无负反馈、浅大环负反馈、深度大环负反馈研究（多图）

kknd

最近研究放大器，顺便做了个无负反馈、浅大环负反馈、深度大环负反馈对比测试，测试的电路是两级渥尔曼差分，参考电路图如下：





首先将电路取消大环负反馈，使用各级电流负反馈来控制增益。

10K正弦波，上面是输入波形，下面是输出波形：







100K正弦：



1K方波：


100K方波：




100K方波对比，使用Y轴位移功能将输出波形叠加到输入，观察两者相似性。



可以看到，输入与输出相差较大，且有较大时延。

接下来是浅大环负反馈，保留第一级、第三级的电流负反馈，取消第二级的反馈，然后接上大环负反馈，这样由于开环增益不大，所以系统工作在浅大环负反馈下。由于无负反馈时正弦波已经很好了，所以之后就不再上正弦的图了，改为方波。

1K方波





图上输出波形可见似乎低频响应不好，这是由于反馈回路中为控制中点，接有10UF的直流反馈电容，10UF容量太小，导致低频响应不好，换个大电容就不存在问题了。

10K方波



100K方波：





100K方波对比：






与无负反馈时对比可见，波形有了很大改善，但肉眼还是可以看出存在差异。

最后是深度大环负反馈，取消各级的本级反馈，使用大环负反馈。

1K方波：



同样方波显示低频响应不好，不过比浅大环时好一点。

10K方波：





1K和10K方波略有过冲，不过很小，不注意难以发现。

100K方波：




100K方波对比：




输出与输入波形几乎完全重叠，肉眼无法分辨差异！

既然有过冲，那就专门来研究这个问题：




10K方波，可见对于35VPP的输出电压，过冲分量不过区区1V而已，我想这个程度应该是完全可以接受的吧？

最后是深度大环负反馈下的中点电压控制问题。电路中所有的晶体管都未经严格配对，只用数字表配了HFE（误差约20%），以及VBE（误差约1%）。

首先是刚通电时的中点：



通电1分钟后：



通电30分钟后：



这个电路可以输出35VPP的电压，使用时千万要小心，这是一只200欧，1/4的电阻，用来做负载，结果不小心输入信号过大，就成了这样：