第23卷第4期高师理科学刊Vol.23No.42003年11月JournalofScienceofTeachers′CollegeandUniversityNov.2003文章编号:1007-9831(200304-0026-04负反馈放大器输入阻抗的新法推导吕菁华,祖大鹏(哈尔滨师范大学呼兰学院物理系,黑龙江呼兰150500摘要:以实验电路为依据,以新概念为基础,应用新方法详细推导出负反馈放大器输入阻抗公式,明确了物理意义,对现行教材中的常见错误进行了分析.关键词:反馈;放大器;输入阻抗中图分类号:O441.1文献标识码:A0引言———反馈网络,将放大器输出回路的一部分电能回输到输入回路,以改变放大器性能的一种效应.而负反馈对提高放大器增益稳定性、改善放大器的非线性失真均起到很好的作用.同时,加入反馈网络后,放大器的输入阻抗和输出阻抗也发生了相应的变化.其中,输入阻抗是放大器的一个重要参数,其大小将影响放大器对信号源的影响程度.而现行教材中在计算负反馈放大器输入阻抗时均存在较多的问题,本文将在现行教材基础上,应用新概念、新方法详加推导,并对错误之处予以分析.1存在的问题现行教材中,在推导负反馈放大器输入阻抗时,主要存在以下4个问题.1.1措辞不准确“”“”将时间划分为无反馈时和有反馈时2段,“”以致于将导出公式表述为有反馈时输入电阻和“无反”馈时的输入电阻之间的数量关系[1].1.2概念不统一“”在不同教材中所谓无反馈时输入电阻的含义不同.有的教材是指从b,e两端看进去的电阻,即ri=rbe[2].有的教材是指基本放大器输入电阻Ria和反馈网络输出端等效电阻Rif串联后电阻,即Ri=Ria+Rifb[3].图1串联反馈输入等效电路注:a无反馈时;b有反馈时1.3反馈放大器的信号源问题串联反馈放大器的信号源可近似为理想电压源,即输出电压恒定,但输出电流随负载的变化而变化.而有的教材认为“”“”无反馈时和有反馈时的输入电流是相同的[3],这显然是矛盾的,如图1所示.同理,并联反馈放大器的信号源可近似为理想电流源,即输出电流恒定,但输出电压随负载的变化而变化.“”“而有的教材却认为无反馈时的输入信号电压和有反收稿日期:2002-11-06基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(10511208作者简介:吕菁华(1964-,男,黑龙江呼兰人,教授,从事电子技术基础理论及其应用的研究.第4期吕菁华等:负反馈放大器输入阻抗的新法推导27”馈时的输入电压是相同的,显然也是矛盾的,如图2所示.图2并联反馈输入等效电路注:a无反馈时;b有反馈时1.4反馈网络问题反馈网络通常是一个无源二端口网络,其输出端口的等效电阻Rf与基本放大器的输入电阻ri相比,既不能近似为零,也不能近似为无穷大.而有的教材,却将串联反馈的反馈网络的输出端口,等效成为一个内阻为零的理想电压源[1~2],将并联反馈网络的输出端口,等效为一个内阻为无穷大的理想电流源[1~2],这显然是不合理的.图3串联负反馈放大器输入回路2推导新法反馈放大器的输入回路,由于接入了反馈网络的输出端口,致使其输入电阻发生变化,其变化情况与反馈网络输出端口的回输方式有关.2.1概念简析2.1.1串联回输时,的输入回路如图3所示.电压源,Rof,Vf.Vf与Vi反向叠加,(净输入电压为Vi′.从基本放大器输入端(1,1′看进去的等效电阻,称为基本放大器的输入电阻,其大小为:ri=Vi′Ii(1从信号电压源两端看进去的等效电阻,称为串联负反馈放大器的输入电阻,简称闭环输入电阻,其大小为:rif=Ii=Ii(2式中Vf的表达式形式取决反馈网络的取样对象.图4并联负反馈放大器输入回路2.1.2并联回输时当回输方式为并联时,实际电路的信号源均可近似为理想电流源.从而得,并联反馈放大器的输入回路如图4所示.反馈网络的输出端口等效成一个电流源,其短路电流为If′,内阻为Rof,输出电流为If.信号源为理想电流源,其内阻为无穷大,输出电流为Ii.反馈电流If与输入电流Ii(设Ii只流过基本放大器的ri,而不流过反馈网络在基本放大器输入电阻ri中反向迭加,使基本放大器的输入电流(净输入电流为Ii′.从1,1′端看进去,基本放大器的输入电阻为:ri=V′Ii′(3从信号源两端(1,4′看进去的等效电阻即为并联负反馈放大器的输入电阻,其大小为:rif=VIi′=VIi′+If(4式中If的表达式形式取决反馈网络的取样对象.2.2推导新法28高师理科学刊第23卷2.2.1回输方式为串联时1取样对象为电流时...