四种负反馈组态及其判断

四种负反馈组态及其判断
四种负反馈组态及其判断

负反馈对电路的影响

负反馈对放大电路的影响 所谓负反馈放大电路的反馈组态,首先要清楚一个前提,那就是一定说得是交流反馈下的情况,在直流反馈中不会涉及组态的概念。而且大家还要注意一定要是负反馈放大电路才提这个组态的概念,正反馈电路中也没有这种提法。 对于(交流)负反馈放大电路来说,我们经常是分成四种反馈组态来进行分析: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。很多学生学习完这部分内容后并不能建立起一个清楚的思路,到底为什么要分出这四种组态?在设计电路时如何确定选择哪种反馈? 现将负反馈放大电路反馈组态的问题简单总结一下,希望对大家能有所帮助: 1.电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定,也就是说有一个基本稳定的输出电压。 2.电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定,即有一个基本稳定的输出电流。 3.串联反馈是在输入端一侧外来输入信号和反馈信号以电压形式求和,即要想是电路能很好的起到反馈调节作用,输入信号要是恒压源(或者近似恒压源性质的信号)。 4.并联反馈是在输入端一侧外来信号和反馈信号以电流形式求和,即要想使电路能很好的起到反馈调节作用,输入信号要是恒流源(或者近似恒流源性质的信号)。 故:具体在设计电路时选择哪一种反馈形式要看具体情况而定:如果你设计的电路是需要恒定的电压信号输出,就选电压反馈;若是需要恒定的电流信号输出,就选电流反馈;输入端要提供的是恒压性质的信号,就选串联反馈;若输入端要提供的是恒流性质的信号,就选电流反馈。 总结:负反馈对放大电路性能的影响 1)负反馈使放大电路增益减小,但更稳定,减小非线性失真,抑制反馈环内噪声,扩展频带 2)串联负反馈使输入电阻增大 3)并联负反馈使输入电阻减小 4)电压负反馈使输出电阻减小 5)电流负反馈使输出电阻增大 6)电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定 7)电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定 例如:电压串联负反馈的作用: 由于电压负反馈使输出电压更稳定,所以必定输出阻抗变小;由于是串联负反馈,输入阻抗增大。

负反馈电路

反馈电路,是控制论的基本概念,它是指将系统输出返回给输入并以某种方式更改输入从而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出与输入起相反的作用,减少了系统输出与系统目标之间的误差,并且系统趋于稳定。后者使输出起到与输入相似的作用,使系统偏差连续增加,使系统振荡,并可以放大控制功能。负面反馈的研究是控制论的核心问题。此外,还有当前的负反馈理论。 系统的部分或全部输出信号以某种方式和路径作为输入信号的一部分发送回系统的输入端。此过程称为反馈。根据反馈信号的极性,反馈可分为正反馈和负反馈。 如果反馈信号的极性与输入信号的极性相同或变化方向同相,则由于这两个信号的混合,放大器的净输入信号将大于输出信号。该反馈称为正反馈。正反馈主要用于信号发生电路。相反,如果反馈信号的极性与输入信号的极性相反或变化方向相反(反相),则叠加结果将削弱净输入信号。这种反馈称为负反馈放大电路,自动控制系统通常采用负反馈技术来稳定系统的工作状态。 负反馈采样一般采用电流采样或电压采样。由于负反馈具有其独特的优势,因此已被广泛应用于实际放大器中,并改变了放大器的性能。负反馈使放大器的闭环增益趋于稳定,并消除了开环增益的影响。阻抗匹配是电子电路中的重要问题。负反馈也会影响放大器的输入和输

出阻抗。电压混合会增加输入阻抗,而电流混合会降低输入阻抗。电流采样会增加输出阻抗,而电压采样会降低输出阻抗。负反馈的使用还可以大大减少放大器在稳定状态下产生的失真,并且可以削弱放大器内部的各种干扰电平。负反馈也会使放大器的频带变宽,从而使放大器的幅频特性相对平坦。因此,负反馈可以极大地改善放大器的放大质量和许多性能指标,并且反馈越深,改善越大。但是,负反馈过深可能会导致放大器无法正常工作并引起自激,因此稳定的负反馈放大器通常不会超过三级。 说明: 1.振荡器的一部分输出以减小幅度的方式返回到输入。 2.受控部分发送的反馈信息会抑制或削弱受控部分的活动。 3.负反馈是指反馈信息与控制信息相反的反馈 4.如果反馈的作用是减弱反射中心对效应器的影响,则称为负反馈,反馈信息为负。在闭环系统中,控制部分的活动会在受控部分的反馈信号(S5)的影响下发生变化。如果S5为负,则为负反馈。其功能是当输出变量受到干扰时,系统可以及时响应并调整偏差信息(Sc),以使输出稳定在参考点(Si)。

