模拟电路 反馈
模拟电子技术基础知识反馈电路的稳定性分析与优化策略
模拟电子技术基础知识反馈电路的稳定性分析与优化策略在模拟电子技术中,反馈电路是常见且重要的一种电路结构。
反馈电路起到稳定、放大和改善电路性能的作用。
本文将重点讨论反馈电路的稳定性分析与优化策略。
一、反馈电路的基本原理反馈电路是指将电路的一部分输出信号作为输入信号的一部分反馈给电路的输入端,以达到改变电路性能的目的。
在反馈电路中,主要存在两种类型的反馈:正反馈和负反馈。
正反馈会使电路产生振荡,不利于电路的稳定性,因此在大多数情况下,我们采用负反馈来实现电路的稳定性和放大性能的改善。
二、反馈电路的稳定性分析在分析反馈电路的稳定性时,我们通常关注两个方面:振荡和瞬态响应。
1. 振荡振荡是指电路在特定条件下产生的周期性输出。
为了避免振荡的发生,我们需对反馈电路的传递函数进行分析。
传递函数是描述输出与输入关系的函数,通常通过拉普拉斯变换来表示。
我们需要对传递函数的分母进行因式分解,找到所有导致传递函数极点的因素。
只有当所有的极点的实部为负数时,才能保证系统的稳定性。
2. 瞬态响应瞬态响应是指电路对输入信号的瞬时变化做出的响应。
反馈电路的瞬态响应与稳定性密切相关。
当输入信号发生变化时,电路的输出应该尽快达到稳定状态,而不产生过渡过程中的振荡或较长时间的衰减。
三、反馈电路的优化策略为了提高反馈电路的稳定性,我们可以采取以下优化策略:1. 设计合适的反馈网络反馈网络的设计是影响电路稳定性的关键。
我们需要选择合适的反馈网络来抑制系统的不稳定因素。
常见的反馈网络包括电压反馈和电流反馈,根据具体的电路要求来确定合适的反馈结构。
2. 控制增益和相位裕度增益和相位裕度是反馈电路稳定性的重要参数。
合适的增益和相位裕度可以保证电路稳定性,并减小不稳定性带来的影响。
通过设计合适的补偿电路来控制增益和相位裕度,是提高电路稳定性的重要手段。
3. 优化元件选择和布局正确选择和布局电路元件对于稳定性的提高也起到至关重要的作用。
合适的元件选择可以减小元件间的耦合和干扰,提高电路的抗干扰能力和稳定性。
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。
模拟电路电流反馈放大器
模拟电路电流反馈放大器电流反馈放大器是一种重要的模拟电路,其作用是将输入电流信号放大,并以输出电流的形式进行反馈控制。
本文将介绍电流反馈放大器的基本原理、特点以及应用领域。
一、基本原理电流反馈放大器是通过控制输出电流来实现放大的,与电压反馈放大器相比,具有更高的带宽和更好的线性度。
其基本原理可以概括为以下几个方面:1. 输入电流:电流反馈放大器的输入为电流信号,可以是直流电流或交流电流。
输入电流经过输入端的电流源,并经过输入电阻进入放大电路。
2. 放大电路:放大电路通常由一个或多个晶体管构成,其中晶体管是最常用的放大元件。
输入电流经过放大电路,经过晶体管的放大作用后得到输出电流。
3. 反馈控制:输出电流经过反馈网络,形成反馈回路。
反馈网络可以根据输出电流调节输入电流,以达到对放大倍数、带宽和线性度的控制。
二、特点电流反馈放大器具有以下几个特点:1. 高带宽:由于采用电流反馈方式,电流反馈放大器的带宽通常比电压反馈放大器更宽,适用于高频信号的放大。
2. 低失真:电流反馈放大器的线性度较好,能够提供较低的失真度,使得放大后的信号更加准确。
3. 稳定性好:电流反馈放大器具有较好的温度稳定性和频率稳定性,不会因外界因素的变化导致放大性能的下降。
三、应用领域电流反馈放大器在各个领域都有广泛的应用,其中一些典型的应用包括以下几个方面:1. 通信系统:电流反馈放大器常用于通信系统中的信号放大环节,如射频放大器、低噪声放大器等。
2. 音频放大器:电流反馈放大器在音频放大器中得到广泛应用,能够提供高保真度的音频放大效果。
3. 传感器信号放大:对于小信号传感器输出的微弱电流进行放大,电流反馈放大器能够提供较高的灵敏度和精度。
4. 仪器仪表:在仪器仪表中,电流反馈放大器可以用于测量小电流信号或进行精确放大。
总结电流反馈放大器作为一种重要的模拟电路,在各个领域都有广泛的应用。
其通过控制输出电流来实现对输入电流的放大,并具有高带宽、低失真和较好的稳定性等特点。
模拟反馈电路课程设计
