电工电子技术放大电路中的负反馈

1、集成运算放大器的电压传输特性集成运算放大器的电压传输特性idu_uuuid uoidRu+ u-+线性段线性段非线性段非线性段非线性段非线性段-0.10.1uouid/mv(回顾回顾) 运放的线性范围很小，作为放大器必须采取运放的线性范围很小，作为放大器必须采取措施措施使其使其满足线性放大要求。满足线性放大要求。(7)放大电路中反馈的基本概念。放大电路中反馈的基本概念。反馈放大电路的框图。反馈放大电路的框图。反馈放大电路中反馈的分类及判别方法。反馈放大电路中反馈的分类及判别方法。简介负反馈的四种组态。简介负反馈的四种组态。将放大电路输出端的信号将放大电路输出端的信号( (电压或电流电压或电流)

2、 )的的 一部分或全部通过某种电路形式引回到输入一部分或全部通过某种电路形式引回到输入 端，影响其输入量达到控制输出量的措施。端，影响其输入量达到控制输出量的措施。IcUbeIb Ic 稳定直流工作点：稳定直流工作点：RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+icubeibCeVbVe射极偏置放大电路射极偏置放大电路ebbeVVUVe=IcRE放大器放大器输出输出输入输入取取+ 加强输入信号加强输入信号取取 - 削弱输入信号削弱输入信号开环开环闭环闭环反馈电路反馈电路比较器比较器反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图：反馈框图：反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图fX

3、dXoXiX+dooXXAioFXXA开环放大倍数开环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数fidXXX差值信号差值信号ofXXF反馈系数反馈系数基本放大基本放大dooXXA反馈电路反馈电路ofXXF比较环节比较环节fidXXXfXdXoXiX+反馈的分类：反馈的分类：根据反馈取样信号根据反馈取样信号电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈根据反馈信号与输根据反馈信号与输入信号的连接方式入信号的连接方式串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈根据反馈信号性质根据反馈信号性质直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈根据反馈信号极性根据反馈信号极性负反馈负反馈正反馈正反馈负负反反馈馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电

4、压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈反馈信号的极性与输入信号的极性相反时，反馈信号的极性与输入信号的极性相反时， 即，即反馈的结果增强了原来的输入信号，使即，即反馈的结果增强了原来的输入信号，使净净输输入信号入信号X Xd dX Xi i，这种反馈称为正反馈。，这种反馈称为正反馈。反馈信号的极性与输入信号的极性相同时，反馈信号的极性与输入信号的极性相同时， 即，即反馈的结果削弱了原来的输入信号，使即，即反馈的结果削弱了原来的输入信号，使净净输入输入信号信号X Xd dX Xi i，这种反馈称为负反馈。，这种反馈称为负反馈。fidXXX+-判断正负反馈判断正负反馈

5、-瞬时极性法瞬时极性法: :首先假设输入首先假设输入信号为某一极性，一般为信号为某一极性，一般为“”，然后按照，然后按照基本放大器的性质确定输出信号的极性，再基本放大器的性质确定输出信号的极性，再由输出端通过反馈电路返回输入端，确定反由输出端通过反馈电路返回输入端，确定反馈信号的极性，最后依照上述定义作出结论。馈信号的极性，最后依照上述定义作出结论。瞬瞬 时时 极极 性性 法法负反馈负反馈正反馈正反馈ud=ui+uf,uduiud=ui-uf，udui如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反

6、馈。2. 根据反馈所根据反馈所的信号不同，可以分为的信号不同，可以分为 和和。fXdXoXiX+电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈输出输出R R L L短路时，反馈消失，即为电压反馈，反之短路时，反馈消失，即为电压反馈，反之反馈存在，即为电流反馈。反馈存在，即为电流反馈。电压、电流反馈的判别电压、电流反馈的判别- -输出短路法输出短路法：R R L L短路，不一定是对地短路。短路，不一定是对地短路。例：反馈信号与输入信号串联，称为反馈信号与输入信号串联，称为串联反馈串联反馈。其。其反馈信号与输入信号以电压形式作比较。反馈信号与输入信号以电压形式作比较。反馈信号与输入信号并联，称为反馈信号与输入信

7、号并联，称为并联反馈并联反馈。其。其反馈信号与输入信号以电流形式作比较。反馈信号与输入信号以电流形式作比较。3. 根据反馈信号在输入端与输入信号根据反馈信号在输入端与输入信号连接形式连接形式的的 不同，可以分为不同，可以分为串联反馈串联反馈和和并联反馈并联反馈。fXdXoXiX+fiduuufidiii串联反馈串联反馈difUUU串联反馈串联反馈ud=ui-uf，udui并联反馈并联反馈0idifIII并联反馈并联反馈取样判别取样判别输出短路法输出短路法反馈消失反馈消失反馈存在反馈存在电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈极性判别极性判别瞬时极性法瞬时极性法dXdX正反馈正反馈负反馈负反馈连接判别连

