模拟电子技术基础 反馈的基本概念与分类

合集下载

模拟电子技术电子教案第五章负反馈放大电路教案

模拟电子技术电子教案第五章负反馈放大电路教案

5.负反馈放大电路【重点】反馈的基本概念与分类,负反馈的一般表达式。

【难点】负反馈的一般表达式。

5.1 反馈的基本概念与分类5.1.1 反馈的概念反馈是把放大电路输出信号的部分或者全部,通过一定的方式回送到输入端来影响输入量的过程。

有反馈的放大电路称为反馈放大电路。

5.1.2 反馈的分类1.正反馈与负反馈f i ix'f i i x x x -='2.电压反馈与电流反馈电压反馈是指反馈信号取自输出电压。

电流反馈是指反馈信号取自输出电流。

3.并联反馈与串联反馈并联反馈是指输入信号与反馈信号以电流方式叠加(并联)。

串联反馈是指输入信号与反馈信号以电压方式叠加(串联)。

反馈类型分为电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈四种。

4.交流反馈与直流反馈当反馈信号仅在交流通路中存在,就是交流反馈,它只影响放大电路的交流性能;当反馈信号仅在直正向传输反馈放大电路框图并联反馈与串联反馈类型框图b.串联反馈a.并联反馈U I I流通路中存在,就是直流反馈,它只影响放大电路的直流性能;若反馈信号在交、直流通路中都存在,则称为交直流反馈,它将影响放大电路的交、直流性能。

5.本级反馈与级间反馈只在一级放大电路内部的反馈称为本级反馈。

级与级之间的反馈称为级间反馈。

5.1.3 负反馈的一般表达式反馈系数 ofx x F =净输入信号 f i i x x x -=' 开环放大倍数 i ox x A '=则有反馈放大电路闭环放大倍数为 AF Ax x A x x x A x x A +='+=+''==11i f fi i i o f 令D =1+AF ,则DA A =f D 称为做反馈深度,它是反映反馈强弱的重要物理量。

【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。

【难点】放大电路反馈的极性、类型判断。

5.2 负反馈放大电路(1(2(3(4(5 5.2.1 电压串联负反馈5.2.2 电流串联负反馈电流串联负反馈+V CCu u oR L CC+-u u o 集成运放构成的电压串联负反馈R fu o + -集成运放构成的电流串联负反馈u iR fu o5.2.3 电压并联负反馈5.2.4 电流串联负反馈电流并联负反馈+V CCu uo 电压并联负反馈+V CCu u o 集成运放构成的电压并联负反馈u iR fu o + -集成运放构成的电流并联负反馈u iu oR 3【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。

模拟电子技术基础第七讲负反馈放大电路

模拟电子技术基础第七讲负反馈放大电路
由图知
Xi + – Xf F Xid A Xo
32 / 82
& 基 本 放 大 电 路 A = Xo & & X id 增益(开环增益 开环增益) 增益 开环增益 )
反馈系数
& Xf & F= & Xo
& 负反馈放大电路 & Xo AF = & 增益(闭环增益 闭环增益) 增益 闭环增益) Xi & Xo & 所以 AF = & Xi
25 / 82
• 四种负反馈组态的特点
1) 电压串联负反馈 ) RL↓ vO↓ vO↑ 输入端有 -vI+ vID + vF =0 即 vID = vI -vF vF↓
vID ↑
电压负反馈: 电压负反馈:稳定输出电压 串联反馈:输入端电压求和( 串联反馈:输入端电压求和(KVL) )
26 / 82
• 四种负反馈组态的特点
2) 电流并联负反馈 ) RL ↑ iO↓ iO↑ 输入端有 iI - iID - iF =0 即 iID = iI -iF iF↓ iID ↑
电流负反馈: 电流负反馈:稳定输出电流 并联反馈:输入端电流求和( 并联反馈:输入端电流求和(KCL) ) 其他两种组态有类似的结论。 自己归纳 自己归纳) 其他两种组态有类似的结论。(自己归纳
27 / 82
作业
• P226: 7.2.2
28 / 82
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 7.3.1 负反馈放大电路的方框图 • 构成 • 信号的单向化传输 • 开环时反馈网络的负载效应 7.3.2 负反馈放大电路增益的一般表达式 • 表达式推导 • 反馈深度的讨论 • 环路增益

