17章 电子电路中的反馈
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电工学(吉培荣著)课后答案下载电工学(吉培荣著)课后答案下载本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
本书是根据当前教学改革形势,在第六版的基础上作了精选、改写、调整、补充而修订编写的。
全书分上、下两册出版。
上册是电工技术部分;下册是电子技术部分。
各章均附有习题。
另编有配套立体化教材(见第七版序言)。
本书可作为高等学校工科非电类专业上述两门课程的教材,也可供社会读者阅读。
本书(第七版)由哈尔滨工程大学张保郁教授审阅。
本书第三版于1987年获全国优秀教材奖,第四版于1997年获国家级教学成果二等奖和国家级科学技术进步三等奖,第五版于获全国普通高等学校优秀教材二等奖,第六版于获国家级教学成果二等奖,并于获第七届全国高校出版社优秀畅销书一等奖,此外还被评为“高等教育百门精品课程教材建设计划”精品项目。
电工学(吉培荣著):内容简介第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.5.1电源有载工作1.5.2电源开路1.5.3电源短路1.6基尔霍夫定律1.6.1基尔霍夫电流定律1.6.2基尔霍夫电压定律1.7电路中电位的概念及计算习题第2章电路的分析方法2.1电阻串并联连接的等效变换2.1.1电阻的串联2.1.2电阻的并联2.2电阻星形联结与三角形联结的等效变换 2.3电源的两种模型及其等效变换2.3.1电压源模型2.3.2电流源模型2.3.3电源两种模型之间的等效变换2.4支路电流法2.5结点电压法2.6叠加定理2.7戴维宁定理与诺顿定理2.7.1戴维宁定理2.7.2诺顿定理2.8受控电源电路的分析2.9非线性电阻电路的分析习题第3章电路的暂态分析第4章正弦交流电路第5章三相电路第6章磁路与铁心线圈电路第7章交流电动机第8章直流电动机第9章控制电机第10章继电接触器控制系统第11章可编程控制器及其应用第12章工业企业供电与安全用电第13章电工测量附录部分习题答案中英文名词对照参考文献第14章半导体器件14.1半导体的导电特性14.1.1本征半导体14.1.2N型半导体和P型半导体 14.2PN结及其单向导电性14.3二极管14.3.1基本结构14.3.2伏安特性14.3.3主要参数14.4稳压二极管14.5双极型晶体管14.5.1基本结构14.5.2电流分配和放大原理14.5.3特性曲线14.5.4主要参数14.6光电器件14.6.1发光二极管14.6.2光电二极管14.6.3光电晶体管习题第15章基本放大电路15.1共发射极放大电路的组成15.2放大电路的`静态分析15.2.1用放大电路的直流通路确定静态值 15.2.2用图解法确定静态值15.3放大电路的动态分析15.3.1微变等效电路法15.3.2图解法15.4静态工作点的稳定15.5放大电路的频率特性15.6射极输出器15.6.1静态分析15.6.2动态分析15.7差分放大电路15.7.1静态分析15.7.2动态分析15.7.3共模抑制比15.8互补对称功率放大电路15.8.1对功率放大电路的基本要求15.8.2互补对称放大电路15.8.3集成功率放大电路15.9场效晶体管及其放大电路15.9.1绝缘栅场效晶体管15.9.2场效晶体管放大电路习题第16章集成运算放大器16.1集成运算放大器的简单介绍16.1.1集成运算放大器的特点16.1.2电路的简单说明16.1.3主要参数16.1.4理想运算放大器及其分析依据 16.2运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1比例运算16.2.2加法运算16.2.3减法运算16.2.4积分运算16.2.5微分运算16.3运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.1有源滤波器16.3.2采样保持电路16.3.3电压比较器16.4运算放大器在波形产生方面的应用 16.4.1矩形波发生器16.4.2三角波发生器……第17章电子电路中的反馈第18章直流稳压电源第19章电力电子技术第20章门电路和组合逻辑电路第21章触发器和时序逻辑电路第22章存储器和可编程逻辑器件第23章模拟量和数字量的转换附录部分习题答案中英文名词对照参考文献电工学(吉培荣著):图书目录点击此处下载电工学(吉培荣著)课后答案。
电路中反馈的名词解释是反馈是指在电路中一部分输出量被引导或反馈到输入端,以对输入信号进行校正或控制的过程。
