负反馈放大器一般结构和基本概念

因此，我们有某种必须控制的输出变量，但控制输入与输出的实际行为之间的关系非常复杂或不

可预测，以至于仅通过应用指定的输入来调节输出是很困难的，如果不是不可能的话。考虑两个示例：我们有一个电压输出数模转换器 (DAC)，我们想要控制 1) 电阻器消耗的功率和 2) LED 的亮度。个任务不需要负反馈，因为输入和输出之间的关系简单且可预测：

我们需要做的就是将所需的功率乘以电阻，然后取平方根。对于现代微控制器来说，这是相当简单的数学运算，更重要的是，这种关系对于任何环境条件下的任何电阻器都有效。然而，第二个任务并不那么简单。以下是 Avago 制造的 LED 的正向电流与正向电压的关系图：

该关系是高度非线性的，并且受 LED 类型的影响显着；尽管图中未显示，但这种关系也受到温度的影响。现在看一下亮度与正向电流特性：

这种关系非常线性，两种半导体材料之间的差异很小。那么我们从中得出什么结论呢？通过控制电流来调节LED亮度相当容易，通过控制电压来调节亮度则相当困难。该怎么办？当然，引入一些负面反馈！我们可以使用 DAC 电压作为负反馈放大器的输入，该放大器根据流过 LED 的电流量（可以通过串联电阻测量电流信息）来调整其输出电压。现在我们在电压和亮度之间有了一个简单的、可预测的关系。

这个 LED 示例是不希望或完全不切实际实施开环（即无反馈）控制的无数情况之一。考虑一下温度调节：开环控制如何解释影响客厅温度的所有因素？天气状况、门窗、居住人数。。。。但正如无处不在的简陋恒温器所证明的那样，只要有一点负面反馈，问题就变得几乎微不足道。