放大电路中反馈的基本概念与类型判断方法
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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。
反馈的基本概念及类型判断1、反馈是指将放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或全部,通过反馈网络以一定的方式,反送到放大电路的输入回路中去,并影响输入量(电压或电流。
2、分类:反馈信号本身交、直流性质:交流反馈和直流反馈。
输入回路中求和形式:串联反馈和并联反馈。
输出回路中采样方式:电压反馈和电流反馈。
反馈极性:正反馈和负反馈3、反馈信号中只含有交流成分,则为交流反馈。
反馈信号中只含有直流成分,则为直流反馈。
4、反馈网络中没有电容,则为交、直流反馈;如果有电容,若电容与电阻并联,则为直流反馈,若电容与电阻串联,则为交流反馈。
5、直流反馈的作用是稳定电路的静态工作点,而交流负反馈主要用于改善放大电路的动态性能。
6、输入回路中以电压形式求和,则为串联反馈;输入回路中以电流形式求和,则为并联反馈。
7、如果反馈信号取自输出电压,称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流,称为电流反馈。
①输出短路法。
将输出端交流短路,若反馈信号随之消失,则为电压反馈,否则为电流反馈。
②电路结构判定法。
若放大电路的输出端和反馈网络的取样端处在同一放大电路的同一个电极上,则为电压反馈,否则为电流反馈。
8、使净输入信号增加,称为正反馈;使净输入信号减小,称为负反馈。
瞬时极性法:假定输入信号瞬时增加,沿输入→基本放大电路→输出→反馈网络→输入的路径,推演出反馈信号的变化极性,进而得到净输入信号的变化极性。
若反馈信号增加,则净输入信号就会减小,为负反馈;反之为正反馈。
9、负反馈的四种组态:电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。
10、电压负反馈的重要特点是能维持电路的输出电压恒定。
11、电流负反馈的重要特点是能维持电路的输出电流恒定。
反馈放大电路的方框图反馈的一般表达式闭环放大倍数反馈深度负反馈深度负反馈负反馈对放大电路性能的影响 提高放大倍数的稳定性闭环放大倍数f A 的相对变化量下降为开环放大倍数A 的相对变化量的AF+11,稳定性提高了。
放大电路中反馈的基本概念与类型判断方法(教案)反馈在电路中的应用十分广泛,特别是在精度、稳定性等方面要求较高的场合,往往通过引入含有负反馈的放大电路,以达到提高输出信号稳定度、改善电路工作性能(例如,提高放大倍数的稳定性、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)的目的。
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,如图所示。
反惯放大电路图1反馈放大电路的组成框图反馈放大电路中,X是反馈放大电路的原输入信号,X。
为输出信号,X f是反馈信号,X id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。
判断一个放大电路中是否存在反馈的方法是: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。
根据反馈信号与原输入信号的合成类型(相加或相减,反馈极性),可将反馈电路分为正反馈与反馈;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。
1•直流反馈与交流反馈的判断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。
仅在放大电路交流通路中存在的反馈称为交流反馈。
交流反馈影响放大电路壹•壹.的交流性能,如增益、输入电阻、输出电阻及带宽等。
在放大电路交直流通路中均存在的反馈,称为交直流反馈例:图2直流反馈放大电路根据电容C对直流信号可视为开路、交流信号可视为短路的特性(“隔直通交”),分为画出其直流通路(图2-1)和交流通路(图2-2)可知:仅在该电路的直流通路中存在反馈,因而该电路为直流反馈放大电路。
反馈的基本概念!反馈的分类、判断知识分析!
一、反馈的基本概念
1.1 什么是反馈?
