第四章 放大电路中的反馈
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放大电路中的反馈电路(反馈)基本概念及判断
输出量影响输入量
正,负反馈
负反馈
交,直流反馈
交流反馈在交流通路直流反馈在直流通路
反馈的判断
一。
反馈的判断
二。
反馈的存在与否
结构上
是因为负反馈而始终虚地,而不是虚地所以有无负反馈
二。
反馈的极性
1.
负反馈不是绝对负信号的反馈,而是减弱了原参考点信号的相对变化趋势,正反馈反之
因为开环增益趋于无穷,净输入量只要有微小差值就会使输出趋向饱和
Aod越大误差越小
判断
相异是串联相同是并联
有电阻的时候,电阻左右会有压降,电位不一样,反馈电路会影响这点电位,纯电压源,这点电位和电压源直接相连,不会改变
R3本级中存在负反馈
交直流反馈
电压反馈和电流反馈
电压负反馈
相同的端子是并联反馈(只能kcl比电流)相异是串联
输出置零,回流不存在=》电压反馈
输出置零,回流存在=》电流反馈
前面加电流源
负反馈放大电路的方框图
近似值其实是忽略了输入量
在运放里面净输入量是:ud=up-un;up=un就对应ud=0;所以忽略净输入量就是up=un
虚短必须在引入深度负反馈的条件下
在反相放大电路中,信号电压通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相
输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
运放的同相端接地=0V,反相端和同相端虚短,所以也是0V,反相输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注
电压串联负反馈
输出电压和输入电压的关系
闭环放大倍数(深度负反馈下)
电流串联负反馈
电压放大为电流
电压并联负反馈。
第4章放大电路中的负反馈许多电子设备对放大电路除了要求具有较高的增益外,对其他方面的性能要求也很高。
例如高保真音响放大器要求失真度要很低,精密测量仪器要求增益的稳定性和准确度要很高。
因此,在实用放大电路中,总是要引入不同形式的反馈以改善各方面的性能。
在放大电路中,将输出量(电压或电流)的一部分或全部,经过一定的电路(反馈网络)反过来送回到输入回路,并与原来的输入量(电压或电流)共同控制该电路,这种连接形式称为反馈。
在电子电路中,反馈现象是普遍存在的。
反馈有正负之分。
在放大电路中,通常引入负反馈以改善放大电路的性能,如在分压式偏置电路中利用负反馈稳定放大电路的工作点。
此外,负反馈还可以提高增益的稳定性、减少非线性失真、扩展频带以及控制输入和输出阻抗等。
当然,所有这些性能的改善是以牺牲放大电路的增益为代价的。
至于正反馈,在放大电路中很少采用,常用于振荡电路中。
本章从反馈的基本概念和分类入手,抽象出反馈放大器的方框图,分析负反馈对放大器性能的影响,介绍负反馈放大器的分析计算方法,总结出引入负反馈的一般原则,最后讨论负反馈放大器的自激振荡及其稳定的措施。
4.1 反馈的基本概念及判断方法4.1.1 反馈的基本概念1.反馈放大器的原理框图含有反馈电路的放大器称为反馈放大器。
根据反馈放大器各部分电路的主要功能,可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分,如图4-1所示。
整个反馈放大电路的输入信号称为输入量,其输出信号称为输出量;反馈网络的输入信号就是放大电路的输出量,其输出信号称为反馈量;基本放大器的输入信号称为净输入量,它是输入量和反馈量叠加的结果。
图4-1反馈放大器的原理框图由图4-1可见,基本放大电路放大输入信号产生输出信号,而输出信号又经反馈网络反向传输到输入端,形成闭合环路,这种情况称为闭环,所以反馈放大器又称为闭环放大器。
如果一个放大器不存在反馈,即只存在放大器放大输入信号的传输途径,则不会形成闭合环路,这种情况称为开环。