模拟反馈电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握模拟反馈电路的基本概念,理解其在电子技术中的应用。
2. 使学生了解不同类型的反馈电路,并掌握其工作原理及特点。
3. 帮助学生掌握使用运算放大器搭建模拟反馈电路的方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、设计简单模拟反馈电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能够正确搭建和调试模拟反馈电路。
3. 培养学生运用数学工具对模拟反馈电路进行性能分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索科学奥秘的热情。
2. 培养学生团队协作精神,学会在合作中共同解决问题。
3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,勇于面对和解决实际问题。
课程性质:本课程属于电子技术基础课程,强调理论联系实际,注重培养学生的实践能力和创新意识。
学生特点:初三学生,具有一定的物理基础和电子技术知识,对实验操作感兴趣,但需加强理论知识与实际应用的联系。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,通过讲解、实验和练习等形式,使学生达到课程目标。
同时,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论部分:- 模拟反馈电路的基本概念与分类- 反馈电路的工作原理与性能特点- 运算放大器在模拟反馈电路中的应用- 反馈电路的稳定性分析2. 实践部分:- 搭建不同类型的模拟反馈电路- 调试与优化反馈电路- 测量并分析反馈电路的性能参数- 设计简单的模拟反馈系统教材章节:本教学内容参考课本第三章《模拟电子技术基础》相关内容。
教学内容安排与进度:1. 理论部分:共4课时,分两个星期完成。
- 第1课时:介绍模拟反馈电路的基本概念与分类- 第2课时:讲解反馈电路的工作原理与性能特点- 第3课时:分析运算放大器在模拟反馈电路中的应用- 第4课时:反馈电路的稳定性分析2. 实践部分:共4课时,分两个星期完成。
- 第1课时:搭建不同类型的模拟反馈电路- 第2课时:调试与优化反馈电路- 第3课时:测量并分析反馈电路的性能参数- 第4课时:设计简单的模拟反馈系统教学内容确保科学性和系统性,通过理论与实践相结合,使学生掌握模拟反馈电路的相关知识。
《模拟电路》负反馈放大电路
RE 介于输入输出回路,有反馈。 反馈使 uid 减小,为负反馈。 既有直流反馈,又有交流反馈。
第4章 负反馈放大电路
4.2 负反馈放大电路的基本类型与判断 四、归纳总结
负反馈放大电路的基本类型与判断
这节课主要讲述了负反馈放大电路的基本组态、如何判断负反馈电路 的基本组态,常见的应用电路有哪些。
第4章 负反馈放大电路
通过反馈电路把基本放大器的输出和输入连成环状,称为闭环放大器或 反馈放大器。没有反馈电路的放大器,称为开环放大器(即基本放大 器)。
4.1 反馈的基本概念及类型 三、知识深化
第4章 负反馈放大电路
(二)反馈放大器的分类
(1) 根据输出端取样对象分类 根据输出端取样对象分类,可分为电压反馈和电流反馈两类。电 压反馈的反馈信号取自输出电压 ,反馈量与输出电压成正比。 如图2(a)和(b)所示。
4.3 负反馈对放大电路性能的影响
目录
第4章 负反馈放大电路
01
明确任务:负反馈对放大器性能的影响
02
知识准备:负反馈对放大器性能的影响
03
知识深化:负反馈对放大器性能的影响的总结
04
归纳总结
4.3 负反馈对放大电路性能的影响 一、明确任务
第4章 负反馈放大电路
(一)负反馈对放大器性能的影响
负反馈对放大电路性能的影响有:提高放大倍数的 稳定性;扩展带宽;减小非线性失真;电压负反馈稳定输 出电压,输出电阻减小;电流负反馈稳定输出电流,输出 电阻增大;串联负反馈使输入电阻增大,并联负反馈使输 入电阻减小。
4.3 负反馈对放大电路性能的影响 二、知识准备
第4章 负反馈放大电路
(一)负反馈对放大器性能的影响
2.扩展带宽
模拟电路自测题4(反馈与负反馈)
反馈和负反馈放大电路1. 放大电路中有反馈的含义是___B____。
