有没有判断电流负反馈和电压电流串并联负反馈负反馈简单易懂的好方法

负反馈放大电路
第六章 负反馈放大电路
内容引出:
在前面的静态工作点稳定电路里,我们已经碰到了负反馈的概念。在电子电路中,为了改善放大电路的性能,普遍采用反馈的方法。反馈是指将放大电路的输出量(
)或者输出量的一部分,通过一定的方式或路径,反送到放大电路的输入端,将反馈量与输入量进行比较,从而达到控制输出量的目的。
本章内容是本课程的一个非常重要的内容,要求掌握本章中出现的各个概念的含义、反馈组态的判断及闭环电压放大倍数的估算方法、负反馈对放大电路性能的影响,了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及常用的校正措施。
本章主要内容:
反馈的基本概念
负反馈放大电路的自激振荡
6.1 反馈的基本概念
讲课思路:
反馈的一般方框图及表达式
具体反馈类型的判断
反馈组态的确定、闭环增益
及其闭环电压放大倍数
反馈的定义及一般表达式
图6 .1所示,是负反馈放大电路的一般方框图。图中,
――输入量
――输出量
――反馈量
――净输入量
定义:开环放大倍数:
反馈系数:
闭环放大倍数:
净输入量:
则引入反馈后的闭环放大倍数一般表达式:
――环路增益
――反馈深度
反馈深度是一个很重要的参数,负反馈对放大电路性能的影响都与它的大小有关。
闭环放大倍数一般表达式的讨论:
|>1
|<|
,反馈后,引起净输入量减小――负反馈。
|>>1
――深度负反馈。这时
表明深度负反馈时,闭环放大倍数
上式等价于
表明深度负反馈时,输入量
近似等于反馈量
|<1
|>|
,反馈后,引起净输入量增加――正反馈。
|<<1
=∞
,放大器即便不加输入信号,但也有一定的输出信号――自激振荡。电路一旦发生自激振荡,输出信号将不受输入信号控制,失去放大作用。
反馈类型及其判定
1. 按反馈极性分:正反馈和负反馈。
正反馈――反馈信号
对输入信号
起助长作用(
),使净输入量
负反馈――反馈信号
对输入信号
起削弱作用(
),使净输入量
负反馈多用于改善放大器的性能;正反馈多用于振荡电路。
判断方法――瞬时极性法。其步骤如下:
首先,在基本放大器输入端设定输入信号瞬时增加, 标注为“”;然后逐级推演出反馈信号的变化极性;最后判定反馈信号对输入端的影响。若使输入增强,则为正反馈;若使输入减弱,则为负反馈。
2. 按对输出电量的取样分:电压反馈和电流反馈
电压反馈――反馈信号
正比于被采样的输出信号为
电流反馈――反馈信号
正比于被采样的输出信号为
电压反馈和电流反馈的判定方法:
方法一――输出短路法。将反馈放大器的输出端对地交流短路,若其反馈信号随之消失, 则为电压反馈;否则为电流反馈。
方法二――按电路结构判定。在交流通路中,若放大器的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大器件的同一个电极上(输出端取样端同点),则为电压反馈;否则是电流反馈。
举例:判断反馈。图 6 .4中 (a)是电压反馈,(b)是电流反馈。
3. 按输入信号与反馈信号的比较形式分:串联反馈和并联反馈
串联反馈――反馈信号
与输入信号
在输入回路以电压形式比较(串联)。
并联反馈――反馈信号
与输入信号
在输入回路以电流形式比较(并联)。
串联反馈和并联反馈的判定方法:
对于交变分量而言,若信号源的输入端和反馈网络的反馈端接于放大器件的同一个电极上(输入端与反馈端同点),则为并联反馈;否则,为串联反馈。
举例:判断反馈。按上述方法可以判定,图 6.7中(a)串联反馈,(b)是并联反馈。
4. 按反馈信号的成分分:直流反馈和交流反馈
直流反馈――若反馈环路内,直流分量可以流通,则该反馈环可以产生直流反馈。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。
交流反馈――若反馈环路内,交流分量可以流通,则该反馈环可以产生交流反馈。交流负反馈主要用来改善放大器的性能,交流正反馈主要用来产生振荡。
