电路基础与集成电子技术-7.2__反馈的组态及判断方法

第7章负反馈放大电路2010 02 7 2反馈的组态及判断方法 7 2 1反馈组态的判断7 2 2四种反馈组态的判断 第7章负反馈放大电路2010 02 反馈信号只有交流成分时为交流反馈 反馈信号只有直流成分时为直流反馈 既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈 7 2 1反馈组态的判断 第7章负反馈放大电路2010 02 7 2 1 1串联反馈和并联反馈 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 对于运算放大器来说 两个输入电极是同相输入端或反相输入端 对于晶体管放大电路来说 两个电极是输入晶体管的基极或发射极 图7 2 1并联反馈和串联反馈 此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系 此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系 第7章负反馈放大电路2010 02 对于串联反馈 在放大电路的输入端有 对于并联联反馈 在放大电路的输入端有 第7章负反馈放大电路2010 02 图中是输入信号 是反馈信号 是净输入信号 是输出信号 加入反馈以后 输入信号与反馈信号相加或相减以后 得到净输入信号 再加到放大电路的输入端 图7 1 1反馈概念方框图 负反馈 加入反馈后 净输入信号 Xi Xi 输出幅度增加 7 2 1 2正反馈和负反馈 1 正反馈和负反馈的定义 第7章负反馈放大电路2010 02 瞬时极性法就是在放大电路的输入端 假设一个输入信号对地的瞬时极性 瞬时电压增加可用 或 表示 瞬时电压下降可用 或 表示 2 正反馈和负反馈的判断法 按信号正向传输方向依次判断放大电路中相关点的瞬时极性 直至反馈网络与放大电路相连接的输出端 或放大电路中间取出反馈信号处 再沿反馈网络反向传输 判断信号的瞬时极性 直至放大电路的输入端 确定反馈信号的瞬时极性的正负 如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小 则为负反馈 反之为正反馈 正反馈和负反馈采用瞬时极性法判断 第7章负反馈放大电路2010 02 对于串联反馈而言 反馈信号与输入信号同时加在输入回路的两个电极 若反馈信号与输入信号的瞬时极性相同 则净输入减小 是负反馈 若反馈信号与输入信号瞬时极性相反 则净输入增大 是正反馈 图7 2 1正 负反馈的确定 对于并联反馈而言 反馈信号与输入信号同时加在输入回路的一个电极 若反馈信号与输入信号的瞬时极性相同 则净输入增大 是正反馈 若反馈信号与输入信号瞬时极性相反 则净输入减小 是负反馈 a 串联反馈时反馈极性的确定 b 并联反馈时反馈极性的确定 第7章负反馈放大电路2010 02 关于串联反馈 反馈信号与输入信号在输入回路是电压信号的相加或相减 比较好理解和处理 图7 2 1正 负反馈的确定 关于并联反馈 反馈信号与输入信号在输入回路是电流信号的相加或相减 因为反馈信号与输入信号加的一个电极 无法区分输入电压和反馈电压 所以根据基尔霍夫电流定理 有 可以根据反馈电流与输入电流的瞬时极性来判断净输入电流的瞬时极性 以确定是正反馈还是负反馈 a 串联反馈时反馈极性的确定 b 并联反馈时反馈极性的确定 第7章负反馈放大电路2010 02 但是 瞬时极性是按照电压设定的 判断得到反馈信号的瞬时极性也是电压的瞬时极性 要将电压的瞬时极性转换为电流的瞬时极性 才能按照并联反馈的规则去确定是正反馈还是负反馈 这方法与定义符合 但比较麻烦 图7 2 1正 负反馈的确定 a 串联反馈时反馈极性的确定 b 并联反馈时反馈极性的确定 在此简化为输入信号和反馈信号的瞬时极性相同的为正反馈 也就是说瞬时极性相同 使反馈网络两端压差减小 反馈电流减小 净输入电流增加 所以是正反馈 输入信号和反馈信号的瞬时极性相反使反馈网络两端压差增加 反馈电流加大 净输入电流减小 是负反馈 第7章负反馈放大电路2010 02 将输出信号 短路 若反馈信号为零 则为电压反馈 若反馈信号仍然存在 则为电流反馈 电压反馈 反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈 电压反馈与电流反馈的判断方法 电流反馈 反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈 7 2 1 3电压反馈和电流反馈 一般而言 如果负载RL在输出端接地 将输出信号 短路 就是将RL短路 是电压反馈 也有例外 若输出端负载RL不接地 将输出信号 短路 则为电流反馈 注意 瞬时信号的极性都是以地线决定的 这样才有可比性 且放大电路必须处于正常工作状态 因为瞬时极性法对各点瞬时极性的判断是以正常工作状态为前提的 第7章负反馈放大电路2010 02 7 2 1 4直流反馈和交流反馈 反馈信号只有交流成分时为交流反馈 反馈信号只有直流成分时为直流反馈 既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈 一般看信号传输通道中有无电容器串联其中 如果有 将阻挡直流信号的传输 只能是交流反馈 如果在信号输通道中有电容器对地并联 将短路交流信号的传输 只能是直流反馈 一般没有电容器存在是交直流反馈 第7章负反馈放大电路2010 02 7 2 2四种反馈组态的判断 7 2 2 1电压串联负反馈 图7 2 2所示电路是由运算放大器构成的一种放大电路 正向传输通道是 反向传输通道是 图7 2 2电压串联负反馈 反馈组态判断 Uo与Ui同相 U从R1对地取出反馈电压Uf 因输入和反馈信号加在运放的两个输入端 为串联反馈 输出电压对地 短路 反馈电压为0 是电压反馈 反馈电压与输入电压的瞬时极性相同 是负反馈 结论是交直流电压串联负反馈 Uf 第7章负反馈放大电路2010 02 7 2 2 2电压并联负反馈 电压并联负反馈的电路如图7 2 3所示 正向传输通路是 反向传输通路是 图7 2 3电压并联负反馈 反馈组态判断 输入信号经R1加到运放的反相输入端 输出端是反极性 使Rf两端压差加大 If加大 I i减小 是负反馈 反馈与输入信号都加在反相输入端 是并联反馈 若输出电压对地 短路 则反馈信号消失 是电压反馈 结论是电压并联负反馈 第7章负反馈放大电路2010 02 7 2 2 3电流串联负反馈 电流串联负反馈电路如图7 2 4所示 正向传输通路是 反向传输通路是 图7 2 4电压并联负反馈 反馈组态判断 设输入端的瞬时极性为 输出为 R对地取出的信号为 该信号反馈到输入端的反馈信号为 所以是串联负反馈 若将RL 短路 Uo 0 但输出端的电流不等于0 电阻R上的电压不等于0 反馈信号仍存在 所以是电流反馈 结论是电流串联负反馈 第7章负反馈放大电路2010 02 7 2 2 4电流并联负反馈 电流并联负反馈的电路如图7 2 5所示 正向传输通路是 反向传输通路是 图7 2 5电流并联负反馈 反馈组态判断 设输入信号的瞬时极性为 输出端为 反馈信号从R2上取出 使Rf两端压差加大 引起If加大 I i减小 所以是并联负反馈 第7章负反馈放大电路2010 02 例7 2 试推导图7 2 2电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数 解 图7 2 2电压串联负反馈 根据反馈基本方程式可写出电压串联负反馈的基本方程式 反馈系数 由于运放的输入电阻很大 忽略了反相输入端的电流 第7章负反馈放大电路2010 02 例7 3 试判断图7 2 6所示电路的反馈组