltage Feedback Amplifier,VFA)是一種對輸入電壓進行放大的電路,其輸出電壓與輸入電壓之間存在一定的增益關系。在電壓反饋型放大器中,反饋信號是從輸出電壓中取出一部分,經過反饋網絡后送回到放大器的輸入端,以調節放大器的增益和穩定性。

二、工作原理

  1. 輸入級:電壓反饋型放大器的輸入級完成電壓至電流的轉換。一般采用共發射極對稱結構,同相端和反相端均為高阻輸入。輸入信號通過這兩個輸入端進入放大器,形成差分電壓。

  2. 中間放大級:中間放大級把電流轉換為電壓,并提供主要的電壓增益。這是放大器實現信號放大的關鍵部分。

  3. 輸出級:輸出級為互補的發射極跟隨器,提供較強的電流輸出能力。它確保放大器能夠驅動負載,并輸出所需的電壓信號。

  4. 反饋網絡:反饋網絡從輸出電壓中取出一部分作為反饋信號,經過適當的處理后送回到放大器的輸入端。在電壓反饋型放大器中,反饋信號通常與輸入信號串聯后送入放大器的反相輸入端。這種反饋方式稱為串聯電壓負反饋。

  5. 負反饋作用:負反饋的作用是穩定放大器的增益和輸出波形,提高放大器的線性度和穩定性。當輸出電壓增大時,反饋信號也隨之增大,從而減小了放大器的凈輸入信號,使輸出電壓趨于穩定。

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三、主要特性

  1. 增益穩定性:由于負反饋的作用,電壓反饋型放大器的增益穩定性較好。當輸入信號或負載發生變化時,增益的變化較小。

  2. 線性度:電壓反饋型放大器的線性度較高,能夠較好地保持輸入信號與輸出信號之間的線性關系。

  3. 帶寬:電壓反饋型放大器的帶寬受到內部補償電容的影響。為了獲得較寬的帶寬,需要減小內部補償電容的值。

  4. 穩定性:電壓反饋型放大器在進行穩定性設計時一般都具有單位增益穩定的特點。因此,在使用該類型放大器時,無需在外圍考慮穩定性補償設計。但是,這也限制了其速度、帶寬性能的進一步優化和提高。

四、應用

電壓反饋型放大器廣泛應用于各種模擬電路中,如音頻放大器、視頻放大器、數據放大器等。它們能夠提供穩定的增益和輸出波形,滿足各種應用需求。

綜上所述,電壓反饋型放大器的工作原理是基于其對加在差分輸入端上的誤差電壓進行放大的特性。通過負反饋網絡的作用,它能夠穩定放大器的增益和輸出波形,提高放大器的線性度和穩定性。


責任編輯:Pan

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