若反馈环路内, 直流分量和交流分量均可以流通,则该反馈环既可以产生直流反馈,又可以产生交流反馈。
负反馈放大器的四种基本组态及其闭环电压放大倍数
根据以上反馈类型,负反馈放大器的反馈组态有四种:
电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电流并联负反馈。
1. 电压串联负反馈
根据定义:开环增益
根据深度负反馈情况下,闭环放大倍数的估算公式
闭环电压放大倍数
2. 电压并联负反馈
根据定义开环增益
(很大,有量纲,量纲是电阻,放大倍数广义化)
(有量纲,量纲是电导)
(有量纲,量纲是电阻)
同样,根据深度负反馈情况下闭环放大倍数的估算公式
闭环放大倍数
通过转换,得
闭环电压放大倍数
另,若根据深度负反馈情况下的关系式
,可以直接求出
闭环电压放大倍数
3.电流串联负反馈
(量纲是电导)
(量纲是电阻)
(量纲是电导)
深度负反馈情况下,
闭环放大倍数
闭环电压放大倍数
4. 电流并联负反馈
(反相端虚地)
深度负反馈情况下,
这里对应为
闭环电压放大倍数
6.2 负反馈对放大器性能的影响
讲课思路:
为了改善放大电路的某些性能指标,达到某种预期的目的,常在放大电路中引入某种负反馈组态。放大电路一旦引入某种组态的负反馈,它的许多性能指标都将被影响,影响的程度均与反馈深度
的大小有关。本节内容重点在于掌握负反馈对放大电路各方面性能影响的结论。
结论1――负反馈使放大器的放大倍数下降
|>1
→负反馈→净输入信号减弱→
|<|
。即负反馈使放大器的放大倍数下降。
闭环放大倍数
在中频区为表示为
可见, 闭环放大倍数
仅是开环放大倍数
结论2――稳定被取样的输出信号
电压负反馈――稳定输出电压
以图6.8所示的电压串联负反馈电路为例,当某一因素使
增大时,反馈过程如下:
的变化量大大减小,稳定性大大提高。
电流负反馈――稳定输出电流
以图6.10所示的电流串联负反馈电路为例,当某一因素使
增大时,则反馈过程:
的变化量大大减小,稳定性大大提高。
结论3――放大倍数的稳定性提高
求导,整理后
无论何种原因引起放大倍数发生变化,均可以通过负反馈使放大倍数相对变化量减小,放大倍数的稳定性提高了。
结论4――可以展宽通频带
放大电路的频率响应引起放大倍数下降,通过负反馈可以展宽通频带。
闭环放大倍数
是开环放大倍数
倍,闭环放大电路的通频带
是开环放大电路的通频带
)倍。增益带宽积不变。
设开环时放大电路在高频段的放大倍数为:
―― 开环时中频放大倍数
―― 开环时上限频率
引入负反馈后的高频放大倍数为:
引入负反馈后的中频放大倍数和上限频率
开环放大器的通频带
闭环放大器的通频带
增益带宽积不变。
结论5――改变输入电阻和输出电阻
☆输入电阻的改变情况由输入信号与反馈信号在输入端的求和方式来决定。求和方式为电压求和确定为串联负反馈,求和方式为电流求和确定为并联负反馈。
串联负反馈使输入电阻提高;并联负反馈使输入电阻减小。
以图6.13串联反馈为例,开环输入电阻
闭环输入电阻
可见,串联反馈使输入电阻增加,
;理想时,
同样可以得出,并联反馈使输入电阻减小,
;理想时,
☆输出电阻的改变情况由反馈信号在输出端的采样方式来决定。采样为输出电压
确定为电压反馈,采样为输出电流
确定为电流反馈。
电压负反馈使输出电阻减小;电流负反馈使输出电阻增大。
电压负反馈稳定输出电压,稳压特点说明负反馈使输出电阻减小;理想时,
电流负反馈稳定输出电流,稳流特点说明负反馈使输出电阻增大;理想时,
≈∞
结论6――减小非线性失真和抑制干扰、噪声
6.3 负反馈放大电路的自激振荡
讲课思路:
多级放大电路中引入某种负反馈组态可以改善它的许多性能指标,但不合适的反馈深度和多级放大电路的附加相移将可能使放大电路产生自激振荡,产生自激振荡的原因分析、判断方法、提出校正措施。
产生自激振荡的原因及条件
=−1
负反馈变性为正反馈。
幅度条件
arg⁡
=±(2n+1)π(n为整数)相位条件
相位条件中有个附加相移
