关于负反馈的一些争论
这是牛哥和一些发烧友在某个论坛的争论，牛哥略加整理，相信你看到以后会有收获的。另外，在讨论中的论点只代表个人的观点，言语有不妥当之处，绝不涉及个人感情。
牛哥:
负反馈给放大电路带来的好处是尽人皆知的，（1）提高了放大倍数的稳定性。（2）减小了非线性失真。（3）扩展了通频带。（4）降低了本级的内部噪声。可以这样说，如果没有负反馈的存在，信号就不可能得到正常的放大。
茶水超人：
对于功放开环能够搞好,负反馈就不难了。
牛哥：
近来人们对于负反馈带来的负面影响越来越重视，大有谈“负反馈”色变的趋势，对于在电路中负反馈的应用，我的看法是这样的：
为了保证电路的优越性能负反馈是必须的，绝不能因为它有负面影响就全盘否定，但是由于负反馈的信号取自于输出端，因而它的相位与输入信号会有差异，和瞬时波形也会比输入信号滞后，因此人们认为用这样的信号去校正是不妥的。
易水寒：
牛兄谈得非常好！ 没有相位失真的放大器是不存在的，我们决不可能百分之百地再现出原始信号，相位失真毕竟还是可以预测和补偿的线性失真。即使是在音源现场，听众相对音源的距离不同，接收到的声波都是不同的，因为距离造成的群时延使音频频普中中各个分量的相位错落开了，对于高频分量相位误差几个360度都是很正常的。所以，我们不能对功放求全责备，毕竟从电路上的时延（线性时延），比起声波在空间的传播时延（非线性时延--纯滞后）要小得多。
牛哥：
但是综观所有的放大器几乎没有不用负反馈电路的，其原因就是，由于信号在电路中的传递速度是非常快的，等于光速，产生的滞后的原因是电路中的电容、电感等器件，除了考虑放大元件本身的特性和放大的形式以外，只要控制电容、电感的数量和容量，是可以解决的。
易水寒：
电场传播速度（光速）造成的纯滞后时延是可以忽略的，由于电感电容器件造成的线性滞后的确是可以解决的，但不仅仅依靠控制外接元件的数量。器件本身的分布参数和内部反馈也是破坏频率特性的大敌，很多时候我们必须依靠外围元件来进行补偿，实现一定程度上的‘频率无关性’。
牛哥：
对于大环路负反馈确实有弊端，尤其是功放与扬声器的接口电路始终是问题争论的焦点。由于扬声器是电感器件而不是纯电阻，工作时电流和电压是有相位差的。而且由于扬声器的反电动势的存在，当然是对反馈信号有影响的。
易水寒：
确实，这是个焦点问题！ 我和牛兄的某些看法有点出入；
牛哥：
为了减小负反馈的负面影响，我的解决方案有五个：方案一、尽量降低放大电路的单级放大倍数，在本级内多用负反馈，这样大环路负反馈的量就会减小。
zzz：
这个解决方案我赞同。
易水寒：
其实没有根本的解决问题，在线性系统理论中内环的反馈（传递函数）是可以等效折算到外环的，实际效果和取消内环反馈，改变外环参数是一致的。
牛哥：
方案二、降低每级的输出电阻，在下一级的入口接上阻值较小的电阻，即人为的降低下一级的输入电阻。使放大电路的负载接近纯电阻。
易水寒：
每级的输出电阻的确应该降低，但下级的输入电阻却没有必要降低。根据NORTON等效和交流通路分析，其时间常数中的阻性部分是按本级输出阻抗和下级输入阻抗并联计算，要想实现电阻的降低，至少下级输入电阻数值的选取必须和本级输出电阻同一数量级吧？这会大大提高电路的功耗并降低了本级的增益。
牛哥：降低下一级的输入阻抗主要是为了减小输入电容带来的负面效应。方案三、尽量少用或不用电容、电感等产生电流电压相位差的元件，做成纯直流功放。
易水寒：
这不是解决问题的关键，纯直流偶合的例子很多，但不一定都实现了宽频带低相位失真。比较典型的是UA741，这是一种通用运放，虽然内部全都是直流偶合，但它的开环带宽仅有7HZ，高增益带来的器件内部有害反馈使得它的频率特性一塌糊涂。在目前，器件工艺条件制约下，要想实现好的频率特性，还是得依靠必要的补偿电路来实现‘频率无关性’。再一点，电路的结构上的考虑也可以避免器件的有害内部反馈，譬如，经典的共射共基电路就是一种巧妙的设计，它使得影响频率特性的有害MIRROR电容效应降至 低。
