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电压反馈型放大器工作原理

来源:
2025-02-11
类别:基础知识
eye 8
文章创建人 拍明芯城

电压反馈型放大器的工作原理主要基于其对加在差分输入端上的误差电压进行放大的特性。以下是对其工作原理的详细解释:

一、基本概念

电压反馈型放大器(Voltage Feedback Amplifier,VFA)是一种对输入电压进行放大的电路,其输出电压与输入电压之间存在一定的增益关系。在电压反馈型放大器中,反馈信号是从输出电压中取出一部分,经过反馈网络后送回到放大器的输入端,以调节放大器的增益和稳定性。

二、工作原理

  1. 输入级:电压反馈型放大器的输入级完成电压至电流的转换。一般采用共发射极对称结构,同相端和反相端均为高阻输入。输入信号通过这两个输入端进入放大器,形成差分电压。

  2. 中间放大级:中间放大级把电流转换为电压,并提供主要的电压增益。这是放大器实现信号放大的关键部分。

  3. 输出级:输出级为互补的发射极跟随器,提供较强的电流输出能力。它确保放大器能够驱动负载,并输出所需的电压信号。

  4. 反馈网络:反馈网络从输出电压中取出一部分作为反馈信号,经过适当的处理后送回到放大器的输入端。在电压反馈型放大器中,反馈信号通常与输入信号串联后送入放大器的反相输入端。这种反馈方式称为串联电压负反馈。

  5. 负反馈作用:负反馈的作用是稳定放大器的增益和输出波形,提高放大器的线性度和稳定性。当输出电压增大时,反馈信号也随之增大,从而减小了放大器的净输入信号,使输出电压趋于稳定。

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三、主要特性

  1. 增益稳定性:由于负反馈的作用,电压反馈型放大器的增益稳定性较好。当输入信号或负载发生变化时,增益的变化较小。

  2. 线性度:电压反馈型放大器的线性度较高,能够较好地保持输入信号与输出信号之间的线性关系。

  3. 带宽:电压反馈型放大器的带宽受到内部补偿电容的影响。为了获得较宽的带宽,需要减小内部补偿电容的值。

  4. 稳定性:电压反馈型放大器在进行稳定性设计时一般都具有单位增益稳定的特点。因此,在使用该类型放大器时,无需在外围考虑稳定性补偿设计。但是,这也限制了其速度、带宽性能的进一步优化和提高。

四、应用

电压反馈型放大器广泛应用于各种模拟电路中,如音频放大器、视频放大器、数据放大器等。它们能够提供稳定的增益和输出波形,满足各种应用需求。

综上所述,电压反馈型放大器的工作原理是基于其对加在差分输入端上的误差电压进行放大的特性。通过负反馈网络的作用,它能够稳定放大器的增益和输出波形,提高放大器的线性度和稳定性。


责任编辑:Pan

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