三极管负反馈电路分析
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几个巧妙的电流检测电路在电源等设备中通常需要做电流检测或反馈,电流检测通常用串联采样电阻在通过放大器放大电阻上的电压的方法,如果要提高检测精度这地方往往要用到比较昂贵的仪表放大器,以为普通运放失调电压比较大。
下面介绍几种巧妙的廉价的电流检测电路,1.三极管电流检测电路如果简单的用三极管导通与截止来检测电流的话,三极管开启要0.7V左右,电流比较小的时候需要串比较大的采样电阻,同时浪费较大的反馈电压,如上图方法,可以用比较小的电阻,消耗很小的电压就能检测到电流I,通过调整三极管基极电阻可以调整检测的灵敏度。
这个电路可以用在充电器等需要显示有没有充电电流的地方。
2.高灵敏度电流检测电路这个电路用两个二极管做电流采样,灵敏度非常高,电流可以做到动态范围很大,在大功率或高电压应用场合比较合适,缺点是电压需要损坏掉约1.4V。
3.TL431电流反馈电路TL431 价格低廉,在开关电源的反馈环路大量应用,但其FB电压为2.5V,直接用做电流反馈时要很大的采样电阻,浪费电压。
图中用两个TL431实现电流反馈,可以用比较小的采样电阻实现精密的电流反馈,如果还有电压反馈网络,再并上U3的电压反馈电路。
这是一个电源产品的电流检测部分,U2和R2构成一个高端电流检测电路将电流转换为电压输出,U1A和U1B构成电压跟随器,跟随器的输出电压分为两路,一路进入单片机进行AD转换,另一路送到Q2构成过流检测电路。
现在对这个电路有点不明白的地方时,U1A和U1B的用法不太理解,不知道这样用有什么好处,C2和R9在这里有什么用处呢。
另外三极管构成的过流保护电路电流的截止点能够精确么?注:Q2集电极信号是连接到单片机的IO口,检测电平这个电路的0点电流要求准确,也就是说单片机通过AD检测到电流为0的时候,需要关断电源的输出。
跟这个有关系么?用Multisim仿真了一下,C2、R9的作用不大,有C2和R9的电路,信号的幅度更接近0,如图电流检测电路的推算原理那位大侠说一下这个电流检测电路的推算原理?根据“虚短&rdquo,R1上的电流为(Rs/R1)Icharge,而R3上的电流接近于(Rs/R1)Icharge。
第 6 课 三极管重要特性及典型应用电路229图6-52 提高输入阻抗电路 图6-53 具有温度补偿特性的分压式偏置电路 R1、R2、VD1分压后的电压加到VT1管基极,作为VT1管基极直流偏置电压。
二极管VD1处于导通状态。
当工作温度升高时,VT1管的基极电流会增大一些,这说明VT1管受温度的影响而不能稳定工作。
加入VD1后,温度升高时,VD1正、负极之间的管压降略有下降,这使VT1管基极电压略有下降,使VT1管基极电流略有下降,这一基极电流下降量正好抵消由于温度升高引起的VT1管基极电流增大量,所以VD1能对VT1管进行温度补偿。
当温度下降时,VT1管基极电流略有下降,而VD1管管压降略有上升,使VT1管基极电压略有上升,VT1管基极电流略有增大,也能稳定VT1管基极电流。
胡老师:同学们,提醒大家注意,普通二极管在导通之后,它的管压降(正极与负极之间的电压)基本不变,但不是绝对不变。
当二极管的工作温度变化时,它的管压降会产生微小的变化。
当工作温度升高时,它的管压降会下降一些;当工作温度降低时,它的管压降会增大一些。
这是二极管管压降受温度影响的特性。