反馈和负反馈放大电路典型例题

【例5-1】? 电路如图 (a)、(b)所示。 (1)判断图示电路的反馈极性及类型; (2)求出反馈电路的反馈系数。 图(a)??????????????????????? 图(b)? 【相关知识】 负反馈及负反馈放大电路。 【解题思路】 (1)根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。 (2)根据反馈网络求电路的反馈系数。

【解题过程】 (1)判断电路反馈极性及类型。 在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压,输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0时,=0,即正比与;当输入信号对地极性为?时,从输出端反馈回来的信号对地极性也为?,故本电路是电压串联负反馈电路。 在图(b)电路中,反馈网络的结构与图(a)相同,反馈信号与输入信号也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(集电极电流),反馈极性与图(a)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。 (2)为了分析问题方便,画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图(c)、(d)所示。 图(c)????????????????????? 图(d) 由于图(a)电路是电压负反馈,能稳定输出电压,即输出电压信号近似恒压源,内阻很小,计算反馈系数时,不起作用。由图(c)可知,反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。即 故? 图(a)电路的反馈系数 ? 由图(d)可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。 故图(b)电路的反馈系数

【例5-2】在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。 (1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。 (2)若放大电路的放大倍数为“+”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为“?”,则引入的反馈一定是负反馈。 (3)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。 (4)既然电压负反馈可以稳定输出电压,即负载上的电压,那么它也就稳定了负载电流。 (5)放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差,说明电路引入了串联负反馈;净输入电流等于输入电流与反馈电流之差,说明电路引入了并联负反馈。 (6)将负反馈放大电路的反馈断开,就得到电路方框图中的基本放大电路。 (7)反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。 (8)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。 【相关知识】 反馈的有关概念,包括什么是反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈、负反馈放大电路的方框图、放大电路的稳定性 【解题思路】 正确理解反馈的相关概念,根据这些概念判断各题的正误。 【解题过程】 (1)通常,称将输出量引回并影响净输入量的电流通路为反馈通路。反馈是指输出量通过一定的方式“回授”,影响净输入量。因而只要输出回路与输入回路之间有反馈通路,就说明电路引入了反馈,而反馈通路不一定将放大电路的输出端和输入端相连接。例如,在下图所示反馈放大电路中,R2构成反馈通路,但它并没有把输出端和输入端连接起来。故本题说法正确。

各种负反馈电路的作用

各种负反馈的作用 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分(或全部)作为负反馈信号,也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比。 电压负反馈的特点是: 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。 由于电压负反馈元件是并联在放大器输出端与地之间的,所以能够降低放大器的输出电压 2. 电流负反馈 电流负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电流的一部分作为负反馈信号,换句话说:反馈信号VF与输出电流IO成正比。 电流负反馈的特点是: 电流负反馈能够定放大器的输出信号电流。 由于电压负反馈元件是串联在放大器输出回路中的,所以提高了放大器的输出电阻。 3. 串联负反馈 电压和电流负反馈都是针对放大器输出端而言的,指负反馈信号从放大器输出端的取出方式。串联和并联负反馈则是针对放大器输入端而言的,指负反馈信号加到放大器输入端的方式。 串联负反馈网络取出的负反馈信号VF,同放大器的输入信号Vi以串联形式加到放大器的输入回路中的,这样的负反馈称为串联负反馈。 串联负反馈的特点是: 串联负反馈右以降低放大器的电压放大倍数,稳定放大器的电压增益。 由于串联负反馈元件是串联在放大器输入回路中的,所以这种负反馈可以提高放大器的输入电阻。 4. 并联负反馈 并联负反馈是指负反馈网络取出的负反馈信号VF,同放大大器的输入信号Vi以并联形式加到放大器的输入回路中,这样的负反馈称为并联负反馈。 并联负反馈的特点是: 并联负反馈降低放大器的电流放大倍数,稳定放大器的电流增益。 由于并联负反馈元件是与放大器输入电阻相并联的,所以这种负反馈降低了放大器的输入电阻。 5. 负反馈电路种类

各种负反馈电路的作用说课材料

各种负反馈电路的作 用

各种负反馈的作用 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分(或全部)作为负反馈信号,也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比。 电压负反馈的特点是: 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。 由于电压负反馈元件是并联在放大器输出端与地之间的,所以能够降低放大器的输出电压 2. 电流负反馈 电流负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电流的一部分作为负反馈信号,换句话说:反馈信号VF与输出电流IO成正比。 电流负反馈的特点是: 电流负反馈能够定放大器的输出信号电流。 由于电压负反馈元件是串联在放大器输出回路中的,所以提高了放大器的输出电阻。3. 串联负反馈