考研专业课-电子技术基础-反馈的基本概念及类型判断

考研专业课-电子技术基础-反馈的基本概念及类型判断

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。

6.1 反馈的基本概念与分类

6.1 反馈的基本概念与分类
I1 T ↑ → IC ↑ → IE↑ → VE↑(VB固定) IC ↓ ← IB ↓ ← VBE↓ ← Rb2 IC
·
Rc VE
+VCC
·I
B
Re
·
IE
这就是反馈过程,这里放大器的静态输出电流 这就是反馈过程,这里放大器的静态输出电流IC利用 IE(≈IC)在Re上产生的压降把输出量反馈到放大器的输 入端,改变了V 才使I 基本稳定的, 入端,改变了 BE,才使 C基本稳定的,由于引入反馈后 减小,称负反馈。 使VBE减小,称负反馈。
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同, 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同, 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。 可以分为串联反馈和并联反馈。
串 联 反 馈
vi
vbe vf
i
if
ib
并 联 反 馈 ib=i-if
vbe=vi-vf
反馈信号与输入信号串 联,即反馈电压信号与 输入信号电压比较。 输入信号电压比较。
VCC RB1 C1 RC C2
电流串联反馈
vbe
RB2 RE1 RE2
ie
CE
vo
RE2对交流反 馈不起作用
电流串联负反馈。 1. 对交流信号: RE1:电流串联负反馈。 对交流信号: 2. 对直流信号: 对直流信号:
RE1、RE2对直流均起作用, 对直流均起作用, 通过反馈稳定静态工作点。 通过反馈稳定静态工作点。





Rs vs
vid vi




T
+
RL vo
_
vf

童诗白《模拟电子技术基础》笔记和课后习题详解(放大电路中的反馈)

童诗白《模拟电子技术基础》笔记和课后习题详解(放大电路中的反馈)

第5章放大电路中的反馈5.1 复习笔记本章主要讲述了反馈的基本概念、负反馈放大电路的方块图、负反馈对电路性能的影响以及放大电路的稳定性等问题,阐明了反馈的判断方法、深度负反馈条件下放大倍数的估算、负反馈放大电路的稳定性判断方法和自激振荡的消除方法等。

通过本章的学习,读者应能做到会判,即能正确判断电路中是否引入反馈及反馈的性质;会算,即理解负反馈放大倍数A•的物理意义,并能够在深度负反馈条件下估算其值;会用,即掌握负反馈四种组态对电路f的影响,并能根据实际要求为放大电路选择组态类型;会判振、消振,即掌握自激振荡产生原因,并能根据环路增益波特图判断稳定性,同时了解消除自激振荡的方式。

一、反馈的基本概念及判断方法1.反馈的基本概念(见表5-1-1)表5-1-1 反馈的基本概念2.反馈的判断方法(见表5-1-2)表5-1-2 反馈的判断方法二、负反馈放大电路的方框图及四种基本组态1.负反馈放大电路的方框图任何反馈放大电路均可用图5-1-1所示方框图描述。

图5-1-1 负反馈放大电路方框图基本放大电路放大倍数A•、反馈系数F•和反馈放大电路的放大倍数A•f表达式为:其中,A•F•称为环路放大倍数。

2.负反馈中四种基本组态的比较反馈的组态不同,X•i、X•f、X•i′、X•o的量纲也就不同,因而A•、F•、A•f的物理意义也不同,四种反馈组态电路的方框图、它们的A•、F•、A•f及其量纲见表5-1-3。

表5-1-3 四种反馈组态电路三、放大电路在深度负反馈条件下的放大倍数1.深度负反馈的实质(见表5-1-4)表5-1-4 深度负反馈的实质2.深度负反馈条件下的近似计算若求出四种组态负反馈放大电路的反馈系数F•,则A•f≈1/F•,可求出电压放大倍数。

表5-1-3所示方框图中并联负反馈电路所加信号源为U s,且其内阻为R s,总负载电阻为R L′,则四种组态负反馈放大电路的反馈系数F•和电压放大倍数如表5-1-5所示。