6.3.5 四种集电极-基极负反馈式三极管偏置电路工作原理分析与理解集电极-基极负反馈式偏置电路是三极管偏置电路中用得最多的一种,它只用一只偏置电阻构成偏置电路。
集电极-基极负反馈式偏置电路的特征如下:偏置电阻接在三极管集电极与基极之间,根据这一电路特征比较容易从众多元器件中找出偏置电阻。
这一偏置电路中的偏置电阻其阻值比较大,通常在100k Ω左右。
1.典型三极管集电极-基极负反馈式偏置电路图6-54所示是典型三极管集电极-基极负反馈式偏置电路。
图6-54 典型三极管集电极-基极负反馈式偏置电路。
三极管的负反馈电路
三极管的负反馈电路有几种不同的类型。
一种典型的是集电极-基极负反馈式偏置电路,这种电路中的三极管是NPN型的,使用正极性直流电源+V进行供电。
在这个电路中,R1是集电极-基极负反馈式偏置电阻,它接在三极管VT1集电极与基极之间。
这个电阻为VT1提供了基极电流的回路,因为R1接在集电极与基极之间,所以它对电流具有负反馈的作用,因此被称为集电极-基极负反馈式偏置电路。
另一种是电流负反馈偏置电路。
这种电路一般用在放大器中,通过电流负反馈作用来稳定直流工作点。
这种电路中的关键元件包括R4,它被称为发射极电阻或反馈电阻。
适当加大R4的值可以提高电路的稳定性。
为了减小交流能量在R4上的损耗,还可以在R4两端并联一个电容C3,使交流信号旁路到地。
以上就是两种常见的三极管负反馈电路。
几个巧妙的电流检测电路在电源等设备中通常需要做电流检测或反馈,电流检测通常用串联采样电阻在通过放大器放大电阻上的电压的方法,如果要提高检测精度这地方往往要用到比较昂贵的仪表放大器,以为普通运放失调电压比较大。
下面介绍几种巧妙的廉价的电流检测电路,1.三极管电流检测电路如果简单的用三极管导通与截止来检测电流的话,三极管开启要0.7V左右,电流比较小的时候需要串比较大的采样电阻,同时浪费较大的反馈电压,如上图方法,可以用比较小的电阻,消耗很小的电压就能检测到电流I,通过调整三极管基极电阻可以调整检测的灵敏度。
这个电路可以用在充电器等需要显示有没有充电电流的地方。
2.高灵敏度电流检测电路这个电路用两个二极管做电流采样,灵敏度非常高,电流可以做到动态范围很大,在大功率或高电压应用场合比较合适,缺点是电压需要损坏掉约1.4V。
3.TL431电流反馈电路TL431 价格低廉,在开关电源的反馈环路大量应用,但其FB电压为2.5V,直接用做电流反馈时要很大的采样电阻,浪费电压。
图中用两个TL431实现电流反馈,可以用比较小的采样电阻实现精密的电流反馈,如果还有电压反馈网络,再并上U3的电压反馈电路。
这是一个电源产品的电流检测部分,U2和R2构成一个高端电流检测电路将电流转换为电压输出,U1A和U1B构成电压跟随器,跟随器的输出电压分为两路,一路进入单片机进行AD转换,另一路送到Q2构成过流检测电路。
现在对这个电路有点不明白的地方时,U1A和U1B的用法不太理解,不知道这样用有什么好处,C2和R9在这里有什么用处呢。
另外三极管构成的过流保护电路电流的截止点能够精确么?注:Q2集电极信号是连接到单片机的IO口,检测电平这个电路的0点电流要求准确,也就是说单片机通过AD检测到电流为0的时候,需要关断电源的输出。
跟这个有关系么?用Multisim仿真了一下,C2、R9的作用不大,有C2和R9的电路,信号的幅度更接近0,如图电流检测电路的推算原理那位大侠说一下这个电流检测电路的推算原理?根据“虚短&rdquo,R1上的电流为(Rs/R1)Icharge,而R3上的电流接近于(Rs/R1)Icharge。