以上两个条件都具备时,放大电路就将产生自激振荡。电路一旦自激,就意味着失去控制,不再能够实现正常放大工作。
产生自激振荡的原因分析:
我们在电路中引入的负反馈,实际上都是基于在中频区进行的。但
是频率的函数,由放大电路频率特性知道,在高频区或低频区,
除了幅度下降,还有附加相移。这将可能导致
=0,从而产生了自激振荡。
单级放大电路:附加相移
0~±
,不会自激。
两级放大电路:附加相移
0~±
,不会自激。
三级或三级以上放大电路:附加相移
0~±
以上,则肯定有个频率
,将使附加相移
Δϕ=
,负反馈变性为正反馈。若这时
≥1,则满足自激振荡条件,能够起振和振荡;若这时
&1,则不满足自激振荡条件,电路仍然是稳定的。
自激振荡频率来源:电路开机激励、外来干扰或者热噪声。
自激振荡的判断方法及稳定裕度
1.判断方法:
在自激振荡的两个条件中,相位条件是主要的,首先若相位条件满足了,即附加相移
≥1,放大器将产生自激。否则,不自激。
为此,我们用环路增益
的频率特性―波特图来分析判断闭环放大电路的稳定性。
如图 6.15(a)和(b)所示分别表示不稳定与稳定的两种情况。
图6.15(a)中
arg⁡
20lg⁡
由此可见满足自激振荡条件,放大器不稳定,将产生自激。
图6.15(b)中
arg⁡
20lg⁡
由此可见不满足自激振荡条件,放大器稳定,不会产生自激。
2.稳定裕度:
引入负反馈后,为保证放大电路可靠工作,规定:
幅度裕度――
=20lg⁡
相位裕度――
自激振荡的校正措施
若放大电路产生自激振荡,应适当采用措施破坏自激振荡的条件,以保证电路稳定工作。
方法1――减小反馈系数
改变反馈网络电阻值,减小反馈系数
,使当相位条件
时,对应的幅度条件
20lg⁡
方法简单,但反馈深度
↓,不利于放大电路其他性能的改善。
方法2――接入
校正,使主极点左移。
接到某一级的输出端或者放大管的集电极、基极之间(密勒电容)(一般接到产生主极点
的那一级),在中、低频时,
基本不起作用。在高频时,使放大倍数快速下降,
时,对应的
20lg⁡
实际工作中,常用一个小电容(
级)并在放大器的输出端试探,使高频段主极点左移。这种方法不影响反馈深度
和放大电路其他性能,但将损失通频带。
例如,假设某三级放大电路的电压放大倍数为
×(−0.1)
校正,使主极点左移到
,从而使相位条件
时,对应的幅度条件
20lg⁡
两种消除自激振荡方法对应的
波特图(示意图)如图6.16所示。
【例1】如图6.17所示,判断其反馈组态,估算闭环电压增益
解:由瞬时极性法:
→串联负反馈
分压后反馈至输入回路, 即
→电压反馈
可见反馈组态:电压串联负反馈。
,深度负反馈情况下,闭环电压放大倍数为
根据串联负反馈的特点,
【例2】如图6.18所示,判断其反馈组态,估算闭环电压增益
解:由瞬时极性法:
→并联负反馈
分流后反馈至输入回路, 即
→电流反馈
可见反馈组态:电流并联负反馈。
深度负反馈情况下
由于是并联反馈,深度负反馈情况下
则闭环电压放大倍数为
【例3】某放大器的
=10KΩ
=1KΩ
,在该电路中引入电压串联负反馈后,当开环放大倍数变化
±10%
时, 闭环放大倍数变化不超过
±1%
±10
=10×10=100kΩ
×1=0.1kΩ
=10×1MHz=10MHz
×100=10Hz
负反馈放大电路是电子技术课程的重点内容之一。本章介绍了反馈的基本概念,引入负反馈后对放大电路性能的改善,反馈放大电路的分析方法以及负反馈放大电路的自激振荡现象和校正措施。
1. 反馈的基本概念。反馈是指将放大电路的输出量(
)或者输出量的一部分,通过一定的方式或路径,反送到放大电路的输入端,将反馈量与输入量进行比较,从而达到控制输出量的目的。
2.反馈的分类。不同类型的反馈对放大电路产生不同的影响。正反馈使放大倍数增大;负反馈使放大倍数减小,但其他性能获得改善。
判断方法:瞬时极性法。
直流负反馈的作用:稳定静态工作点。
交流负反馈的作用:改善各项动态性能指标。本章主要讨论各种形式的交流负反馈。
