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文档简介
第17章电子电路中的反馈第17章电子电路中的反馈本章内容17.1反馈的基本概念17.2放大电路中的负反馈17.3振荡电路中的正反馈本章内容17.1反馈的基本概念17.2放大电路中的本章要求1.了解反馈的概念。2.掌握反馈的判别方法、负反馈对放大电路的影响。2.了解正弦波振荡电路自激振荡的条件。3.了解LC振荡电路和RC振荡电路的工作原理。本章要求1.了解反馈的概念。§17.1
反馈的基本概念一、反馈的概念1、反馈:将放大电路输出信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路回送到输入端。2、反馈放大电路的方框图输出信号输入信号反馈信号净输入信号反馈电路F基本放大电路Ao–+比较器§17.1反馈的基本概念一、反馈的概念1、反馈:将放大电⑴开环放大倍数AO反馈电路F基本放大电路Ao–+⑵闭环放大倍数Af⑷比较环节⑶反馈系数§17.1
反馈的基本概念一、反馈的概念⑴开环放大倍数AO反馈基本放大–+⑵闭环放大倍数Af⑷比较环二、负反馈与正反馈1、负反馈与正反馈引入正反馈的目的:使电路振荡,产生波形负反馈:反馈削弱净输入信号,使放大倍数降低。在放大电路中,若出现正反馈将使放大器产生自激振荡,使放大器不能正常工作。正反馈:反馈信号增强净输入信号,使放大倍数提高。引入负反馈的目的:改善放大电路的性能§17.1
反馈的基本概念二、负反馈与正反馈1、负反馈与正反馈引入正反馈的目的:使电路2、直流反馈和交流反馈直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈电路只能传递直流信号。交流反馈:反馈只对交流分量起作用,反馈电路只能传递交流信号。引入交流负反馈的目的:改善放大电路的性能引入直流负反馈的目的:稳定静态工作点§17.1
反馈的基本概念二、负反馈与正反馈2、直流反馈和交流反馈直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈一、反馈的分类1、串联反馈和并联反馈并联反馈的作用:减小放大电路的输入电阻串联反馈的作用:增大输入电阻串联反馈:反馈信号与输入信号串联,即反馈信号与输入信号以电压形式作比较。并联反馈:反馈信号与输入信号并联,即反馈信号与输入信号以电流形式作比较。§17.2
放大电路中的负反馈一、反馈的分类1、串联反馈和并联反馈并联反馈的作用:减小放大一、反馈的分类2、电压反馈和电流反馈
电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。
电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。电压反馈:反馈信号取自输出电压。电流反馈:反馈信号取自输出电流。§17.2
放大电路中的负反馈一、反馈的分类2、电压反馈和电流反馈电流负反馈电压负一、反馈的分类负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点反馈正反馈振荡器—产生信号§17.2
放大电路中的负反馈一、反馈的分类负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈的判别步骤⑶判别是否负反馈?⑵判别是交流反馈还是直流反馈?⑷是负反馈!判断是何种类型的负反馈?⑴找出反馈网络(一般是电阻、电容)。二、反馈的判别§17.2
放大电路中的负反馈反馈的判别步骤⑶判别是否负反馈?⑵判别是交流反馈还是直流反馈二、反馈的判别1、找出反馈网络⑴连接在输入与输出之间的元件。⑵为输入回路与输出回路所共有的元件。RE为输入、输出共有所以RE是反馈元件。例1:RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–uoRFuiR2R1++––++–RF连接输入输出之间。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别1、找出反馈网络⑴连接在输入与输出之间的元件。二、反馈的判别2、交、直流反馈的判别RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–uoRFuiR2R1++––++–RF是交、直流反馈。交、直流信号均可通过RE,所以RE引入的是交、直流反馈。如有旁路电容,RE中仅有直流信号通过,这时RE引入的则是直流反馈。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别2、交、直流反馈的判别RB1RCC1C2RB2二、反馈的判别3、反馈类型—串并联的判别+uf–RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–ube+–串并联反馈判别:令ui=0(对地短路)若反馈信号不能再影响放大器输入,则是并联反馈;若不清楚则是串联反馈。ui