负反馈放大电路实验报告负反馈放大电路实验报告引言:负反馈放大电路是电子工程中常见的一种电路结构,通过引入负反馈,可以改善放大电路的性能,提高稳定性和线性度。
本实验旨在通过搭建负反馈放大电路并进行实际测量,验证其性能改善效果。
一、实验装置与原理本实验采用了基本的共射放大电路作为负反馈放大电路的实验对象。
该电路由三极管、电阻、电容等元件组成,其原理是通过负反馈将放大电路的输出信号与输入信号进行比较,并通过调节反馈电路的增益来实现性能的改善。
二、实验步骤1. 搭建电路:根据实验指导书上的电路图,依次连接三极管、电阻和电容等元件,确保电路连接正确无误。
2. 调整电路参数:通过调节电阻的值,使得电路的工作点达到最佳状态,以确保三极管能够正常工作。
3. 连接信号源:将信号源与输入端相连,确保输入信号正常输入。
4. 连接示波器:将示波器与输出端相连,以便观察输出信号的波形和幅度。
5. 测量输出信号:通过示波器观察输出信号的波形和幅度,并记录下相应的数值。
三、实验结果与分析在实验中,我们通过调节电阻的值,使得电路的工作点达到最佳状态。
在这个状态下,我们观察到输出信号的波形明显改善,失真减小,幅度更加稳定。
这说明负反馈放大电路能够有效地改善放大电路的性能。
此外,我们还通过改变输入信号的频率,观察输出信号的变化。
实验结果显示,随着频率的增加,输出信号的幅度有所下降,但波形仍然保持较好的线性度。
这说明负反馈放大电路对于不同频率的信号都能够进行有效放大,并保持较好的线性度。
四、实验总结通过本次实验,我们成功搭建了负反馈放大电路,并通过实际测量验证了其性能改善效果。
负反馈放大电路能够有效地改善放大电路的线性度和稳定性,使得输出信号更加稳定、准确。
在实际应用中,负反馈放大电路被广泛应用于音频放大器、功放等电子设备中,以提高音质和信号质量。
然而,负反馈放大电路也存在一些限制,如增加了电路的复杂性、引入了噪声等。
因此,在实际设计中需要综合考虑各种因素,选择合适的负反馈放大电路结构以及合适的参数。
几个电路理解三极管放大电路的反馈原理
介绍几个电路来理解下三极管的反馈(静态分析)
图 1 原理性电路,实际中基本不去应用。
图 1 固定偏置共射放大电路
其静态工作点如下:
Ic=β*Ib
Vce=VCC-Ic*Rc=VCC-βIb*Rc,
β值离散性大且无反馈,实际电路很难应用。
1、变形电路 1 电流负反馈放大电路。
图 2 变形电路 1
图 2 与图 1 相比增加了一个射级电阻,该电阻是一只负反馈电阻。
其负反馈调节过程如下:
首先假设温度升高导致三极管 β 值增大—>导致集电极电流 Ic 增大,Ic 增大导致射级电流 Ie 升高(Ib 很小,Ic≈Ie),Ie=Ue/Re,Ie升高,必然导致Ue升高,Ue升高会导致基极电位升高,又因为 Rb 两端电压等于电源电压 VCC 与基极电位之差,因此 Rb 两端的压降减小。
Rb 两端压降减小,导致 Ib 减小,Ib 减小最后又导致 Ic 减小,从而最终的结果是温度升高,Ic 增大,进而电路反馈调节,最终 Ic 减小的一个过程。
2、变形电路 2 稳定静态工作点效果更好。
图 3 变形电路 2
Vce=VCC-Ic*Rc-Ie*Re≈VCC-Ic*(Rc+Re)
Ic≈Ie={[Rb2/(Rb1+Rb2)]*VCC-0.7}/Re
可以看出上面Ic的关系式中没有β,因此静态工作点不受三极管β的影响。
3、变形电路 3
图 4 变形电路 3
该电路怎样实现静态工作点稳定的呢?
