4.2 反馈的组态及判断方法
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反 馈一、定义及组成1、定义将放大电路输出量(电压或电流)的一部分或全部,通过某些元件或网络(称为反馈网络),反向送回到输入端,来影响原输入量(电压或电流)的过程。
有反馈的放大电路称为反馈放大电路。
反馈未连接的放大电路称为基本放大电路。
2、组成:(a)注意:反馈网络F 的判断。
(输入、输出间的电路)二、基本关系式(负反馈)f i id x x x +=净输入信号注意:i x 、f x 同一端id x 为两者之和;不同端id x 为两者之差。
AFA x x A x x x x A i o f o fido +====1闭环增益F F 反馈开环增益系数 反馈深度:1+AF ,它的大小反映了反馈的强弱;环路增益:AF 。
三、反馈的极性:正反馈、负反馈 判断方法: “瞬时极性法”:(1)反馈是输入、输出之间网络;(2)运放为差分输入,放大的是输入信号之差。
(3)i X 、f X 同一端,f i id X X X +=;不同端,f i id X X X -=。
四、反馈组态判断方法:1、找出反馈网络;(输出、输入之间的电路连接)2、判断反馈极性;(瞬时极性法)3、判断反馈类型。
(反馈量直接取自输出电压,电压反馈;反馈量直接加到输入电压,并联反馈)4、叙述反馈组态。
(电压-电流并联-串联负-正反馈)五、负反馈对放大器性能的影响1、减小非线性失真;2、提高放大器的稳定性,闭环增益减至A AF +11;3、扩展通频带 ;4、负反馈对输入电阻的影响串联负反馈增大输入电阻,输入电阻是无反馈时输入电阻的(1+AF )倍,即∞。
并联负反馈减小输入电阻,输入电阻是无反馈时输入电阻的AF +11倍(按定义实际计算)。
5、负反馈对输出电阻的影响电压负反馈减小输出电阻,输出电阻是开环输出电阻的AF +11倍,即0。
电流负反馈增大输出电阻,输出电阻是开环输出电阻的(1+AF )倍(按定义实际计算)。
六、引入负反馈的原则1、稳定Q点,引入直流负反馈; 改善交流性能,引入交流负反馈;2、稳定输出电压,引入电压负反馈; 稳定输出电流,引入电流负反馈;3、减小输出电阻,引入电压负反馈; 增大输出电阻,引入电流负反馈;4、减小输入电阻,引入并联负反馈; 增大输入电阻,引入串联负反馈;。
浅议放大电路中反馈的判别方法摘要:负反馈放大电路,是放大电路中的一种很重要的电路。
学生在学习中往往感到有一定的难度,尤其是对反馈类型的判别,更感到无从下手。
若采用由特殊到一般,由简单到复杂即用归纳总结的分析方法进行讲授,更易于理解掌握,且不需画微变等效电路,会收到事半功倍的效果。
关键词:电路负反馈作用判别1 反馈的类型反馈在电子电路中应用非常广泛,几乎所有的应用放大电路都带反馈电路。
所谓反馈,就是在电子系统中把输出回路的输出量(电流、电压)的一部分或全部按一定的方式送回到输入回路来影响输入量的一种连接方式。
下面就反馈的分类、组态的判断以及各种组态中输入电阻、输出电阻的变化等进行归类探讨。
2 放大电路中反馈的判定反馈的分类见图1。
电路中的反馈,是把电路中输出量(电流或电压)的一部份或全部通过一定的电路形式引入到输入回路,使其对输入量产生影响有无反馈的判定依据,最实用的共射极晶体管放大电路基本单元为,无信号反馈作用的分压式偏置放大电路,其电路构成与其简化微变等效电路,无信号反馈的晶体管电子放大单元电路,在不考虑晶体管极间电容和分布参数影响时,其简化微变等效电路的特点是:输入输出回路间,除晶体管的控制作用外,再无任何联系。
无反馈电路这一突出特点,将是我们判断晶体管放大器有无反馈的依据。
因此判断有无反馈的方法是:依据电路,画出简化微变等效电路,视其输入输出回路间是否存在晶体管控制作用以外的联系,有则存在反馈,无则不存在反馈。
3 分立元件反馈电路判断方法3.1 用瞬时极性法判断是正反馈或负反馈首先找反馈支路连接输出、输入那部分电路,然后设输入基极的瞬时极性为+或一,依次判断各三极管管脚的瞬时极性。
注意同一支三极管发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同,集电极的瞬时极性与基极的瞬时性相反信号传输过程中经电容、电阻后瞬时极性不改变。
反馈信号送回输入端,若送回基极与原极性相同时为正反馈,相反则为负反馈若送回发射与原极性相同时为负反馈,相反时则为正反馈。
反馈的判断方法1.有无反馈的推断(1)是否存在除前向放大通路外,另有输出至输入的通路——即反馈通路;(2)反馈至输入端不能接地,否则不是反馈。
2.正、负反馈极性的推断之一:瞬时极性法(1)在输入端,先假定输入信号的瞬时极性;可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示;(2)依据放大电路各级的组态,打算输出量与反馈量的瞬时极性;(3)最终观看引回到输入端反馈信号的瞬时极性,若使净输入信号增加,为正反馈,否则为负反馈。
留意:(1)极性按中频段考虑;(2)必需熟识放大电路输入和输出量的相位关系。
(3)反馈类型主要取决于电路的连接方式,而与Ui的极性无关。
对单个运放一般有:反馈接至反相输入端为负反馈;反馈接至同相输入端为正反馈。
3.直、沟通反馈方法推断:依据反馈网络中是否有动态元件进行推断。
(1)若反馈网络无动态元件(通常为电容),则反馈信号交、直流并存;(2)若反馈网络有电容串联,则只有沟通反馈;(3)若反馈网络有电容并联,则只有直流反馈。
4.电压反馈和电流反馈(1)电压反馈:反馈信号的大小与输出电压成比例(采样输出电压);(2)电流反馈,反馈信号的大小与输出电流成比例(采样输出电流)。
(3)推断方法:将输出电压“短路”,若反馈回来的反馈信号为零,则为电压反馈;若反馈信号仍旧存在,则为电流反馈。
应用中,若要稳定输出端某一电量,则采样该电量,以负反馈形式送输入端。