它是现代电子技术中广泛应用的一个重要概念。
反馈可以分为正反馈和负反馈两种形式,它们在电路中具有不同的作用和效应。
正反馈是指将一部分输出信号引导到反馈回路,进而对输入信号进行增强的过程。
正反馈在某些特定的电路设计中起到重要的作用,例如在振荡器电路中,正反馈可以使电路输出信号不断增大而产生自激振荡。
此外,在某些逻辑电路中,正反馈可以产生锁存、比较器和计数器等功能。
正反馈的特点是输出信号与输入信号同向增长,容易引起系统不稳定或失控。
而负反馈是指将一部分输出信号引导到反馈回路,进而对输入信号进行抑制的过程。
负反馈在电路设计中应用得更为广泛,它能够提高电路的稳定性、线性度和可靠性。
负反馈通过对输入信号进行控制,使电路的输出保持在预定范围内,降低了对元器件参数的要求。
负反馈还能够减小非线性失真、降低噪声和增加带宽。
因此,负反馈被广泛应用于放大器、滤波器和稳压电路等各种电子设备中。
负反馈电路可分为串联型和并联型两种形式。
串联型负反馈是指将部分输出信号通过一个反馈网络与输入信号串联连接,控制电路的倍增因子。
减小了放大器的增益,提高了线性度和稳定性。
而并联型负反馈是指将部分输出信号与输入信号并联连接,通过引入电压、电流或电阻等等来抑制电路的输入。
并联型负反馈的主要功能是抑制噪声和提高带宽。
通过负反馈的应用,可以使电路具有更好的稳定性和可靠性。
负反馈能够抑制电路中的非线性失真,使电路的输出更为准确。
同时,负反馈还能够改善电路的频率响应和噪声特性,提高系统的性能。
负反馈的应用涉及到了许多电子器件和技术,例如运算放大器、反馈网络设计、控制系统等等。
总之,反馈是电路中一种重要的控制手段,通过引入一部分输出信号到输入端,可以对输入信号进行校正或控制,达到改善电路性能的目的。
正反馈和负反馈在电路中发挥着不同的作用,负反馈在电子技术中得到了广泛的应用,提高了电路的稳定性、线性度和可靠性。
河南科技大学教案首页第十七章 电子电路中的反馈反馈在科学技术领域中的应用很多,如自动控制技术中利用反馈来实现自动调节,在电子电路中利用反馈来改善电路的性能等。
§17.1负反馈的基本概念一、负反馈与正反馈 凡是将电子电路输出端信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入端,就称反馈。
图示为带有反馈的电子电路的框图,它有三个部分组成:基本放大电路(起放大作用)、反馈网络(联系放大电路的输出与输入的环节)、比较环节(对输入信号和反馈信号进行比较)。
其中放大倍数odX A X ∙∙=,反馈网络系数f o X F X ∙∙=,比较环节d i o X X X ∙∙∙=-。
在这里,信号X 即可表示电压,亦可表示电流。
净输入信号:d i o X X X ∙∙∙=-若三者同相,则:d i o X X X =- 可见d i X X <,即反馈信号起了削弱净输入信号的作用。
若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号减小,则称这种反馈为负反馈。
反之,d i X X >,即反馈信号起了增加净输入信号的作用。
若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号增大,则称这种反馈为正反馈。
电路中引如负反馈后,放大倍数会降低,反之,电路中引入正反馈后,放大倍数会升高。
河南科技大学教案用纸通常情况下,若电路中没有引入反馈,i X 直接加到其输入端,称其为开环,放大倍数用A 或u A 表示;若电路中引入反馈,i X 与f X 比较后的信号d X 加到其输入端,称其为闭环,放大倍数用f A 表示二、负反馈与正反馈的判别方法瞬时极性法是判别电路中负反馈与正反馈的基本方法。
设接“地”参考点的电位为零,若电路中某点在某瞬时的电位高于零电位者,则该点的瞬时极性为正(用+表示),反之为负(用-表示)。
图示电路,电阻F R 联接在输出端与反相输入端之间。
设某一瞬间输入电压i u 为正,则经同相输入端时为正,输出端的瞬时极性也为正,输出电压o u 经F R 与1R 分压后在1R 上的反馈电压f u 也为正,它减小了静输入电压d u ,d i f u u u =-,故为负反馈。
对于理想运算放大器,由于0u A →,即使在两输入端之间加一微小电压,输出电压就可达正或负的饱和值,因此必须引入负反馈,使0u u +--≈才能使运算放大器工作在线性区。