交流负反馈的四种组态:
电压串联负反馈:
电压并联负反馈:
电流串联负反馈:
电流并联负反馈:
电压负反馈使输出电压稳定,使输出电阻减小;电流负反馈使输出电流稳定,使输出电阻增大。串联负反馈使输入电阻增大,并联负反馈使输入电阻减小。
3.闭环放大倍数一般表达式。
负反馈使放大电路各项动态性能指标得到改善。如放大倍数稳定性提高,非线性失真减小,通频带展宽等,改善程度都取决于反馈深度
4.分析计算。对于简单的负反馈放大电路,可以采用微变等效电路法;对于复杂的负反馈放大电路,一般均认为满足深度负反馈
&&1的条件,可以采用近似估算法。可以利用关系式
求闭环电压放大倍数。具体分析计算时,要注意
是广义化的放大倍数,对于不同的负反馈组态,它的下标喝量纲时不同的。
5.自激振荡现象。当负反馈不合适时,负反馈将变性成为正反馈,甚至产生自激振荡。负反馈放大电路产生自激振荡的条件是
常用的校正措施:采用减小
或者接入校正电容,破坏自激振荡的条件,消除自激。电路反馈类型判断
电路反馈类型判断
摘& 要:反馈类型的判别是电子电路基础的一个重点和难点,如何才能更好地达到教学目的?在多年的教学实践中,针对近年来技校学生文化理论和专业基础普遍较差的特点,笔者总结出一种简单的直观判别法有助于学生理解和接受。
关键词:反馈类型、判别方法、直观判别法
电子电路是电子、电工专业和电气维修等专业的专业基础课程。学好电子电路能很好地为今后学习专业课打好基础。而反馈部分是电子电路中的一个重点和难点。特别是反馈类型的判别是技校学生在学习过程中的难点之一!
在多年的教学实践中,笔者摸索出一套克服有关反馈类型的判别知识难点的方法:借助多媒体辅助教学,将学生已学过的晶体三极管的各电极间的相对相位关系和电工基础的串并联电路及电容器导电性能等知识应用进来,并尽可能地使判别方法简单直观化,最后归纳总结,巧记关键知识要点。现将反馈类型的直观判别方法逐一分析如下:
一、&& 辨认电路中的反馈元件
一个电路是否存在反馈,要看该电路有没有反馈元件 。要判别反馈类型,也首先要找到反馈元件的位置。因此,准确辨认电路中的反馈元件是十分重要的。
任何同时连接着输出回路和输入回路,并且影响着输入回路的元件,都是反馈元件。所以可以通过直接观察电路的方法,很快地辨认出电路的反馈元件。例如课件图1所示,图a)中电阻Rf是反馈元件;而图b)中电阻Rf就不是反馈元件,因为它只连接到输入端的接地点,并没有对输入端起到任何影响。
二、&& 正反馈与负反馈的判别
首先,明确正反馈与负反馈的概念。
根据反馈极性的不同,可将反馈分为正反馈与负反馈。使放大器净输入量增大的反馈,称为正反馈;反之称为负反馈。
考虑到技校学生的文化理论和专业基础都较差,为了方便学生的理解和判别,笔者把这一概念简单直观化,即通过课件图2,向学生形象地介绍:当反馈信号与输入信号加在放大器输入端的同一个电极时,若二者的瞬时极性一致,为正反馈;反之为负反馈。当反馈信号与输入信号加在放大器输入端的不同电极时,结果相反。
其次,理解放大器的三种基本接法中三极管各电极间的相对相位关系。
为了方便学生更快更好地掌握瞬时极性法,笔者认为有必要先回顾一下三极管各极间的相对相位关系。将放大器的三种基本接法示意图(图3)通过课件向学生逐一展示,通过直观比较,哪些是同相放大器,哪些是反相放大器?学生很快就能准确地回答出来(即:共发射极为反相放大器,其它为同相放大器)。
为了使知识条理化,可将三极管各电极间的相对相位关系归纳如下:
①在共发射极放大器中,集电极输出信号与基极输入信号的瞬时极性相反;
②在共集电极放大器中,发射极输出信号与基极输入信号的瞬时极性相同;
③在共基极放大器中,集电极输出信号与发射极输入信号的瞬时极性相同。
第三,掌握瞬时极性法。
瞬时极性法的具体步骤如下:
①假设输入信号在某一瞬间对地极性为“+”;
②从输入端到输出端,根据三极管各电极间的相对相位关系依次标出放大器各点瞬时极性;
③在输入端将反馈信号的瞬时极性与输入信号的瞬时极性进行比较,应用正、负反馈的直观概念确定反馈的极性。