电压和电流负反馈都是针对放大器输出端而言的,指负反馈信号从放大器输出端的取出方式。串联和并联负反馈则是针对放大器输入端而言的,指负反馈信号加到放大器输入端的方式。 串联负反馈网络取出的负反馈信号VF,同放大器的输入信号Vi以串联形式加到放大器的输入回路中的,这样的负反馈称为串联负反馈。 串联负反馈的特点是: 串联负反馈右以降低放大器的电压放大倍数,稳定放大器的电压增益。 由于串联负反馈元件是串联在放大器输入回路中的,所以这种负反馈可以提高放大器的输入电阻。 4. 并联负反馈 并联负反馈是指负反馈网络取出的负反馈信号VF,同放大大器的输入信号Vi以并联形式加到放大器的输入回路中,这样的负反馈称为并联负反馈。 并联负反馈的特点是: 并联负反馈降低放大器的电流放大倍数,稳定放大器的电流增益。 由于并联负反馈元件是与放大器输入电阻相并联的,所以这种负反馈降低了放大器的输入电阻。 5. 负反馈电路种类

放大电路中的负反馈解读

第四章放大电路中的负反馈习题 4.1 判断图4-24所示各电路中有无反馈?是直流反馈还是交流反馈?哪些构成了级间反馈?哪些构成了本级反馈? 4.1解答: (a)R e1:本级直流反馈 R e2:本级交直流反馈 R f,C f:级间交流反馈(因为直流 信号被C f隔直) (b)Re:本级直流反馈 R b:本级直流反馈(因为交流信号被C2 短路到地) (c)R R e2 :本级交直流反馈 R e3:本级直流反馈(因为交流被C3短路) R f:级间交直流反馈 (d)R1,R2,R3为级间交直流反馈 R3:本级交直流反馈

4-1解答续: (e)R2,R4:本级交直流反馈 R L,R6:为级间交直流反馈 (f)R e :本级直流反馈(∵交流信号被C e短路)R1, R2 :本级直流反馈(∵交流信号被C短路到地) (g)R1, R2 :级间交直流反馈 (h)(i) R e2 :本级直流反馈 R e1, R e3 :级间交流反馈 (ii)R f1, R b :级间交直流反馈 R f2, R e1 :级间交直流反馈

4.2指出图4-24所示各电路中反馈的类型和极性,并在图中标出瞬时极性以及反馈电压或反馈电流。 (a)解答:R f,C f引入电压并联交流负反馈 瞬间极性如图示:∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (b)解答,R b引入电压并联直流负反馈,瞬时极性如图示 ∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (C)解答:R f, R e1 :引入电压串联交流正反馈(∵直流被C2隔直),瞬时极性如图示:U be=U i+U f, U f与U i极性相同,故为正反馈 (d)解答:R1,R2引入电压串联交直流正反馈,瞬时极性如图示: U ' i=U i+U f, U f与U i极性相同,故为正反馈 (e)解答:R L,R6 引入电流串联交直流负反馈,(即ΔU i=(U+-U i)↓)(即同相端与反相端电位差下降,∴为负反馈) (f)解答:R1,R e 引电容并联直流负反馈(交流被C短路到地)瞬时极性为图示(因I b↓=I i-I f ↑)I f上升,I b下降 (g)解答:R1,R2引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性如图示:∵I b↓=I i-I f↑ (h)(i)解答:R b , R f1引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (ii)解答:R f2, R e1引入电流串联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵U be↓=U i-U f2↑= U i-U e1↑(U e1上升,U be下降) ∴为负反馈