=0对地短路反馈信号uf仍存在,对ube仍有影响—RE是串联反馈。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别3、反馈类型—串并联的判别+uf–RB1RC二、反馈的判别4、反馈类型—电压、电流判别RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–+uf–电压电流反馈的判别:令RL=0(输出对地短路)若反馈信号取不到(uf=0),则是电压反馈;若不清楚则是电流反馈。输出端对地短路反馈信号uf≠0RE是电流反馈。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别4、反馈类型—电压、电流判别RB1RCC1C2二、反馈的判别5、正、负反馈的判别—瞬时极性法RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–+uf–设ui瞬时增加→uo变化→uf变化→净输入的变化:若净输入增大则为正反馈,若净输入减小则为负反馈。设基极瞬时极性为正,集电极与基极相反、发射极(接有RE)与基极相同的原则,标出相关各点的瞬时极性。-ube=Vb-Ve负反馈§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别5、正、负反馈的判别—瞬时极性法RB1RCC1RF连接在输入与输出之间,所以RF是反馈元件。②判别交、直流反馈交、直流信号均可通过RF,所以
RF引入的是交、直流反馈。例2:①判别反馈元件+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo二、反馈的判别§17.2
放大电路中的负反馈RF连接在输入②判别交、直流反馈交、直流信号均可通过RF,④判断反馈类型—电压、电流反馈例2:③判断反馈类型+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo二、反馈的判别令ui=0(对地短路)令RL=0(输出对地短路)反馈信号不能送入放大器-并联反馈。反馈信号取不到是--电压反馈§17.2
放大电路中的负反馈④判断反馈类型—电压、电流反馈例2:③判断反馈类型+UCCR例2:⑤判断正、负反馈+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo二、反馈的判别--VbVCVRF右VRF左负反馈§17.2
放大电路中的负反馈例2:⑤判断正、负反馈+UCCRCC1RF++––RS+–C三、负反馈对放大电路性能的改善反馈电路F基本放大电路Ao–+§17.2
放大电路中的负反馈三、负反馈对放大电路性能的改善反馈基本放大–+§17.2三、负反馈对放大电路性能的改善1.提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍,其稳定性提高1+|AF|倍。若|AF|>>1,称为深度负反馈,此时:在深度负反馈的情况下,闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。§17.2
放大电路中的负反馈三、负反馈对放大电路性能的改善1.提高放大倍数的稳定性引入负例:|A|=300,|F|=0.01。三、负反馈对放大电路性能的改善1.提高放大倍数的稳定性§17.2
放大电路中的负反馈例:|A|=300,|F|=0.01。三、负反馈对放大电路性2.
改善波形失真Auiuf加反馈后uo大略小略大略小略大负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真,因此只能减小失真,而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波三、负反馈对放大电路性能的改善uiud§17.2
放大电路中的负反馈2.改善波形失真Auiuf加反馈后uo大略小略大略小略大3.展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反馈BWfBWf|Au|O三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈3.展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反uiubeib++––4.
对输入电阻的影响在同样的
ib下,ui=ube+uf
>ube,所以
rif
提高。⑴串联负反馈无负反馈时:有负反馈时:uf+–使电路的输入电阻提高三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈uiubeib++––4.对输入电阻的影响在同样的ib下if无负反馈时:有负反馈时:在同样的ube下,ii
=ib+if>ib,所以rif
降低。⑵并联负反馈使电路的输入电阻降低iiibube+–4.