又如图示电路,设输入电压i u 为正,则经反相输入端时为正,输出端的瞬时极性则变为负,输出电压o u 经F R 与1R 分压后在1R 上的反馈电压f u 也为负,它增大了静输入电压d u ,d i f u u u =-,故为正反馈。
同样,分立元件的电子电路,也可用瞬时极性法判别正、负反馈。
图示分压偏置放大电路,其发射极电阻E R 联系输出输入回路,设在正弦输入电压i u 的正半周,基极交流电位的瞬时极性为正,则集电极交流电位的瞬时极性位负,而电流c i 的实际方向与图中参考方向相同,流经E R 时,E R 上端交流电位的瞬时极性为正,e E c u R i =,即为反馈电压f u ,也在正半周,所以be i f u u u =-,由于三者同相,可见净输入信号减小了,其有效值be i U U <,故为负反馈。
或者说,反馈提高了发射极的交流电位,使净输入电压be U 减小了。
上述的是发射极电流的交流分量c i 流过电阻E R 而产生的负反馈,称为交流负反馈。
当直流分量E I 流过E R 也要产生负反馈,称直流负反馈。
在静态时,相应的直流分量为E I 、E U 、BE U ,负反馈过程如下:即当温度升高使C I 和E I 增大时,通过E U 的增大反映出来,而后反馈到输入电路与基极电位B V 比较,使净输入电压BE U 减小,从而使C I 和E I 随着减小,并趋于基本不变。
这种反馈的作用是稳定静态工作点。
如果发射极电阻E R 接交流旁路电容,则交流信号被短路,只剩下直流负反馈。
河南科技大学教案用纸§17.2放大电路中的负反馈一、负反馈的类型根据反馈所采样的信号不同,可以分为电压反馈和电流反馈。
如果反馈信号取自输出电压,叫电压反馈。
如果反馈信号取自输出电流,叫电流反馈。
电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。
电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同,可以分为串联反馈和并联反馈。
反馈信号与输入信号串联,即反馈信号与输入信号以电压形式作比较,称为串联反馈。
反馈信号与输入信号并联,即反馈信号与输入信号以电流形式作比较,称为并联反馈。
串联反馈使电路的输入电阻增大,并联反馈使电路的输入电阻减小。
输出与输入端组合后可组成四种类型的负反馈:串联电压负反馈、并联电压负反馈、串联电流负反馈、并联电流负反馈。
1. 串联电压负反馈电路如右图所示,因为电阻F R 将电路的输出端及输入端联系起来,所以电路中存在反馈。
设输入电压i u 瞬时极性为正,则同相输入端电位的瞬时极性为正,到输出端电为的瞬时极性亦为正,在电阻1R 分得的电压应该f u 增大的,各电压的实际方向如图,则净输入电压f i d u u u -=是减小的,即f u 削弱了净输入电压(差值电压),即为负反馈。
而反馈电压11f o fR u u R R =+,取自输出电压(与输出电压成正比),所以是电压反馈;反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较,所以是串联反馈。
特点:输入电阻高、输出电阻低。
2.并联电压负反馈设输入电压i u 为正,各电流的实际方向如图,差值电流f d i i i -=1,f i 削弱了净输入电流(差值电流),即为负反馈。
反馈电流fo f R u i -=,取自输出电压(与输出电压成正比),所以是电压反馈;反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较,所以是并联反馈。
特点:输入电阻低、输出电阻低。
3.串联电流负反馈设输入电压i u 为正,各电压的实际方向如图,差值电压f i d u u u -=,f u 削弱了净输入电压(差值电压),即是负反馈。
反馈电压o f Ri u =,取自输出电流(与输出电流成正比),所以是电流反馈;反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较,所以是串联反馈。
特点:输出电流o i 与负载电阻L R 无关,同相输入恒流源电路或电压电流变换电路。
4. 并联电流负反馈河南科技大学教案用纸设输入电压i u 为正,各电流的实际方向如图,差值电流f d i i i -=1,f i 削弱了净输入电流(差值电流),所以是负反馈。
反馈电流o Ff i R R R i +-=,取自输出电流(与输出电流成正比),所以是电流反馈;反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较,所以是并联反馈。