电压负反馈作用:稳定放大电路的输出电压。
电流负反馈作用:稳定放大电路的输出电流。
5.串联反馈和并联反馈(依据反馈信号在输入端的求和方式)(1)串联反馈:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极上,此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。
(2)并联反馈,反馈信号加在放大电路输入回路的同一个电极,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。
(3)判别方法:将反馈节点对地短接,若输入信号仍能送入放大电路,则反馈为串联反馈,否则为并联反馈。
反馈信号在输入端的求和方式示意图如图5所示。
反馈电路的判别分析摘要:反馈在电子电路中的应用非常广泛,如何正确判断反馈类型,是分析电子电路性能的重要前提。
本文结合实例就反馈类型的判别做了较为深入的分析,总结了不同电路反馈类型简单有效的判别方法,有助于初学者更好更快的掌握反馈的知识。
关键词:反馈电路;反馈类型;判别对反馈电路部分知识的学习,是学生普遍反应的一个难点。
在理解基本概念的同时,抓住反馈电路的结构特点,观察反馈网络的输入端、输出端的连接关系,是正确判断放大电路中的反馈组态和反馈极性的比较直观、简单、快速的判别方法。
本文结合实例对分立元件电路和集成运放电路,单级和多级放大电路的反馈类型和极性的判别进行了分析。
1反馈的基本概念1.1 反馈的概念若将电路中输出信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回(反馈)到放大电路的输入端或输入回路去影响输入电量(电压或电流),这种反向传递信号的过程就称为反馈。
用框图表示如下:其中Xi 称为输入信号,Xd称为净输入信号,X0为输出信号,Xf 表示反馈信号。
1.2反馈的分类1.2.1按反馈信号对净输入信号的影响分:正反馈和负反馈;1.2.2按反馈信号本身的交、直流性质分:直流反馈和交流反馈;1.2.3按反馈信号在放大电路输出端采样方式分:电压反馈和电流反馈;1.2.4按反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式分:串联反馈和并联反馈。
2反馈类型的判别2.1有反馈、无反馈的判别分析反馈电路时,首先要根据在输入和输出回路间是否有相互联系的元件,并且影响放大电路的净输入,来判断电路中是否存在反馈。
如图1所示,虽然存在输出端与输入端之间的通路,但是因为Rf左端接地,不影响放大电路的净输入,所以就不存在反馈。
图2电路所示,存在输出端与输入端之间的通路,并且影响了放大电路的净输入,则存在反馈。
2.2直流反馈和交流反馈的判别通常利用电路的直流通路和交流通路,来判断电路中存在的反馈是直流反馈还是交流反馈。
如果在直流通路中存在反馈网络,则为直流反馈;若在交流通路中存在反馈网络,则为交流反馈。
(二):新课教学:一、反馈的基本概念1.反馈与反馈通路放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路,影响输入,称为反馈。
基本放大电路的放大倍数'ioXXA;反馈系数ofXXF反馈放大电路的放大倍数iof XXA利用PPT演示方块图基本放大电路主要功能为放大信号,反馈网络的主要功能为传输反馈信号。
oX 输出量'iX 静输入量iX 输入量fX 反馈量fi'iXXX2、反馈的形式(1)正反馈和负反馈从反馈的结果来判断,凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈,否则为正反馈;凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈,否则为正反馈利用PPT演示图2.4.2b,重温eR引入的负反馈作用(2)直流反馈和交流反馈仅在直流通路中存在的反馈称为直流反馈,仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈。
直流反馈的作用主要用于稳定放大电路的静态工作点fR上既有直流反馈也有交流反馈,引入直流负反馈的目的:稳定静态工作点; 引入交流负反馈的目的:改善放大电路的性能(3)局部反馈和级间反馈(重点研究级间反馈或称总体反馈) PPT 上演示此图只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈3R 支路,将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈4R 支路。
二、交流负反馈的组态1.电压反馈与电流反馈描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式 按取样方式划分——从输出端看 (PPT 上演示下图)电压反馈:对交流信号而言,若基本放大电路、反馈回路、负载在取样端是并联连接,则称为并联取样。
由于在这种取样方式下,f X 正比与输出电压, f X 反映的是输出电压的变化,所以又称为电压反馈。
稳定输出电压电流反馈:对交流信号而言,若基本放大电路、反馈回路、负载在取样端是串联连接,则称为串联取样。
由于在这种取样方式下,f X 正比与输出电流,f X 反映的是输出电流的变化,所以又称为电流反馈。
稳定输出电流2. 串联反馈和并联反馈描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式按比较方式划分——从输入端看 (PPT 上演示下图)(1)电压串联负反馈(2)电流串联负反馈(3)电压并联负反馈(4)电流并联负反馈4. 四种组态负反馈放大电路的比较见课本P273表6.3.1三、反馈的判断1. 有无反馈的判断“找联系”:找输出回路与输入回路的联系,若有则有反馈,否则无反馈。