例如,图1 a)所示:反馈电阻Rf引入了负反馈。
掌握好瞬时极性法的关键点如下:
①要明确正、负反馈的直观概念;
②要掌握好三极管各电极间的相对相位关系;
③对于反馈电路中的电阻、电容元件,一般认为对瞬时极性没有影响;
④要牢记瞬时极性法的三个步骤。
为了及时巩固瞬时极性法并加以应用,检验教学效果,笔者让学生在课堂上分析教材习题中的电路图和在电脑上分组制作正、负反馈电路,这样既激发学生的兴趣,又提高了学生的综合能力。
三、&& 电压反馈与电流反馈的判别
首先,通过比较法明确概念。
根据反馈信号从输出端取样方式不同,可分为电压反馈与电流反馈。如果反馈信号取自放大器的输出电压,称为电压反馈;如果反馈信号取自放大器的输出电流,称为电流反馈。即:当取样环节与放大器输出端并联,为电压反馈;当取样环节与放大器输出端串联,为电流反馈。如幻灯片图4所示:
其次,介绍判别方法。
由于技校学生的文化理论和专业基础都较差及理解能力有限,他们对教材所提到的输出短路法往往掌握得不是很好,应用时容易出错。为此,可采用较为简单易懂的直观判别法。
为了使直观法简单明了化,且具有通用性,可将输出端的反馈取样环节分成两种类型来分析:
1、&&&&&&&& 取样环节与输出电压在不同电极
若取样环节与输出电压(或负载电阻)在不同电极,可以断定它引入的是电流反馈。这样,用直观法就能轻易地判别正确。如幻灯片图5所示,Rf引入的均为电流反馈。
2、取样环节与输出电压在同一个电极
在放大器的输出端,若取样环节与输出电压在同一个电极时,可通过观察取样环节与输出电压(或负载电阻)的连接方式来判别:若二者相并联,为电压反馈;反之,为电流反馈。并通过课件图6来加以说明。
四、&& 串联反馈与并联反馈的判别
首先,要明确概念。
根据反馈信号与输入信号连接方式(也称比较方式)的不同,可分为串联反馈与并联反馈。如果反馈信号在输入端是与信号源串联的称为串联反馈;如果反馈信号在输入端是与信号源并联的称为并联反馈。如幻灯片图7所示。
其次,介绍判别方法。
同样,学生对教材所提的输入端短路法也一样掌握得很吃力。为此,同样可利用课件,向学生介绍简单明了的直观判别法:在放大器的输入端,若输入信号和反馈信号加在同一个电极的,为并联反馈;反之,为串联反馈。
例如,在上面的图2中,图a)为并联反馈,图b)为串联反馈;在图5中,图a)为并联反馈,图b)为串联反馈。接着让学生自己来判别图6中的反馈,结果他们能迅速地判别正确:图a)为并联反馈,图b)和图c)都是串联反馈。同时,学生的学习热情也被大大的激发了,自信心也得到了增强。
五、&& 直流反馈与交流反馈的判别
首先,要明确概念。
如果反馈量只有直流量,称为直流反馈;如果反馈量只有交流量,称为交流反馈。直流反馈可以稳定静态工作点,交流反馈可以改善放大器的动态性能。
其次,复习电容器的导电特性。
电容器具有通交流隔直流的导电特性(以提问的方式复习)。
第三,介绍直观判别法。
本来交直流反馈的判别是比较简单的,但由于现在技校生的专业基础差,他们大多还是无法自行判别清楚。而很多教材又没提到交直流反馈的判别方法。所以,笔者通过幻灯片图展示给学生,补充了一种较简单的直观判别法:如果反馈支路并接电容器,为直流反馈;如果反馈支路上串接电容器,为交流反馈;如果反馈支路上既没有串接电容器,也没有并联电容器,则为交、直流反馈了。如幻灯片图8所示。
六、&& 归纳小结
在刚刚听完上述各种反馈类型的判别方法的介绍之后,大多数学生会因为类型太多而感到有些混乱。这时,非常需要老师能及时地帮助学生梳理和归纳。考虑到放大器一般都是引入交流负反馈,只有在需要稳定静态工作点时,才会引入直流负反馈。所以,笔者就针对交流反馈类型的判别方法和步骤综合归纳如下:
1、首先用直观法辨认电路的反馈元件;
2、若电路存在反馈元件,便用瞬时极性法判别反馈的极性;
3、然后在电路的输出端用直观法判别电压、电流反馈;
4、最后在电路的输入端用直观法判别串联、并联反馈;
