负反馈是运算放大器设计的核心技术,通过牺牲部分开环增益换取稳定性、带宽、线性度等核心性能的跨越式提升。其作用机制可分为四大方面:
1、增益稳定性:从“依赖器件”到“网络可控”
效果:增益精度由反馈网络(如电阻比值)主导,摆脱对Aol波动(如温度变化±10%时)的敏感性。
2、频带宽度:以增益换带宽的“拓频术”
现象:开环增益以-20dB/十倍频滚降,引入负反馈后,闭环带宽扩展至GBW/Acl(GBW为增益带宽积)。
案例:当Acl从1000降至10时,带宽提升100倍,突破高频信号处理瓶颈。
3、线性度优化:非线性失真“反向抵消”
机制:输出失真信号Vdist经反馈网络反向叠加至输入端,总失真降低至。
数据:典型音频运放THD(总谐波失真)可从0.1%优化至0.001%量级。
4、噪声抑制:输入噪声的“反向对冲”
路径:输入噪声Vn通过反馈网络产生反向信号,等效输入噪声降至。
应用:在精密测量电路中,可使信噪比提升10倍以上。
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