第17章电子电路中的反馈
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小结:正反馈和负反馈 对单级运算放大器电路而言,凡是反馈 电路从输出端引回到反相输入端的为负反 馈。如果反馈电路引回到同相输入端的为 正反馈。
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交流反馈与直流反馈
只对交流信号起反馈作用,称为交流反馈 ;
只对直流信号起反馈作用,称为直流反馈。
对交、直流信号均起反馈作用,称为交直 流反馈 。
直流反馈影响放大电路的直流性能(静态 工作点);
交流反馈影响放大电路的交流性能(增益、 输入电阻、输出电阻、带宽等)。
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例3: RB1 C1+
+ ui RB2
–
RC RE
+UCC 交、直流分量的信号均
+C2
可通过 RE,所以RE引
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17.2 放大电路中的负反馈
17.7.1 负反馈的分类
(1)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。
(2)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。
—反串馈联信反号馈与输i入o 信uR号f 在uR输i 入端以电电电压路压。—的电形流式变比换较
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4.并联电流负反馈
if RF
+ ui
i1
R1 id
R2
– +
io
+-
RuLR
–
(a)电路 R
ii + id
A
iO
– if
F
(b)方框图 设输入电压 ui 为正, 各电流的实际方向如图
–
通过R+EUCC
将输出电压
反+馈C2到输入
+
RE
RL uo
–
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电子电路方框图
X i
A
X o
比较环节 基本放大电路
X i + X di
A
–
X f
F
反馈电路 (b) 带反馈
X o
(a)不带反馈 X i — 输入信号
X X
o f
— —
输出信号 反馈信号
例2: + ui –+
R1 R2 u+–d
u-f –
– +
+
-
+ uo –
RF
设输入电压 ui 为正, 各电压的实际方向如图 差值电压 ud =ui + uf uf 增大了净输入电压
——正反馈
在放大电路中,出现正反馈将使放大器产生自激
振荡,使放大器不能正常工作。
在振荡器中引入正反馈,用以产生波形。
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17.1 反馈的基本概念
17.1.1 负反馈与正反馈
反馈:将放大电路输出端的信号(电压或电流)的 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。
RB1 C1+ + ui RB2
–
RC 将+C通输2过出+UR电EC流C
反馈到输入
+
RB C1 +
RE
RL
uoRS
– es+–
+ ui
+-
RuLR
–
(a)电路 R
设输入电压 ui 为正, 各电流的实际方向如图
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流 (差值电流) —负反馈
反馈电流
因 i1
ui R1
if
R R RF
,且 i1 if
io 取自输出电流—电流反馈
所以 io
1 R1
(
RF R
1)ui
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流
(差值电流) —负反馈
反馈电流
if
R R RF
io
取自输出电流—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
—并联反馈
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4.并联电流负反馈
if RF
+ ui
i1
R1 id
R2
– +
io
电流并联负反馈
两个470k
前级直流反馈 后 级 交 直 流 反 馈
两个2k电阻 构成交直流反馈
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负反馈的分类小结
电压串联负反馈
交流反馈 负 反 馈
电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
直流反馈 稳定静态工作点
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练习1:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。
较—
—并联反馈
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3.串联电流负反馈
+ ui –
u+–d
R2
– +
io
+
RL
ui + ud
A
+
– uf
uo
F
iO
(a)电路
R
+ –uf
–
(b)方框图 设输入电压 ui 为正,
差值电压 反馈电压
ud =ui – uf =Rio
uf
取自u(差f输削值出各弱电电电了压流压净)特无入—i—的输o与点关恒负电实入负流:反—流际电输载源馈反方压出同电电馈向电相阻路如流输R或图L
利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤:
1.设接“地”参考点的电位为零。 2. 若电路中某点的瞬时电位高于参考点(对交流 为电压的正半周),则该点电位的瞬时极性为正(用
表示);反之为负(用-表示)。
3. 若反馈信号与输入信号加在不同输入端(或 两个电极)上,两者极性相同时,净输入电压减小, 为 负反馈;反之,极性相反为正反馈。
特点:输出电流 io 与负载电阻RL无关 ——反相输入恒流源电路
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小结: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RL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。
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。
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1.串联电压负反馈
RF
ui + ud
A
uO
+
ui
–
–
uf + R1 u+–d
– +
+
R2
(a)电路
4. 若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同 一电极)上,两者极性相反时,净输入电压减小, 为 负反馈;反之,极性相同为正反馈。
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例1:
RF
+ u– i
–
uf+
R1
u–d
+
R2
– +
+
+ u– o
设输入电压 ui 为正, 各电压的实际方向如图
差值电压 ud =ui – uf uf 减小了净输入电压 (差值电压) ——负反馈
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。
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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并反联馈电电流路负。反馈
ui
–
+
+ A1
uo1
id
R
+
RF RE2
RL uo CE2 –
解: RE2对交流不起作用,引入的是直流反馈; RE1、RF对交、直流均起作用,所以引入的 是交、直流反馈。
RE1对本级引入串联电流负反馈。
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例3:判断图示电路中的负反馈类型。
RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
- RC1
+ T1
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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串反联馈电电压路负。反馈
+
ui –
– +
+
A1
-
uo1
-
R
– uf +
– + uo
+ A2
RL
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;
(c)
(d)
470k +6V
+20V
3.9k
470k
20F +
20F +
+ –
–
3DG6
600
+
3.9k 50k
3k 3k
+
–
+
50F
3DG6
– 2k
++ –
–
50F – 8k +
50F
50F
–
2k
2k
470 470
Es
100F
+ 30k 50F
正反馈
例4:如果RF不接在T2 的集电极,而是接C2与RL 之间,两者有何不同 ?
RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
RC1 T1
RE1
RC2
×
+C2
T2
+UCC
+
RF RE2
RL uo CE2 –
解:因电容C2的隔直流作用,这时RE1、RF仅引入 交流反馈。
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例5:如果RF的另一端不接在T1 的发射极,而是接在 它的基极,两者有何不同,是否会变成正反馈 ?
– +- uo
+ A2
RL
i1
if
解:因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻RL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 id 等于输入电流和反馈电流之差,
所以是负反馈。
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课堂练习:
电压串联负反馈
RE1
RF
-RC2 + +C2
T2
+UCC
+
RE2
RL uo CE2 –
解:T2集电极的 反馈到T1的发射极,提高了E1 的交流电位,使Ube1减小,故为负反馈;
反馈从T2的集电极引出,是电压反馈;反馈电压 引入到T1的发射极,是串联反馈。
RE1、RF引入越级串联电压负反馈。
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+ C2
RB
+
C+ +
–
RERE1 RF2R1
R2
+
CE2
+UCC
RC1
RC2
RF CF + C2
+–
–
+
RE2
CE2
RF1、RE1: 交直流 电压串联负反馈
RF2(R1、R2): 直流反馈 (稳定静态工作点)
RF 、CF : 交流 电压并联负反馈 RE2: 直流反馈
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X d — 净输入信号
净输入信号:X d X i X f
若三者同相,则Xd = Xi - Xf , 即Xd < Xi , 此时,反
馈信号削弱了净输入信号, 电路为负反馈。
若 Xd > Xi ,即反馈信号起了增强净输入信号的 作用则为正反馈。
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17.1.2 负反馈与正反馈的判别方法
第17章 电子电路中的反馈
17.1 反馈的基本概念 17.2 放大电路中的负反馈 17.3 振荡电路中的正反馈
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第17章 电子电路中的反馈
本章要求: 1.能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、
正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型; 2. 理解负反馈对放大电路工作性能的影响; 3. 理解解正弦波振荡电路自激振荡的条件; 4. 理解解RC振荡电路和LC振荡电路的工作原理。
2.并联电压负反馈
if RF
+ i1 R1 id –
ui –
R2
+
+-
RL
(a)电路
ii + id
A
uO
– if
F
+
uo
(b)方框图
– 设输入电压 ui 为正,
各电流的实际方向如图
差反反值馈馈电电信流 流号iidf与=输i1 –入Ruioff信号取在自输输入i值f出削端电电弱以流压了电) ——净流电负输的压反入形反馈电式馈流比(差
RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
RC1
-
+
T1
RE1
- RC2 + +C2
T2
+UCC
+
RF RE2
RL uo CE2 –
解:T2集电极的 反馈到T1的基极,提高了B1的交 流电位,使Ube1增大,故为正反馈;
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例6:
(a)
RC1
RF1
–
RC2 +UCC (b)
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电压并联负反馈
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电流串联负反馈
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电流并联负反馈
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例3:判断图示电路中的负反馈类型。
RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
RC1 T1
RE1
RC2
+UCC
+C2
T2
+ 入的是交、直流反馈。
RL
uo –
如果有发射极旁路电容, RE中仅有直流分量的信
号通过 ,这时RE引入的
则是直流反馈。
+ ui RB
–
-
+ub–e
ie