(a) 输出与输入之间有信号通路(b) 电路中存在反向传输的信号通路(c) 除放大电路以外还有信号通道2. 根据反馈的极性,反馈可分为___C____反馈。
(a) 直流和交流(b) 电压和电流(c) 正和负3. 根据反馈信号的频率,反馈可分为____A___反馈。
(a) 直流和交流(b) 电压和电流(c) 正和负4. 根据取样方式,反馈可分为_____B__反馈。
(a) 直流和交流(b) 电压和电流(c) 正和负5. 根据比较的方式,反馈可分为___C____反馈。
(a) 直流和交流(b) 电压和电流(c) 串联和并联6. 负反馈多用于____A___。
(a) 改善放大器的性能(b) 产生振荡(c) 提高输出电压7. 正反馈多用于____B___。
(a) 改善放大器的性能(b) 产生振荡(c) 提高输出电压8. 直流负反馈是指___B____。
(a) 只存在于直接耦合电路中的负反馈(b) 直流通路中的负反馈(c) 放大直流信号才有的负反馈9. 交流负反馈是指____B___。
(a) 只存在于阻容耦合电路中的负反馈(b) 交流通路中的负反馈(c) 变压器耦合电路中的反馈10.直流负反馈在电路中的主要作用是__C_____。
(a) 提高输入电阻(b) 增大电路增益(c) 稳定静态工作点11.若反馈信号正比于输出电压,该反馈为___C____反馈。
(a) 串联(b) 电流(c) 电压12.若反馈信号正比于输出电流,该反馈为____B___负反馈。
(a) 并联(b) 电流(c) 电压13.当电路中的反馈信号以电压的形式出现在电路输入回路的反馈称为___B____反馈。
(a) 并联(b) 串联(c) 电压14.当电路中的反馈信号以电流的形式出现在电路输入回路的反馈称为___A____反馈。
(a) 并联(b) 串联(c) 电压15.电压负反馈可以____A___。
模拟电子技术基础知识反馈电路的原理与应用
模拟电子技术基础知识反馈电路的原理与应用反馈电路是模拟电子技术中常见的一种电路结构,其通过将一部分输出信号反馈给输入端,实现对电路性能的调节和稳定。
本文将从反馈电路的基本原理、分类和应用等方面进行探讨。
一、反馈电路的基本原理反馈电路通过将一部分输出信号注入到输入端,使得输入与输出之间存在一种“反馈”机制。
这种反馈机制可以分为正反馈和负反馈两种。
1. 正反馈正反馈是指将电路输出的一部分信号放大并反馈给输入端,从而增强原有输入信号。
这种反馈机制会导致电路输出信号失真,增大幅值,甚至产生自激振荡,因此在实际应用中较少使用。
2. 负反馈负反馈是指将电路输出的一部分信号反馈给输入端,并与输入信号相位相反,通过调节反馈信号的幅度、相位等参数,可以实现对电路性能的控制和调节。
负反馈可以分为串联负反馈和并联负反馈两种。
a. 串联负反馈串联负反馈是将输出信号与输入信号通过串联的方式相连接,形成反馈环路。
它可以提高电路的稳定性、增加输入电阻、降低输出阻抗以及增加电路的线性范围等。
b. 并联负反馈并联负反馈是将输出信号与输入信号通过并联的方式相连接,形成反馈环路。
它可以降低电路的输入电阻、提高电路的输出阻抗以及调节电路增益等。
二、反馈电路的分类根据反馈信号的注入位置和方式,反馈电路可以分为电压反馈和电流反馈两种。
1. 电压反馈电压反馈是将电路输出端的电压信号反馈到输入端,通过调节反馈电压的幅度和相位来控制电路性能。
常见的电压反馈电路包括电压跟随器、差分放大电路等。
2. 电流反馈电流反馈是将电路输出端的电流信号反馈到输入端,通过调节反馈电流的幅度和相位来控制电路性能。
常见的电流反馈电路包括电流跟随器、电流限制器等。
三、反馈电路的应用反馈电路在模拟电子技术中有着广泛的应用,下面以几个典型的应用为例进行介绍。
1. 放大电路在放大电路中,反馈电路可以通过控制放大倍数、提高频率响应等方式来实现对信号的放大和调节。
其中,用于放大放大器的负反馈电路,可以提高放大器的线性度、稳定性和频率响应。
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
模拟电路基础-负反馈的概念
练习:确定反馈放大器的带宽。
7.2.3 抑制反馈环内的噪声,提高输出信噪比
输入信噪比定义为:(SNR)i
7.1 负反馈的概念
凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一 部分或全部引回到输入端,与输入信号叠加,就称 为反馈。
若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈。
判断正负反馈,即判断反馈的极性,就是要判断反馈 信号与输入信号的相位关系→同相是正反馈,反相是 负反馈。
理解负反馈稳定闭环增益、展宽通频带、减 小非线性失真、改变输入输出电阻和稳定工作点 的作用。
教学基本要求
四、掌握A、B电路分析法和负反馈放大电路交流参数 的计算;熟练掌握深负反馈条件下Af和Avsf的计算。
五、负反馈放大器的稳定性 理解产生自激振荡的原因和自激条件;了解用已
知的T(j)和A(j)的波特图判断稳定性的方法;了解 稳定裕量的计算方法;了解自激振荡的消除方法。
练习:给定开环增益A的变化率,求闭环增益Af的变化率。
7.2.2 扩展通频带
设单极点基本放大器的增益函数为:AH (s)
(A0是低频或中频增益,H是上转折角频率。)
1
A0 s
ωH
假设反馈系数B与频率无关,则对应的反馈放大器的闭环增益:
AHf
(s)
AH (s) 1 BAH (s)
A0 1 BA0
1
2. 反馈网络B对基本放大器A的输入端或输出端无负载效应。 换言之,在单环理想模型中,反馈网络唯一的作用是在 反馈放大器的输入端产生一个受取样信号控制的受控源。
源信号 Xs + Xi
A Xo
输出
Xf = BXo(受控源)
与反馈放大器的一般结构等效的单环理想模型
试论模拟电路中反馈类型的判断方法
判断 回到 放 大器 输 入 端 的 反 馈信 号 的极 性 ,比较 其 与 原假 设信 号 极 性 的同异。 此法判断的难点在于反馈信号送 回输入端 , 可能回到信号 输入端( 如三极管 的基极或集成运放 u 为正的那端 )也可能 回到信 i , 号输入的另一端( 如三极管 的发射极 或集成运放 u 为负的那端 )如 i , 果 回到信号输入端 ,则反馈信号与原来假设的信号极性相 同为正反 馈 , 反 为 负反 馈 , 图 2中 a 所 示 ; 反 馈 回 到 信 号 输 入 的 另 一 相 如 ) 若 O 引言 端, 则与原设极性相同时为负反馈( 因净输入信号是输入信号与反馈 在 自然科学与社会科学的许多领域 中,都 存在着反馈或用到反 信号之差 , 反馈若增加净输入信号反而减 少 )反之为正反馈 , , 如图 2 馈 。 如 人体 的感 觉 器 官 和 大脑 就 是 一 个 完 整 的信 息 反 馈 系统 , 例 自动 中 b) 示。 所 控 制 系统 应 用反 馈 可 使 系 统 达 到 最 佳 工 作 状 态 。 反 馈 ( e b c ) f d a k又 e 3 交 直 流 反馈 的判 断 称 回馈 , 是控 制论 的基 本概 念 , 指将 系统 的输 出 返 回 到输 入 端 并 以 某 我"  ̄道 , 放 大 电路 中同 时 存 在直 流 分 量 和 交 流 分量 , 析 直 f n 在 I l 分 种方式 改变输入 , 进而影响系统功能的过程 。 电路中的反馈应用相当 流 分 量 , 先 要 画 出直 流 通 路 , 首 分析 交 流 分 量 , 需 画 出 交流 通 路 。 则 如 广 泛 , 大 电路 中利 用 负 反馈 来 改 善 电路 的性 能 , 放 而正 反 馈 是 振荡 电 果直流通路中存在反馈通路 , 则表明该 电路有直流反馈 , 交流通路 若 路中起振 的必要条件 。 但多年 的教学实践表明, 反馈类型 的判断一直 中有反馈通路 , 则存在 交流反馈。 是 学生 学 习模 拟 电路 的难 点 之 一 ,这 就 成 为 他们 分析 电路 功 能和 提 交流反馈 与直流反馈判断的关键点是理 解电容元件容抗 与信号 高电路识图能力的障碍。 如何 帮助学生解决 这一难题呢? 笔者从学生 的频 率成 反 比 关 系 , 电容 具 有 隔 直流 通 交 流 的 作 用 。 的 判 断 方法 较 它 的认知规律 出发 ,将学生 已学过的晶体三极管的各电极问的相对相 简 单 , 们 采 用 直 观 判 别法 : 果反 馈 支 路 并 接 电容 器 , 我 如 为直 流 反馈 ; 位 关 系 和 电工 基 础 的 串 并 联 电路 及 电容 器 导 电性 能 等 知 识 应 用 进 如 果 反 馈 支路 上 串接 电容 器 , 交流 反馈 : 果反 馈 支 路 上 既没 有 串 为 如 来 , 出 根据 反馈 连 线 的 起 点和 终 点 位 置 来 判 断反 馈 类 型 的 方 法。 提 接 电容器 , 也没有并联 电容器 , 为交、 则 直流反馈了。 1 有无 反 馈 的 判 断 4 电压 反 馈 与 电流 反 馈 的 判 断 判别 一 个 电路是 否 存 在 反 馈 ,只 要 分 析 放 大 电路 的输 出回 路 和