为了加深理解,再以图5为例,和学生一同按以上步骤来逐步分析该电路的反馈类型。结果很顺利地就判别出来:图a)的反馈元件Rf引入了电流并联负反馈;图b)的反馈元件Rf引入了电流串联负反馈
课后,笔者发现学生交来的作业近80%都能把反馈类型判别正确。而且有的学生还能自己制作各种反馈电路图,由于学生掌握好反馈类型的判别方法,后来理解负反馈对放大器性能的影响便轻松多了,对正弦波振荡器的相位平衡条件的判别也能得心应手。更重要的是,学生分析电路的能力得到了提高,学习电路的兴趣变浓了,也为日后的专业实习打下了基础。
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tongx00020
看输出是否与电压有关,有关就是电压反馈,无关就是电流反馈
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提问者采纳
反馈的结果是使输出增益减小。电压反馈局部与全电路是一样的。串联反馈反馈信号与输入信号串联关系。负反馈,反馈信号取至于输出电压
使输出增益减小是对局部电阻而言吗?
输出电压指谁的
是。是指反馈环节内。输出电压当然是反馈支路获取的那个点
提问者评价
太给力了,你的回答完美地解决了我的问题,非常感谢!
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与整体反馈的判断方法一样!!
输入是指对局部电阻输入吗?
.还是电阻对整个输入电压影响
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出门在外也不愁放大电路中负反馈及类型的判断方法_EDN China-爱微帮
&& &&& 放大电路中负反馈及类型的判断方法
关注我们随时获精品加关注 负反馈在电子电路中的应用非常广泛,引入负反馈后,虽然放大倍数降低了,但是换来很多好处,在很多方面改善了放大电路的性能。例如,提高了放大倍数的稳定性;改善了波形失真;尤其是通过选用不同类型的负反馈,来改变放大电路的输入电阻和输出电阻,以适应实际的需要。 在电子技术的教学中,负反馈的判断一直是一个重点和难点内容。学生对于这一部分内容较难理解。经过长期的教学实践,总结出以下的判断方法。该方法系统地给出了反馈的判别步骤,在教学中证明简单易学,易于理解。1. 反馈回路的判断电路的放大部分就是晶体管或运算放大器的基本电路。而反馈是把放大电路输出端信号的一部分或全部引回到输入端的电路,则反馈回路就应该是从放大电路的输出端引回到输入端的一条回路。这条回路通常是由电阻和电容构成。寻找这条回路时,要特别注意不能直接经过电源端和接地端,这是初学者最容易犯的问题。例如图1如果只考虑极间反馈则放大通路是由T1的基极到T1的集电极再经过T2的基极到T2的集电极;而反馈回路是由T2的集电极经Rf至T1的发射极。反馈信号uf=ve1影响净输入电压信号ube1。图1 电压串联负反馈2. 交直流的判断根据电容“隔直通交”的特点,我们可以判断出反馈的交直流特性。如果反馈回路中有电容接地,则为直流反馈,其作用为稳定静态工作点;如果回路中串连电容,则为交流反馈,改善放大电路的动态特性;如果反馈回路中只有电阻或只有导线,则反馈为交直流共存。图1种的反馈即为交直流共存。3. 正负反馈的判断正负反馈的判断使用瞬时极性法。瞬时极性是一种假设的状态,它假设在放大电路的输入端引入一瞬时增加的信号。这个信号通过放大电路和反馈回路回到输入端。反馈回来的信号如果使引入的信号增加则为正反馈,否则为负反馈。在这一步要搞清楚放大电路的组态,是共发射极、共集电极还是共基极放大。每一种组态放大电路的信号输入点和输出点都不一样,其瞬时极性也不一样。如图2所示。相位差1800则瞬时极性相反,相位差00则瞬时极性相同。运算放大器电路也同样存在反馈问题。运算放大器的输出端和同相输入端的瞬时极性相同,和反相输入端的瞬时极性相反。