最简单的电流反馈放大器

xianrenb

这几天没什么事做，就玩玩仿真，看看能否设计一个最简单的电流反馈放大器。
以下是结果，当然不算非常好，但应该算是不错了。
我也无考虑实作或改良它。
相信应要更正／改善的地方还有很多。
欢迎大家参考、更改。

N-Period=1
Fourier components of V(out)
DC component:-0.000332118

Harmonic        Frequency         Fourier         Normalized         Phase          Normalized
Number           [Hz]           Component         Component        [degree]        Phase [deg]
    1           1.000e+03        1.033e+01        1.000e+00           -0.07°            0.00°
    2           2.000e+03        2.870e-04        2.779e-05           86.98°           87.04°
    3           3.000e+03        2.719e-04        2.633e-05           72.23°           72.29°
    4           4.000e+03        4.876e-06        4.721e-07          -74.82°          -74.75°
    5           5.000e+03        3.232e-05        3.129e-06         -126.79°         -126.72°
    6           6.000e+03        1.509e-05        1.461e-06           52.47°           52.54°
    7           7.000e+03        5.442e-05        5.269e-06          -83.65°          -83.59°
    8           8.000e+03        5.958e-06        5.769e-07          162.42°          162.48°
    9           9.000e+03        1.764e-05        1.708e-06           33.77°           33.84°
Total Harmonic Distortion: 0.003884%(0.003905%)

forsli@163.com

最简单的应该是1969

sepher

请教楼主的loop gain的仿真方法。看软件自带的文件没看懂。

forsli@163.com

tsyg99 发表于 2014-12-28 20:57
还可以去掉第一级放大，就更简单了

早期收录机功放就有2级放大的

去掉第一级，还是电流负反馈吗

xianrenb

sepher 发表于 2014-12-28 22:19
请教楼主的loop gain的仿真方法。看软件自带的文件没看懂。

老实说，我未看过相关的学术论文，不知道实际的算式是如何演化出来。
不过大家可以看看 LTspice 中的档案／资料：examples/Educational/LoopGain.asc 及  examples/Educational/LoopGain2.asc 。

内里应该有提及两篇学术论文的出处。

不过我知一点点 LTspice 中所用的算式是什么：
u(x)： 当 x > 0 是 1 ，当 x <= 0 是 0 。

所以图中第一次是仿真只有电压变化的效果，第二次是仿真只有电流变化的效果。
@1 就是取第一次仿真算出的值， @2 就是取第二次仿真算出的值。
如 V(x)@1 就是取第一次仿真的 V(x) 。

参考：
-1/(1-1/(2*(I(Vi)@1*V(x)@2-V(x)@1*I(Vi)@2)+V(x)@1+I(Vi)@2))

xianrenb

tsyg99 发表于 2014-12-29 00:48
似乎不是，其实还是的，只要琢磨电流反馈型定义的来历，就会明白了

凡是电流型不采用专用的反馈就一定 ...

以下是我所了解的电流反馈电路模型：
非反相输入接上一个高阻抗、单位增益缓冲器，其低阻抗输出端连上反相输入。
反相输入端还容许一点误差电流，也即是反相输入端还连上放大器内部其他地方。
该误差电流被镜像并输出至一高阻抗节点，以形成一个电压，最后经输出级输出。
该高阻抗节点的阻抗是与频率相关的，即是阻抗是 Z(s) 。
类似一个电压反馈放大器的开环增益， DC 时 Z(s) 最高，而一般高频段频率每升十倍，其数值降 20dB 。

sepher

xianrenb 发表于 2014-12-29 09:00
老实说，我未看过相关的学术论文，不知道实际的算式是如何演化出来。
不过大家可以看看 LTspice 中的档案 ...

谢谢，但还是有些不明白的地方。{u(prb)}是指什么呢？还有右下角那些代码不是很明白什么意思。

504269122

是电流反馈放大器，但不是最简单的电流反馈放大器。最简单的是集电极输出，且无电流镜。

xianrenb

sepher 发表于 2014-12-29 12:55
谢谢，但还是有些不明白的地方。{u(prb)}是指什么呢？还有右下角那些代码不是很明白什么意思。

{} 是计算内里的算式。
u(prb) 就是先前所述的 u(x) ，参数是 prb 的情况。
详细情况，建议看看软件官方的说明比较清楚。

xianrenb

504269122 发表于 2014-12-29 13:41
是电流反馈放大器，但不是最简单的电流反馈放大器。最简单的是集电极输出，且无电流镜。

无电流镜的话，大概就是先把电流转成电压，然后再以晶体管转为电流再化为电压。
这应该算是电压放大级了。
原理上复杂了，严格来说亦不知算不算电流反馈。

504269122

xianrenb 发表于 2014-12-29 14:30
无电流镜的话，大概就是先把电流转成电压，然后再以晶体管转为电流再化为电压。
这应该算是电压放大级了 ...

其实晶体管电路就没有电压放大一说，所有的放大都是基于电流实现的。CFB和VFB的唯一重大区别只在于输入。
CFB是直接放大电流，VFB的差动结构多了一步V/I变换，所以做到了更高并且对称的阻抗。

504269122

powerpcb 发表于 2014-12-29 16:09
如果你已经完全知道了一个电路的闭环特性，那么你要负反馈干什么？

No，负反馈毫无用途。

有反馈才叫闭环，没反馈就是开环