模拟电子电路第六章反馈
负反馈在自动控制系统中用于稳定系统输出,减小误差并提高控制精度。
详细描述
在自动控制系统中,负反馈是通过将系统输出信号的一部分或全部反馈到输入端来实现的。通过负反馈,系统能 够更好地跟踪设定值,减小误差,提高控制精度和稳定性。负反馈在各种控制系统中的应用广泛,如温度控制、 速度控制等。
正弦波振荡器中的正反馈
提高电路的可控性
反馈能够使电路的输出与期望 值更加接近,提高电路的可控
性和调节能力。
02
负反馈
负反馈的定义
负反馈
在电子电路中,负反馈是指将输 出信号的一部分或全部通过一定 的方式反送回输入端,以影响电 路的输入和输出信号的过程。
负反馈的作用
负反馈可以改善电路的性能,如 提高稳定性、减小误差、扩展带 宽等。
要点一
总结词
正反馈在正弦波振荡器中用于启动和维持振荡,通常与放 大器结合使用。
要点二
详细描述
正弦波振荡器中的正反馈是通过特定电路元件实现的,如 比较器和放大器。正反馈能够将输出信号的一部分或全部 反馈到输入端,并与输入信号相加。在正弦波振荡器中, 正反馈用于启动和维持振荡。当振荡开始时,正反馈使振 荡幅度逐渐增大,直到达到一定阈值后,振荡得以维持。 正反馈在无线通信、音频处理等领域有广泛应用。
正反馈的种类
电压正反馈
电压正反馈通过在输出端取电压反馈 到输入端,使电路的电压放大倍数增 加。
电流正反馈
电流正反馈通过在输出端取电流反馈 到输入端,使电路的电流放大倍数增 加。
串联正反馈
串联正反馈通过在输入端串联反馈电 阻或电容,使电路的输入阻抗增加。
并联正反馈
并联正反馈通过在输入端并联反馈电 阻或电容,使电路的输出阻抗增加。
模拟电路中反馈类型的判断方法
浅析模拟电路中反馈类型的判断方法摘要:本文详细论述了模拟电路中反馈类型的判断方法,并通过具体电路实例,讲解了此方法在具体电路分析中的应用,为初学者掌握反馈类型的判断方法探索出了一条便捷之路。
关键词:反馈;串并联反馈;电压/电流反馈;瞬时极性法《模拟电路》是电子电器应用与维修专业的一门专业基础课。
反馈的基本知识在这门课程中又占有举足轻重的地位。
因为反馈在电子技术中应用得相当广泛。
在各种电子设备中,我们经常采用反馈的方法来改善电路和性能,以达到预期的指标。
凡是在精度、稳定性等方面要求比较高的放大电路,大都包含着某种形式的反馈。
笔者在此篇论文中对反馈的基本理论及反馈类型的判断方法做了比较详细的分析和总结,以此来提高初学者的学习效率,增强他们的学习兴趣。
在具体判断反馈的类型时,可以从以下几个方面按顺序进行判断。
(一)本级反馈和级间反馈的判断本级反馈是指本级的输出信号送到本极输入端的反馈;级间反馈是把某一级的输出信号送到该级以前的某一级的输入端的反馈。
如果电路是单极放大器,那么根本不会存在级间反馈。
即使是多极放大器,也不是一定存在级间反馈,关键是判断是否存在级间反馈元件。
(二)电压反馈与电流反馈的判断判断电压反馈还是电流反馈采用的是交流短路法。
具体方法是令输出端交流短路,若输出电压为零时,反馈信号也为零,那么该反馈为电压反馈,否则为电流反馈。
在多年的教学实践中,我总结出了一种判断电压、电流反馈的简便方法:1.如果放大器的输出信号由三极管的集电极输出,那么当反馈信号由集电极端引回,那么该反馈为电压反馈,当反馈信号由发射极端引回时,该反馈为电流反馈。
2.如果放大器的输出信号由三极管的发射极输出,那么当反馈信号由集电极端引回,该反馈为电流反馈,当反馈信号由发射极端引回时,该反馈为电压反馈。
(三)串联反馈与并联反馈的判断如果反馈信号与输入信号在输入回路中相串联而起作用,就是串联反馈。
如果反馈信号与输入信号在输入回路中相并联而起作用,就是并联反馈。
模拟电路中反馈的判断技巧
1反馈 的基 本 概 念 .
