反馈极性的判断方法瞬时极性法
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【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。
反馈极性的判断方法——瞬时极性法反馈在电技术中就用十分广泛。
反馈有正,负之分。
负反馈主要用于模拟放电路中,负反馈既能稳定静态工作点,又能改善放大电路的各种性能。
放大电路很少用正反馈。
在一定条件下放在电路中的负反馈可转化为正馈,形成自激振荡,使放大器不能正常工作,这是要避免的一面。
正反馈还有有利的面,就是在波形产生的电路中,人为地把电路接成反馈形式,产生所需的波形。
在电子技术实践中,要正确组成反馈放大电路和振荡电路。
必须清晰准确地判别正负反馈。
如何有效判别正负反馈本文介绍瞬时(变化)极性法。
学习反馈电路,掌握反馈的基本概念和判别方法,必须解决以下问题:(1)什么是反馈反馈就是将放大电路的输出信号的一部分,通过一定电路形式送回到输入回路称为反馈。
(2)反馈元件如何判别既与输出回路相连,又与输入回路相连的器件都是反馈元件;虽仅在输出回路或输入回路,但与反馈支路相连,并对反馈信号大小产生影响的元件也是反馈元件。
(3)如何构成反馈放大器引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,即反馈放大器。
(见图1)图中A是基本放大电路,F是反馈网络,两部分构成一个闭环。
X’i和x’f分别是输入信号和反馈信号,x’cl是净输入信号,三者汇交的节点称为混合环节。
X’I、x’f、xd’可以是电压信号,也可以是电流信号,x’I与x’f在节点处可以相加也可以相减。
如果是串联反馈x’I和x’f都用电压表示,两个电压在此串联相减。
如果是图1并联反馈,x’I和x’f都用电流表示,两个电流在此并联相减。
(4)什么是正反馈,负反馈如果反馈信号x’f与原来外加的输入信号x’I相位相同,使放大器净输入信号增强为正反馈,反之就称为负反馈。
那么,在具体电路中如何正确判断是正反馈还是负反馈呢一般是利用电路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判别。
假设放大电路中的输入电压处于某一瞬时极性(正半周为正,用“十”表示,负半周为负,用“一”表示),沿放大电路通过反馈网络再回到输入回路。
反馈的极性判断
瞬时极性法:
假设某一瞬间,放大电路输入端信号的极性为正(+),根据放大电路的结构,得到输出信号的极性(为正或为负)。
若反馈电路引回输入回路的反馈信号与原输入信号极性相同,使净输入增加,为正反馈;若反馈电路引回输入回路的反馈信号与原输入信号极性相反,使净输入减小,为负反馈。
例:试用瞬时极性法判断电路的反馈极性
1. 设某一瞬时 ui 为正,则此时 uo 为负,同时反馈电压 uf 也为负。
反馈信号与原输入信号极性相反,
减小
2. 设某一瞬时 ui 为正,则此时 uo 为正,同时反馈电压 uf 也为正。
反馈信号与原输入信号极性相同,
净输入信号
增大
所以为正反馈。
直流负反馈
如果在电路中引入直流负反馈,可以稳定放大电路的静态工作点。
负反馈放大电路的四种组态根据不同的输入连接方式和输出取样方式相组合,可以得到负反馈放大电路的四种基本组态,分别是:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
1、电压串联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈。
根据瞬时极性法,可知和同极性,因此,该电路是负反馈。
〔2〕由输出端判断电压或电流反馈。
当时,反馈信号,为电压反馈。
〔3〕由输入端判断串联或并联反馈。