对输入电阻的影响三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈if无负反馈时:有负反馈时:在同样的ube下,ii=ib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。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。⑴电压负反馈使电路的输出电阻降低⑵电流负反馈使电路的输出电阻提高5.对输出电阻的影响三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈电压负反馈具有稳定输出电压的作用,电流负反馈具有稳定一、自激振荡
放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。u§17.3振荡电路中的正反馈1.自激振荡现象一、自激振荡放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频2.自激振荡的条件⑴幅度条件:⑵相位条件:n是整数相位条件:意味着振荡电路必须是正反馈。自激振荡的条件§17.3振荡电路中的正反馈一、自激振荡幅度条件:表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够的反馈量。2.自激振荡的条件⑴幅度条件:⑵相位条件:n是整数相位条件3.起振及稳幅振荡的过程起振时要求AuF
>
1,使输出电压的幅度不断增大,逐渐使Uo
增大到稳定要求值B
。稳定振荡时Uo
=B,要求AuF
=
1,使输出电压的幅度得以稳定。从AuF
>
1到AuF
=
1,就是自激振荡建立的过程。起始信号的产生:在电源接通时,会在电路中激起一个微小的含有一系列频率的非正弦扰动信号。§17.3振荡电路中的正反馈一、自激振荡3.起振及稳幅振荡的过程起振时要求AuF>1,4.正弦波振荡电路的组成⑴放大电路:
放大信号⑵反馈网络:
必须是正反馈,反馈信号即是放大电
路的输入信号。⑶选频网络:
保证输出为单一频率的正弦波即使电路
只在某一特定频率下满足自激振荡条件。⑷稳幅环节:
使电路能从AuF
>1,过渡到
AuF
=1,从而达到稳幅振荡。§17.3振荡电路中的正反馈一、自激振荡4.正弦波振荡电路的组成⑴放大电路:放大信号⑵反馈网二、RC振荡电路RC选频网络正反馈网络同相比例电路放大信号用正反馈信号uf作为输入信号选出单一频率的信号1.电路结构uf–+§17.3振荡电路中的正反馈
RRFR1
C
RC++∞–uO
–+二、RC振荡电路RC选频网络同相比例电路放大信号用正二、RC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈2.RC串并联选频网络的选频特性传输系数:式中
:分析可知:当=o时,最大,且u2与u1同相,即网络具有选频特性,fo决定于RC。RCRC+–+–二、RC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈2.RC串并u1u2u2与u1波形相频特性(f)fo幅频特性ffo13§17.3振荡电路中的正反馈2.RC串并联选频网络的选频特性u1u2u2与u1波形相频特性(f)fo幅频特性ff3.工作原理输出电压
uo经正反馈(兼选频)网络分压后,取uf
作为同相比例电路的输入信号ui
。
⑴起振过程§17.3振荡电路中的正反馈二、RC振荡电路3.工作原理输出电压uo经正反馈(兼选频)网络分⑵稳定振荡在f
0处f
=
0,所以振荡频率f
0=12RC。改变R、C可改变振荡频率(一般在200KHz以下)。⑶振荡频率§17.3振荡电路中的正反馈3.工作原理二、RC振荡电路振荡频率由相位平衡条件(
=
0)决定。⑵稳定振荡在f0处f=0,所以振荡频率f振荡频率的调整--改变开关位置§17.3振荡电路中的正反馈⑶振荡频率3.工作原理二、RC振荡电路++∞RFR
CC–uO
–+SSR1R2R3R3R2R1改变选频网络的R实现频率粗调。改变C的大小可实现频率细调。振荡频率的调整§17.3振荡电路中的正反馈⑶振荡频率3.工⑷起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件AuF
=1,|F|=1/3,则起振条件AuF
>1,因为|F|=1/3,则一般应选取RF
略大2R1。§17.3振荡电路中的正反馈3.工作原理二、RC振荡电路⑷起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件AuF=1,|带稳幅环节的电路IDUD振荡幅度较小时正向电阻大振荡幅度较大时正向电阻小利用D的非线性自动稳幅。稳幅环节§17.3振荡电路中的正反馈⑷起振及稳定振荡的条件
R++∞RF2R1
C
RC–uO
–+D1D2RF1二、RC振荡电路带稳幅环节的电路IDUD振荡幅度较小振荡幅度较大利用D的非线带稳幅环节的电路§17.3振荡电路中的正反馈⑷起振及稳定振荡的条件
R++∞RF2R1
C
RC–uO
–+D1D2RF1随着振幅的增大,D导通,其正向电阻逐渐减小,直到RF=2R1,振荡稳定。在起振之初,由于uo幅值很小,尚不足以使二极管导通,正向二极管近于开路此时RF=RF1+RF2