放大电路中的负反馈

放大电路中的负反馈 放大电路是主要的电子电路类型,为了确保放大电路能够正常工作,提供稳定的增益、良好的线性,以及其他的一些特殊目的,一般实用的放大电路都加上了负反馈的网络。 在各种系统的控制分析中,电路中的负反馈研究应该是最为深入和细致的了,详细的内容请参阅“电子技术”或“电路分析”专业教科书,本文仅仅是想通过对放大电路中反馈的简单介绍,阐述系统中反馈控制的基本原理。 1、为什么要在电路中设置反馈 半导体技术发展到今天,为电子电路的设计提供了极大的施展空间。现在要设计或制作一个高性能的放大器,在如何提高放大倍数方面已经不是问题,最普通的集成电路运算放大器(LM324,其内部包含了4个相同的独立放大器,价格在1元左右,如下图),其开环电压放大倍数也可以做到几十万倍(80dB~140dB)之高,对于一般的要求来说,这几乎就是无限大的放大倍数了。 然而,在多数的应用中,都要求电路的放大倍数是一个固定不变的有限值。所谓固定不变是指:当工作环境的温度变化;电路输入、输出连接状态发生改变;器件因常时间工作性能老化;因故障更换了主要半导体器件之后,等等的内在的和外部的干扰因素下,放大器的放大倍数都维持在设定值不会变化。这个稳定增益(放大倍数)的要求,其实才是现代电子电路设计的难点,而在电路中使用负反馈技术,是解决这个难题的主要方法。 此外,电路中的负反馈还能解决以下问题: 提高输入阻抗,降低输出阻抗(提高负载能力),优化频率响应,稳定静态工作点,减少线性失真等等,本文不做叙述。 2、电路中最主要的两种负反馈应用示例 ①反相交流放大器 电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电,由R1、R2组成1/2V+偏置,C1是消振电容。 放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定:Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri 与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。 ②同相交流放大器 电路见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路,通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定:Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。以上两种基本的反馈放大器,共同点是都具有反馈,而且从输出端取出的反馈信号经过反馈网络后,都加到了运算放大器的负输入端,反馈信号的作用是抵消了输入信号,因此称为负反馈;另一个共同点是,经过分析计算发现,两种放大电路由于反馈网络的加入,使得放大器的放大倍数(增益)的大小,只由反馈网络的电阻参数值决定(Av=-Rf/Ri;Av=1+Rf/R4),只要这几个电阻的阻值是稳定的放大倍数就不会变化,而要确保电阻的阻值始终稳定在规定的范围内,是比较容易做到的。 3、电路中反馈的基本模型概括 4、电路中反馈的类型及其作用: 直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈元件只能传递直流信号;目的:稳定静态工作点。

反馈放大电路中反馈组态的直观判别法

反馈放大电路中反馈组态的直观判别法 许宜申 (苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006) 摘要:对于初学者而言,反馈放大电路中反馈组态的快速准确判别是其难点之一。结合笔者的教学与研究经验,本文介绍一种反馈放大电路中正反馈与负反馈、串联反馈与并联反馈、电压反馈与电流反馈的直观有效判别方法,适用于三极管或集成运算放大器构成的单级、多级反馈放大电路的组态判别。 关键词:放大电路;反馈;组态判别;直观判别法 反馈在电子电路中的应用十分广泛,特别是在对输出信号精度、稳定性等指标要求较高的场合,往往通过引入含有负反馈的放大电路,来提高输出信号稳定度、改善波形失真、增加频带宽度、改变放大电路的输入电阻和输出电阻等,以适应实际应用电路需求。反馈组态的判别是《模拟电子技术基础》课程中“反馈放大电路”这一章的重点与难点,笔者在教学中发现学生对于这一部分内容较难掌握,判断反馈放大电路的组态时往往不得其法,容易混淆概念。本文介绍一种反馈放大电路组态的直观判别方法,适用于三极管或集成运算放大器等构成的单级、多级反馈放大电路。 1 反馈基本概念 1.1 反馈含义 反馈是指将电路输出信号(电压或电流)的一部分或全部,通过一定形式的反馈网络送回到输入回路,使得净输入信号发生变化从而影响输出信号的过程。引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,它由基本放大电路A 和反馈网络F 构成,如图1所示。 图1 反馈放大电路的组成框图 反馈放大电路中,i x 是反馈放大电路的原输入信号,o x 为输出信号,f x 是反馈信号,id x 是基本放大电路的净输入信号。基本放大电路A 实现信号的正向传输,反馈网络F 则将部分或全部输出信号反向传输到输入端。 1.2 反馈类型 观察放大电路中有无反馈通路,即观察放大电路输出回路与输入回路之间是否有电路元件起桥梁作用。若有,则存在反馈通路,即电路为反馈放大电路;反之,则无反馈通路,即电路为开环放大电路。 根据电容“隔直通交”的特点,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;如果反馈回路中串有电容,则为交流反馈,其作用为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。根据反馈信号与原输入信号的合成类型,可将反馈电路分为正反馈与负反馈;根据反馈信号中所含成分的不同,可将反馈电路分为直流反馈与交流反馈;根据反馈信号与原输入信号在放大电路输入端合成方式的不同,可将反馈电路分为串联反馈与并联反馈;根据输出信号反馈端采样方式的不同,可将反馈电路分为电压反馈与电流反馈。为了正确分析反馈对电路性能的影响,首先必须知道如何来区别和判断反馈的类型。 由反馈放大电路的组成框图可知,反馈信号送回到输入回路与原输入信号共同作用后,对净输入信号的影响有两种结果:一种是使净输入信号的变化得到增强,这种反馈称为正反馈;另一种是使净输入信号的变化得以削弱,这种反馈称为负反馈。 仅在放大电路直流通路中存在的反馈称为直流反馈,直流反馈影响放大电路的直流性能,如直流负反馈能稳定静态工作点。仅在放大

