反馈电阻RF为何不能取值过大或过小呢？

一、简要说明

设计一个同相比例器，做成实际电路板后，就出现了三个杂散电容：CIN+、CIN-、COUT，如下图。

因为CIN-的旁路作用使放大器的高频响应变差，其频带的上限频率约为：fH=1／(2πR2CIN-)，若增益电阻R2的阻值较大，上限频率严重下降，同时引入的滞后相位可能引起振荡。理论上，如果要实现 10 倍同相增益，用10kΩ 对 1kΩ，就没有用 1KΩ 对 100Ω 好。

二、实际应用

反馈电阻的具体取值范围与电路的放大倍数及运算放大器的输出幅度、输出电流有关。

上图为反相比例放大器。假设所用的运算放大器为LM358，电路的工作电压为±5V。图中的电阻R2为输入电阻，RF为反馈电阻。放大倍数为－（RF/R2），这里的负号“－”表示输出电压与输入电压相位相反。

▲反馈电阻RF为何不能取值过小？

由于在反相比例放大器中，反相输入端（即图中的V-端）为虚地，该端电位非常接近于地电位（与地电位之间的电压差在微伏级），但又不等于地电位，故反馈电阻RF也相当于运算放大器的一个负载。

我们假定RF＝10KΩ，运放的输出幅度为3V，则流过RF的电流为3V/10KΩ＝0.3mA（这个电流由运放供给。LM358的最大输出电流一般在30mA左右），但是若RF取值为100Ω，输出电压不变时，则流过RF的电流可达30mA，达到了LM358的最大输出电流，此时LM358的输出幅度将降低，并且输出波形发生畸变。由上可见，反馈电阻RF不能取值过小。

▲反馈电阻RF为何不能取值过大？

由于RF决定着电路的放大倍数，在要求放大倍数很高时，若R2不变，想获得高的放大倍数，就要增大RF的阻值，但是其阻值也不能过大。假定R2为100KΩ，要求的放大倍数为100，此时RF将高达10MΩ。这么大的反馈电阻，其精度及稳定性都远不如数十KΩ以内的小电阻，故此时电路放大倍数的精度将受影响（这个在精密测量电路中是不允许的）。

另外，RF取值过大，LM358自身的输入偏置电流在RF上产生的附加失调电压也会显著增大，从而导致输出失调电压增大。可见，RF取值也不能过大。一般情况下，RF选用数百Ω至数十KΩ范围内的电阻较合适。

审核编辑：刘清