电路类型输入极公共极输出极相位差共发射极放大电路基极发射极集电极1800共集电极放大电路基极集电极发射极00共基极放大电路发射极基极集电极00图2 不同组态放大电路的相位差依据以上瞬时极性判别方法,从放大电路的输入端开始用瞬时极性标识,沿放大电路、反馈回路再回到输入端。这时再依据负反馈总是减弱净输入信号,正反馈总是增强净输入信号的原则判断出反馈的正负。在晶体管放大电路中,若反馈信号回到输入极的瞬时极性与原处的瞬时极性相同则为正反馈,相反则为负反馈。其中注意共发射极放大电路的反馈有时回到公共极——发射极,此时反馈回到发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同则为负反馈,相反则为正反馈。图1中的瞬时极性判断顺序如下:T1基极(+)→T1集电极(-)→T2基极(-)→T2集电极(+)→经Rf至T1发射极(+),此时反馈回到发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同所以电路为负反馈。在运算放大器反馈电路中,若反馈回来的瞬时极性与同一端的原瞬时极性相同则为正反馈,相反则为负反馈;若反馈回来的瞬时极性与另一端的原瞬时极性相同则为负反馈,相反则为正反馈。4. 反馈类型的判断反馈类型是特指电路中交流负反馈的类型,所以只有判断电路中存在交流负反馈才判断反馈的类型。反馈是取出输出信号(电压或电流)的全部或一部分送回到输入端并以某种形式(电压或电流)影响输入信号。所以反馈依据取自输出信号的形式的不同分为电压反馈和电流反馈。依据它影响输入信号的形式分为串联反馈和并联反馈。图3 电流并联负反馈 (1)
串联并联的判断反馈的串并联类型是指反馈信号影响输入信号的方式即在输入端的连接方式。串联反馈是指净输入电压和反馈电压在输入回路中的连接形式为串联,如图1中的净输入电压信号ube1和反馈信号uf=ue1;而并联反馈是指的净输入电流和反馈电流在输入回路中并联,如图3中的净输入电流ib1和if的连接形式。综合一下就是反馈信号如果引回到输入回路的发射极即为串联反馈,引回到基极即为并联反馈。而在运算放大器负反馈电路中,反馈引回到输入另一端则为串联反馈如图4,图中uD与uF串联连接;如果引回到输入另一端则为串联反馈如图5,图中iD与iF并联连接。
图4 电压串联负反馈
图5 电流并联负反馈 (2)电压电流的判断 电压电流反馈是指反馈信号取自输出信号(电压或电流)的形式。电压反馈以图4为例,反馈电压uF是经R1、R2组成的分压器由输出电压uO取样得来。反馈电压是输出电压的一部分,故是电压反馈。在判断电压反馈时,可以采用一种简便的方法,即根据电压反馈的定义——反馈信号与输出电压成比例,设想将放大电路的负载RL两端短路,短路后如使uF=0(或IF=0),就是电压反馈。 电流反馈以图5为例, 图中反馈电流iF为电阻R1和R2对输出电流iO的分流,所以是电流反馈。另一种简便方法就是将负载RL开路(RL=∞),致使iO=0,从而使iF=0,即由输出引起的反馈信号消失了,从而确定为电流反馈。运算放大器负反馈电路组态分析以下守于运算放大器负反馈电路的四种方式:1,并联电压负反馈图1(a)是反相比例运算电路。从反馈类型来看,反馈电路自输出端引出而接到反相输入端。设输入电压μi为正,则输出电压μo为负。此时反相输入端的电位高于输出端的电位.输入电流和反馈电流的实际方向即如图1(a)中所示.差值电流 即削弱了净输入电流(差值电流),故为负反馈。反馈电流取自输出电压(即负载电压) ,并与之成正比,故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输人端以电流的形式作比较,两者并联,故为并联反馈。因此,反相比例运算电路是引入并联电压负反馈的电路。由前面讨论可知,电压负反馈的作用是稳定输出电压,并联反馈电路则降低输入电阻。反馈系数F由定义式得出:其中XF为反馈电流,所以反馈系数 。可见,反馈系数具有电导(电阻的倒数)的量纲,称为互导反馈系数。