牛哥：
电路的开环特性主要去决于构成元件的特性和放大电路的形式，我赞同。但是在元件和电路形式都已经确定的情况下呢。
方案四、把功放的负反馈的取样点前移，介绍在推动级的输出端，这样可以减小由于扬声器的反电动势带来的弊端。
易水寒：
扬声器的反电势在电压反馈型功放中是唯一反映扬声器运动状态的可测量电量参数，正比于扬声器纸盆的运动速度。既然我的控制目标是扬声器，那为什么要对扬声器的状态视而不见呢？ 扬声器端出现了杂乱的反电势，说明它的运动背离了我的要求！只有把这个信号反馈给功放输入，通过输出来进行矫正！
牛哥：
方案五、再并联一对功放管，负载为小阻值的纯电阻，反馈信号从这个电阻的热端取出。也就是使负反馈的取样放大器的负载为纯电阻，以消除扬声器的反电动势的影响。
易水寒：
控制对象此时已经发生变化，对电阻端电压的控制如何能再生出扬声器的状态？还不如把反馈点取自于激励级，整个电路做成无大环反馈的形式，这与本文的初衷是违背的啊。而且，无大环反馈电路，说穿了就是一种恒流功率输出电路（把功率管看成受控电流源），实际效果将与电流反馈型电路大同小异，因为，输出等效阻抗极高，将与扬声器阻抗完全失配，根本不能保证扬声器的阻尼特性。
牛哥：
功放的物理指标和听感却有不同,再说理论上要求功放的内阻是零,即阻尼系数很大,但是这样的功放可不好听哦，实际中的功放电路的阻尼系数要控制在一个合适的值。无大环路负反馈和恒流功放的成功也说明了这一点.
zzz：
解决方案除了第一点外。其余的我认为只是你的主观感觉而已，实际的收效可能很小。
牛哥：
每种功率放大器的音质有微妙的差别，我认为实际的测量指标和我们所说的HI-FI是不同的，以上的五条解决方案，在实际的应用中确实收到了一定的效果，对功放的音质调整是很微妙的事，诚然HI-FI带有很强烈的主观因素。
危险的鱼：
我同意易水寒的观点。
牛哥:
负反馈给放大电路带来的好处是尽人皆知的，（1）提高了放大倍数的稳定性。（2）减小了非线性失真。（3）扩展了通频带。（4）降低了本级的内部噪声。可以这样说，如果没有负反馈的存在，信号就不可能得到正常的放大。
茶水超人：
对于功放开环能够搞好,负反馈就不难了。
牛哥：
近来人们对于负反馈带来的负面影响越来越重视，大有谈“负反馈”色变的趋势，对于在电路中负反馈的应用，我的看法是这样的：
为了保证电路的优越性能负反馈是必须的，绝不能因为它有负面影响就全盘否定，但是由于负反馈的信号取自于输出端，因而它的相位与输入信号会有差异，和瞬时波形也会比输入信号滞后，因此人们认为用这样的信号去校正是不妥的。
易水寒：
牛兄谈得非常好！ 没有相位失真的放大器是不存在的，我们决不可能百分之百地再现出原始信号，相位失真毕竟还是可以预测和补偿的线性失真。即使是在音源现场，听众相对音源的距离不同，接收到的声波都是不同的，因为距离造成的群时延使音频频普中中各个分量的相位错落开了，对于高频分量相位误差几个360度都是很正常的。所以，我们不能对功放求全责备，毕竟从电路上的时延（线性时延），比起声波在空间的传播时延（非线性时延--纯滞后）要小得多。
牛哥：
但是综观所有的放大器几乎没有不用负反馈电路的，其原因就是，由于信号在电路中的传递速度是非常快的，等于光速，产生的滞后的原因是电路中的电容、电感等器件，除了考虑放大元件本身的特性和放大的形式以外，只要控制电容、电感的数量和容量，是可以解决的。
易水寒：
电场传播速度（光速）造成的纯滞后时延是可以忽略的，由于电感电容器件造成的线性滞后的确是可以解决的，但不仅仅依靠控制外接元件的数量。器件本身的分布参数和内部反馈也是破坏频率特性的大敌，很多时候我们必须依靠外围元件来进行补偿，实现一定程度上的‘频率无关性’。
牛哥：
对于大环路负反馈确实有弊端，尤其是功放与扬声器的接口电路始终是问题争论的焦点。由于扬声器是电感器件而不是纯电阻，工作时电流和电压是有相位差的。而且由于扬声器的反电动势的存在，当然是对反馈信号有影响的。