负反馈组态及判断

4.负反馈放大电路组态 1.负反馈组态 根据反馈框图(见图4-15)可知,反馈电路采样的时候有两种方式:电压和电流。反馈电路求和的时候也有两种方式:串联和并联。所以负反馈电路的组态有四种形式:电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。 2.负反馈组态的判别 (1)判别电压和电流反馈 电压反馈——反馈信号取样于输出电压。 电流反馈——反馈信号取样于输出电流。 判别方法: 短路(或u o = 0),若反馈消失则为电压反馈,反馈仍然存在方法一:将输出负载R L 的是电流反馈。 方法二:反馈信号与输出信号在同一端,就是电压反馈,不在同一个端就是电流反馈。 (2)判别串联和并联反馈 串联反馈:在输入端,反馈信号与输入信号以电压相加减的形式出现。 在串联反馈电路中,净输入信号、输入信号、反馈信号都是电压信号。设净输入信号为u id,输入信号为u i,反馈信号为u f,由图4-15可知u id =u i - u f 特点:信号源内阻越小,反馈效果越明显。 并联反馈:在输入端,反馈信号与输入信号以电流相加减的形式出现。在并联联反馈电路中,净输入信号、输入信号、反馈信号都是电流信号。设净输入信号为i id,输入信号为i i ,反馈信号为i f,图4-15可知,i id i i - i f 特点:信号源内阻越大,反馈效果越明显。 判别方法: 方法一:将输入信号短路(或u i = 0),若净输入信号为零,则是并联反馈,是电流反馈。 方法二:反馈信号与输入信号在同一端,就是并联反馈,不在同一个端就是串联反馈。 例4-2判断图4-17所示电路是正反馈还是负反馈?如果是负反馈判断是哪种组态。 【解析】图4-17a:根据瞬时极性法可知反馈信号使输入信号的作用减弱,所以是负反馈。采样点在晶体管的发射极,输出端也在晶体管的发射极,所以是电压负反馈,求和点在晶体管的发射极,输入端在晶体管的基极,求和点与输入端不在一起,所以是串联反馈。 综合上述分析,可知图4-17a是电压串联负反馈电路。 图4-17b:根据瞬时极性法可知反馈信号使输入信号的作用减弱,所以是负反馈。

第五章 反馈和负反馈放大电路典型例题

第五章反馈和负反馈放大电路 反馈的基本概念 例5-1例5-2例5-3例5-4例5-5例5-6负反馈对电路性能的影响 例5-7 负反馈方框图及一般表示式 例5-8例5-9 : 负反馈的引入 例5-10例5-11例5-12 负反馈电路的自激振荡 例5-13例5-14 正反馈 例5-15 【例5-1】电路如图(a)、(b)所示。 (1)判断图示电路的反馈极性及类型; (2)求出反馈电路的反馈系数。 图(a) 图(b)

- 【相关知识】 负反馈及负反馈放大电路。 【解题思路】 (1)根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。 (2)根据反馈网络求电路的反馈系数。 【解题过程】 (1)判断电路反馈极性及类型。 在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压,输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0时,=0,即正比与;当输入信号对地极性为?时,从输出端反馈回来的信号对地极性也为?,故本电路是电压串联负反馈电路。 在图(b)电路中,反馈网络的结构与图(a)相同,反馈信号与输入信号也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(集电极电流),反馈极性与图(a)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。 (2)为了分析问题方便,画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图(c)、(d)所示。 图(c) 图(d)

由于图(a)电路是电压负反馈,能稳定输出电压,即输出电压信号近似恒压源,内阻很小,计算反馈系数时,不起作用。由图(c)可知,反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。即 故图(a)电路的反馈系数 由图(d)可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。 \ 故图(b)电路的反馈系数 【例5-2】在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。 (1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。 (2)若放大电路的放大倍数为“+”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为“?”,则引入的反馈一定是负反馈。 (3)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。

负反馈和正反馈的判别

第11章运算放大器 前两章讲的是分立电路 ....,就是由各种单个元件连接起来的电子电 路。集成电路 ....是相对于分立电路而言的,就是把整个电路的各个元件以及相互之间的连接同时制造在一块半导体芯片上,组成一个不可分割的整体。近年来,集成电路正在取代分立电路元件,它打破了分立元件和分立电路的设计方法,实现了材料、元件和电路的统一。它的体积小,重量轻,功耗低,可靠性高,价格也较便宜。所以集成电路的问世。是电子技术的一个新的飞跃,使电子技术进入了微电子时代,从而促进了各个科学技术领域先进技术的发展。 就集成度而言,集成电路有小规模、中规模、大规模和超大规模(即SSI,MSI,SIVLL和SI)之分。目前的超大规模集成电路,每块芯片上制有上亿个元件,而芯片面积只有几十平方毫米。就导电类型而言,有双极型、单级型和两者兼容的。就功能而言,有数字集成电路和模拟集成电路。本章所讲的是集成运算放大器。至于其它集成器件,将在后面各章部分别介绍。 11.1运算放大器的简单介绍 11.1.1运算放大器的组成 集成运算放大器的电路可分为输入级、中间级、输出集和偏执电路四个基本组成部分(图11.1.1)

