反馈的概念和作用

反馈的概念和作用

2009-08-28 18:23 阅读29 评论0

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1．什么是反馈？

答：所谓反馈，就是指将放大电路的输出量(电压或电流信号)的部分或全部，通过一定方式(元件或网络)返送到输入回路的过程，完成输出量向输入端回送的电路称为反馈元件或反馈网络，具有反馈元件的放大

电路称为反馈放大电路。

2．反馈有哪些类型?它们各有何用途?

答：反馈按极性分有正反馈和负反馈；按其与放大器输出端的连接方式分有电压反馈和电流反馈；按反馈信号与放大器输入信号的连接方式分有并联反馈和串联反馈。

在放大电路中，引入反馈使放大器的放大倍数减小为负反馈。反之，使放大器的放大倍数增大为正反馈。正反馈虽然能提高放大倍数，但会使放大器的性能变坏，在放大电路中应用很少，一般只在振荡脉冲电路中采用。而负反馈虽然使放大倍数有所下降，但它却能改善放大器的性能，因此应用比较广泛。

在放大电路中，引入电压负反馈，将使输出电压保持稳定，其效果是减小了电路的输出电阻；而电流负反

馈将使输出电流保持稳定，因而增大了输出电阻。

在放大电路中，引入并联负反馈可使放大电路中输入电阻减小，并联负反馈是把反馈电流与输入电流并联起来，其作用是削弱输入电流；而串联负反馈可使放大电路中输入电阻增大及把反馈电压与输入电压串联

起来，其作用是对输入信号电压起削弱作用。

3．为什么在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈?

答：在放大电路中采用负反馈可以改善放大电路的性能，稳定工作点，提高放大倍数，能扩展频带，减小非线性失真和抑制干扰，改变输入电阻和输出电阻。而正反馈虽然能提高放大器的放大倍数，但会使放大电路性能下降。所以，在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈。

什么是直流负反馈?什么是交流负反馈?它们在反馈电路中各起什么作用?

答：根据反馈信号本身的交直流性质，可将其分为交流反馈与直流反馈。如果反馈信号只包含直流成分，称为直流反馈；如果反馈信号只包含交流成分，则称为交流反馈。直流负反馈在电路中的主要作用是稳定静态工作点，而交流负反馈的主要作用是改善放大器的性能。

4．如何判断是正反馈还是负反馈?

答：通常采用瞬时极性法来判别正、负反馈。其步骤为：

(1)假设在原输入信号作用下，晶体管的基极电位在某一瞬时的极性。瞬时极性为“+”，指电位升高；瞬时极

性为“-”，则指电位在降低。

(2)根据晶体管集电极瞬时极性与基极的瞬时极性相反，而发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同，以及

电容、电阻等反馈元件不会改变瞬时极性来决定各点的瞬时极性。

(3)判断反馈信号对输入信号是加强还是削弱。如果反馈信号增强了输入信号的作用，使放大电路的放大倍

数增加为正反馈，反之为负反馈。

5．如何判断反馈类型?

答：一般反馈类型的判断分以下几个步骤：

(1)找出联系输出回路与输入回路的反馈元件，判断有无反馈。

(2)判别反馈极性，采用瞬时极性法判别是正反馈还是负反馈。

(3)判别是电压反馈还是电流反馈。可用两种方法判别，一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端，或者说输出端的取样对象为Vo,称为电压反馈；二是令输出电压Vo为零，判断反馈电压是否存在，短路后如果反馈电压Vf为零，就是电压反馈，反之，称为电流反馈。

(4)判别是串联反馈还是并联反馈。可用两种方法判别，一是在输入端看反馈信号与输入信号是否以电压形式相叠加，若以电压形式相叠加则为串联反馈，反之为并联反馈；二是令输入信号Vi为零，若反馈电压Vf仍能作用到放大电路输入端为串联反馈。对共射电路来说，若反馈信号引至发射极为串联反馈，反馈信

号引至基极则为并联反馈。

6．为什么负反馈能使放大器工作稳定?

答：在放大器中，由于环境温度的变化、管子的老化、电路元器件参数的改变以及电源电压波动等原因，

都会使放大器工作不稳定，导致输出电压发生波动。

如果放大器中具有负反馈电路，则输出电压的波动立刻会通过负反馈电路反映到输入端。由于负反馈信号与输入信号反相，所以如果某种波动使输出信号增大时，通过负反馈能使输入信号相应减小，从而使工作

点稳定。

总之，当输出信号发生变化时，通过负反馈电路可以不断地把这个变化反映到输入端，通过对输入信号变化的控制，使输出信号尽量恢复到原来的大小，因此能使放大器工作稳定。负反馈越深，放大器的工作性

能越稳定。

7．如何根据需要引入负反馈?

答：要稳定直流量(如静态工作点Q)，应引入直流负反馈。要改善交流性能(如稳定放大倍数A、展宽频带、减小失真等)，应引入交流负反馈。在负载变化时，若想使输出电压Vo稳定，应引入电压负反馈；若想使输出电流Io稳定，应引入电流负反馈。若想提高电路的输入电阻，应引入串联负反馈；若想减小电路的

输入电阻，应引入并联负反馈。

8．如何用推导反馈的一般表达式来说明闭环放大倍数和开环放大倍数的区别?

答：反馈放大电路可用图1-24所示的框图表示。图中○×表示比较环节，X可以代表电压也可以代表电流。

从图中可知，基本放大电路的放大倍数A可表示为

而反馈网络的反馈系数F可表示为

在比较环节中，又有Xd=Xi-Xfo由此，反馈放大电路的闭环放大倍数Af可表示为

该式为反馈放大电路的一般表达式。

9．当反馈深度│1+FA│很大时，闭环放大倍数Af的近似值是什么?

答：由反馈放大电路的基本关系式可知

除频率特性外，一般工作信号在中频范围，且反馈网络具有纯电阻性质，因此式中F、A均可用实数表示。

这样上式可表示为

式中，│l+FA│为反馈深度。

当∣l+FA│很大时，闭环放大倍数的近似式为

这种情况称为深度负反馈，此时，闭环放大倍数仅与反馈系数有关