模拟电路 5.1 反馈的基本概念与分类

模拟电路  5.1 反馈的基本概念与分类

与A无关。反馈网络多由电阻、电容组成, 不受环境温度等因素的影响。
(2)环路增益 AF
信号沿放大电路和反馈网络一周后所具有的增益
X b X a
A FX a X a
A F
Xa’
基本放大
Xo
电路 A
Xb
反馈网络 F
(3) Af、F 的形式
信号 X 在四种反馈组态中的具体形式
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
2. 直流反馈与交流反馈
直流反馈(a):Xf只有直流成分。 交流反馈(b): Xf只有交流成分。
C1
Rs
+
us
-
+VCC
Rc1
Rc2
C2 +
RF
uo
Re1
Re2
Ce
-
Rb
Rs T1
+
us Re1
-
Rc1 T2
RF CF
Re2
+VCC Rc2
+
uo
-
反馈网络中串接隔直电容——交流反馈。
反馈网络两端并联旁路电容——直流反馈。
输入节点。
串联: Xf和Xi接于不同
输入节点。
X i X f
X i X f
X i X f
X i
X f
3. 交流负反馈组态
(2). 串联反馈和并联反馈 判断方法
并联: Xf和Xi接于同一
输入节点。
串联: Xf和Xi接于不同
输入节点。
C1
Rs
+
us
-
+VCC
Rc1
Rc2
C2 +
RF
uo
Re1

模拟电子技术基础 反馈的基本概念与分类

模拟电子技术基础 反馈的基本概念与分类

模拟电子技术基础 1. 电压串联负反馈
根据瞬时极性判断是负反馈
因为反馈电压: u
f
R1 uo R1 R2
反馈量与输出电压成比例, 所以是电压反馈。 从输入端看,有: vD = vI -vF
故为串联反馈。
所以该电路为电压串联负反馈
简便判别: 将输出负载短路,若反馈信 号为零,则为电压反馈
模拟电子技术基础
放大电路无反馈也称开环,放大电路有反馈也称闭环。
模拟电子技术基础
二、反馈的分类
例:
RF RC Cb2
VCC
1. 极性的分类:正反馈、 负反馈 瞬时极性法:用+ - 分 别代表瞬时信号的 或 。 + v 输入端的瞬时信号沿放 -i 大电路、反馈回路回到输入 端。看增强还是削弱。
Cb1
+
_
+
_
T
+
+
RL
模拟电子技术基础
例题2: 回答下列问题
1.若要实现并联 电压反馈, Rf 应 接向何处? 2.要实现串联电 压负反馈, Rf 应 接向何处?运放 的输入端极性如 何确定?
以上各类反馈,只有判断电路中存在交流负反馈才继续下 一步: 判断反馈类型
模拟电子技术基础
三、交流负反馈的类型
串联反馈
根据反馈信号在放大电路输入端联接形式的不同分
并联反馈 若反馈信号与输入信号(电压)串联则为串联反馈 若反馈信号与输入信号(电流)并联则为并联反馈
电压 电压反馈 根据反馈信号取自输出信号 的不同分为 电流 电流反馈
判断反馈类型模拟电子技术基础根据反馈信号在放大电路输入端联接形式的不同分若反馈信号与输入信号电压串联则为串联反馈若反馈信号与输入信号电流并联则为并联反馈根据反馈信号取自输出信号电压电流的不同分为电压反馈电流反馈串联反馈并联反馈四种组态电流串联负反馈互导放大电压并联负反馈互阻放大电压串联负反馈电压放大电流并联负反馈电流放大三交流负反馈的类型模拟电子技术基础将输出负载短路若反馈信号为零则为电压反馈

反馈的基本概念与分类

反馈的基本概念与分类
X i
X f
电压:将负载短路,反馈量为零。 电流:将负载短路,反馈量仍然存在。
4.2 负反馈放大电路的方框 图及增益的一般表达式
4.2.1 负反馈放大电路的方框图
• 构成 • 信号的单向化传输 • 开环时反馈网络的负载效应
4.2.2 负反馈放大电路增益的一般表达式
• 表达式推导 • 反馈深度的讨论
线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。
4.3.2 减少非线性失真
如果正弦波输入信号经过放大后产生的失真波形为正半周大.负 半周小。经过反馈后,在F为常数的条件下.反馈信号也是正半周大,负 半周小。
但它和输入信号相减后得到的净输入信号的波形却变成正半周小, 负半周大,这样就把输出信号的正半周压缩,负半周扩大,结果使正负半 周的幅度趋于一致,从而改善了输出波形。
2. 电路中的反馈形式 (1)正反馈与负反馈
Xi +
Xid
基本放大
Xo
电路 A –
Xf
反馈网络 F
正反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。
负反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。
另一角度 正反馈:引入反馈后,使净输入量变大了。 负反馈:引入反馈后,使净输入量变小了。
X id X i X id X i
交流正反馈
4.1.1 基本概念
2. 电路中的反馈形式 (2)交流反馈与直流反馈
例2
直流负反馈
RR1R111 (+)
RRR2222
(+) CC
vvvIIII
RRR3333 (+)
--+++
(+)
vvvOOOO
直交流流通通路路
反馈的概念性