反馈,就是把放大电路的输出量的一部分或全部,通过反馈网络以一定的方式又引回到放大电路的输入回路中去,以影响电路的输入信号作用的过程。
1.2 放大电路中引入反馈的作用
放大电路静态工作点会随温度的变化而上下波动,其放大倍数不稳定,为了稳定放大电路的静态工作点,可采用分压式工作点稳定电路,在电路中引入一个直流电流负反馈。
为了提高输入电阻,降低输出电阻,可采用射极输出器,在射极输出器电路中引入电压串联负反馈。
二、反馈的分类、判断
2.1 反馈的分类
(1)正反馈与负反馈
根据反馈的极性分类,可分为正反馈和负反馈。
使放大电路净输入量增大的反馈称为正反馈,使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈。
正反馈虽然能够提高放大倍数,但会使电路工作变得不稳定。
实际工作中正反馈常用于产生正弦波振荡。
负反馈虽然降低了放大电路的放大倍数,但是能够改善放大电路的各项性能。
(2)直流反馈与交流反馈
根据反馈的交直流性质,可分为直流反馈和交流反馈。
如果反馈信号中只含直流成分,则称为直流反馈,直流负反馈用于稳定静态工作点,对放大电路的动态性能没有影响。
如果反馈信号中只含交流成分,则称为交流反馈。
交流负反馈用于改善放大电路的各项动态性能。
(3)电压反馈与电流反馈根据反馈的极性,可分为正反馈和负反馈。
使放大电路净输入量增大的反馈称为正反馈,使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈。
正反馈虽然能够。
第八章主要内容8-1 反馈的基本概念及正负反馈退出开始•反馈: 将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入端,构成输入输出系统的闭合基本放大电路的输入信号;大小由输入信号(反馈量)共同决定正负反馈判断方法判断正负反馈可使用瞬时极性判断法•规定电路输入信号在某一时刻对地的极性为正,逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性,从而得到输出信号的极性;•根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性;若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大,则引入了正反馈;反之则引入了负反馈。
•正反馈: 使放大电路净输入量增大的反馈•负反馈: 使放大电路净输入量削弱的反馈对于一个网络或者放大电路是否存在反馈,需要判断:•输出与输入间是否存在反馈通路•反馈量是否影响输入信号的大小对于分立元件电路,可以通过判断输入级放大管的净输入电压或者净输入电流因反馈的引入被增大还是被减小,来判断反馈的正负反馈方式。
V +o u 32R 3R 4R Fu Iu I u 1T 1.设输入电压的瞬时极性对地为“+”,则管的基极电位对地为“+”;回路,产生电流,如图中虚线所示,从而在的极性得到间电压减小,所以该两级放大电路引入了负反馈。
u F u ++-iu u1R 2R ⋅1R u ⋅u u ⋅f u iu ⋅R ⋅(a)所示电路中,集成运放的同相输入端、反相输入端与输出端均无通路,故电路中没有引入反馈。
当输入信号增大(+)时,输出信号反相增大(-)。
增加,故为正反馈-u ---直流反馈与交流反馈的判断:通过反馈存在于放大电路的直流通路之中还是交流通路之中,。
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放大电路中反馈的基本概念与类型判断方法(教案)
反馈在电路中的应用十分广泛,特别是在精度、稳定性等方面要求较高的场合,往往通过引入含有负反馈的放大电路,以达到提高输出信号稳定度、改善电路工作性能(例如,提高放大倍数的稳定性、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)的目的。
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。
判断一个放大电路中是否存在反馈的方法是: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。
根据反馈信号与原输入信号的合成类型(相加或相减,反馈极性),可将反馈电路分为正反馈与反馈;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。
1.直流反馈与交流反馈的判断
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。
仅在放大电路交流通路中存在的反馈称为交流反馈。
交流反馈影响放大电路的交流性能,如增益、输入电阻、输出电阻及带宽等。
在放大电路交直流通路中均存在的反馈,称为交直流反馈。
例:
图2 直流反馈放大电路
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根据电容C 对直流信号可视为开路、交流信号可视为短路的特性(“隔直通交”),分为画出其直流通路(图2-1)和交流通路(图2-2)可知:仅在该电路的直流通路中存在反馈,因而该电路为直流反馈放大电路。
图2-1 图2的直流通路 图2-2 图2的交流通路 例:
图3 交流反馈放大电路