图11.1.1 运算放大器的方框图 输入级是提高运算放大器质量关键部分,要求其输入电阻高,能减小零点漂移和抑制干扰信号。输入级都采用差分放大电路,它有同相和反相两个输入端。 中间级主要进行电压放大倍数高,一般由共发射极放大电路构成。 输出级与负载相连,要求其输出电阻低带负载能力强,能输出足够大的电压和电流,一般由互补对称电路或射极输出器构成。 偏置电路的作用是为了上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流,决定各级的静态工作点,一般由各种恒流源电路构成。 在应用集成运算放大器时,需要知道它的几个管脚的用途以及放大器的主要参数,至于它的内部电路结构如何一般是无关紧要的。集成运算放大器可用图11.1.1的符号来表示。图中所示的是F007(5G24)集成运算放大器的外形、管脚和符号图。它有双列直插式[图11.1.2a]和圆壳式[图11.1.2b]两种封装。这种运算器需要与外电路相接的是通过7个管脚引出的。各管脚的功能是:

反馈电路概念

反馈的概念和作用 1.什么是反馈? 答:所谓反馈,就是指将放大电路的输出量(电压或电流信号)的部分或全部,通过一定方式(元件或网络)返送到输入回路的过程,完成输出量向输入端回送的电路称为反馈元件或反馈网络,具有反馈元件的放大电路称为反馈放大电路。 2.反馈有哪些类型?它们各有何用途? 答:反馈按极性分有正反馈和负反馈;按其与放大器输出端的连接方式分有电压反馈和电流反馈;按反馈信号与放大器输入信号的连接方式分有并联反馈和串联反馈。在放大电路中,引入反馈使放大器的放大倍数减小为负反馈。反之,使放大器的放大倍数增大为正反馈。正反馈虽然能提高放大倍数,但会使放大器的性能变坏,在放大电路中应用很少,一般只在振荡脉冲电路中采用。而负反馈虽然使放大倍数有所下降,但它却能改善放大器的性能,因此应用比较广泛。在放大电路中,引入电压负反馈,将使输出电压保持稳定,其效果是减小了电路的输出电阻;而电流负反馈将使输出电流保持稳定,因而增大了输出电阻。在放大电路中,引入并联负反馈可使放大电路中输入电阻减小,并联负反馈是把反馈电流与输入电流并联起来,其作用是削弱输入电流;而串联负反馈可使放大电路中输入电阻增大及把反馈电压与输入电压串联起来,其作用是对输入信号电压起削弱作用。 3.为什么在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈? 答:在放大电路中采用负反馈可以改善放大电路的性能,稳定工作点,提高放大倍数,能扩展频带,减小非线性失真和抑制干扰,改变输入电阻和输出电阻。而正反馈虽然能提高放大器的放大倍数,但会使放大电路性能下降。所以,在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈。什么是直流负反馈?什么是交流负反馈?它们在反馈电路中各起什么作用? 答:根据反馈信号本身的交直流性质,可将其分为交流反馈与直流反馈。如果反馈信号只包含直流成分,称为直流反馈;如果反馈信号只包含交流成分,则称为交流反馈。直流负反馈在电路中的主要作用是稳定静态工作点,而交流负反馈的主要作用是改善放大器的性能。 4.如何判断是正反馈还是负反馈? 答:通常采用瞬时极性法来判别正、负反馈。其步骤为: (1)假设在原输入信号作用下,晶体管的基极电位在某一瞬时的极性。瞬时极性为“+”,指电位升高;瞬时极性为“-”,则指电位在降低。

负反馈放大电路分析

新疆大学 课程设计报告 所属院系:电气工程学院 专业:自动化 课程名称:电子技术基础A 设计题目:负反馈放大电路的设计 班级:自动化10-1 学生姓名:孙奥 学生学号:20102102004 指导老师: 程静、刘兵 完成日期:2012.7.7

负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 (1)初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 (2)能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 (3)了解负反馈放大器的工作原理。 (4)了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 (5)加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入求和,+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益(开环增益)为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益(闭环增益)为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多,但就基本形式来说,可以分为4种:即电流串联负反馈;电压串联负反馈 ;电流并联负反馈;电压并联负反馈。一个放大器,加入了负反馈环节后,虽