反馈信号与输入信号接在运放的不同端,为串联反馈。
综上所述,该放大电路的反馈类型为:电压串联负反馈。
2.电压并联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈。
根据瞬时极性法,可判断在输入端加入正信号,电流的实际流向和图中标注的相同,因此,该电路是负反馈。
〔2〕由输出端判断电压或电流反馈。
当时,反馈信号,为电压反馈〔3〕由输入端判断串联或并联反馈。
反馈信号与输入信号接在运放的同一端,故为并联反馈。
综上所述,该放大电路的反馈类型为:电压并联负反馈。
3、电流串联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈:负反馈〔2〕由输出端判断电压电流反馈:电流反馈〔3〕由输入端判断串、并联反馈:串联反馈综上所述,该放大电路的反馈类型为:电流串联负反馈。
4、电流并联负反馈电路如下列图所示。
〔1〕用瞬时极性法判断正负反馈:负反馈〔2〕由输出端判断电压电流反馈:电流反馈〔3〕由输入端判断串、并联反馈:并联反馈综上所述,该放大电路的反馈类型为:电流并联负反馈。
如何判断正负反馈如何判断正负反馈?【相关知识】:瞬时极性法的含义;各种组态放大电路中输入量与输出量之间的相位关系等。
【解题方法】:用瞬时极性法判断,如引入反馈后使净输入量减小,则为负反馈;反之,若引入反馈后使净输入量增大,则为正反馈。
【解答过程】:正负反馈的判断一般采用瞬时极性法。
瞬时极性法的基本思路是先假设输入信号在某一时刻对地的瞬时极性,然后根据各级放大电路的组态逐级推出电路中各点电位的瞬时极性和各相关支路电流的瞬时流向,直至推出反馈信号的瞬时极性或方向,选取包含输入信号、反馈信号、净输入信号这三个量的回路或节点进行比较综合,最后看引入反馈后对净输入量的影响。
与未引入反馈时(未引入反馈时,基本放大器的输入就是外加的输入信号)相比,若引入反馈后使净输入量减小,则为负反馈;反之若引入反馈后使净输入量增大,则为正反馈。
为了迅速准确地判断反馈极性,应该注意以下几点:(1)正确理解电路中各点瞬时极性的含义。
所谓正极性,在输入正弦波时,可以指正弦波的正半周;在输入非正弦波时,表示该点的电位增大或该支路的瞬时电流增大。
反之,所谓负极性指交流信号的负半周或瞬时量减少。
(2)熟悉常用放大电路输入输出之间的相位关系。
在共射组态中,信号由基极输入,集电极输出,输入与输出之间相位相反。
在共基组态中,信号由发射极输入,集电极输出,输入与输出之间相位相同。
在共集组态中,信号由基极输入,发射极输出,输入与输出之间相位相同。
同理也不难确定差分放大电路和集成运算放大电路中的相位关系。
(3)理解放大器件中输入输出间的控制原理,以确定净输入量。
如对于运算放大器,不难看出运放两个输入端之间的差模输入电压或输入电流可以控制运放的输出电压或电流;对于三极管组成的放大电路来说,三极管的基极输入电流或发射结电压的大小控制输出电压或电流;对于差分放大电路来说,差模输入电压或基极输入电流控制输出电压或电流。
因此,根据输入回路中输入信号与反馈信号的接法,可以判断净输入信号是增加还是减小,从而确定电路中的反馈极性是正反馈还是负反馈。
反馈极性的判断方法瞬时极性法Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】反馈极性的判断方法——瞬时极性法反馈在电技术中应用十分广泛。
反馈有正,负之分。
负反馈主要用于模拟放大电路中,负反馈既能稳定静态工作点,又能改善放大电路的各种性能。
放大电路很少用正反馈。
在一定条件下放在电路中的负反馈可转化为正反馈,形成自激振荡,使放大器不能正常工作,这是要避免的一面。
正反馈还有有利的一面,就是在波形产生的电路中,人为地把电路接成反馈形式,产生所需的波形。
在电子技术实践中,要正确组成反馈放大电路和振荡电路。