反馈 ( eb c )是指在放大电路 中, f d ak , e 把电路输出量的一部分或全 部通过一定的形式返 回到输入端 . 从而影响电路的净输入量的一种措 施 。按 照反馈 放大电路各部分的主要功能, 反馈放 大电路可以分为基 本放大电路和反馈 网络两部 分 . 图 1 如 所示。 表示电压或 电流量 . 放
大器的净输入量 - , X,其中 表示输入量 , , 表示反馈量 。
为了后 面讲解方便 . 再加几个定义 取样是指把输 出信号 的一部 分取出的过程 把反 馈网络与放大器的输 出端 连接的一端称为取样 端。比较是指把反馈信号与输入信号进行叠加的过程 。 把反馈 网络与 放大器的输入 端连接 的一端称为比较端 。
反馈在实 际的物理系统 中应用广泛 . 特别是在 实际的电路和 系统 中都存 在各种各样 的反馈 。在我们所 学的模拟 电路 中, 大电路作 为 放 其 中最主要的知识 , 反馈对其的影响是不容 忽视 的。例 如放大 电路 的 静态工作点的稳定, 电路非线性失真的降低 等等 。 反馈的类型不同 , 对 电路的影响不一样。 因此 了能更好的分析电路 的功能 , 为 正确并快速 的判断 电路中的反馈类 型是很有必要的 22电压反馈和电流反馈 . 根据输 出信号的取样方式 . 反馈放大电路又可以分为电压反馈 和 电流反馈 。 电路 的输 出量既可以使 电流也可以是电压。 若反馈信号的
取样对象是输出电压 . 且反馈信号正 比于输出电压 , 为电压反馈 : 则 若 反 馈信号的取样 对象是输 出电流 . 且反馈 信号正 比于输 出电流, 则为
电流反馈 。 判断一个反馈是电压反馈还是 电流反馈的方法有两种 。 () 1 输出短路法 。 即将放大电路的输 出端对交流短路 , 若其反馈信 号随之消失, 则为 电压反馈 , 为电流反馈。 否则 () 2 电路结构法 。即放大电路 的输 出端与反馈 网络 的取样端处在 同一个 放大器 ( 三极管或集成 运放 ) 指 的同一个 电极上 . 为电压反 则 馈. 否则为电流反馈 在图 2 , 中 我们可 以采用输出短路法来判断 。假设反馈 网络 的取 样端是对 输出电压取样 . 当输 出短 路 . u 0时 . 即 o = 反馈 网络的取样信 号也为零 . 也就是反馈 网络 中的反馈量为零 。 么反馈信号就不存在 , 那 则说 明引入的反馈为电压反馈 23串联反馈和并联反馈 . 在反馈放大电路中 . 串联反馈和并联反馈是按照反馈信号与输入 信 号的连接方式或比较方式来 区分的 如果反馈信号与输 入信号 串联 . 即反馈信号以电压的形式连接到 输 入回路 中.使得放大 电路 的净输 入量为输入 电压和反馈 电压的相 加、 , 减 则为串联反馈 ; 如果反馈信 号与输入信号并联 , 即反馈 信号以 电流的形式连接到输入 回路中 . 使得放大 电路的净输入量为输入 电流 和反馈 电流的相加 、 . 减 则为并联反馈 。 实际放大 电路 中. 对串联反馈 和并联 的判断有以下措施 。
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。
浅析模拟电路中反馈类型的判断
91科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 动力与电气工程反馈又称回馈,是《控制论》的重要概念与基础之一。
作用机制是将系统的输出以某一特定方式返回到系统输入端,以此影响与改变系统的输入,在模拟电路中应用尤其广泛。
如:模拟放大电路利用负反馈来改善电路的性能,模拟振荡电路利用正反馈完成电路起振等。
那么,我们应该如何更好的对模拟电路中的反馈类型进行判断呢,笔者进行了有益的探索与尝试。
1 模拟电路中有关反馈类型的判断1.1电路中有无反馈的判断一个模拟电路中是否存在反馈,第一要分析是否有反馈元件,即模拟电路的输出与输入回路之间是否存在互相关联的电路元件,也可以说是在电路输出端与输入端是否存在连线回路。
一种比较特殊的情况是,三极管发射极的电阻具有反馈作用,虽然在模拟电路中可能不存在比较明显的反馈连线,但由于存在输入和输出回路的共用部分,也可以成功的将有关输出信号的变化返回到电路的输入端,进而对电路的输入信号产生影响,起到反馈作用。
1.2电路中正负反馈的判断对于模拟电路中反馈是正反馈还是负反馈的判断,需要我们清楚的了解何为正、负反馈。
对于引入的反馈信号能够增大放大电路的净输入使输出量有所增加,我们称之为正反馈;相反使得输出量有所减少的反馈我们则称之为负反馈。
判断模拟电路中正负反馈的常用方法是瞬时极性法。
它是在假定信号通过放大环节反馈网络循环一周后,通过与原信号相位的对比,观察原信号是得到了增强还是削弱,如果得到增强了是正反馈,如果削弱了则是负反馈。
使用该种方法的难点在于,反馈信号被送回到输入端时可能是信号输入端(三极管的基极或者集成运放U为正的一端),也可能回到信号输入的另一端(三极管的发射极或者集成运放U 为负的一端)。