放大电路中的反馈工作原理放大电路是指通过放大器将输入信号放大为更大的输出信号的电路。
而反馈是指将输出信号的一部分返回到放大器的输入端,以实现特定的放大效果或调节放大器的性能。
下面是对放大电路中反馈工作原理的详细解释。
放大电路中的反馈可以分为正反馈和负反馈两种情况。
正反馈是指将放大器输出信号的一部分经过反馈回路返回到放大器的输入端,而负反馈则是指将放大器输出信号的一部分经过反馈回路返回到放大器的输入端,但反相。
首先,我们来看负反馈。
在负反馈中,输入信号经过放大器放大后的输出信号被引导回到放大器的输入端。
这样做的目的是为了抑制放大器的非线性失真、提高放大器的稳定性、扩展放大器的频率响应范围以及减小输出阻抗等。
在负反馈中,反馈信号的相位与输入信号的相位相反,使得输出信号与输入信号间的相位差减小,这有助于提高放大器的线性度。
此外,负反馈还可以使得放大器的增益更稳定,减小放大器对元器件参数变化的敏感度,从而提高整个电路的性能。
负反馈可以分为电压型负反馈和电流型负反馈。
电压型负反馈中,放大器的输入为电压信号,反馈信号也为电压信号;而电流型负反馈中,放大器的输入为电流信号,反馈信号也为电流信号。
不同类型的负反馈在实际应用中有不同的使用方式和效果。
比如,电压型负反馈可以改变放大器的放大倍数,而电流型负反馈可以改变放大器的输出阻抗。
而正反馈则是将部分输出信号回馈到输入端,与负反馈相比,正反馈会增强放大器的非线性特点,使得放大器的输出更容易失真。
实际应用中,正反馈常用于振荡器、比较器等电路中。
正反馈可以增大放大器的增益,提高放大器的灵敏度,但也容易产生自激振荡等不稳定问题。
总之,反馈在放大电路中具有重要的作用。
通过反馈,可以有效地改善放大器的线性度、稳定性和频率响应,使得输出信号更加稳定、准确和可靠。
负反馈是应用最广泛的一种反馈方式,可以提高系统的稳定性和性能,但也要注意适度使用,避免带来不必要的问题。
而正反馈虽然在某些特定的应用中有重要的作用,但也要注意控制好反馈系数,避免引起不稳定性和失真等问题。
放大电路中的反馈电路分析在电子领域中,放大电路是非常重要的部分,它能够将弱信号放大为较强的信号。
而在放大电路中,反馈电路则起到了至关重要的作用。
本文将对放大电路中的反馈电路进行分析,并介绍其原理和应用。
一、反馈电路的分类反馈电路可以分为正反馈和负反馈两类。
正反馈将输出信号的一部分或全部反馈到输入端,使得输出信号增强,常用于产生振荡和比较器等电路中。
负反馈则是将部分输出信号反馈到输入端,从而抑制放大器的非线性失真,提高放大器的性能。
二、负反馈电路的原理负反馈电路是放大电路中最常见的一种反馈方式。
它的基本原理是将部分输出信号经过一个反馈网络,与输入信号相混合后再输入到放大器,从而调整放大器的放大倍数和频率响应。
负反馈电路的作用主要体现在以下几个方面:1. 改善放大器的线性特性:负反馈能够抑制放大器的非线性失真,减少谐波的产生,使得输出信号更加接近输入信号。
2. 扩展频率响应:负反馈可以降低放大器的低频截止频率和高频截止频率,从而使得放大器的频率响应更加宽广。
3. 提高稳定性:负反馈可以提高放大器的稳定性,降低对参数和温度的敏感性。
4. 减小输出阻抗:负反馈能够降低放大器的输出阻抗,使得放大器更容易与外部负载匹配。
三、负反馈的应用负反馈在实际应用中有广泛的用途,下面列举几个常见的应用场景:1. 放大器:负反馈电路在放大器中起到了关键的作用,能够提高放大器的性能和稳定性。
2. 滤波器:负反馈电路可以用于构建各种类型的滤波器,如低通滤波器、高通滤波器等。
3. 调节器:负反馈电路可以用于构建调节器,实现对输出信号的精确调节。
4. 自动控制系统:负反馈电路在自动控制系统中应用广泛,能够实现对系统参数的稳定控制。
四、反馈电路的设计与分析方法在设计和分析反馈电路时,需要考虑以下几个关键因素:1. 反馈电阻的选择:反馈电阻的选择对反馈电路的增益和频率响应有重要影响,需要根据具体情况进行合理选择。
