负反馈放大器输入输出阻抗的高频特性研究
本文先分析了低频情况下，负反馈对输入、输出阻抗的影响，然后运用一般集成运算放大器的单极点模型，分析了高频条件下负反馈对输入、输出阻抗的影响。结果表明，串联负反馈输入阻抗呈容性，电流负反馈输出阻抗亦呈容性；并联负反馈输入阻抗呈感性，电压负反馈输出阻抗亦呈感性，而且在低频条件下，输入阻抗和输出阻抗的表达式与模拟电子技术课程的结论一致。计算机仿真验证了分析的正确性。通过对硬件电路的组装和测试，验证了实证分析的可靠性。
目 录
1 绪论 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本论文主要内容 4
2 负反馈放大器 5
2.1 输入、输出电阻的定义 5
2.2 负反馈放大器的基础 5
2.2.1负反馈的定义 5
2.2.2负反馈的分类的与判断 6
2.2.3放大器的负反馈的四种组态 6
2.3负反馈对放大器性能的影响 8
2.3.1提高放大倍数的稳定性 8
2.3.2扩展通频带 8
2.3.3减小非线性失真 8
2.3.4改变输入电阻和输出电阻 9
3 负反馈放大器高频分析 11
3.1 集成运放简介 11
3.1.1集成运放组成框图 11
3.1.2集成运放的主要性能参数 11
3.2 集成运放的单极点模型 12
3.3实际运算放大器的输入和输出阻抗的模型 12
3.4串联负反馈输入阻抗分析 13
3.5并联负反馈输入阻抗分析 14
3.6电流负反馈输出阻抗分析 14
3.7电压负反馈输出阻抗分析 15
4 计算机仿真MULTISM 17
4.1串联负反馈仿真结果 17
4.2并联负反馈仿真结果 17
4.3电压负反馈仿真结果 17
4.4电流负反馈仿真结果 17
5电路组装与测试 19
6 结论 21
致 谢 23
参考文献 25
1 引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1.1 选题的目的和意义
选题的目的：负反馈是一种以电路设计来改善电路的重要方法，其在有关电子方面的研究中起着决定性的作用。在信息快速发展的今天，不计其数的电子产都会引入负反馈技术。以此来提高综合产品的性能，减少产品的消耗。负反馈能提升放大倍数的稳定性、扩展通频带、最重要的是对输入电阻和输出电阻的影响，因此大部分的实用放大器都会引入负反馈技术。
在这次毕业设计中，要了解到负反馈电子线路中的应用，学习如何改善放大电路的工作性能等。在大学的课程中对负反馈掌握的不够好，反馈的类型、概念或多或少的混淆。通过这次毕业设计，需要我能够更加了解放大器中负反馈的本质。这也是对我在大学中学到的知识进行了巩固，能够更好的在以后的工作中，奠定更加坚实的基础。
选题的意义:在实际的放大器电路中引入负反馈可以非常有效的改善放大器性能。因此，负反馈放大器电路的研究方法是非常重要的，并且具有一定的现实意义。此外，负反馈被广泛用于电子电路的产品的范围内。虽然负反馈可能会导致放大器电路的倍数，在某些情况下大大降低。不过，这并不影响许多放大器电路的动态性能。所以我们对放大电路中引入负反馈的研究就有了实际意义。例如:引入负反馈后使得晶体管参数的变动趋于稳定、改变放大电路的输入和输出电阻、减少非线性失真和增加带宽等。
1.2 国内外研究现状