如果反馈信号回到信号输入端,在反馈信号与假定信号极性相同的情况下是正反馈;相反的情况下,则是负反馈。
如果反馈回到信号输入的另外一端,在与假定极性相同的情况下是负反馈,反之则是正反馈。
《模拟电子电路及技术基础》课件反馈(1)
RE2
U CC
-
+
V1
+-
RF
R E1
RC2
V2
+
RL
+
U-o
负反馈
Ube>Ui RB1
++
Ui -
RC1
RC2
UCC
-
+
+
--V1
RE1 RF RE2
V2 Io -RL
+
+
Uo
-
正反馈
④电压反馈与电流反馈
⑤串联反馈与并联反馈
4. 根据叠加方式和取样方式的不同有四种负反馈:
串联电压负反馈
+
Ui
-
并联电流负反馈
··
R1
R1
R3
++
Ui
-
-·
·
I
· + R7 ·+
Uf R2
R4
· UCC · - R5
UO1
· +UO2 R6
正反馈
Ii
++ Ui -
If
· R7
R1
R1
RI2f
ห้องสมุดไป่ตู้
·
·-
·
+·
I
· · -UEE
· · UCC
R2
R3
·- · - + · R4
+R5 UO1
UO2
+
R6
· · -UEE
放大器中的反馈
一. 反馈的基本概念及反馈放大器的分类 二. 负反馈对放大器性能的影响 三. 负反馈放大器的分析和近似计算 四. 如何正确引入反馈 五. 负反馈放大器稳定性讨论
模拟电路反馈教案
振荡器反馈
总结词
振荡器反馈是通过引入正反馈,使电路产生振荡,常用于产生特定频率的信号。
详细描述
振荡器反馈是将输出信号的一部分反馈到输入端,与输入信号相加,形成正反 馈。正反馈使电路的增益不断增大,当达到某一阈值时,电路开始振荡,产生 特定频率的信号。
滤波器反馈
总结词
滤波器反馈是通过引入反馈网络,改变滤波器的频率响应特性,实现特定的滤波 效果。
适用场景
适用于分析具有动态特性的模拟电路,如放大器、滤波器等。
注意事项
在进行时域分析时,需要选择合适的初始条件和边界条件,以确保分 析结果的准确性和完整性。
小信号分析法
总结词
通过分析电路在小信号输入下的线性响应特性,研究电路 的线性性能。
适用场景
适用于分析具有线性特性的模拟电路,如放大器、滤波器 等。
THANKS
感谢观看
02
模拟电路反馈的应用
放大器反馈
总结词
放大器反馈是模拟电路反馈中常见的一种,通过引入负反馈 ,可以改善放大器的性能,提高稳定性、减小失真和噪声。
详细描述
放大器反馈是将输出信号的一部分或全部反馈到输入端,与 输入信号相加或相减,从而改变放大器的增益和频率响应。 负反馈可以减小放大器的增益,降低失真和噪声,提高稳定 性。
稳定性问题
总结词
模拟电路的稳定性问题通常表现为振 荡或失控,影响电路的正常运行。
详细描述
当反馈信号的相位移动超过90度时, 系统可能发生振荡。为了解决这个问 题,可以调整反馈系数,改变相位移 动,或者在系统中增加阻尼以减小振 荡幅度。
噪声问题
总结词
噪声问题通常表现为信号中的杂散成 分,影响电路的信噪比。
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基基基基
F
Io
②. 电流取样(反馈):反馈网络串接于输出回路,对
输出电流IO取样,从而稳定IO。 因此,为了稳定输出电压必须电压取样,而稳定输出
电流必须电流取样。
三. 反馈放大器的分类及判别
. Xi + ∑
.
Xi '
基基基基基
. Xo
.
A
Xf
基基基基 F
1. 根据反馈的效果划分 正反馈 : Xi′= Xi + Xf > Xi
A
Af 表示引入反馈后的反馈放大器的稳定度。 Af
显然,相对变化量越小表示放大倍数的稳定度越高。
A
由于
Af
1 AF
Af
dAf dA
A
1
A
(1 AF )2
1 A A Af A 1 AF 1 AF A 1 AF A
所以
Af 1 A Af 1 AF A
2. (1+AF)是表征负反馈强弱的参数。为此,定义反馈深度
D 1 AF 1T
其中
T AF Xo Xf Xf X i Xo X i
称为环路增益。显然T越大,回送量Xf越大,抵消输入
量越多,表明负反馈越强,因而闭环增益越小。
3. 若D>>1,即深反馈时,则
Af
Xo Xi
A 1 AF
f
Af
(
jf
)
A( jf ) 1 A( jf )F
AI
Af
(
jf
)
1
1 j
ALF fL
AIf 1 j fLf
其中
AIf
(1 AI F ) f
AI 1 AI F
f Lf
f
fL 1 AI F
可见, 负反馈使放大器的下限频率降低(1+AF)分之一。
负反馈改善放大器频率响应的示意图
可见,负反馈使非线性失真系数减小(1+AF)倍。
UCC
-
+
- + -V1
V2Io -RL
RE1 RF RE2
+
+
Uo
-
正反馈
2. 直流负反馈和交流负反馈
RB1
+
Ui -
RC1 RE2
UCC
V1
V2
RF
+
R E1
RC2 RL U-o