(40)反馈的基本概念

(40)反馈的基本概念
+
_
uId + _
[解]
那么
假设 uI>0
uI
_
uO
_
uF
R2 F
uO<0
uF<0
净输入信号大于输入信号,所以为正反馈。
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
反馈的基本概念
1. 什么是反馈 直流电流负反馈电路 反馈过程 输入回路 RB2 I
+ VCC
RB1
IB
RC
T
+ +
IC
IE
输出电流ICQ发生变化
UB UE _ _
RE
反馈网络 在RE上产生压降UEQ ICQ RE的变化
上页 下页
输出回路
返回
模拟电子技术基础
使放大元件的输 入UBE产生变化
模拟电子技术基础
2.交流反馈与直流反馈 (1) 直流反馈——反馈作用仅在直流通路中存在
直流通路
+ + + _ T + +
I
RC
IBQ
+ VCC
ICQ
RB1
T
+ +
IEQ
RB2
_
UBQ UEQ _ _
RE
反馈网络
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
(2) 交流反馈—— 在交流通路中存在的反馈
交流通路
输入回路
返回
模拟电子技术基础
反馈电路方框图
输入信号 净输入信号 .
A
基本放大电路
Xi
.
+
.
Xid
.
Xo
.
比较环节

模拟电子专业技术基础-知识点总结

模拟电子专业技术基础-知识点总结

第一章半导体二极管1.本征半导体❑单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。

❑导电能力介于导体和绝缘体之间。

❑特性:光敏、热敏和掺杂特性。

❑本征半导体:纯净的、具有完整晶体结构的半导体。

在一定的温度下,本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发(又称热激发),产生两种带电性质相反的载流子(空穴和自由电子对),温度越高,本征激发越强。

◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。

空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位,使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。

◆在一定的温度下,自由电子和空穴在热运动中相遇,使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合。

当热激发和复合相等时,称为载流子处于动态平衡状态。

2.杂质半导体❑在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。

体现的是半导体的掺杂特性。

◆P型半导体:在本征半导体中掺入微量的3价元素(多子是空穴,少子是电子)。

◆N型半导体:在本征半导体中掺入微量的5价元素(多子是电子,少子是空穴)。

❑杂质半导体的特性◆载流子的浓度:多子浓度决定于杂质浓度,几乎与温度无关;少子浓度是温度的敏感函数。

◆体电阻:通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。

◆在半导体中,存在因电场作用产生的载流子漂移电流(与金属导电一致),还才能在因载流子浓度差而产生的扩散电流。

3.PN结❑在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近,形成一个特殊的薄层(PN结)。

❑PN结中存在由N区指向P区的内建电场,阻止结外两区的多子的扩散,有利于少子的漂移。

❑PN结具有单向导电性:正偏导通,反偏截止,是构成半导体器件的核心元件。

◆正偏PN结(P+,N-):具有随电压指数增大的电流,硅材料约为0.6-0.8V,锗材料约为0.2-0.3V。

◆反偏PN结(P-,N+):在击穿前,只有很小的反向饱和电流Is。

◆PN结的伏安(曲线)方程:4.半导体二极管❑普通的二极管内芯片就是一个PN结,P区引出正电极,N区引出负电极。

模拟电子线路 课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程

模拟电子线路 课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程

模拟电子线路课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程主题:课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程学习时间:2016年5月30日-6月5日内容:我们这周主要学习课件第七章反馈放大电路第1-2节反馈的概念、类型与判别以及反馈的基本方程的相关内容。

请同学带着以下问题学习:什么是反馈?反馈有哪些类型?如何判别?一、学习要求了解反馈的概念、类型与判别,理解并掌握反馈的基本方程。

重点:反馈的概念、类型与判别;反馈的基本方程难点:反馈的类型与判别二、主要内容1.反馈的概念、类型与判别所谓反馈——将放大电路输出量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈网络,以一定的方式回送到输入回路,并影响输入量(电压或电流)和输出量,这种电压或电流的回送称为反馈。