8、接判别并联反馈并联反馈信号、反馈信号、反馈连接法连接法并接并接串接串接串联反馈串联反馈1. 反馈电路直接从输出端引出的，反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；是电压反馈；从负载电阻从负载电阻RL的靠近的靠近“地地”端引出的，端引出的，是电流反馈；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，和反相）上的，是串联反馈是串联反馈；加在同一个输入端（同；加在同一个输入端（同相或反相）上的，相或反相）上的，是并联反馈是并联反馈； 3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反

9、馈；是负反馈；极性相反时，极性相反时，是正反馈是正反馈； 4. 对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时流之差时(极性相反时极性相反时)，是负反馈；是负反馈；否则否则(极性相同极性相同)是正是正反馈反馈1.瞬时极性法判别极性瞬时极性法判别极性0uuuuRdfoL稳定输出电压稳定输出电压2.输出短路法输出短路法3.信号、反馈的接法信号、反馈的接法A.A.oodfoUIIIU稳定输出电压稳定输出电压1.瞬时极性法判别极性瞬时极性法判别极性2.输出短路法输出短路法3.信号、反馈的接法信号、反馈的接法id = i1 if， id i10iB.B.oo

10、dfoLiuuuiR稳定输出电流稳定输出电流1.瞬时极性法判别极性瞬时极性法判别极性2.输出短路法输出短路法3.信号、反馈的接法信号、反馈的接法ou0IIIIdfo稳定输出电流稳定输出电流1.瞬时极性法判别极性瞬时极性法判别极性2.输出短路法输出短路法3.信号、反馈的接法信号、反馈的接法id = i1 if， id1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：FA1f 例例2.2.2 2.2.2 某负反馈放大器，放大倍数某负反馈放大器，放大倍数A A=10=104 4, ,反反馈系数馈系数F F=0.01=0.01，由于外部条件变化使，由于外部条件变化使A A变化了变化了10%10%，求，

11、求A Af f的相对变化量。的相对变化量。解：解：AdAAFAdA11ff%1 . 0%)10(01. 010114ffAdAAouiuo加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后ufuiudAoF+ 改善改善uoBWFABW)1 (of无负反馈无负反馈f|Au|串联负反馈串联负反馈理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串串联负反馈相当于在输入回路中串了一个电阻，故输入电阻增加。了一个电阻，故输入电阻增加。uiubeib+在同样的在同样的 ib下下，ui= ube + uf ube，所以所以 rif 提高。提高。biiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：biifiur uf+bbe

12、iu 并联负反馈并联负反馈理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。联了一条支路，故输入电阻减小。ifbbeiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：ibeifiur iiibube+ 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降

13、低2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高roesouoRLroisoioRL非线性应用：非线性应用：是指由运放组成的电路处于非线性状是指由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系态，输出与输入的关系 uo=f( ui ) 是非线性函数。是非线性函数。由运放组成的非线性电路有以下情况：由运放组成的非线性电路有以下情况：1. 电路中的运放处于非线性状态。电路中的运放处于非线性状态。+Auouid比如：比如：运放开环应用运放开环应用2.4 集成运算放大器的非线性应用集成运算放大器的非线性应用2. 电路中的运放处于线性状态，但外围电路有非电路中的运放处于线性状态，但外

14、围电路有非线性元件（二极管、三极管、稳压管等）。线性元件（二极管、三极管、稳压管等）。ui0时时：iFouRRu11ui0时时：iFFouRRRu121/uoui0传输特性传输特性+AuoR1RF1RF2Dui（2 2）运放工作在非线性区。）运放工作在非线性区。 3.3.分析运放电路的基本依据分析运放电路的基本依据（1 1）运放工作在线性区。）运放工作在线性区。 “虚短虚短”和和“虚断虚断”u u+ +- -u u- -= =u uididu u+ +u u 时，时，u uo o=+=+U Uomom u u+ +u u 时，时，u uo o= =U Uom om 虚断虚断+ + +u uo ou ui iU UR Ru uo ou ui i0 0+ +U Uomom- -U UomomU UR R当当u ui i U UR R时时 , , u uo o = - = -U Uomom 1 1、 单门限比较器单门限比较器2.4.1 2.4.1 单门限单门