2. 反馈桥设定:反馈桥设定要根据放大器的输入和输出特性来确定,以实现所需的放大倍数和频率响应。
第四章放大电路中的反馈
4.1判断题
(1)所有放大电路都必须加反馈,否则无法正常工作。
()
(2)输出与输入之间有信号通过的就一定是反馈放大电路。
()
(3)构成反馈通路的元器件只能是电阻、电感或电容等无源器件。
()
(4)直流负反馈是直接耦合放大电路中的负反馈,交流负反馈是阻容耦合或变压器耦合放大电路中的负反馈。
()
(5)串联或并联负反馈可改变放大电路的输入电阻,但不影响输出电阻。
()(6)电压或电流负反馈可改变放大电路的输出电阻,对输入电阻无影响。
()
(7)负反馈能彻底消除放大电路中的非线性失真。
()
(8)既然在深度负反馈条件下,放大倍数只与反馈系数有关,那么放大器件的参数就没有实用意义了。
()
4.2选择题
(1)所谓的开环指的是()。
(a)无信号源(b)无反馈通路(c)无负载
(2)所谓的闭环指的是()。
(a)考虑信号源内阻(b)有反馈通路(c)接入电源
(3)反馈量是指:()。
(a)反馈网络从放大电路输出回路中取出的电压信号
(b)反馈到输入回路的信号(c)前面两信号之比
(4)直流反馈是指:()。
(a)只存在于直接耦合电路,而阻容耦合电路中不存在的反馈
(b)直流通路中的负反馈(c)只存在放大直流信号时才有的反馈
(5)若反馈深度1+AF=1,则放大电路工作在()状态。
(a)正反馈(b)负反馈(c)自激状态
(6)若反馈深度1+AF>1,则放大电路工作在()状态。
(a)正反馈(b)负反馈(c)无反馈
(7)负反馈可以抑制()的干扰和噪声。
(a)反馈环路内(b)反馈环路外(c)与输入信号混在一起
(8)需要一个阻抗变换电路,要求输入电阻小,输出电阻大,应选用()负反馈放大电路。
()
(a)电压并联(b)电流并联(c)电流串联
4.3填空题
(1)反馈是把放大器的量的一部分或全部返送到回路的过程。
(2)反馈量与放大器的输入量极性相反,因而使减小的反馈,称为。
(3)具有输入电阻大、输出电阻小、输出电压稳定这些特点的是负反馈。
(4)电压负反馈使输出电阻;电流负反馈使输出电阻。
(5)为了判别反馈极性,一般采用法。
(6)对输出端的反馈取样信号而言,反馈信号与输出电压成正比的是反馈,反馈信号与输出电流成正比的是反馈。
(7)负反馈对放大器交流性能的改善是靠来换取的。
(8)串联负反馈使输入电阻,并联负反馈使输入电阻。
4.4什么叫反馈?如何区别直流反馈与交流反馈?
4.5在如图4.1示各电路中判断电路存在何种负反馈?
图4.1 题4.5图
4.6负反馈放大电路有哪几种类型?每种类型有何特点?
4.7从反馈效果来看,为什么说串联负反馈要求信号源内阻越小越好?而对并联负反馈要求信号源内阻越大越好?
4.8直流负反馈与交流负反馈的作用分别是什么?
4.9应该引入何种类型的反馈,才能分别实现以下要求:(1)稳定静态工作点;(2)稳定输出电压;(3)稳定输出电流;(4)提高输入电阻;(5)降低输出电阻。
4.10有一负反馈放大电路,已知,F=0.099,已知输入信号u i为0.1V,求其净输入信
号u d,反馈信号u f和输出信号u o的值。
4.11有一负反馈放大器,已知其开环放大倍数A=50,反馈系数F=1/10,试求其反馈深度和闭环放大倍数。
4.12有一负反馈放大器,已知在闭环时,当输入电压为50mV时,输出电压为2V;而在开环时,当输入电压为50mV时,输出电压则为4V,试求其反馈深度和反馈系数。
4.13开环放大电路的A有5%的变化时,采用负反馈要求把闭环放大倍数的变化限制在1%以内,设闭环放大倍数A f=20。
求此时基本放大电路的A和反馈系数F应为多少?
4.14在什么条件下,引入负反馈可提高信噪比?如果输入信号中混进了干扰,能否利用负反馈加以抑制?
4.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因是什么?应该如何消除?。