>2R1。二、RC振荡电路带稳幅环节的电路§17.3振荡电路中的正反馈⑷起振及稳定振三、LC振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成,可以产生高频振荡(几百千赫以上,能达及十兆)。§17.3振荡电路中的正反馈LC振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路和三点式LC振荡电路三、LC振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈1、变压器反馈式LC振荡电路
⑴电路结构正反馈⑵振荡频率放大电路选频电路反馈网络即LC并联电路的谐振频率--uf+–LC+UCCRLC1RB1RB2RECE三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈1、变压器反三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈例1:判断下图电路能否产生自激振荡。正反馈+UCCRCC1RB1RB2RECELCC2---注意:用瞬时极性法判断反馈的极性时,耦合电容、旁路电容两端的极性相同,属于选频网络的电容,其两端的极性相反。三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈例1:判断下2、三点式
LC
振荡电路⑴电感三点式振荡电路正反馈放大电路选频电路反馈网络振荡频率通常改变C来调节振荡频率反馈电压取自L2振荡频率一般在几十MHz以下。§17.3振荡电路中的正反馈三、LC振荡电路---+UCCRCC1RB1RB2RECEL1CC2L22、三点式LC振荡电路⑴电感三点式振荡电路正反馈放大电路2、三点式
LC
振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈三、LC振荡电路⑵电容三点式振荡电路正反馈放大电路选频电路反馈网络振荡频率反馈电压取自C2---振荡频率可达100MHz以上。+UCCRCC1RB1RB2RECEC1LC2C22、三点式LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈三、3、LC
振荡电路应用举例§17.3振荡电路中的正反馈三、LC振荡电路例:半导体接近开关3、LC振荡电路应用举例§17.3振荡电路中的正反馈三、3、LC
振荡电路应用举例§17.3振荡电路中的正反馈三、LC振荡电路半导体接近开关是一种无触点开关,具有反映速度快、定位准确、寿命长等优点。半导体接近开关在行程控制、定位控制、自动计数以及各种报警电路中得到广泛应用。L2L3L1移动的金属体感应头①半导体接近开关简介②感应头接近开关的核心部分:L1、L2及L3绕在右图所示的的磁芯上(又称感应头)3、LC振荡电路应用举例§17.3振荡电路中的正反馈三、LC振荡器开关电路输出器③半导体接近开关电路原理图§17.3振荡电路中的正反馈3、LC
振荡电路应用举例L2C2+12VT1R1R2R3C3C1L1R4L3T2T3KAR5R6R8R7C2D1D2三、LC振荡电路LC振荡器开关电路输出器③半导体接近开关电路原理图§17.3④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1R1R2R3C3C1L1R4L3T2T3KAR5R6R8R7C2D1D2三、LC振荡电路●当无某金属体接近感应头时,维持振荡,使L3
上输出交流电压。使T2饱和导通,T3截止,继电器KA断电,常开触点断开、常闭触点闭合。④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1R1R2R3C3C1L1R4L3T2T3KAR5R6R8R7C2D1D2三、LC振荡电路●当有金属体接近感应头时,金属体内感应出涡流,涡流的消磁作用破坏了线圈之间的磁耦合,使L1上的反馈电压显著降低,破坏了自激振荡的幅值条件,振荡停止。使L3上电压下降到0。④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1R1R2R3C3C1L1R4L3T2T3KAR5R6R8R7C2D1D2三、LC振荡电路●接近感应头金属体感应出涡流使振荡器停振,使
L3上输出交流电压为零。导致T2截止,T3饱和,继电器KA通电。常开触点闭合、常闭触点断开。④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1R1R2R3C3C1L1R4L3T2T3KAR5R6R8R7C2D1D2三、LC振荡电路●停振时T2截止,T2的集电极电压通过R4反馈到
T1的发射极上,使发射极电位提高,保证振荡电路迅速而可靠的停振。④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1R1R2R3C3C1L1R4L3T2T3KAR5R6R8R7C2D1D2三、LC振荡电路●在被测金属物体离开感应头时,UCE2≈0,R4上无
反馈电压,使振荡电路迅速恢复振荡。④工作原理§17.3振荡电路中的正反馈L2C2+12VT1本章作业P144:17.2.1
17.3.1本章作业P144:17.2.117.3.1第17章电子电路中的反馈第17章电子电路中的反馈本章内容17.1反馈的基本概念17.2放大电路中的负反馈17.3振荡电路中的正反馈本章内容17.1反馈的基本概念17.2放大电路中的本章要求1.了解反馈的概念。2.掌握反馈的判别方法、负反馈对放大电路的影响。2.了解正弦波振荡电路自激振荡的条件。3.了解LC振荡电路和RC振荡电路的工作原理。本章要求1.了解反馈的概念。§17.1