图1 运算放大器负反馈电路的四种方式2,串联电压负反馈由1(b)是同相比例运算电路。从反馈类型来看,反馈电路自输出端引出接到反相输人端,面后经电阻RL接“地”。设为正,则也为正.此时反相输入端的电位低于输出端的电位,但高于“地”电位, 和的实际方向与电路中的参考方向相反。经RF和R1分压后.反馈电压= —R1它是的一部分。由输人端电路可得出,差值电压 ,即削弱了净输入电压(差值电压),故为负反馈。反馈电压取自输出电压 ,并与之成正比,故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式作比较.两者串联,故为串联反馈。因此,同相比例运算电路是引入串联电压负反馈的电路。反馈系数F由定义式 得 电压负反馈的作用是稳定输出电压,串联反馈电路则有很高的输入电阻。3,串联电流负反馈首先分析图1(C)示的电路的功能。从电路结构看它是同比例运算电路,故输出电流由上列两式得出 可见输出电流与负载RL无关,因此图1(C)是一同相输入恒流源电路,或称为电压—电流变换电路。改变电阻R的阻值,就可以改变 的大小 。其次分析反馈类型。参照上述的同相比例运算电路可知,图1(c)的电路也引入了负反馈。反馈电压 取自输出电流(即负载电流)并与之成正比,故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压形式作比较( ),两者串联,故为串联反馈。因此,同相输入恒流源电路是引入串联电流负反馈的电路。可见,反馈系数F具有电阻的量纲,称为互阻反馈系数。4,并联电流负反馈首先分析图1(d)所示电路的功能。由图可得出, 设 ,则得 输出电流 可见输出电流与负载RL无关,因图1(d)是反相输入恒流源电路。改变电阻RF或R的阻值,就可以改变 的大小。其次分析反馈类型。设 为正,即反相输入端的电位为正,输出端的电位为负。此时,和的实际方向即如图中所示,差值电流 ,即削弱了净输入电流,故为负反馈。反馈电流取自输出电流,并与之成正比,故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式作比较(),两者并联,故为并联反馈,因此,反相输入恒流源电路是引入并联电流负反馈的电路。反馈系数 总之,从上述四个运算放大器电路可以看出:(1)反馈电路直接从输出端引出的,是电压反馈;从负载电阻 的靠近地端引出的.是电流反馈;(2)输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和反相)上的是串联反馈;加在同一个输入端(同相或反相)上的是并联反馈;(3)反馈信号使净输入信号减小的,是负反馈。至于负反馈对放大电路工作性能的影响,如降低放大倍数、提高放大倍数的稳定性、改善波形失真、展宽通频带以及对放大电路输入电阻和输出电阻的影响,和在分立元件放大电路中所述相同。5,示例:例1: 试判别图2(a)和(b)两个两级放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的各是何种类型的反馈电路。解:(1)在图2(a)中,从运算放大器A2输出端引至A1同相输入端的是串联电压负反馈: a. 反馈电路从A2的输出端引出,故为电压反馈;b. 反馈电压和输入电压分别加在A1的同相和反相两个输入端,故为串联反馈;c. 设为正,则为负,为正。反馈电压使净输入电压 减小,故为负反馈。(2)在图(b)中,从负载电阻RL的靠近“地”端引入至A1同相输入端的是并联电流负反馈电路:①反馈电路从RL的靠近“地”端引出,故为电流反馈;②反馈电流和输入电流加在A1的同一个输入端,故为并联反馈;③设为正,则 为负,为正。A1同相输入端的电位高于a点,反馈电流的实际方向即图中所示,它使净输入电流减小,故为负反馈。图2 运放负反馈示例电路回复:示波器、DSP、傅里叶、阻抗、小波、信号、电路、面试、电源、FPGA、CAN 查看更多好文喜欢本文,请收藏和分享给好友~更多请点击下方“阅读原文”
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