直流负反馈主要用于稳定工作点,只有直流负反馈 的放大器不是负反馈放大器。
3. 局部负反馈和级间负反馈
4. 根据叠加方式和取样方式的不同有四种负反馈:
其(开环)放大倍数定义为
∑
Xi -
Xi ' 基 基 基 基 基 A
基基
Xo
A
Xo
X
' i
Xf
基基基基
F
根据输出量和净输入量是电压还是电流的不同,有
Au
Uo U i
Ag
Io U i
电压放大倍数 互导放大倍数
Ag
Uo Ii
Ai
Io Ii
互阻放大倍数 电流放大倍数
2. 反馈网络
通常由性能稳定的电阻、 基 基
基基基基基
A
Xo
Xi X i Xf
Xf 基基基基
X f XoF
F
Xi X i Xf X i XoF (1 AF ) X i
闭环放大倍数(或闭环增益)为
Af
Xo Xi
A 1 AF
可见:
Af
Xo Xi
A 1 AF
1. 负反馈使放大器增益减小(1+AF)分之一。
+
Ui -
+ Ube -
V1
+
RF
V2
R E1 U- f CE RC2 RL
+
U-o
UO↑↓( ) → U↑f (↓) →Ub↓e ↑( )
UO↓↑( )
Au
Uo Ui
1(RC1 || rbe2 )
rbe1
2(Rc2 || RL)
rbe 2
反谓反馈,就是将放大器的输出量(电流或电压),
负反馈: Xi′= Xi - Xf < Xi 判别方法:瞬时极性法。
↑ ↑
XO↑→ X↑f → X'↑ i XO↑↑
XO↑→ X↑f → X'i
XO
Ube<Ui RB1
++
Ui -
RC1 RE2
UCC
-
+
V1
+- RF
R E1
RC2
V2
+
RL
+
U-o
负反馈
Ube>Ui RB1
++
Ui -
RC1 RC2
第8章 反馈
8.1 反馈的基本概念及反馈放大器的分类 8.2 负反馈对放大器性能的影响 8.3 负反馈放大器的分析和近似计算 8.4 负反馈放大器稳定性讨论
8.1 反馈的基本概念及反馈放大器的分类
一. 什么是反馈
Uo=AuUi
Ui=Ube
RB1
RC1 RE2
UCC
Ube=Ui -Uf Uf ∝Uo
作业: p296
8-2, 8-3, 8-8 , 8-9。
二. 负反馈使放大器通频带展宽
首先考察高频特性。设开环增益的高频响应具有一阶极点,
即 A ( jf ) AI
1 j f fH
因为
Af
(
jf
)
A( jf ) 1 A( jf )F
AI
1 j f
Af
(
jf
)
1
1
fH AI jf
①. 串联叠加:输入信号为电压Ui,反馈量为电压
Uf, Ui和Uf串联叠加产生控制电压Ui′。
+
U-i
+
-
Uf+U- 'i
基
基
基基 A
基
.
Xo
Ii Ii'
.
If
基基基基基 A
Xo
基基基基
F
基基基基
F
②.并联叠加:输入信号为电流Ii,反馈量为电流If, Ii和If并联叠加产生控制电流Ii′。
根据输入信号是电压还电流,只有上述两种叠加方式。
可见,负反馈放大倍数的稳定度比无反馈时放大倍数的
稳定度提高了(1+AF)倍。若满足深反馈,则
Af
A 1 AF
1 F
[例]. 某负反馈放大器,要求闭环放大倍数Af=100, 当 开 环 放 大 倍 数 A变 化 ±10%时 , Af 的 相 对 变 化 量 在 ±0.5%以内,试确定开环放大倍数A及反馈系数F。
|A(f)| AI
0.707AI
20dB/无 无 无 无
AIf
0.707AIf
无无无无无无无无无无无 无无无无无无无无无无无无
BW
-20dB/无 无 无 无
BWf
fLf
fL
fH
fHf
f
BW fH fL fH
BWf fHf fLf fHf (1 AI F ) fH (1 AI F )BW
Ii
+
Rs
If
+
-Us
RC1 RC2
UCC
- I'i V1 Rf
+
-V2 Io
Uo
RL
RE1
RE2
-
并联电流负反馈
(D)
(G)
+ _ Ui
(S) Rf
+ U_f RE
+
基基
输入①
· · +
Ui_
输入②
+
U_ f
串联负反馈
_
+
_
RS Ui
Ii If (D) (G) I'i (S)
Rf 基 基
·RS
+
··
R1
R1
R3
+
+ Ui
-
·-
·
I
· + R7 ·+
Uf R2
R4
·
· UCC ·-R5
UO1
串联电流 负反馈
·+
UO2
R6
串联电压 负反馈
· -UEE
正反馈
· R7
R1
R1
·- Ii R2IIff
·+
· + · Ui
+
-
I
· R3
+ ·-
R2
R4
·
· +·-R5
·+ R6
·
UCC
UO1 UO2
io
t -Xi
0
A+
u be
Xo -
0
t
xi
xi′
t0
t
0
Xi
+∑ -
Xi′
f
io 0
A
u be
Xf
xo
xo
Xo
00
tt
0
t
F
非线性失真系数
THD
X
2 2h
X
2 3h
X
2 nh
X 1o
X nhf X nh AFXnhf
X nhf
X nh 1 AF