反馈的基本概念一、反馈的概念1、反馈:将放大电路输出信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路回送到输入端。2、反馈放大电路的方框图输出信号输入信号反馈信号净输入信号反馈电路F基本放大电路Ao–+比较器§17.1反馈的基本概念一、反馈的概念1、反馈:将放大电⑴开环放大倍数AO反馈电路F基本放大电路Ao–+⑵闭环放大倍数Af⑷比较环节⑶反馈系数§17.1
反馈的基本概念一、反馈的概念⑴开环放大倍数AO反馈基本放大–+⑵闭环放大倍数Af⑷比较环二、负反馈与正反馈1、负反馈与正反馈引入正反馈的目的:使电路振荡,产生波形负反馈:反馈削弱净输入信号,使放大倍数降低。在放大电路中,若出现正反馈将使放大器产生自激振荡,使放大器不能正常工作。正反馈:反馈信号增强净输入信号,使放大倍数提高。引入负反馈的目的:改善放大电路的性能§17.1
反馈的基本概念二、负反馈与正反馈1、负反馈与正反馈引入正反馈的目的:使电路2、直流反馈和交流反馈直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈电路只能传递直流信号。交流反馈:反馈只对交流分量起作用,反馈电路只能传递交流信号。引入交流负反馈的目的:改善放大电路的性能引入直流负反馈的目的:稳定静态工作点§17.1
反馈的基本概念二、负反馈与正反馈2、直流反馈和交流反馈直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈一、反馈的分类1、串联反馈和并联反馈并联反馈的作用:减小放大电路的输入电阻串联反馈的作用:增大输入电阻串联反馈:反馈信号与输入信号串联,即反馈信号与输入信号以电压形式作比较。并联反馈:反馈信号与输入信号并联,即反馈信号与输入信号以电流形式作比较。§17.2
放大电路中的负反馈一、反馈的分类1、串联反馈和并联反馈并联反馈的作用:减小放大一、反馈的分类2、电压反馈和电流反馈
电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。
电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。电压反馈:反馈信号取自输出电压。电流反馈:反馈信号取自输出电流。§17.2
放大电路中的负反馈一、反馈的分类2、电压反馈和电流反馈电流负反馈电压负一、反馈的分类负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点反馈正反馈振荡器—产生信号§17.2
放大电路中的负反馈一、反馈的分类负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈的判别步骤⑶判别是否负反馈?⑵判别是交流反馈还是直流反馈?⑷是负反馈!判断是何种类型的负反馈?⑴找出反馈网络(一般是电阻、电容)。二、反馈的判别§17.2
放大电路中的负反馈反馈的判别步骤⑶判别是否负反馈?⑵判别是交流反馈还是直流反馈二、反馈的判别1、找出反馈网络⑴连接在输入与输出之间的元件。⑵为输入回路与输出回路所共有的元件。RE为输入、输出共有所以RE是反馈元件。例1:RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–uoRFuiR2R1++––++–RF连接输入输出之间。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别1、找出反馈网络⑴连接在输入与输出之间的元件。二、反馈的判别2、交、直流反馈的判别RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–uoRFuiR2R1++––++–RF是交、直流反馈。交、直流信号均可通过RE,所以RE引入的是交、直流反馈。如有旁路电容,RE中仅有直流信号通过,这时RE引入的则是直流反馈。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别2、交、直流反馈的判别RB1RCC1C2RB2二、反馈的判别3、反馈类型—串并联的判别+uf–RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–ube+–串并联反馈判别:令ui=0(对地短路)若反馈信号不能再影响放大器输入,则是并联反馈;若不清楚则是串联反馈。ui
=0对地短路反馈信号uf仍存在,对ube仍有影响—RE是串联反馈。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别3、反馈类型—串并联的判别+uf–RB1RC二、反馈的判别4、反馈类型—电压、电流判别RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–+uf–电压电流反馈的判别:令RL=0(输出对地短路)若反馈信号取不到(uf=0),则是电压反馈;若不清楚则是电流反馈。输出端对地短路反馈信号uf≠0RE是电流反馈。§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别4、反馈类型—电压、电流判别RB1RCC1C2二、反馈的判别5、正、负反馈的判别—瞬时极性法RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–+uf–设ui瞬时增加→uo变化→uf变化→净输入的变化:若净输入增大则为正反馈,若净输入减小则为负反馈。设基极瞬时极性为正,集电极与基极相反、发射极(接有RE)与基极相同的原则,标出相关各点的瞬时极性。-ube=Vb-Ve负反馈§17.2