假设温度升高,Ic升高——>Uc减小——>Rb两端电压减小——>Ib减小——>Ic(βIb)减小。
三极管基本电路一、三极管直流偏置电路:1、定义:三极管周围的分压电阻组成的电路。
2、作用:利用电阻串联分压并联分流的特点,对一组大电源分压分流以满足三极管的各极需要使其导通建立一个稳定的工作点。
3、三极管的直流工作点:规定三极管的集电极电流Ic 作为直流静态工作点。
4、直流偏置电路的种类:1)固定偏置电路 2)电压负反馈偏置电路 3)电流负反馈偏置电路1)固定偏置电路R2Bg1R1工作过程:静态(直流)过程 BG1be :E+→R1→BG1b →BG1e →E- BG1ce :E+→R2→BG1c →BG1e →E-电路特点:工作不稳定零点漂移也叫温漂↑→Ic ↑ Ic 电流在不断变化不稳定。
2)电压负反馈偏置电路工作过程:静态(直流)过程 BG1be :E+→R2→R1→BG1b →BG1e →E- BG1ce :E+→R2→BG1c →BG1e →E- 电压E=UR2+Uce UR1+Ube=Uce电路特点:利用电压负反馈稳定电路工作点。
零点↑→Ic ↑-IR2↑→VR2↑→VR1↓→IR1↓→Ib ↓→Ic ↓相互干扰,工作环境复杂,不能通过大电流,放大功能受到限制。
3)电流负反馈偏置电路工作过程:静态(直流)过程 BG1be :E+→R1→BG1b →BG1e →R4→E- BG1ce :E+→R3→BG1c →BG1e →R4→E- E+→R1→R2→E- 电路特点:利用电流负反馈稳定电流工作点。
0点↑→Ic ↑→Ie ↑→IR4↑→VR4→Ve ↑→VBGbe ↓→Ib ↓→Ic ↓ Ic ↑+Ib=Ie ↑基极:信号输入极 发射极:信号输出输入极 集电极:信号输出极5、静态工作点(Ic )与偏置电阻的关系。
1)与Rb 上成反比关系 Rb 上↑→Ic ↓ Ib 上↓→Ic ↑元件名称及作用: GB1 NPN 型三极管R1:基极上偏置(供电)电阻 R2:集电极供电电阻 E :电源元件名称及作用: GB1 NPN 型三极管 R1:电压负反馈电阻R2:供电电阻 E :电源元件名称及作用:GB1 NPN 型三极管 E :电源R1:基极上偏置电阻 R2:基极下偏置电阻R3:集电极供电电阻 R4:发射极直流负反馈电阻1)与Rb下成正比关系Rb下↑→Ic↑ Ib下↓→Ic↓1)与Re成反比关系Re↑→Ic↓ Ie↓→Ic↑1)与Uc成反比关系Ic↑→Uc↓ Ic↓→Uc↑二、三极管的放大电路:1、作用:对输入三极管微弱信号进行放大,输出较强的电流或电压信号。
三极管常用电路1.三极管偏置电路_固定偏置电路如上图为三极管常用电路中的固定偏置电路:Rb的作用是用来控制晶体管的基极电路Ib,Ib称为偏流,Rb称为偏流电阻或偏置电阻.改变Rb的值,就可以改变Ib的大小。
图中Rb固定,称为固定偏置电阻。
这种电路简单,使用元件少,但是由于晶体管的热稳定性差,尽管偏置电阻Rb固定,当温度升高时,晶体管的Iceo急剧增加,使Ie也增加,导致晶体管工作点发生变化.所以只有在温度变化不大,温度稳定性不高的场合才用固定偏置电路2。
三极管偏置电路_电压负反馈偏置电路如上图为三极管常用电路中的电压负反馈偏置电路:晶体管的基极偏置电阻接于集电极。
这个电路好象与固定偏置电路在形式上没有多大差别,然而正是这一点,恰恰起到了自动补偿工作点漂移的效果。
从图中可见,当温度升高时,Ic增大,那么Ic上的压降也要增大,使得Uce下降,通过Rb,必然Ib也随之减小,Ib的减小导致Ic的减小,从而稳定了Ic,保证了Uce基本不变。
这个过程,称为负反馈过程,这个电路就是电压负反馈偏置电路。
2.三极管偏置电路_分压式电流负反馈偏置电路如上图为三极管常用电路中的分压式电流负反馈偏置电路:这个电路通过发射极回路串入电阻Re和基极回路由电阻R1,R2的分压关系固定基极电位以稳定工作点,称为分压式电流负反馈偏置电路。
下面分析工作点稳定过程。
当温度升高,Iceo增大使Ic增加。
Ie也随之增加。
这时发射极电阻Re上的压降Ue=Ie*Re 也随之升高。
由于基极电位Ub是固定的,晶体管发射结Ube=Ub—Ue,所以Ube必然减小,从而使Ib减小,Ic和Ie也就减小了。
这个过程与电压负反馈类似,都能起到稳定工作点的目的.但是,这个电路的反馈是Ue=Ie *Re,取决于输出电流,与输出电压无关,所以称电流负反馈。
在这个电路中,上,下基极偏置电阻R1,R2的阻值适当小些,使基极电位Ub主要由它们的分压值决定。
发射极上的反馈电阻Re越大,负反馈越深,稳定性越好。
