Análise do Princípio do Circuito de Amplificação de Feedback Negativo

1. Conceitos básicos de feedback:

Feedback: Em circuitos eletrônicos, as medidas que aplicam toda ou parte da quantidade de saída (tensão de saída ou corrente de saída) à quantidade de entrada (tensão de entrada ou corrente de entrada) através de uma determinada forma de amplificadores são chamadas de feedback.

O feedback pode fazer o sistema funcionar de forma estável em um estado predeterminado. O feedback pode ser dividido em dois tipos: feedback positivo e feedback negativo.

O feedback que aumenta a entrada líquida de um circuito amplificador é chamado de feedback positivo; o feedback que diminui a entrada líquida de um circuito amplificador é chamado de feedback negativo.
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O feedback também pode ser dividido em dois tipos: feedback DC e feedback AC. Em muitos circuitos amplificadores, geralmente há uma combinação de feedback AC e DC.

A principal função do feedback negativo DC é estabilizar o ponto operacional estático do circuito amplificador.

Um circuito de feedback negativo é um circuito que retorna a tensão ou corrente de saída para a parte de entrada, reduzindo sua própria tensão ou corrente de entrada na aparência para controlar o ganho geral do circuito.

Se o sinal de feedback for obtido do sinal de tensão de saída, ele será chamado de feedback de tensão; se o sinal de feedback for obtido do sinal de corrente de saída, será chamado de feedback de corrente.

Se o sinal de feedback e o sinal de entrada forem sobrepostos na forma de séries de tensões na extremidade de entrada do circuito amplificador básico, isso é chamado de feedback em série;

Se o sinal de feedback e o sinal de entrada forem sobrepostos em corrente paralela na extremidade de entrada do circuito amplificador básico, isso é chamado de feedback paralelo.

As fontes de sinal adicionadas ao circuito de realimentação negativa em série são todas fontes de tensão; as fontes de sinal adicionadas ao circuito de realimentação negativa paralelo são todas fontes de corrente.

Portanto, a realimentação negativa em série é adequada para situações em que o sinal de entrada é uma fonte de tensão constante ou uma fonte de tensão aproximadamente constante, enquanto a realimentação negativa em paralelo é adequada para situações em que o sinal de entrada é uma fonte de corrente constante ou uma fonte de corrente aproximadamente constante.

Método de polaridade instantânea: O método usado para determinar se um circuito é um circuito de feedback negativo ou um circuito de feedback positivo deve ser dominado.

Em um circuito amplificador de feedback negativo específico, a polaridade do feedback pode ser determinada analisando se a tensão líquida de entrada ou a corrente líquida de entrada do circuito amplificador de feedback aumenta ou diminui devido ao feedback.

Qualquer coisa que aumente a entrada líquida é um feedback positivo; qualquer coisa que diminua a entrada líquida é um feedback negativo.

Existem quatro configurações comuns de feedback negativo CA: série de tensão, série de corrente, paralelo de tensão e paralelo de corrente.

2. Circuito amplificador de feedback negativo:

Como aumentar o ganho de um circuito amplificador? Circuito amplificador de vários estágios?

(1) Amplificadores de vários estágios podem ser conectados em cascata, o que pode aumentar significativamente o ganho do circuito amplificador.

A desvantagem é: as características de frequência total não são tão boas quanto as características de frequência de cada amplificador; o ruído total é a soma do ruído de cada amplificador.

(2) Amplificadores cujo ganho pode ser ajustado ao máximo podem ser colocados em cascata e feedback negativo pode ser adicionado da saída para a entrada, o que também pode aumentar o ganho do circuito amplificador.

A vantagem é que pode estabilizar o ganho e melhorar as características de frequência sem aumentar significativamente o ruído.

A relação entre ganho de malha fechada e ganho de malha aberta: Quando há feedback negativo profundo, F é a taxa de feedback, indicando a proporção de quanto da saída é devolvida à entrada.

Em cálculos futuros sobre circuitos de feedback negativo, o ganho de malha aberta A do circuito deve ser medido primeiro e, em seguida, o ganho de malha fechada deve ser calculado usando a fórmula acima.

Nota: Quando , o circuito tem feedback positivo; quando , o circuito produz autooscilação.

3. O impacto do feedback negativo no desempenho do circuito amplificador:

(1) Melhorar a estabilidade do ganho: O circuito amplificador de feedback negativo sacrifica o ganho em troca de sua estabilidade, ou seja, o ganho é reduzido para 1/(1+AF) e a estabilidade é melhorada para (1+AF) .

Além disso, deve-se notar que o feedback negativo não pode manter a quantidade de entrada constante, só pode fazer com que a quantidade de entrada se torne constante. Se o coeficiente de feedback mudar e causar uma mudança no ganho de malha fechada, o feedback negativo será impotente, o que é É por isso que as redes de feedback são geralmente compostas de componentes passivos.

(2) Reduza a distorção não linear: Depois de adicionar feedback negativo, a distorção não linear do sinal é reduzida para 1/(1+AF) sem feedback.

Vale a pena notar que o feedback negativo só pode reduzir, mas não consumir, a distorção não linear.

Quando sinais não lineares são misturados na entrada ou a interferência vem do mundo exterior, a introdução de feedback negativo não pode reduzir a distorção não linear; somente quando a distorção não linear é gerada dentro do circuito, a introdução de feedback negativo pode reduzir seu impacto.

(3) Ampliando a banda passante: Depois de adicionar feedback, a largura da banda passante é (1+AF) vezes maior que sem feedback.

(4) Altere a resistência de entrada e a resistência de saída:

1. Efeito na resistência de entrada: depende se é feedback em série ou feedback paralelo.

Para realimentação em série, a resistência de entrada de malha fechada é (1+AF) vezes a resistência de entrada de malha aberta; para realimentação paralela, a resistência de entrada de malha fechada é 1/(1+AF) vezes a resistência de entrada de malha aberta.

2. Impacto na resistência de saída: depende se é realimentação de tensão ou realimentação de corrente.

Para realimentação de tensão, a resistência de saída de malha fechada é 1/(1+AF) vezes a resistência de saída de malha aberta; para realimentação de corrente, a resistência de saída de malha fechada é (1+AF) vezes a resistência de saída de malha aberta.

4. Princípios gerais para introdução de feedback negativo em circuitos amplificadores de feedback negativo:

(1) Para estabilizar o ponto de operação estático, é introduzido feedback negativo DC; para melhorar o desempenho dinâmico, é introduzido feedback negativo AC.

(2) Para estabilizar a tensão de saída, é introduzido feedback negativo de tensão; para estabilizar a corrente de saída, é introduzido feedback negativo de corrente.

(3) Para aumentar a resistência de entrada, introduza feedback negativo em série; para reduzir a resistência de entrada, introduza feedback negativo paralelo.

(4) Para aumentar a resistência de saída, introduza feedback negativo de corrente; para reduzir a resistência de saída, introduza feedback negativo de tensão.

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