图2 第一级放大电路 三极管工作在放大区时满足的条件为:BE U >on U 且CE BE U U ≥ 在电路的直流通路中,节点B 的电流方程为 1R I =2R I +BQ I 为了稳定静态工作点,通常是参数的选取满足 2R BQ I I R BQ I I 因此,12R R I I ≈,B 点电位为212 BQ CC R U V R R ≈+ 12BQ CC R U V R R ≈+ 表明基极电位几乎仅决定于21R R 与对CC V 的分压,而与环境温度无关。 为了提高输入电阻而又不致使放大电路倍数太低,应取IE1=1mA ,并选1β=80,则 be1r =bb'r +(1+1β)T E1 U I =300+(1+80)261 =2.256k ? 利用同样的原则,可得 ()()11119 //1c L o u i be R R U A U r R ββ-==++ 为了获得高输入电阻,且取Au1=50,取R5=1.8k ?,代入Au1=50,求出R3=5.1K ?。 为了计算R4,EQ U =1V ,再利用IE1(R5+R4)=EQ U 得出R4=123?,选R4为100?。

负反馈的电路分析

§3.3 负反馈放大器的分析 分析负反馈放大器,常用的方法有等效电路法和方框图法两种。用等效电路法可直接求出负反馈放大器的A uf、A rf、A gf、A if几个量。还有一种方法就是把负反馈放大器划分为基本放大器和反馈电路两部分,先计算出无反馈时的A和F,然后利用前面的方程导出负反馈对放大器各方面性能影响的公式,间接得出A uf、A rf、A gf、A if来。这种方法称之为方框图法。 一、基本放大器划分原则 用方框图法分析负反馈放大器时,关键问题在于如何把具体的负反馈放大器划分为基本放大器和反馈电路两部分。 划出基本放大器必须在无反馈时但又考虑反馈电路的负载作用的情况下进行。 基本放大器划分原则可简述如下: (1)绘出输入回路 若为电压反馈,则令u o=0 ,即将输出端短路。 若为电流反馈,则令i o=0,即将输出回路断开。(2)绘出输出回路 如为并联反馈,则令u i=0,即将输入端短路。 如为串联反馈,则令i i=0,即将输入回路断开。

上一页下一页 二、方框图法分析步骤 1.确定反馈放大器的类型,即判断反馈放大器是属于电流串联、电流并联、电压串联、电压并联中的哪一种。 2.画出无反馈时的基本放大器电路。 3.信号源采用形式。如是串联反馈宜采用电压源等效电路,如为并联反馈,则采用电流源等效电路。 4.用适当的等效电路代替晶体管。 5. 计算反馈系数F,由基本放大器直接求出X f、X o,然后算出F=X f/X o。 6.算出基本放大器的放大倍数A,输入电阻R i,输出电阻R o。 7.由A和F求出反馈深度D=1十FA。再算出A f、 R if、R of。 上一页下一页 二、方框图法分析步骤

放大电路中的反馈习题及解答

放大电路中的反馈 习题 6.1选择合适的答案填入空内。 (1)对于放大电路,所谓开环是指。 A.无信号源B.无反馈通路 C.无电源D.无负载 而所谓闭环是指。 A.考虑信号源内阻B.存在反馈通路 C.接入电源D.接入负载 (2)在输入量不变的情况下,若引入反馈后,则说明引入的反馈是负反馈。 A.输入电阻增大B.输出量增大 C.净输入量增大D.净输入量减小 (3)直流负反馈是指。 A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大直流信号时才有的负反馈 C.在直流通路中的负反馈 (4)交流负反馈是指。 A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大交流信号时才有的负反馈 C.在交流通路中的负反馈 (5)为了实现下列目的,应引入 A.直流负反馈B.交流负反馈 ①为了稳定静态工作点,应引入; ②为了稳定放大倍数,应引入; ③为了改变输入电阻和输出电阻,应引入; ④为了抑制温漂,应引入; ⑤为了展宽频带,应引入。 解:(1)B B (2)D (3)C (4)C (5)A B B A B

6.2 选择合适答案填入空内。 A.电压B.电流C.串联D.并联 (1)为了稳定放大电路的输出电压,应引入负反馈; (2)为了稳定放大电路的输出电流,应引入负反馈; (3)为了增大放大电路的输入电阻,应引入负反馈; (4)为了减小放大电路的输入电阻,应引入负反馈; (5)为了增大放大电路的输出电阻,应引入负反馈; (6)为了减小放大电路的输出电阻,应引入负反馈。 解:(1)A (2)B (3)C (4)D (5)B (6)A 6.3判断下列说法的正误,在括号内填入“√”或“×”来表明判断结果。 (1)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。()(2)放大电路的级数越多,引入的负反馈越强,电路的放大倍数也就越稳定。() (3)反馈量仅仅决定于输出量。() (4)既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。() 解:(1)×(2)×(3)√(4)×

