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[科普中国]-电流反馈

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电流反馈(Circuit Feedback)英文缩写CFB,在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。1

对于交流反馈,根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同进行分类,可以分为电压反馈和电流反馈。若反馈信号是从输出电压采样而得,反馈信号与输出电压成正比,则称为电压反馈;若反馈信号是从输出电流采样而得,反馈信号与输出电流成正比,则称为电流反馈。

简介从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若输入回路中仍然存在反馈量,即,则为电流反馈;若输入回路中已不存在反馈,即则为电压反馈。

判断电流反馈方法判断电压反馈和电流反馈更直观的方法是根据负载电阻与反馈网络的连接方式来区分电压反馈与电流反馈。将负载电阻与反馈网络看作双端网络(在反馈放大电路中其中一端通常为公共接地端),若负载电阻与反馈网络并联,则反馈量对输出电压采样,为电压反馈。否则,反馈量无法直接对输出电压进行采样,则只能对输出电流进行采样,即为电流反馈。

电压负反馈可以稳定输出电压;而电流负反馈则可以稳定输出电流。区分电压反馈与电流反馈只有在负载电阻RL变动时才有意义。如果RL固定不变,因输出电压与输出电流成正比,所以,在稳定输出电压的同时也必然稳定输出电流,反之亦然,二者效果相同。但是当负载电阻RL改变时,二者的效果则完全不同,电压负反馈在稳定输出电压时,输出电流将更不稳定;而电流负反馈在稳定输出电流时,输出电压将更不稳定。2

电流反馈概念图电流反馈可以用下图所示简化的交流等效电路演示。该电路由射极跟随器输入级Q1、电流镜像Q2和Q3、共射-共基极增益级Q3和Q4以及射极跟随器输出级Q5组成。反馈信号类型是电流反馈,从Q5的发射极流经电阻R2反馈到Q1的发射极,属于串联分流反馈。一个定性分析表明,开环特性主要通过Q4的集电极和地之间的等效阻抗z设置,这个z的电阻分量设置开环直流增益,z的电容分量控制开环动态范围。

上图所示基本拓扑的变种早已被用于诸如有源探测器之类等在高速应用场合。它适用在类似于要求一个差动输入级的运算放大器的操作。此外.为了确保对称的上升和下降时间,每一个级单元必须能够互补推挽,从截止频率厂。角度来看NPN和PNP晶体管必须具有相仿的特征。传统的单极性PNP晶体管一直被性能远差于配对的NPN晶体管的问题所困扰。不过,真正地互补高速工艺的发展已经能够达到单极性晶体管速度,而之前仅用于混合形式。通过与较知名的类似通用型运算放大器进行比较,电流反馈放大器的独特功能和操作获得 了最高评价。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学