必须清晰准确地判别正负反馈。
如何有效判别正负反馈本文介绍瞬时(变化)极性法。
学习反馈电路,掌握反馈的基本概念和判别方法,必须解决以下问题:(1)什么是反馈反馈就是将放大电路的输出信号的一部分,通过一定电路形式送回到输入回路称为反馈。
(2)反馈元件如何判别既与输出回路相连,又与输入回路相连的器件都是反馈元件;虽仅在输出回路或输入回路,但与反馈支路相连,并对反馈信号大小产生影响的元件也是反馈元件。
(3)如何构成反馈放大器引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,即反馈放大器。
(见图1)图1图中A是基本放大电路,F是反馈网络,两部分构成一个闭环。
X’i和x’f分别是输入信号和反馈信号,x’d是净输入信号,三者汇交的节点称为混合环节。
X’i、x’f、x’d可以是电压信号,也可以是电流信号,x’i与x’f在节点处可以相加也可以相减。
如果是串联反馈x’i和x’f都用电压表示,两个电压在此串联相减。
如果是并联反馈,x’i和x’f都用电流表示,两个电流在此并联相减。
(4)什么是正反馈,负反馈如果反馈信号x’f与原来外加的输入信号x’i相位相同,使放大器净输入信号增强为正反馈,反之就称为负反馈。
那么,在具体电路中如何正确判断是正反馈还是负反馈呢一般是利用电路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判别。
反馈极性的判断方法——瞬时极性法
反馈在电技术中应用十分广泛。
反馈有正,负之分。
负反馈主要用于模拟放大电路中,负反馈既能稳定静态工作点,又能改善放大电路的各种性能。
放大电路很少用正反馈。
在一定条件下放在电路中的负反馈可转化为正反馈,形成自激振荡,使放大器不能正常工作,这是要避免的一面。
正反馈还有有利的一面,就是在波形产生的电路中,人为地把电路接成反馈形式,产生所需的波形。
在电子技术实践中,要正确组成反馈放大电路和振荡电路。
必须清晰准确地判别正负反馈。
如何有效判别正负反馈?本文介绍瞬时(变化)极性法。
学习反馈电路,掌握反馈的基本概念和判别方法,必须解决以下问题:
(1)什么是反馈?反馈就是将放大电路的输出信号的一部分,通过一定电路形式送回到输入回路称为反馈。
(2)反馈元件如何判别?既与输出回路相连,又与输入回路相连的器件都是反馈元件;虽仅在输出回路或输入回路,但与反馈支路相连,并对反馈信号大小产生影响的元件也是反馈元件。
(3)如何构成反馈放大器?引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,即反馈放大器。
(见图1)
图1
图中A是基本放大电路,F是反馈网络,两部分构成一个闭环。
X’i和x’f分别是输入信号和反馈信号,x’d是净输入信号,三者汇交的节点称为混合环节。
X’i、x’f、x’d可以是电压信号,也可以是电流信号,x’i与x’f在节点处可以相加也可以相减。
如果是串联反馈x’i和x’f都用电压表示,两个电压在此串联相减。
如果是并联反馈,x’i和x’f都用电流表示,两个电流在此并联相减。
(4)什么是正反馈,负反馈?如果反馈信号x’f与原来外加的输入信号x’i相位相同,使放大器净输入信号增强为正反馈,反之就称为负反馈。
那么,在具体电路中如何正确判断是正反馈还是负反馈呢?一般是利用电路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判别。
假设放大电路中的输入电压处于某一瞬时极性(正半周为正,用“十”表示,负半周为负,用“一”表示),沿放大电路通过反馈网络再回到输入回路。
依次定出电路中各点电位的瞬时极性。
如果反馈信号与原假定的输入信号瞬时(变化)极性相同,则表明为正反馈,否则为负反馈。
这就是瞬时(变化)