引入反馈的放大电路称为反馈放大电路。

判断电路有无反馈的方法是:考察放大电路输入回路和输出回路之间有无起联系作用的反馈网络。

(1)直流反馈与交流反馈直流反馈——若电路将直流量反馈到输入回路,则称直流反馈。

交流反馈——若电路将交流量反馈到输入回路,则称交流反馈。

(2)正反馈与负反馈判定方法——“瞬时极性法”负反馈——输入量不变时,引入反馈后使净输入量减小,放大倍数减小。

正反馈——输入量不变时,引入反馈后使净输入量增加,放大倍数增加。

对于串联反馈:输入量与反馈量作用在不同的两点上,若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反馈,瞬时极性相反为正反馈。

对于并联反馈:输入量与反馈量作用在同一点上,若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈,瞬时极性相同为正反馈。

(3)本级反馈与级间反馈本级反馈——反馈只存在于某一级放大器中。

级间反馈——反馈存在于两级以上的放大器中。

图1 本级反馈与级间反馈(4)电压反馈与电流反馈电压反馈:反馈信号的大小与输出电压成比例。

电流反馈:反馈信号的大小与输出电流成比例。

判断方法——输出短路法: 假设输出端交流短路(R L=0),即u o=0,若反馈信号消失了,则为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。

(模拟电子技术基础教学课件)8.反馈放大电路02

(模拟电子技术基础教学课件)8.反馈放大电路02

光电隔离器
线
线
解: 已知LED的光强度—性—流过LED的电流io1 —性—电压信号vs
驱动电路需要将电压vs转换为电流io1 选用电流串联负反馈电路
例题 设计一个驱动光电隔离器的放大电路。设vs的变化范围为 0~5V,内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的 Avo=104,Ri=5kΩ,Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电 流。
3. 适当选择反馈网络中的电阻阻值
尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应
4. 通过仿真分析,检验设计是否满足要求
8.5.2 设计举例
例题 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0~ 5V,内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104, Ri=5kΩ,Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电流。
8.4 深度负反馈条件下的近似计算
3. 举例
设电路满足深度负反馈条件,试写 出该电路的闭环电压增益表达式。 vi 解:电压串联负反馈
v
+
i
d
+
A
-
-
vf
根据虚短、虚断
反பைடு நூலகம்系数
Fv
vf vo
R1 R1 Rf
Rf R1
闭环增益 (就是闭环电压增益)
Avf
vo vi
1 Fv
1
Rf R1
vo RL
实际上该电路就是第2章介绍的同相比例放大电路,此处 结果与第2章所得结果相同
ii
iid
n

R1
p+
if
+
io RL vo

模拟电子技术基础- (3)

模拟电子技术基础- (3)

(a)电压并联负反馈
(b)电压并联负反馈
( e )电流并联负反馈 ( f )电压串联负反馈 ( g) 电流串联负反馈
6—3 负反馈放大电路方块图及一般表达式
6.3.1 负反馈放大电路方块图


Xi
+ +
X
' i

A


Xf

F


Xo
基本放大电路的放大倍数为
反馈系数


F
Xf


A
Xo

X
' i
当 1 A F 1 时,A f A 正反馈
当 1 A F 0 时,A f 自激振荡, 即 X i 0 时,X 0 0。
1 A F 反馈深度
当 1 A F 1 (一般>10)→深度负反馈
A f

A


A A F
1 F
1 AF


A
Xo

X
' i


Af
Xo

Xi
•••
在中频段,Af 、A 和F 均为实数,所以
6—1 反馈的基本概念及判断方法
6.1.1 反馈的基本概念
1.反馈的概念
Rb _ C1+ + u_i
+Vcc
Rc +C2_
+
T uo RL
_
ui 0 时,T ICQ UCEQ
工作点不稳定
+Vcc
Rb2 C1
Rc C2 +
+
+ +