易水寒：
确实，这是个焦点问题！ 我和牛兄的某些看法有点出入；
牛哥：
为了减小负反馈的负面影响，我的解决方案有五个：方案一、尽量降低放大电路的单级放大倍数，在本级内多用负反馈，这样大环路负反馈的量就会减小。
zzz：
这个解决方案我赞同。
易水寒：
其实没有根本的解决问题，在线性系统理论中内环的反馈（传递函数）是可以等效折算到外环的，实际效果和取消内环反馈，改变外环参数是一致的。
牛哥：
方案二、降低每级的输出电阻，在下一级的入口接上阻值较小的电阻，即人为的降低下一级的输入电阻。使放大电路的负载接近纯电阻。
易水寒：
每级的输出电阻的确应该降低，但下级的输入电阻却没有必要降低。根据NORTON等效和交流通路分析，其时间常数中的阻性部分是按本级输出阻抗和下级输入阻抗并联计算，要想实现电阻的降低，至少下级输入电阻数值的选取必须和本级输出电阻同一数量级吧？这会大大提高电路的功耗并降低了本级的增益。
牛哥：降低下一级的输入阻抗主要是为了减小输入电容带来的负面效应。方案三、尽量少用或不用电容、电感等产生电流电压相位差的元件，做成纯直流功放。
易水寒：
这不是解决问题的关键，纯直流偶合的例子很多，但不一定都实现了宽频带低相位失真。比较典型的是UA741，这是一种通用运放，虽然内部全都是直流偶合，但它的开环带宽仅有7HZ，高增益带来的器件内部有害反馈使得它的频率特性一塌糊涂。在目前，器件工艺条件制约下，要想实现好的频率特性，还是得依靠必要的补偿电路来实现‘频率无关性’。再一点，电路的结构上的考虑也可以避免器件的有害内部反馈，譬如，经典的共射共基电路就是一种巧妙的设计，它使得影响频率特性的有害MIRROR电容效应降至 低。
牛哥：
电路的开环特性主要去决于构成元件的特性和放大电路的形式，我赞同。但是在元件和电路形式都已经确定的情况下呢。
方案四、把功放的负反馈的取样点前移，介绍在推动级的输出端，这样可以减小由于扬声器的反电动势带来的弊端。
易水寒：
扬声器的反电势在电压反馈型功放中是唯一反映扬声器运动状态的可测量电量参数，正比于扬声器纸盆的运动速度。既然我的控制目标是扬声器，那为什么要对扬声器的状态视而不见呢？ 扬声器端出现了杂乱的反电势，说明它的运动背离了我的要求！只有把这个信号反馈给功放输入，通过输出来进行矫正！
牛哥：
方案五、再并联一对功放管，负载为小阻值的纯电阻，反馈信号从这个电阻的热端取出。也就是使负反馈的取样放大器的负载为纯电阻，以消除扬声器的反电动势的影响。
易水寒：
控制对象此时已经发生变化，对电阻端电压的控制如何能再生出扬声器的状态？还不如把反馈点取自于激励级，整个电路做成无大环反馈的形式，这与本文的初衷是违背的啊。而且，无大环反馈电路，说穿了就是一种恒流功率输出电路（把功率管看成受控电流源），实际效果将与电流反馈型电路大同小异，因为，输出等效阻抗极高，将与扬声器阻抗完全失配，根本不能保证扬声器的阻尼特性。
牛哥：
功放的物理指标和听感却有不同,再说理论上要求功放的内阻是零,即阻尼系数很大,但是这样的功放可不好听哦，实际中的功放电路的阻尼系数要控制在一个合适的值。无大环路负反馈和恒流功放的成功也说明了这一点.
zzz：
解决方案除了第一点外。其余的我认为只是你的主观感觉而已，实际的收效可能很小。
牛哥：
每种功率放大器的音质有微妙的差别，我认为实际的测量指标和我们所说的HI-FI是不同的，以上的五条解决方案，在实际的应用中确实收到了一定的效果，对功放的音质调整是很微妙的事，诚然HI-FI带有很强烈的主观因素。
危险的鱼：
我同意易水寒的观点。
看看百度收录：［ 关于负反馈的一些争论］
2013-6-17 10:20:10统计：［］
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