模擬集成電路中反饋無處不在，反饋技術給模擬電路帶來許多好處。正反饋可以實現持續振蕩的振蕩電路，負反饋可以讓模擬放大器電路更加穩定可靠。

負反饋技術能夠給放大器電路帶來以下幾點好處。第一、負反饋可以穩定模擬電路的直流工作點，可以減小模擬放大器增益對工藝、電源電壓和溫度等參數波動的敏感性；第二、負反饋也可以提高或者降低電路輸入/輸出阻抗，可以增大或者減小頻率帶寬；第三、負反饋還可以減小信號波形的失真，提高系統線性動態范圍。負反饋帶來的上述好處是以犧牲模擬放大器增益來換取的，為了彌補模擬放大器增益的損失，需要更多的放大級電路來提高負反饋環路增益，進而需要更多的硬件開銷和功耗。有得必有失，有失必有得！

本章將重點介紹負反饋相關內容，包括反饋類型、反饋特性、四種負反饋形態、負反饋的兩端口拆環分析方法以及負反饋非拆環分析方法。負反饋頻率特性和正反饋將在“頻率響應和反饋放大器穩定性”章節中論述。

圖1 理想負反饋系統框圖

1.基本概念

一種理想負反饋系統框圖，如圖1所示， A ( s )是開環傳遞函數， F ( s )是反饋網絡傳遞函數，輸出信號S o ( s )通過反饋網絡得到反饋信號S f ( s ) = S o ( s ) F ( s )，輸入信號S i ( s )減去反饋信號S f ( s )得到誤差信號S ε ( s ) = S i ( s ) ?* S* f ( s ) = S i ( s ) ? S o ( s ) F ( s )。輸出信號S o ( s ) = S ε ( s ) A ( s ) = (S i ( s ) ? S o ( s ) F ( s )) A ( s )，定義 H ( s ) = S o ( s ) /* S* i ( s )為閉環傳遞函數，可得

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其中，開環傳遞函數 A ( s )也稱為開環增益，閉環傳遞函數 H ( s )也稱為閉環增益。

圖2 理想負反饋系統的環路增益

1.1.反饋類型

如何判斷一個反饋系統是正反饋還是負反饋呢？我們知道，任何存在反饋的系統都存在一條或者多條反饋環路。如圖2所示，在理想負反饋系統框圖的反饋環路中，讓輸入信號S i ( s )置零，任意選取一個切斷點，譬如選取反饋信號S f (s)所在點，在求差運算之前加入激勵信號源S t ( s )，可以計算得到理想負反饋系統的環路傳遞函數 LG ( s )，通常也稱環路增益，是開環增益和反饋網絡乘積的負數。

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如果環路傳遞函數 LG ( s )確實是負值，該反饋系統為負反饋；如果為正值，該反饋系統為正反饋。通常情況下，由于環路傳遞函數 LG ( s )是頻率的函數，在其負值的頻率范圍內系統是負反饋；在其正值的頻率范圍內系統是正反饋。

如果負反饋環路增益 LG ( s )足夠大，

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閉環增益 H ( s )是反饋網絡 F ( s )的倒數。大多數情況下，反饋網絡 F ( s )是由與頻率無關的電阻或者電容網絡構成，是小于等于1的常數 F ，也稱為反饋系數。這樣，閉環增益就等于反饋系數的倒數，即1 / F 。

通過反饋網絡采集輸出信號并反饋，反饋的信號與輸入信號進行做差比較得到誤差信號，然后誤差信號輸入到正向放大器進行放大。

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可得，

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只要環路增益足夠高，誤差信號就非常小，同時，反饋信號就是輸入信號的復制。輸出信號就是輸入信號的反饋系數倒數1 / F 倍。