模电基础：深度负反馈的放大倍数估算
目录
一、为什么需要引入负反馈？
二、深度负反馈的实质
三、4种组态在深度负反馈时，电压放大倍数的估算
（1）电压串联负反馈
（2）电流串联负反馈
（3）电压并联负反馈
（4）电流并联负反馈
四、总结
一、为什么需要引入负反馈？
在集成运放中，往往会将各种优点汇聚到一起：输入电阻大、输出电阻小，放大倍数极大等等。但这也导致了一些问题，比如想要让其工作在线性区，需要让输入的电压信号在mv甚至更小的级别波动，如果稍大一点就会工作在非线性区而输出恒定值。这反而偏离了我们设计集成运放的目标，于是我们需要将输出量重新引回到输入量的反向端，从而削弱净输入量，最终达到能稳定放大输入电压的范围。
这是一个负反馈的示意图。其中X表示电压或者电流。即对应上篇文章说的4种组态。
他们共有的特点就是输出量比上输入量。额外注意对于反馈网络而言，他的输入量和输出量是相较于基本放大电路相反的。
二、深度负反馈的实质
我们将上述的几个关键参数带入可得：
（1）因为我们讨论的是负反馈情况，所以1+AF肯定要大于1，即AF>0。即只有环路增益AF>0时，才是负反馈。
（2）由于集成运放的开环增益A无穷大，总的增益可以化简成1/F。且A越接近无穷大，这个约等号越成立，我们称为深度负反馈。
（3）由于Af=1/F,将原本的表达式Af=Xo/Xi；F=Xf/Xo带入进去可以发现：Xi≈Xf。即在深度负反馈的情况下，净输入量为0，我们称为虚断/虚短。
（4）从式中可以看出，Af、A、F三个变量是同符号的。在以后的计算中可以帮助我们快速化简。
总的来说，深度负反馈的实质就是虚短路和虚断路。在输入量为电压时候，用虚短路来称呼；在输入量为电流的时候，用虚断路来称呼。不过这里说的都是交流角度下，而直流该怎么偏置就怎偏置。
三、4种组态在深度负反馈时，电压放大倍数的估算
（1）电压串联负反馈
而如果从三极管这种分离元件的角度估算：
值得注意的就是：虽然此刻变成了分离元件来计算总放大倍数，但前提仍然是工作在深度负反馈条件下，即净输入量=0。在图中体现为Ui≈Uf。
有一个容易理解不正确的点在于，明明三极管工作在放大区需要让Ube≈0.7V左右，但这里又说净输入量≈0，这不是自相矛盾吗？其实是因为整个电路分为直流和交流两个角度，0.7V的压差是在直流条件下偏置得到的，而净输入量≈0是说的交流条件。
（2）电流串联负反馈
而从分离元件的角度来看：
由于我们讨论的都是交流情况下的反馈，所以自然需要将原理图用h参数等效模型画出。即输出端的电流要流经的不再是单独的RL，而是Rc和RL的并联。
下面这个例子也是类似的，只不过反馈网络变得更加复杂，求Uf时候也会变得复杂。不过本质相同的。
（3）电压并联负反馈
从分离元件的角度考虑：
（4）电流并联负反馈
从分离元件的角度考虑：
四、总结
对于深度负反馈情况下，要我们求解总的放大倍数Auf。我们需要先分析出他是4种组态中的哪一种，然后根据下标写出F的下标以及表达式。最后用Uo/Ui，并带入F计算出结果。
这整个过程中需要先把分离元件的形式，用简单的集成运放来替代，只标出关键的电阻、电流等属性即可。
关于4种组态的记忆，可以不再从电路图一步步推导，而直接看形式。其中RL和Rs的位置是：RL在外层，Rs与F在一块。（这里是因为输入端电流叠加时，需要用if*Rs来替代Us，而他在分母上，经过1/F颠倒后呈现出F与Rs在一起的特点）
对于电压串联负反馈形式，由于输入端和输出端都是电压形式，所以Auf直接就是1/Fuu
而电流串联负反馈形式，输出端是电流形式，输入端是电压形式叠加，所以Auf=RL*1/Fui
电压并联负反馈形式，输入端是电流叠加，输出端是电压，所以Auf=1/（Fiu*Rs）
电流并联反馈形式，输入端、输出端都是电流，所以Auf=RL*1/（Fii*Rs）