极性法简称瞬时极性法。
严格地说,反馈极性(正反馈还是负反馈)与信号的频率有关,我们通常所说的反馈极性是指中频而言。
在此频率下,通常把射极旁路电容,隔直电容看作短路,把管子的极间电容看作开路,并且不产生相移。
运用瞬时极性法判定电路各点电位极性时,一定要非常熟练掌握三极管三种基本联接方式(组态)的判定及相应组态输出信号电压的相位关系。
双极性型或单极型的晶体三极管有三种基本联接方式(组态),其中双极型是共射极,共集电极和共基极。
见下图:
共射极放大电路(图2)共基极放大电路(图3)共集电极放大电路(图4)
在共射极电路中,基极电位和集电极电位的瞬时极性相反,当有射极电阻并且没有旁路电容时,基极电位和发射极电位间瞬时极性相同。
在共基极电路中,输出电压与输入电压相位相同。
则有发射极电阻的射极电位的瞬时极性与集电极相同,当有基极电阻无旁路电容时,射极电位与基极相反。
(见图3)同理在共集电极电路中,因为输出电压与输入电压同相,基极电位与射极电位相同,与集电极电位相反(见图4)。
共射极电路(图5)共射极电路(图6)
用瞬间极性法判断反馈极性要注意运用同点连接判别法。
同点连接法,若反馈支路的输出端与放大电路信号的输入端同点相连,且瞬时变化极性相同,则该反馈为正反馈,反之为负反馈。
(见图7)
图7 正反馈(A-同点)
若反馈之路的输出端没有返回到放大电路输入端,而是返回到共同极端,且两者(x’f和x’i)相位相同,反馈信号起到削弱输入信号的作用,相当于向放大电路输入端(同点)反馈“一”极性反馈信号,是负反馈。
(见图8)
图8 负反馈(B⊕相当于A)
瞬时极性法判断反馈极性时,为了迅速而正确判断反馈极性应该熟悉每一个放大器输入量与输出量的相位关系。
以下举二例说明。
例1.指出下图的反馈元件,并说明其反馈极性
答:图中v1.v2均为共射极组态,Rf,cf是反馈元件。
根据瞬极性法B1(+)-B2(-)-Rf(f).vf与vi同极性,但是不是同点连接,VB2=vi-vf。
净输入信号减小,所以该反馈为负反馈。
Re1,Re2也是反馈元件,用瞬间极性判断,Re1为负反馈,Re2为直流负反馈。
例2.判断图示Rf的反馈极性
答:图10中由Cf , Rf支路引反馈极性。
先假设vi的瞬时极性为上正下负,然后根据各极组态或输入输出的位置可以判断输出量的瞬时极性。
图示中可以看出,第一级是共集极组态,信号由基极入射极出两者同相;第二级是射极组态(有Re2),信号由射极入。
集电极出,两者反相;第三级也是共射极组态(有Re3)输入输出信号又一次反相。
所以总的来说,输出量与输入量同相,输出电压的瞬时极性也是上正下负。
但是,反馈支路的输端不是同点连接而是返回到共同极点vi与vf串联相减,所以反馈极性为负。
反之,如果放大电路各级组态和级数原来就使输出量和输入量的瞬时极性相反,则这样串联相减的结果使反馈极性为正。
总之,反馈极性归根到底取决于反馈量与输入量的相位关系以及两者在输入端的接法。
这是因为:放大电路的输入电压和输出电压都有一端为地,所以为引入电压负反馈,如果是串联反馈(反馈支路的输出关没有返回到信号输入端的同点)放大电路的输出量与输入量必须同相,即反相级数必须为偶数;如果是并联反馈(反馈支路的输出端与输入信号的输出端同点连接),放大电路的输出量与输入量必须反相,即反相级数必须为奇数。
综上所述:反馈有正负之分,在正反馈中,反馈量增强原输入量,使相应的增益上升,但都有可能使放大电路工作稳定(产生自激),在负反馈中,反馈量削弱原输入量,使相应的增益下降,但却能稳定与反馈量成正比的输出量。
判断反馈极性的方法:用瞬间极性法的前提是按中频段考虑的。
具体步骤是:(1)先假定输入量的瞬时极性。
(2)根据放大电路各级的组态决定输出量与反馈量的瞬时极性。
(3)根据输入量与反馈量在输入端的接法及瞬时极性关系判断反馈极性。