负反馈放大电路设计实验报告无07 李杭 2010011147一.实验目的(1)通过实验,学习并初步掌握负反馈放大电路的设计及电路安装、调试方法。
(2)学习用CAD 工具PSpice (或EWB )设计较复杂电路的方法。
(3)深入理解负反馈对放大电路性能的影响。
(4)巩固放大电路主要性能指标的测度方法。
二.实验任务按实验室给定的晶体管型号、参数以及电阻、电容系列值,设计一个负反馈电压放大电 路。
其输入、输出采用电容耦合。
设负载电阻2.2 R L = k Ω ,信号源内阻50 R S = Ω。
主要性能要求如下:vf i o A 40(10%)10R 15k R 10010,?1L H f Hz f MHz =±≥Ω≤Ω≤ ≥,反馈深度不低于,频率响应。
三.实验原理(1)负反馈的类型根据输入端基本放大电路和反馈网络的连接方式有并联和串联2 种,输出端取样方式 有电压取样和电流取样2 种,所以负反馈放大电路有4 种类型,即: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。
(2)负反馈对放大电路性能的影响①负反馈降低增益 ②负反馈提高增益稳定性 ③负反馈影响输入输出电阻④负反馈展宽频带⑤负反馈改善非线性失真(3)消除自激的方法①加入补偿电容。
缺点:对放大电路的频率响应的影响很大。
只是要想实现放大电路的稳定,必然要牺牲一部分频带的指标。
②在射极跟随器的基极串入电阻抵消负阻效应。
对放大电路的频率特性有影响。
判断是否是由于负阻效应引起的振荡可以把示波器的探头的衰减器从´1档变为´10档,如果振荡减弱即是由于负阻引起的。
③电路要有良好的接地,尽量加粗接地线,消除干扰信号通过地线引起的影响。
这个方法只对设计印刷电路板有指导作用。
④插入电源去耦电路,抵消反馈的影响。
这种方法是最有效的,且是对放大电路的性能指标影响最小的。
⑤消除外界干扰。
如果前面的措施都解决不了的时候,就要考虑振荡的根源不是出自于自身,而是由外界传入的。
难点电路详解之——负反馈放大器电路(一)2008-04-14 17:56:17 来源:古木电子社区(摘自电子工程师识图速成手册)(1)正反馈和负反馈概念(2)全面了解负反馈电路的种类(3)负反馈电路的分析方法(4)电压并联负反馈放大器(5)电流串联负反馈放大器(6)电压串联负反馈放大器(7)电流并联负反馈放大器(8)变形负反馈电路的特点和分析方法(9)LC并联谐振电路参与的负反馈电路(10)LC串联谐振电路参与的负反馈电路(11)RC负反馈式电路(12)可控制负反馈量的负反馈电路(13)负反馈放大器分析小结4.1 负反馈放大器在放大器中采用负反馈电路,其目的是为了改善放大器的工作性能,提高放大器的输出信号质量。
在引入负反馈电路之后,放大器的增益要比没有负反馈时的增益小,但是可以改善放大器的许多性能,主要有四项:减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。
4.1.1 正反馈和负反馈概念放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端,但是反馈过程则不同,它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号,再加到放大器的输入端,与原放大器输入信号进行混合,这一过程称为反馈。
1.反馈方框图如图4-1所示是反馈方框图。
从图中可以看出,输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大,放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中,另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF,与输入信号Ui合并,作为净输入信号VI加到放大器中。
图4-1 反馈方框图2.反馈种类反馈电路有两种:正反馈电路和负反馈电路。
这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。
3.正反馈概念正反馈可以举一个例子来说明,吃某种食品,由于它很可可,所以在吃了之后更想吃,这是正反过程。
如图4-2所示正反馈方框图,当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时,•这两个信号混合后是相加的关系,所以净输入放大器的信号UI•比输入信号Ui更大,而放大器的放大倍数没有变化,这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大,这种反馈称为正反馈。