负反馈放大器是由哈罗德史蒂芬布莱克(Harold Stephen Black)在他1927年8月2日前往贝尔实验室途中发明的。Black正致力于如何减少电话中中继放大器信号的失真。在20世纪70年代，威廉姆森的文章《高质量放大器设计》发表在杂志英国和《无线电世界》。本文所描述的是利用负反馈技术来减少放大器电路中的失真，这立即引起了世界的潮流，并成为研究负反馈放大器以减少失真的重要里程碑。在威廉逊研究成功负反馈放大器之后的5年,英国的Audio杂志社随后又发表了一篇关于"超线性放大器"的文章。次年的6月,英国Audio杂志社又发表了一篇结合了威廉逊放大器与超线性的线路设计的文章。由于该篇文章中超线性设计大量的减小了非线性失真,使得对负反馈的研究又一次在国际上掀起了热潮。
2014年11月，郑国川教授在电子报上发表过《负反馈放大器的频响和相位》的学术期刊，该篇期刊中他指出了负反馈技术运用在放大电路的难处不是图纸上已经设定的电路与元件参数，而是在放大电路自身没有引入反馈时的状态和设置放大器元器件分布参数与放大电路相关指标的设定。总之，对于负反馈放大电路的研究，国内外专家正进一步加强合作，对其做进一步的研究与探讨，对负反馈放大电路的相关性与多样性，在通过反馈放大电路的解析而寻求一种相对简单便捷的办法对负，以此改善提高人们的生活质量。
传统的技术随着新兴技术的发展，它已经不能满足产品的技术要求，而负反馈技术由此进入人们的视野，它以其优越的综合性能被快速使用于放大器的电阻输入与输出之中。与此同时，放大器低频段的增益和降低输入输出驻波比是被通过有效补偿宽带来实现的。但是，其有在某些方面是有所欠缺的，因为想要放大器接近十倍频程或者性能更优越的频带宽度，通过单一负反馈放大电路匹配网络的之中的放大补偿是不能够满足的。因此，为解决上诉存在的问题，可以借助负反馈技术来实现相关的性能。事实上，实现频带宽度较宽且增益变化特别小的放大器可以通过引用负反馈技术来解决。同时应用了负反馈技术之后，能够对有效的补偿晶体管的增益效果能被频率的降低而引起。对于低频端的增益，负反馈会使得增益变得顺利，同时还改善了放大器的输入以及输出驻波比，负反馈技术还可以最大化的降低晶体管参考数值的离散性，以此对负反馈放大器产生影响。但是，其在这方面还有欠缺，因为许多无法预计的错误都是因为反馈回路中的电阻出错而产生。与此同时，在噪声系数恶化以及减小晶体管对功率潜能方面的放大。
目 录
1 绪论 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本论文主要内容 4
2 负反馈放大器 5
2.1 输入、输出电阻的定义 5
2.2 负反馈放大器的基础 5
2.2.1负反馈的定义 5
2.2.2负反馈的分类的与判断 6
2.2.3放大器的负反馈的四种组态 6
2.3负反馈对放大器性能的影响 8
2.3.1提高放大倍数的稳定性 8
2.3.2扩展通频带 8
2.3.3减小非线性失真 8
2.3.4改变输入电阻和输出电阻 9
3 负反馈放大器高频分析 11
3.1 集成运放简介 11
3.1.1集成运放组成框图 11
3.1.2集成运放的主要性能参数 11
3.2 集成运放的单极点模型 12
3.3实际运算放大器的输入和输出阻抗的模型 12
3.4串联负反馈输入阻抗分析 13
3.5并联负反馈输入阻抗分析 14
3.6电流负反馈输出阻抗分析 14
3.7电压负反馈输出阻抗分析 15
4 计算机仿真MULTISM 17
4.1串联负反馈仿真结果 17
4.2并联负反馈仿真结果 17
4.3电压负反馈仿真结果 17
4.4电流负反馈仿真结果 17
5电路组装与测试 19
6 结论 21
致 谢 23
参考文献 25
1 引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1.1 选题的目的和意义