放大电路中的负反馈二、反馈的判别5、正、负反馈的判别—瞬时极性法RB1RCC1RF连接在输入与输出之间,所以RF是反馈元件。②判别交、直流反馈交、直流信号均可通过RF,所以
RF引入的是交、直流反馈。例2:①判别反馈元件+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo二、反馈的判别§17.2
放大电路中的负反馈RF连接在输入②判别交、直流反馈交、直流信号均可通过RF,④判断反馈类型—电压、电流反馈例2:③判断反馈类型+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo二、反馈的判别令ui=0(对地短路)令RL=0(输出对地短路)反馈信号不能送入放大器-并联反馈。反馈信号取不到是--电压反馈§17.2
放大电路中的负反馈④判断反馈类型—电压、电流反馈例2:③判断反馈类型+UCCR例2:⑤判断正、负反馈+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuo二、反馈的判别--VbVCVRF右VRF左负反馈§17.2
放大电路中的负反馈例2:⑤判断正、负反馈+UCCRCC1RF++––RS+–C三、负反馈对放大电路性能的改善反馈电路F基本放大电路Ao–+§17.2
放大电路中的负反馈三、负反馈对放大电路性能的改善反馈基本放大–+§17.2三、负反馈对放大电路性能的改善1.提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍,其稳定性提高1+|AF|倍。若|AF|>>1,称为深度负反馈,此时:在深度负反馈的情况下,闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。§17.2
放大电路中的负反馈三、负反馈对放大电路性能的改善1.提高放大倍数的稳定性引入负例:|A|=300,|F|=0.01。三、负反馈对放大电路性能的改善1.提高放大倍数的稳定性§17.2
放大电路中的负反馈例:|A|=300,|F|=0.01。三、负反馈对放大电路性2.
改善波形失真Auiuf加反馈后uo大略小略大略小略大负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真,因此只能减小失真,而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波三、负反馈对放大电路性能的改善uiud§17.2
放大电路中的负反馈2.改善波形失真Auiuf加反馈后uo大略小略大略小略大3.展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反馈BWfBWf|Au|O三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈3.展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反uiubeib++––4.
对输入电阻的影响在同样的
ib下,ui=ube+uf
>ube,所以
rif
提高。⑴串联负反馈无负反馈时:有负反馈时:uf+–使电路的输入电阻提高三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈uiubeib++––4.对输入电阻的影响在同样的ib下if无负反馈时:有负反馈时:在同样的ube下,ii
=ib+if>ib,所以rif
降低。⑵并联负反馈使电路的输入电阻降低iiibube+–4.
对输入电阻的影响三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈if无负反馈时:有负反馈时:在同样的ube下,ii=ib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。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。⑴电压负反馈使电路的输出电阻降低⑵电流负反馈使电路的输出电阻提高5.对输出电阻的影响三、负反馈对放大电路性能的改善§17.2
放大电路中的负反馈电压负反馈具有稳定输出电压的作用,电流负反馈具有稳定一、自激振荡
放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。u§17.3振荡电路中的正反馈1.自激振荡现象一、自激振荡放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频2.自激振荡的条件⑴幅度条件:⑵相位条件:n是整数相位条件:意味着振荡电路必须是正反馈。自激振荡的条件§17.3振荡电路中的正反馈一、自激振荡幅度条件:表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够的反馈量。2.自激振荡的条件⑴幅度条件:⑵相位条件:n是整数相位条件3.起振及稳幅振荡的过程起振时要求AuF
>
1,使输出电压的幅度不断增大,逐渐使Uo
增大到稳定要求值B