图4-2 正反馈方框图在加入正反馈之后的放大器,输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大,这一点在后面的振荡器电路中介绍),这是正反馈的特点。
正反馈电路在放大器电路中通常不用,它只是用于振荡器中。
4.负反馈概念负反馈也可以举一例说明,一盆开水,当手指不小心接触到热水时,手指很快缩回,而不是继续向里面伸,手指的回缩过程就是负反馈过程。
如图4-3所示是负反馈方框图,当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时,它们混合的结果是相减,结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小,•使放大器的输出信号Uo减小,引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。
图4-3 负反馈方框图5.反馈量负反馈的结果使净输入放大器的信号变小,放大器的输出信号减小,这等效成放大器的增益在加入负反馈电路之后减小了。
当负反馈电路造成的净输入信号愈小,即负反馈量愈大,负反馈放大器的增益愈小,反之负反馈量愈小,负反馈放大器的增益愈大。
正反馈也有同样的正反馈量问题。
4.1.2 全面了解负反馈电路种类1.负反馈种类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的电压来作为负反馈信号,而不是取出输出信号的电流来作为负反馈信号,这样的负反馈称为电压负反馈。
如图中通过电阻R2取出输出电压作为电压反馈信号。
(1)电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。
(2)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阻。
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的电流来作为负反馈信号,而不是取出输出信号的电压来作为负反馈信号,这样的负反馈称为电流负反馈。
如图中所示,R3取出输出信号电流作为电流反馈信号。
(1)电流负反馈能够稳定放大器的输出信号电流。
(2)由于电流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。
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。
串联负反馈是指,负反馈电路取出的负反馈信号,同放大器的输入信号以串联形式加到放大器的输入回路中,这样的负反馈称为串联负反馈。
如图所示,放大器输入阻抗与负反馈电阻串联,这样输入信号与负反馈信号以串联形式加入到放大器中。
(1)串联负反馈可以降低放大器的电压放大倍数,稳定放大器的电压增益。
(2)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阻抗。
并联负反馈并联负反馈是指,负反馈电路取出的负反馈信号,同放大器的输入信号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。
如图所示,放大器输入阻抗与负反馈电阻并联,这样输入信号和负反馈信号以并联形式输入到放大器中。
(1)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。
(2)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阻抗。
负反馈信号前面从电路结构上介绍负反馈电路,下面从参加负反馈的信号上介绍负反馈,根据参加负反馈的信号不同,分有下列几种:(1)直流负反馈它是指参加负反馈的信号只有直流电流,没有交流电流。
直流负反馈的作用是稳定放大器的直流工作状态,放大器的直流工作稳定了,它的交流工作状态也就稳定了,所以直流负反馈的根本目的是稳定放大器的交流工作状态。
(2)交流负反馈它是指参加负反馈的信号只有交流电流,没有直流电流。
交流负反馈的作用可以改善放大器的交流工作状态,从而可以改善放大器输出信号的质量。
(3)交流和直流双重负反馈高频信号负反馈它是指只有电路中的高频信号参加负反馈,低频和中频信号没有参加负反馈。
同理,还有低频负反馈和某一频率信号进行负反馈的电路等。
本级和大环路负反馈负反馈电路接在本级放大器输入和输出端之间时称为本级负反馈电路,当负反馈电路接在多级放大器之间时(在前级放大器输入端和后级放大器输出端之间),称为大环路负反馈电路。