选题的目的：负反馈是一种以电路设计来改善电路的重要方法，其在有关电子方面的研究中起着决定性的作用。在信息快速发展的今天，不计其数的电子产都会引入负反馈技术。以此来提高综合产品的性能，减少产品的消耗。负反馈能提升放大倍数的稳定性、扩展通频带、最重要的是对输入电阻和输出电阻的影响，因此大部分的实用放大器都会引入负反馈技术。
在这次毕业设计中，要了解到负反馈电子线路中的应用，学习如何改善放大电路的工作性能等。在大学的课程中对负反馈掌握的不够好，反馈的类型、概念或多或少的混淆。通过这次毕业设计，需要我能够更加了解放大器中负反馈的本质。这也是对我在大学中学到的知识进行了巩固，能够更好的在以后的工作中，奠定更加坚实的基础。
选题的意义:在实际的放大器电路中引入负反馈可以非常有效的改善放大器性能。因此，负反馈放大器电路的研究方法是非常重要的，并且具有一定的现实意义。此外，负反馈被广泛用于电子电路的产品的范围内。虽然负反馈可能会导致放大器电路的倍数，在某些情况下大大降低。不过，这并不影响许多放大器电路的动态性能。所以我们对放大电路中引入负反馈的研究就有了实际意义。例如:引入负反馈后使得晶体管参数的变动趋于稳定、改变放大电路的输入和输出电阻、减少非线性失真和增加带宽等。
1.2 国内外研究现状
负反馈放大器是由哈罗德史蒂芬布莱克(Harold Stephen Black)在他1927年8月2日前往贝尔实验室途中发明的。Black正致力于如何减少电话中中继放大器信号的失真。在20世纪70年代，威廉姆森的文章《高质量放大器设计》发表在杂志英国和《无线电世界》。本文所描述的是利用负反馈技术来减少放大器电路中的失真，这立即引起了世界的潮流，并成为研究负反馈放大器以减少失真的重要里程碑。在威廉逊研究成功负反馈放大器之后的5年,英国的Audio杂志社随后又发表了一篇关于"超线性放大器"的文章。次年的6月,英国Audio杂志社又发表了一篇结合了威廉逊放大器与超线性的线路设计的文章。由于该篇文章中超线性设计大量的减小了非线性失真,使得对负反馈的研究又一次在国际上掀起了热潮。
2014年11月，郑国川教授在电子报上发表过《负反馈放大器的频响和相位》的学术期刊，该篇期刊中他指出了负反馈技术运用在放大电路的难处不是图纸上已经设定的电路与元件参数，而是在放大电路自身没有引入反馈时的状态和设置放大器元器件分布参数与放大电路相关指标的设定。总之，对于负反馈放大电路的研究，国内外专家正进一步加强合作，对其做进一步的研究与探讨，对负反馈放大电路的相关性与多样性，在通过反馈放大电路的解析而寻求一种相对简单便捷的办法对负，以此改善提高人们的生活质量。
传统的技术随着新兴技术的发展，它已经不能满足产品的技术要求，而负反馈技术由此进入人们的视野，它以其优越的综合性能被快速使用于放大器的电阻输入与输出之中。与此同时，放大器低频段的增益和降低输入输出驻波比是被通过有效补偿宽带来实现的。但是，其有在某些方面是有所欠缺的，因为想要放大器接近十倍频程或者性能更优越的频带宽度，通过单一负反馈放大电路匹配网络的之中的放大补偿是不能够满足的。因此，为解决上诉存在的问题，可以借助负反馈技术来实现相关的性能。事实上，实现频带宽度较宽且增益变化特别小的放大器可以通过引用负反馈技术来解决。同时应用了负反馈技术之后，能够对有效的补偿晶体管的增益效果能被频率的降低而引起。对于低频端的增益，负反馈会使得增益变得顺利，同时还改善了放大器的输入以及输出驻波比，负反馈技术还可以最大化的降低晶体管参考数值的离散性，以此对负反馈放大器产生影响。但是，其在这方面还有欠缺，因为许多无法预计的错误都是因为反馈回路中的电阻出错而产生。与此同时，在噪声系数恶化以及减小晶体管对功率潜能方面的放大。
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