負反饋是過程，微型計算機和放大系統中最常用的反饋控制配置形式

反饋是輸出信號的一小部分，也就是電壓的過程或電流，用作輸入。如果此反饋分數與輸入信號的值或相位（“反相”）相反，則反饋被稱為負反饋或退化反饋 。

負反饋反對或減少輸入信號，使其在控制系統的設計和穩定方面具有許多優勢。例如，如果系統輸出因任何原因而發生變化，則負反饋會以抵消變化的方式影響輸入。

反饋會降低系統的整體增益，減少程度相關系統開環增益。負反饋還具有降低失真，噪聲，對外部變化的敏感度以及改善系統帶寬和輸入輸出阻抗的效果。

電子系統中的反饋，負反饋或正反饋是單向的。這意味著它的信號僅從輸出到系統的輸入以單向流動。然后，這使得系統的環路增益G與負載和源阻抗無關。

由于反饋意味著閉環系統，因此它必須具有求和點。在負反饋系統中，該輸入處的求和點或結點從輸入信號中減去反饋信號，以形成驅動系統的誤差信號β。如果系統具有正增益，則必須從輸入信號中減去反饋信號，以使反饋為負，如圖所示。

負反饋電路

該電路代表一個具有正增益， G 和反饋，β的系統。輸入端的求和點減去輸入信號的反饋信號，形成誤差信號 Vin-βG，驅動系統。

然后使用基本的閉環電路上面我們可以推導出一般反饋方程為：

負反饋方程

我們看到負反饋的影響是將增益降低因子： 1 +βG。該因子稱為“反饋因子”或“反饋量”，通常以分貝（dB）為單位，以 20log（1 +βG）的關系指定。

效果負反饋

如果開環增益 G 非常大，則βG將遠大于1，因此總增益系統的大致等于 1 /β。如果開環增益因頻率或系統老化的影響而降低，如果βG仍然相對較大，則整體系統增益不會發生太大變化。因此，負反饋往往會降低增益變化的影響，從而產生通常所說的“增益穩定性”。

負反饋示例No1

系統在沒有反饋的情況下具有80dB的增益。如果負反饋分數是1/50。以dB為單位計算系統的閉環增益，并加上負反饋。

然后我們就可以了看到系統的環路增益為10,000，閉環增益為34dB。

負反饋示例No2

如果5年后系統的環路增益沒有負反饋已降至60dB，反饋分數保持恒定在1/50。計算系統的新閉環增益值。

然后我們可以從兩個例子中看到沒有反饋，經過5年的使用后，系統增益從80dB下降到60dB，（10,000到1,000）開環增益下降約25％。

然而，隨著負反饋的增加，系統增益僅從34dB降至33.5dB，降幅小于1.5％，這證明負反饋為系統增益提供了額外的穩定性。

因此我們可以看到通過將負反饋應用于與沒有反饋的增益相比，系統大大降低了它的整體增益。

沒有反饋的系統增益可能非常大但不精確，因為它可能會從一個系統設備變為另一個系統設備，然后就可以設計具有足夠開環增益的系統，在添加負反饋之后，總增益與期望值匹配。

此外，如果反饋網絡由具有穩定特性的無源元件構成，則整體增益變得非常穩定，并且不受系統固有開環增益變化的影響。

運算放大器中的負反饋

運算放大器（op-amps）是最常用的線性集成電路類型，但它們具有非常高的增益。標準741運算放大器的開環電壓增益 A VOL 是在沒有施加負反饋時的電壓增益和開環電壓增益運算放大器是其輸出電壓 Vout 與其差分輸入電壓之比 Vin ，（ Vout / Vin ）。

741運算放大器的 A VOL 的典型值超過200,000（106dB）。因此輸入電壓信號僅為1mV，輸出電壓將超過200伏！迫使輸出立即進入飽和狀態。顯然，這種高開環電壓增益需要以某種方式進行控制，我們可以通過使用負反饋來做到這一點。

使用負反饋可以顯著提高運算放大器的性能。不使用負反饋的運算放大器電路被認為太不穩定而無法使用。但是我們如何使用負反饋來控制運算放大器。請考慮下面的非反相運算放大器電路。

同相運算放大器電路

負極反饋示例No3

具有開環電壓增益， A VOL 為320,000且無反饋的運算放大器將用作非反相放大器。計算通過閉環穩定電路所需的反饋電阻值 R 1 和 R 2 我們得到的廣義閉環反饋方程如下：

通過重新排列反饋公式我們得到一個反饋分數，β：

然后把值： A = 320,000 和 G = 20 ，在上面的等式中我們得到β的值為：

因為在這種情況下運算放大器的開環增益非常高（ A = 320,000 ），反饋分數β將大致等于閉環增益 1 / G 的倒數，僅作為 1 / A <的值將非常小。然后β（反饋分數）等于 1/20 = 0.05 。

作為電阻， R 1 和 R 2 在非反相放大器上形成一個簡單的串聯電壓分壓器網絡，電路的閉環電壓增益將由這些電阻的比率決定如下：

如果我們假設電阻 R 2 的值1,000Ω或1kΩ，然后電阻 R 1 的值將是：

然后對于非反相放大器電路即將關閉 - 環路增益為20，所需的負反饋電阻值將在這種情況下， R 1 =19kΩ和 R 2 =1kΩ，為我們提供了一個非反相放大器電路：

同相運算放大器電路

在系統中使用反饋有很多好處設計，但在放大器電路中使用負反饋的主要優點是大大提高了它們的穩定性，更好的元件變化容差，穩定DC漂移以及增加放大器帶寬。

常見放大器電路中的負反饋示例包括運算放大器電路中的電阻 R f ，如上所示，電阻， R S 在基于FET的放大器和電阻器中， R E 在雙極晶體管（BJT）放大器中。