模拟电子技术基础知识反馈电路的稳定性分析与优化

模拟电子技术基础知识反馈电路的稳定性分析与优化

模拟电子技术基础知识反馈电路的稳定性分析与优化一、引言在模拟电子技术中,反馈电路是一种常用的电路形式。

反馈电路通过将输出信号与输入信号进行比较,并将差异信号作为反馈信号,以实现对电路性能的调节和控制。

然而,反馈电路的稳定性是一个重要的问题,它直接影响到电路的可靠性和性能。

本文将对模拟电子技术基础知识中的反馈电路的稳定性进行分析与优化。

二、反馈电路的基本原理反馈电路是通过将一部分输出信号引入到输入端,将输出信号与输入信号进行比较,并产生差异信号作为反馈信号的电路形式。

根据反馈方式的不同,反馈电路可以分为正反馈和负反馈两种。

1. 正反馈正反馈是指将输出信号的一部分加在输入端,产生正向放大效应的一种反馈方式。

正反馈会增加电路的总增益,并可能导致电路不稳定或产生自激振荡。

2. 负反馈负反馈是指将输出信号的一部分作为反馈信号,与输入信号相减,并对差异信号进行放大的一种反馈方式。

负反馈可以降低电路增益,提高电路的稳定性和线性度。

三、反馈电路的稳定性分析稳定性是评价反馈电路性能的重要指标之一。

反馈电路的稳定性取决于电路的输入输出特性以及反馈回路的增益和相位特性。

1. 稳定性条件反馈电路的稳定性条件是通过判别开环增益和相位特性的频率特性来确定的。

如果开环增益的幅频特性超过单位增益时,反馈电路可能会失去稳定性。

而当相位特性的相频特性出现360度的相移时,反馈电路也可能会失去稳定性。

2. 稳定性分析方法稳定性分析常用的方法是使用Nyquist稳定性准则和Bode稳定性准则。

Nyquist稳定性准则是通过分析开环传输函数的极点和零点来判断稳定性。

Bode稳定性准则则通过绘制开环响应的幅频特性和相频特性曲线来判断稳定性。

四、反馈电路的稳定性优化在实际应用中,为了提高系统的稳定性和性能,我们可以采取一些优化措施。

1. 增加补偿网络补偿网络可以通过增加额外的补偿元件,来改变反馈回路的相位响应以及频率特性。

常见的补偿网络包括相移网络和零点补偿等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
vd(vbe)
vO 负载变化时,输出电压稳定——输出电阻↓
模拟电子技术基础
2. 电流并联负反馈
根据瞬时极性判断是负反馈 反馈量与输出电流成比例, 所以是电流反馈。
又因为在输入端有:
iD = iI -iF
故为并联负反馈
简便判别:
所以该电路为电流并联负反馈 将输出负载开路,若反馈信 号为零,则为电流反馈
对于运算放大器来说,反馈信号与输入信号同时加在同相 输入端或反相输入端,则为并联反馈;一个加在同相输入端一 个加在反相输入端则为串联反馈。
模拟电子技术基础
1. 电压串联负反馈
根据瞬时极性判断是负反馈
因为反馈电压:uf
uo
R1 R1 R2
反馈量与输出电压成比例, 所以是电压反馈。
从输入端看,有: vD = vI -vF
通过某种网络送回到输入端,以某种形式影响输入和输出,这 个过程称为反馈。
若反馈信号削弱输入信号使放大倍数降低,则为负反馈。 放大电路无反馈也称开环,放大电路有反馈也称闭环。
模拟电技术基础
二、反馈的分类
例:
VCC
1. 极性的分类:正反馈、
RF RC
Cb2
负反馈
Cb1 _
_+
瞬时极性法:用+ - 分
故为并联负反馈。
所以该电路为电压并联负反馈
模拟电子技术基础
RF 为反馈电阻,由瞬时
极性法可判断出该电路为负
反馈。此负反馈为交直流共 +
存负反馈。
v-i
VCC
RIFf RC
Cb2
+
Cb1
+
+
T
Ii Ib
RL
vo
-
从输入端看反馈信号 If 与净输入信号 Ib 并联,故为并联反馈
从输出端看,反馈信号(电压)取自输出电压,故为电压反馈
并联反馈
若反馈信号与输入信号(电压)串联则为串联反馈
若反馈信号与输入信号(电流)并联则为并联反馈
电压
电压反馈
根据反馈信号取自输出信号
的不同分为
电流
电流反馈
四种组态
电压串联负反馈 : 电压放大 电流并联负反馈 : 电流放大 电压并联负反馈 : 互阻放大 电流串联负反馈 : 互导放大
模拟电子技术基础
电压反馈与电流反馈的判断:
模拟电子技术基础
引入电流负反馈的目的——稳定输出电流
稳定过程: RL iO
iF
id
iO 负载变化时,输出电流稳定——输出电阻↑
模拟电子技术基础
3. 电压并联负反馈
根据瞬时极性判断是负反馈
因为反馈电流:
If
U Uo Rf
Uo Rf
反馈量与输出电压成比例,
所以是电压反馈。
从输入端看有:
id = ii -iF
1.若要实现并联 电 接压 向反 何馈 处,?Rf 应
2.要实现串联电 压 接负 向反 何馈 处,?运Rf 放应 的输入端极性如 何确定?
将此输时出反负馈载信短号路与,输若入反信馈信号为零,则为电压反馈;将输 出号负是载电开流路相,加若减反的馈关信系号。为零,则为电流反馈。 并联反馈与串联反馈的判断:
反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极, 则为并联反馈;反之,加在放大电路输入回路的两个电极, 则为串联反馈。
对于三极管来说,反馈信号与输入信号同时加在输入三极 管的基此极时或反发馈射信极号,与则输为入并信联号反馈;一个加在基极一个加在发 射是极电则压为相串加联减反的馈关。系。
Uf Uo Ube Uo
模拟电子技术基础
4. 电流串联负反馈
根据瞬时极性判断是负反馈
因为反馈电压:Uf=ioR1 反馈量与输出电流成比例, 所以是电流反馈。
又因为在输入端有
vD = vI -vF
故为串联负反馈。 所以该电路为电流串联负反馈
模拟电子技术基础
稳定过程: RL IO vF vd IO
+
+
+ 的瞬时极量性,。不如能果反经馈过信电号源的或瞬时接极 性 为正使反净馈输地。入。减小,则为负反馈;反之
模拟电子技术基础
2. 交直流的分类 如果反馈信号中只包含直流成分,则称直流反馈。
F