反馈的概念及判断方法

第十六讲反馈的概念及判断方法;负反馈 的四种基本组 第六章放大电路的反馈 [教学目的] 1、掌握反馈的基本概念和类型,判断放大电路中是否存在反馈,反馈的类型以及它们在电路中的作用 2、理解多种负反馈对放大电路性能的影响,会根据实际要求在电路中引入适当的反馈 3、掌握负反馈的一般表达式,会计算深度负反馈条件下的电压放大倍数 4、了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件,会在放大电路中接入校正环节以消除振荡。[教学重点和难点] 1、负反馈组态的判断 2、深度负反馈条件下电压放大倍数的计算 3、负反馈放大电路自激振荡的判断及消除 [教学内容] 第一节反馈的基本概念及判断方法 一、反馈的基本概念 二、反馈的判断 第二节负反馈放大电路的四种基本组态 一、负反馈放大电路分析要点 二、四种负反馈组态 三、反馈组态的判断 第三节负反馈放大电路的方框图及一般表达式 一、负反馈放大电路的方框图表示法 二、四种组态的方框图 三、负反馈放大电路的一般表达式 第四节深度负反馈放大电路倍数的分析 第五节负反馈对放大电路性能的影响

一、稳定放大倍数 二、改变输入电阻和输出电阻 三、展宽频带 四、减小非线性失真 五、放大电路引入负反馈的一般原则 第六节 负反馈放大电路的稳定性 一、负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件 二、负反馈放大电路稳定性的分析 三、负反馈放大电路的稳定性的判断 四、负反馈放大电路自激振荡的消除方法 本章讨论的问题: 1.什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正 反馈和负反馈?为什么要引入反馈? 2.如何判断电路中有无引入反馈?引入的是直流反馈还 是交流反馈?是正反馈还是负反馈? 3.交流负反馈有哪四种组态?如何判断? 4.交流负反馈放大电路的一般表达式是什么? 5.放大电路中引入不同组态的负反馈后,将对性能分别 产生什么样的影响? 6.什么是深度负反馈?在深度负反馈下,如何估算反馈 系数和放大倍数? 7.为什么放大电路以三级为最常见? 8.负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡?什么样的负 反馈容易产生自激振荡?如何消除自激振荡? 6.1 反馈的基本概念及判断方法 6.1.1 反馈的基本概念 在放大电路中,信号的传输是从输入端到输出端,这个方向称为正向传输。反馈就是将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路的输入回路,与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。反馈信号的传输是反向传输。所以,放大电路无反馈也称开环,放大电路有反馈也称闭环。反馈的示意图见图。 图中i X 是输入信号,f X 是反馈信号,i X ' 称为净输 入信号。所以有 f i i X X X -=' 6.1.2反馈的判断 一、有无反馈的判断

负反馈及类型的判断方法

放大电路中负反馈及类型的判断方法 段东兴 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R f至T1的发射极。反馈信号u f=v e1影响净输入电压信号u be1。 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。 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R f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

反馈电路详解

第六章反馈放大电路 第一节反馈的概念和分类 1. 反馈的基本概念 2. 负反馈放大电路的类型 1.1 反馈的基本概念基本概念反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络,用一定的方式送回到放大电路的输入回路,以影响输入电量的过程。 1.2 反馈的基本类型反馈的分类: ( 1)反馈产生的途径:内部反馈和外部反馈。 2)反馈信号:直流反馈和交流反馈 反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈,反馈信号中只含有交流分量的称为交流反馈。 3)反馈的作用效果:负反馈与正反馈 反馈信号X F送回到输入回路与原输入信号X I 共同作用后,使净输入信号X ID比没有引入反馈时减小,有X ID=X I -X F, 称这种反馈为负反馈;另一种是使净输入信号X ID比没有引入反馈时增加了,有 X ID=X I- X F,称这种反馈为正反馈。 反馈极性的判定——瞬时极性法, 步骤: (1)首先在基本放大器输入端设定一个递增( 或递减) 的净输入信号, (2)在上述设定下, 推演出反馈信号的变化极性。 (3)判定在反馈信号的影响下, 净输入信号的变化极性。若该极性与前面设定的变化极性相反则为负反馈;若相同, 则为正反馈。 (4)反馈的信号取样的方式:电压反馈与电流反馈 (a) 电压反馈反馈信号是输出电压的一部分或全部,即反馈信号与输出电压成正比,称为电压反馈, (b) 电流反馈如果反馈信号是输出电流的一部分或全部,即反馈信号与输出电流成正比,称为电流反馈,。 (c) 判断是电压反馈还是电流反馈的方法判断是电压反馈还是电流反馈时,常用“输出短路法”,即假设负载短路 ( R L=0),使输出电压 v o=0,看反馈信号是否还反馈信号还存在。若存在,则说明反馈信号与输出电压成比例,是电压反馈;若反馈信号不存在了,则说明反馈信号不是与输出电压成比例,而是和输出电流成比例,是电流反馈。 判定方法之二——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, 则为电压反馈;否则是电流反馈。

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