因111R u i =,且f i i =1,所以i F o u RR R i )1(11+-= 特点:输出电流o i 与负载电阻L R 无关——反相输入恒流源电路。
总结:运算放大器电路反馈类型的判别方法1.反馈电路直接从输出端引出的,是电压反馈;从负载电阻R L 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.对串联反馈,输入信号和反馈信号的极性相同时,是负反馈;极性相反时,是正反馈;4. 对并联反馈,净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时,是负反馈;否则是正反馈。
例1:试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。
解:先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号;因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出,所以是电压反馈;因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上,所以是串联反馈;因输入信号和反馈信号的极性相同,所以是负反馈。
例2:试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。
解:因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻L R 的靠近“地”端引出的,所以是电流反馈;因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上,所以是并联反馈;因净输入电流d i 等于输入电流和反馈电流之差,所以是负反馈。
二、负反馈对放大电路工作性能的影响1.降低放大倍数 由负反馈电路的方框图可知:未引入负反馈时的放大倍数为 od X A X ∙∙=河南科技大学教案用纸反馈信号与输出信号之比为反馈系数 f o X F X ∙∙=引入反馈后的净输入信号为 d i o X X X ∙∙∙=-故 oi fX A X X ∙∙∙=-则 f dXAF X ∙∙=包括反馈电路在内的整个放大电路的放大倍数,即引入负反馈时的放大倍数(闭环放大倍数):1of i X A A AFX ∙∙==+若f X 与d X 同为电压或电流,且为正值,故AF 为正实数,f A A <,引如负反馈后放大倍数降低了。
(1)AF +称反馈深度,其值越大,反馈作用越强,f A 也越小。
射极跟随器和同相比例跟随器的输出信号全部反馈到输入端,反馈系数为1,反馈极深,故1uf A ≈,无电压放大作用。
引入负反馈后,虽然放大倍数降低了,但在很多方面改善了放大器的性能。
2.提高放大倍数的稳定性当外界条件变化(环境温度变化、管子老化、元件参数变化、电源电压波动等)时,即使输入信号一定,也将引起输出信号的变化,也就引起放大倍数的变化;如果这种变化较小,即说明稳定性较高。
对闭环放大倍数求导,可得:11ff dA dA A AF A =∙+ 式中dA A 是开环放大倍数的相对变化,f f dA A 是闭环放大倍数的相对变化,后者是前者的11AF+,可见,引入负反馈后,放大倍数降低了,而放大倍数的稳定性却提高了。
引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。
若|1AF ,称为深度负反馈,此时:1f A F= 在深度负反馈的情况下,闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。
例:同相比例运算电路,110R K =Ω,300F R K =Ω,开环电压放大倍数410u A =。
①求闭环电压放大倍数uf A ;②如10%dA A =,求f f dA A 。
解:① 11100.0310300fo F u R F u R R ====++ 1000033.211100000.03uf A A AF ===++⨯ ② 1110%0.033%1301f f dA dA A AF A =∙=⨯=+ 3.改善波形失真当工作点选择不合适,或输入信号过大,都将引起信号波形的失真,引入负反馈后,通过将输出端的失真信号反送到输入端,使净输入信号发生河南科技大学教案用纸某种程度的失真,经过放大后,可使输出信号的失真得到一定程度的补偿。
负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真,因此只能减小失真,而不能完全消除失真。