如果反馈信号中只包含交流成分,则称交流反馈。
F

如果反馈信号中同时包含交、直流成分,则称交直 流共存反馈。
F


模拟电子技术基础
3.
内部反馈:器件内部产生
外部反馈:通过外接电路元件实现
4.
人工反馈:有目的的引入某种反馈
寄生反馈:由于某种杂散参数引入的反馈
以上各类反馈,只有判断电路中存在交流负反馈才继续下 一步:
判断反馈类型
模拟电子技术基础
三、交流负反馈的类型
串联反馈 根据反馈信号在放大电路输入端联接形式的不同分
故为串联反馈。
所以该电路为电压串联负反馈
简便判别:
将输出负载短路,若反馈信 号为零,则为电压反馈
模拟电子技术基础
电路中,反馈电阻为
Rf ,由瞬时极性法判断 为负反馈。反馈为交直
流共存负反馈。
电压负反馈的特性——稳定输出电压 稳定过程: RL vO vF
电从路输中入引端入看直净流输负入反信 号馈与的反目馈的信,号一串般联是,为串 联了反稳馈定;静态工作点 从(输Q出点端)看。,反馈信号 (电压)取自输出电压,故 为电压反馈
模拟电子技术基础
第七章 反馈放大电路
7.1 反馈的基本概念与分类 7.2 负反馈电路的方框图及增益 7.3 负反馈对放大电路性能改善 7.4 负反馈放大电路的分析方法 7.5 负反馈放大电路的稳定
模拟电子技术基础
7.1 反馈的基本概念与分类
一、反馈的基本概念
1. 定义: 放大电路中,将输出信号(电压或电流)的一部分或全部
+
T
+
别代表瞬时信号的 或 。 +
+
RL
vo
输入端的瞬时信号沿放
vi
-
-
大电路、反馈回路回到输入
端。看增强还是削弱。
_
_
+
+
判别方法:假X d设某Xi一 瞬X f时,在放大
? 电路的输即入为端负加反入一馈个正极性的输入
信号,按信号传输方向依次判断相关
点的瞬时注极意性:,瞬直至时判极断性出为反变馈信化号
负载变化时,输出电流稳定——输出电阻↑
模拟电子技术基础
反馈组态判别经验:
串并联:并联
串联
Rf
电压电流:
Rf
uo
电压
uo
Rf
uo
电压流
uo Rf uo
电电流压
模拟电子技术基础
电压并联负反馈
模拟电子技术基础
例题1:试判断下图电路中有哪些反馈支路,各是直流反馈还是 交流反馈?
模拟电子技术基础
例题2: 回答下列问题
相关文档
最新文档