2.四种负反馈电路负反馈电路接在放大器的输出端和输入端之间,根据负反馈放大器输入端和输出端的不同组合形式,负反馈放大器共有下列四种电路:(1)电压并联负反馈放大器电路。
(2)电压串联负反馈放大器电路。
(3)电流并联负反馈放大器电路。
(4)电流串联负反馈放大器电路。
4.1.3 负反馈电路分析方法负反馈电路是初学者比较难学的电路之一,如果掌握了基本的电路分析方法和四种典型的负反馈电路工作原理,那学习将比较轻松。
1.瞬时信号极性分析法对于负反馈电路工作原理的分析有特定的方法,即采用信号电压瞬时极性分析法。
如图4-4所示是一种负反馈电路,以该电路为例介绍这种电路分析方法中。
第一步设基极电压增大电路中用“+”号标在三极管基极上,表示基极电压增大第二步分析基极电流情况分析基极信号电压在增大时,引起三极管基极电流是增大还是减小,NPN型三极管是基极电压增大基极电流,PNP型三极管是基极电压增大基极电流减小第三步分析信号传输线路有关点电压相位”号表示是减小,一直分析到放大器输出端,标出输出信号的相位。
这一电路中,集电极电压为减小,因为共发射极放大器集电极电压相位与基极电压相位相反”号表示是增大,“”号标出,“”或“沿放大器中信号传输线路,一步一步分析各点信号电压的相位是增大还是减小,并在各点上用“2.电路分析说明在采用瞬时信号极性分析法分析负反馈电路时,要注意以下几点。
3.负反馈信号种类分析说明在进行负反馈电路分析时,要分析出参加负反馈的信号种类,如是直流信号还是交流信号,对交流信号而言是低频还是高频信号,还是某一特定频率的信号。
分析参加负反馈的信号种类时,主要是看负反馈电路特性和整个负反馈回路的特性,有这些回路特性决定了负反馈的种类,主要有下列几种情况。
4.2 四种典型负反馈放大器典型负反馈放大器的共有四种,其他负反馈放大器的电路会有一些变化,但都从本质上离不开这四种典型电路,所以必须掌握这四种负反馈放大器工作原理。
4.2.1 电压并联负反馈放大器如图4-5所示是一级共发射极放大器,它也构成了电压并联负反馈放大器。
电路中,VT1是放大管,R1是集电极-基极负反馈偏置电阻,R2是集电极负载电阻,Ui是输入信号,UO是输出信号。
由于这是一级共发射极放大器,所以VT1管集电极输出信号电压的相位与基极上输入信号电压相位相反。
图4-5 电压并联负反馈放大器1.负反馈元件确定方法根据接在放大器输出端与输入端之间的元器件可能是负反馈元器件这一判断方法,从电路中可以看出,接在输入端VT1管基极和输出端VT1管集电极之间的元件有R1和C2两个,所以这两个元件有可能构成负反馈电路。
其他元器件都不是接在放大器的输入端和输出端之间,没有构成负反馈电路的可能,这样分析负反馈电路时重点是R1和C2。
2.负反馈电阻R1分析前面在基极偏置电路中已经介绍,R1是VT1管的集电极-基极负反馈式偏置电阻。
这里设某瞬间在VT1管基极上的信号电压增大,用+号表示,由于VT1管是NPN型三极管,所以当基极信号电压在增大时其基极电流在增大。
另外,由于VT1管接成共发射极放大器,它的反相作用使VT1管集电极输出信号电压在减小,用-号表示,如图所示。
这一负极性输出信号电压通过电阻R1加到VT1管的基极,造成VT1管基极上的信号电压在减小,使净输入VT1管基极的信号电流减小,所以这是负反馈过程,R1是负反馈电阻。
R1电路特征电阻R1一端接在放大器的输出端(集电极),另一端接在输入端(基极),所以R1构成反馈电路,由分析可知是负反馈,所以R1是负反馈电阻。
电路分析的另一种表示方法这一负反馈电路的工作过程还可以这样说明:设VT1管基极信号电压↑→VT1管基极电流↑(VT1是NPN 型三极管)→VT1管集电极电流↑(集电极电流受基极电流控制)→VT1管集电极信号电压↓(集电极信号电压与电流之间成反相关系)→VT1管基极信号电压↓(通过电阻R1)→VT1管基极电流↓,所以这是负反馈过程。
假设VT1基极电压下降分析方法这一负反馈电路的工作过程还可以设VT1管基极信号电压减小来说明:设某间VT1管的基极信号电压↓→VT1管基极电流↓(VT1管基极电流减说明信号的负半周幅度在增大)→VT1管集电极电流↓→VT1管集电极信号电压↑→VT1管基极信号电压↑(通过电阻R1)→VT1管基极电流↑(说明负半周周的幅度在减小,使净输入VT1管基极的负半周信号在减小),所以这是负反馈过程。
直流和交流双重负反馈由于电阻接在VT1管的基极与集电极之间,在R1回路中没有隔直流的元件,这样从VT1管集电极反馈到VT1管基极的电流,可以是直流电流,也可以是交流信号电流,这样上述负反馈过程的分析同时适合于直流和交流,所以R1对直流和交流信号都存在负反馈作用,是一个直流和交流双重负反馈电路。