根据电容C 对直流信号可视为开路、交流信号可视为短路的特性(“隔直通交”),分为画出其直流通路和交流通路可知:仅在该电路的交流通路中存在反馈,因而该电路为交流反馈放大电路。
例:
-+
u i
u R 1
A C
-
+
i
u A
图4 交直流反馈放大电路
通常情况下,利用电容的“隔直(流)通交(流)”特性来判断放大电路是直流反馈还是交流反馈。
如果反馈通路中的电容一端接地,则该电路为直流反馈放大电路;如果电容串连在反馈通路中,则该电路为交流反馈放大电路;如果反馈通路中只有电阻或只有导线,则该电路为交直流反馈放大电路。
2.正反馈与负反馈的判断
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。
判断反馈极性的基本方法是瞬时变化极性法,简称瞬时极性法。
具体做法是:首先将反馈支路与输入回路断开,再假定原输入信号在某一瞬时变化的极性为正(相对于公共参考端而言,“GND”),根据各种基本放大电路的输出信号与输入信号之间的相位关系,顺着信号的输出方向,逐级标出放大电路中各有关点电位的瞬时极性,最后判断反馈信号是削弱还是增强了净输入信号的变化量,如果是增强则为正反馈,如果是削弱则为负反馈。
放大电路通常由三极管或运算放大器构成。
运用瞬时极性法判定放大电路中各点电位的瞬时极性时,首先必须熟练掌握三极管三种基本电路组态的判定与相应组态输出信号电压与输入信号电压之间的相位关系以及运算放大器输出端信号与输入端信号之间的相位关系。
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(a) 共射极(b)共集电极(c)共基极
图5 三极管放大电路中各电极之间的相位关系
运算放大器构成的放大电路中,运算放大器输出端信号与同相输入端信号的相位相同;运算放大器输出端信号与反向输入端信号的相位相反。
(运算放大器同相输入端与反向输入端的定义)
判断正反馈与负反馈的直观法:
『定义:将与原输入信号相接的电极或输入端称为输入节点,剩余的电极或输入端称为非输入节点。
』
当反馈信号接入输入节点时,若反馈信号与原输入信号的瞬时极性相同,则为正反馈,若反馈信号与原输入信号的瞬时极性相反,则为负反馈;当反馈信号接入非输入节点时,若反馈信号与原输入信号的瞬时极性相同,则为负反馈,若反馈信号与原输入信号的瞬时极性相反,则为正反馈。
(a) 三极管构成的正反馈放大电路
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(b) 三极管构成的负反馈放大电路
(c) 运放构成的负反馈放大电路(d) 运放构成的正反馈放大电路
图6 正负反馈放大电路
3.串联反馈与并联反馈的判断
串联反馈与并联反馈反映的是反馈信号与输入回路之间的关系,即是串联反馈还是并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定。
串联反馈与并联反馈的判断方法一:反馈信号为电压信号时,电路为串联反馈放大电路;当反馈信号为电流信号时,电路为并联反馈放大电路。
判断串联反馈与并联反馈的直观法:若反馈信号与原输入信号在同一输入节点,则为并联反馈;
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若反馈信号与原输入信号不在同一输入节点,则为串联反馈。
(a)三极管构成的并联反馈放大电路
(b)运放构成的串联反馈放大电路
图7 串并联反馈放大电路
4.电压反馈与电流反馈的判断
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电压反馈与电流反馈反映的是反馈信号与输出回路之间的关系,即电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定。
在电压反馈放大电路中,反馈信号取自输出电压,并与之成比例;在电流反馈放大电路中,反馈信号取自输出电流,并与之成比例。
判断电压反馈与电流反馈的常用方法(“输出短路法”):假定输出电压为0,若反馈信号也随之为0,则为电压反馈;若反馈信号不为0,则为电流反馈。
判断电压反馈与电流反馈的直观法:
『定义:将与输出信号相接的电极或运算放大电路中负载电阻的上端称为输出节点,剩余的电极或运算放大电路中负载电阻的下端称为非输出节点。
』
若反馈信号由反馈网络直接取自输出节点,则为电压反馈;若反馈信号由反馈网络取自非输出节点,则为电流反馈。
即判断放大电路是电压反馈还是电流反馈时,只需观察反馈网络与输出节点之间的关系。
若反馈网络与输出信号节点直接相连,则为电压反馈;否则,则为电流反馈。
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(a)电压反馈放大电路
(b)电流反馈放大电路
图8 电压电流反馈放大电路
例:
有反馈元件,为反馈放大电路;
反馈仅存在于交流通路中,为交流反馈;
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直观判断法:
标出各节点瞬时极性,反馈信号与原输入信号的瞬时极性相同,反馈信号接入非输入节点,为负反馈;
输入端为电压求和,为串联反馈;
输出端为电压取样,为电压反馈;
综上分析,该电路为交流电压串联负反馈放大电路。
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