运算放大器之负反馈

                                  运算放大器负反馈电路组态分析

以下守于运算放大器负反馈电路的四种方式：

1,并联电压负反馈

图1(a)是反相比例运算电路。从反馈类型来看，反馈电路自输出端引出而接到反相输入端。设输入电压μi为正，则输出电压μo为负。此时反相输入端的电位高于输出端的电位．输入电流和反馈电流的实际方向即如图1(a)中所示．差值电流 即削弱了净输入电流(差值电流)，故为负反馈。

反馈电流

取自输出电压(即负载电压) ,并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输人端以电流的形式作比较,两者并联，故为并联反馈。因此,反相比例运算电路是引入并联电压负反馈的电路。由前面讨论可知，电压负反馈的作用是稳定输出电压，并联反馈电路则降低输入电阻。

反馈系数F由定义式得出：其中XF为反馈电流，所以反馈系数 。可见，反馈系数具有电导（电阻的倒数）的量纲，称为互导反馈系数。

                                 图1 运算放大器负反馈电路的四种方式

2,串联电压负反馈

由1(b)是同相比例运算电路。从反馈类型来看，反馈电路自输出端引出接到反相输人端，面后经电阻RL接“地”。设为正，则也为正．此时反相输入端的电位低于输出端的电位，但高于“地”电位， 和的实际方向与电路中的参考方向相反。经RF和R1分压后．反馈电压= —R1它是的一部分。由输人端电路可得出，差值电压 ，即削弱了净输入电压(差值电压)，故为负反馈。反馈电压

取自输出电压 ，并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式作比较．两者串联，故为串联反馈。因此，同相比例运算电路是引入串联电压负反馈的电路。

反馈系数F由定义式 得

电压负反馈的作用是稳定输出电压，串联反馈电路则有很高的输入电阻。

3,串联电流负反馈

首先分析图1(C)示的电路的功能。从电路结构看它是同比例运算电路，故

输出电流

由上列两式得出

可见输出电流与负载RL无关，因此图1（C）是一同相输入恒流源电路，或称为电压—电流变换电路。改变电阻R的阻值，就可以改变 的大小 。

其次分析反馈类型。参照上述的同相比例运算电路可知，图1（c）的电路也引入了负反馈。反馈电压 取自输出电流（即负载电流）并与之成正比，故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压形式作比较（ ），两者串联，故为串联反馈。因此，同相输入恒流源电路是引入串联电流负反馈的电路。

反馈系数

可见，反馈系数F具有电阻的量纲，称为互阻反馈系数。

4,并联电流负反馈

首先分析图1（d）所示电路的功能。由图可得出

，

设 ，则得

输出电流

可见输出电流与负载RL无关，因图1（d）是反相输入恒流源电路。改变电阻RF或R的阻值，就可以改变 的大小。

其次分析反馈类型。设 为正，即反相输入端的电位为正，输出端的电位为负。此时，和的实际方向即如图中所示，差值电流 ，即削弱了净输入电流，故为负反馈。反馈电流

取自输出电流，并与之成正比，故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式作比较（），两者并联，故为并联反馈，因此，反相输入恒流源电路是引入并联电流负反馈的电路。

反馈系数

总之，从上述四个运算放大器电路可以看出：

(1)反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻 的靠近地端引出的．是电流反馈；

(2)输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和反相)上的是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的是并联反馈；

(3)反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。

至于负反馈对放大电路工作性能的影响，如降低放大倍数、提高放大倍数的稳定性、改善波形失真、展宽通频带以及对放大电路输入电阻和输出电阻的影响，和在分立元件放大电路中所述相同。

5，示例：

例1: 试判别图2（a）和（b）两个两级放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的各是何种类型的反馈电路。

解:（1）在图2（a）中，从运算放大器A2输出端引至A1同相输入端的是串联电压负反馈：

 a. 反馈电路从A2的输出端引出，故为电压反馈；

b. 反馈电压和输入电压分别加在A1的同相和反相两个输入端，故为串联反馈；

c. 设为正，则为负，为正。反馈电压使净输入电压 减小，故为负反馈。

（2）在图（b）中，从负载电阻RL的靠近“地”端引入至A1同相输入端的是并联电流负反馈电路：

①反馈电路从RL的靠近“地”端引出，故为电流反馈；

②反馈电流和输入电流加在A1的同一个输入端，故为并联反馈；

③设为正，则 为负，为正。A1同相输入端的电位高于a点，反馈电流的实际方向即图中所示，它使净输入电流减小，故为负反馈。

 

                图2 运放负反馈示例电路