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【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师，笔试面试题-45，（知识点：负反馈的作用，基础理解，干扰和噪声的抑制）

news 2025/7/30 13:54:25

1、题目

2、解答

步骤一：明确负反馈的作用原理

步骤二：逐一分析选项

3、相关知识点

一、负反馈的基本原理

二、负反馈对干扰和噪声的抑制机制

三、选项分析与答案

四、扩展思考：如何抑制不同位置的干扰？

总结

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【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师，笔试面试题-45，（知识点：负反馈的作用，基础理解，干扰和噪声的抑制）

1、题目

本题可根据负反馈的作用原理，对各选项进行分析判断。

负反馈是将放大电路的输出信号的一部分或全部，通过一定的方式回送到输入回路，与输入信号相减，从而削弱净输入信号，达到稳定输出、改善性能等目的。

负反馈对干扰和噪声的抑制是有特定范围的。

选项 A：输入信号所包含的干扰和噪声，负反馈无法抑制输入信号本身所包含的干扰和噪声，因为负反馈是对输出信号进行采样，再反馈到输入回路，该选项错误。
选项 B：反馈环内的干扰和噪声，负反馈的作用是抑制反馈环内的干扰和噪声。因为反馈环内的干扰和噪声会影响输出信号，负反馈通过调整净输入信号，使得输出信号尽可能稳定，从而抑制了反馈环内的干扰和噪声，该选项正确。
选项 C：反馈环外的干扰和噪声，负反馈对反馈环外的干扰和噪声没有抑制作用，因为这些干扰和噪声不在负反馈的作用范围内，该选项错误。
选项 D：输出信号中的干扰和噪声，负反馈最终是通过调整输入信号来影响输出信号，其本质是抑制反馈环内的干扰和噪声，而不是直接抑制输出信号中的干扰和噪声，该选项错误。

综上，答案是B。

这道题主要考察负反馈放大电路对干扰和噪声的抑制原理，涉及负反馈的基本概念、作用机制及适用范围。以下从四个方面详细解析相关知识点：

定义：负反馈是将放大电路的输出信号（电压或电流）通过反馈网络回送到输入端，与输入信号相减，从而减小净输入信号的过程。
公式：净输入信号 \(X_d = X_i - X_f\)，其中 \(X_f\) 为反馈信号。
核心作用：
- 稳定增益：使放大倍数 \(A_f \approx \frac{1}{F}\)，几乎仅取决于反馈网络。
- 扩展频带：展宽通频带，改善频率响应。
- 减小非线性失真：校正输出波形的失真。
- 抑制干扰和噪声（本题重点）。

负反馈只能抑制反馈环内的干扰和噪声，原理如下：

反馈环内的干扰：若干扰信号（如电源波动、晶体管噪声）出现在反馈环内（如放大器内部），会导致输出信号变化。负反馈通过检测输出变化并调整输入，从而抵消干扰对输出的影响。
举例：若放大器内部产生噪声使输出电压升高，负反馈会减小净输入信号，最终降低输出噪声。
反馈环外的干扰：若干扰信号出现在反馈环外（如输入信号本身携带噪声），负反馈无法区分信号与噪声，因此无法抑制。
举例：若输入信号中混入干扰，负反馈会将干扰信号作为 “有效输入” 的一部分进行放大，无法消除干扰。

反馈环内干扰：
- 解决方案：引入负反馈（如电压串联负反馈、电流并联负反馈）。
- 效果：抑制效果与反馈深度 \(1 + AF\) 成正比。
反馈环外干扰：
- 输入信号噪声：采用滤波电路（如 RC 滤波、LC 滤波）或屏蔽措施。
- 电源噪声：使用稳压电源、去耦电容（如在芯片电源引脚并联 0.1μF 陶瓷电容）。
多级放大器中的干扰：
- 前级噪声对整体影响更大（因被后级放大），需优先降低前级噪声（如选用低噪声晶体管、优化偏置电路）。