模电必学:放大电路中反馈的基本概念

关于集成运放的重要性，以及它在整个电子电路发展过程中的意义同样是不可忽视的；而在集成运放电路中，想要发挥它的优势，就离不开反馈电路的作用；在模电的学习过程中，不管是基本放大电路还是集成运放，我们都已经接触到反馈的概念，但它具体的含义是什么，不同的反馈又会产生什么样的结果，这些都是我们接下来需要重点学习的内容。

反馈的基本概念

把电路输出端的信号，重新送回到输入端，反向影响原始输入信号，这个信号回流过程，就叫作反馈。

反馈放大电路的方框图

参考反馈放大电路的方框图可见，反馈网络把部分或全部的输出量引入输入端，净输入量是反馈量与输入量的叠加，整个过程形成一个闭环的系统，并且可以看出反馈只和输出量相关。

现实生活中，反馈就像我们日常调空调，空调的温度传感器一直在反馈监测的温度，当温度高于设置温度时，空调会自动调节制冷功率降温；当温度达到设置温度时，就降低功率。温度信号传回控制系统，做出调整，这就是现实里的反馈逻辑。

在集成运算放大电路中同理：

如果集成运放中没有反馈电路，运放将视为开环工作，没有反馈就意味着电路只管放大，输出的结果好坏它不知道，也管不了；由于运放的电压增益极大，只要输入有微小差值，输出将直接饱和，根本做不到线性放大；

当引入负反馈电路时，将构成闭环控制，通过负反馈的信号与输入信号叠加，从而压低增益、拓宽线性区，做到不失真、稳定放大、滤波等功能，以发挥它的优势。

正反馈与负反馈

根据反馈信号对输入信号的作用效果，直接分为正反馈和负反馈两大类，二者用途天差地别。

1. 负反馈（电路主流，使用最多）

反馈信号会抵消、削弱原始输入信号，起到收敛、稳定电路的作用。

优点十分突出：稳定放大倍数、降低信号失真、抑制电路温漂噪声、提升电路整体稳定性。

我们平时常用的比例放大、滤波、稳压运放电路，全部依靠负反馈实现，堪称电路里的“稳定器”。

2. 正反馈（小众专用，极少通用）

反馈信号增强、叠加原始输入信号，不断放大信号强度，信号会持续递增。

特点：电路灵敏度极高，但稳定性极差，极易出现信号饱和失真。

一般不用于常规信号放大，只专门制作波形发生器、振荡电路，是电路里的“加速器”。

总的来说就是：对净输入量影响的结果决定了什么是正、负反馈，经过闭环系统一圈反馈到输入端的信号削弱了净输入量为负反馈，增强了净输入量为正反馈。

静态工作点稳定电路

参考上图（c）中的Re就是起到一个负反馈的作用。

交流反馈与直流反馈（按反馈传递的信号类型划分）

1. 直流反馈

只对电路当中直流分量起到反馈调节作用。参考上图（b）中只有直流反馈，当交流作用时电容Ce短路，Re将失去作用。

核心作用：稳定电路静态工作点，抑制电路零点漂移，保证电路通电后基础工作状态平稳，避免电路静态参数偏移故障。

2. 交流反馈

只针对电路里交流变化信号进行反馈调控。

主要作用：改善电路交流放大性能，优化波形质量、调整电路增益、拓宽频带，负责处理动态变化的电信号。

在实际应用电路当中大多为交直流混合反馈，既能稳定静态直流状态，又能优化动态交流信号，也是工程电路最常见的设计形式（参考上图（a）交直流反馈都存在）。

通过引入反馈的概念，我们将逐步对信号及放大电路的理解进行更深入的学习；后续的章节将继续围绕反馈的概念、判断方法以及能够实现信号之间转换的交流反馈组态进行重点学习。