。稳定振荡时Uo
=B,要求AuF
=
1,使输出电压的幅度得以稳定。从AuF
>
1到AuF
=
1,就是自激振荡建立的过程。起始信号的产生:在电源接通时,会在电路中激起一个微小的含有一系列频率的非正弦扰动信号。§17.3振荡电路中的正反馈一、自激振荡3.起振及稳幅振荡的过程起振时要求AuF>1,4.正弦波振荡电路的组成⑴放大电路:
放大信号⑵反馈网络:
必须是正反馈,反馈信号即是放大电
路的输入信号。⑶选频网络:
保证输出为单一频率的正弦波即使电路
只在某一特定频率下满足自激振荡条件。⑷稳幅环节:
使电路能从AuF
>1,过渡到
AuF
=1,从而达到稳幅振荡。§17.3振荡电路中的正反馈一、自激振荡4.正弦波振荡电路的组成⑴放大电路:放大信号⑵反馈网二、RC振荡电路RC选频网络正反馈网络同相比例电路放大信号用正反馈信号uf作为输入信号选出单一频率的信号1.电路结构uf–+§17.3振荡电路中的正反馈
RRFR1
C
RC++∞–uO
–+二、RC振荡电路RC选频网络同相比例电路放大信号用正二、RC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈2.RC串并联选频网络的选频特性传输系数:式中
:分析可知:当=o时,最大,且u2与u1同相,即网络具有选频特性,fo决定于RC。RCRC+–+–二、RC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈2.RC串并u1u2u2与u1波形相频特性(f)fo幅频特性ffo13§17.3振荡电路中的正反馈2.RC串并联选频网络的选频特性u1u2u2与u1波形相频特性(f)fo幅频特性ff3.工作原理输出电压
uo经正反馈(兼选频)网络分压后,取uf
作为同相比例电路的输入信号ui
。
⑴起振过程§17.3振荡电路中的正反馈二、RC振荡电路3.工作原理输出电压uo经正反馈(兼选频)网络分⑵稳定振荡在f
0处f
=
0,所以振荡频率f
0=12RC。改变R、C可改变振荡频率(一般在200KHz以下)。⑶振荡频率§17.3振荡电路中的正反馈3.工作原理二、RC振荡电路振荡频率由相位平衡条件(
=
0)决定。⑵稳定振荡在f0处f=0,所以振荡频率f振荡频率的调整--改变开关位置§17.3振荡电路中的正反馈⑶振荡频率3.工作原理二、RC振荡电路++∞RFR
CC–uO
–+SSR1R2R3R3R2R1改变选频网络的R实现频率粗调。改变C的大小可实现频率细调。振荡频率的调整§17.3振荡电路中的正反馈⑶振荡频率3.工⑷起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件AuF
=1,|F|=1/3,则起振条件AuF
>1,因为|F|=1/3,则一般应选取RF
略大2R1。§17.3振荡电路中的正反馈3.工作原理二、RC振荡电路⑷起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件AuF=1,|带稳幅环节的电路IDUD振荡幅度较小时正向电阻大振荡幅度较大时正向电阻小利用D的非线性自动稳幅。稳幅环节§17.3振荡电路中的正反馈⑷起振及稳定振荡的条件
R++∞RF2R1
C
RC–uO
–+D1D2RF1二、RC振荡电路带稳幅环节的电路IDUD振荡幅度较小振荡幅度较大利用D的非线带稳幅环节的电路§17.3振荡电路中的正反馈⑷起振及稳定振荡的条件
R++∞RF2R1
C
RC–uO
–+D1D2RF1随着振幅的增大,D导通,其正向电阻逐渐减小,直到RF=2R1,振荡稳定。在起振之初,由于uo幅值很小,尚不足以使二极管导通,正向二极管近于开路此时RF=RF1+RF2
>2R1。二、RC振荡电路带稳幅环节的电路§17.3振荡电路中的正反馈⑷起振及稳定振三、LC振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成,可以产生高频振荡(几百千赫以上,能达及十兆)。§17.3振荡电路中的正反馈LC振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路和三点式LC振荡电路三、LC振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈1、变压器反馈式LC振荡电路
⑴电路结构正反馈⑵振荡频率放大电路选频电路反馈网络即LC并联电路的谐振频率--uf+–LC+UCCRLC1RB1RB2RECE三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈1、变压器反三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈例1:判断下图电路能否产生自激振荡。正反馈+UCCRCC1RB1RB2RECELCC2---注意:用瞬时极性法判断反馈的极性时,耦合电容、旁路电容两端的极性相同,属于选频网络的电容,其两端的极性相反。三、LC振荡电路§17.3振荡电路中的正反馈例1:判断下2、三点式
LC
振荡电路⑴电感三点式振荡电路正反馈放大电路选频电路反馈网络振荡频率通常改变C来调节振荡频率反馈电压取自L2振荡频率一般在几十MHz以下。§17.3振荡电路中的正反馈三、LC振荡电路---+UCCRCC1RB1RB2RECEL1CC2L22、三
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