第7章 电子电路中的反馈

第17章电子电路中的反响17.1反响的根本概念17.2放大电路中的负反响☆☆17.3振荡电路中的正反响了解电子电路中反响的概念。掌握放大电路中的负反响判别方法以及多级放大电路反响判别方法。了解负反响对放大电路任务性能的影响。了解振荡电路任务原理：自激振荡的条件，RC正弦波振荡电路。本章要求第17章电子电路中的反响17.1反响的根本概念反响：凡是将电子电路〔或某个系统〕输出端的信号〔电压或电流〕的一部分或全部经过反响电路引回到输入端，就称为反响。17.1.1负反响与正反响AFAΣXIXoXIXoXDXF不带反响带有反响负反响：假设引回的反响信号与输入信号比较使净输入信号减小、因此输出信号也减小的，那么称这种反响为负反响。正反响：假设反响信号使净输入信号增大、因此输出信号也增大的，那么称这种反响为正反响。可见电路引入负反响后，其放大倍数要降低；反之，电路中引入正反响后，其放大倍数会升高。瞬时极性法是判别电路中负反响与正反响的根本方法。17.1.2负反响与正反响的判别方法uoRFuiR2R1++––++

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uoRFuiR2R1++––++

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总结：对单级运算放大器电路而言，凡是反响电路从输出端引回到反相输入端的为负反响。假设反响电路引回到同相输入端的那么为正反响。1.串联电压负反响+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++

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+–RL设输入电压ui为正，差值电压ud=ui–uf各电压的实践方向如图uf减弱了净输入电压(差值电压)——负反响反响电压取自输出电压——电压反响反响信号与输入信号在输入端以电压的方式比较——串联反响特点：输入电阻高、输出电阻低

17.2运算放大器电路中的负反响2.并联电压负反响i1ifiduoRFuiR2R1++––++

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RL－

设输入电压ui为正，差值电流id=i1–if各电流的实践方向如图if减弱了净输入电流(差值电流)——负反响反响电流取自输出电压——电压反响反响信号与输入信号在输入端以电流的方式比较——并联反响特点：输入电阻低、输出电阻低3.串联电流负反响uouiR2RL+–++

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ioR+–uf–+ud设输入电压ui为正，差值电压ud=ui–uf各电压的实践方向如图uf减弱了净输入电压(差值电压)——负反响反响电压取自输出电流——电流反响反响信号与输入信号在输入端以电压的方式比较——串联反响

uf=Rio特点：输出电流io与负载电阻RL无关——同相输入恒流源电路或电压-电流变换电路4.并联电流负反响RFR1uiR2RL+–++

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ioRi1ifid设输入电压ui为正，差值电流id=i1–if各电流的实践方向如图if减弱了净输入电流(差值电流)——负反响反响电流取自输出电流——电流反响反响信号与输入信号在输入端以电流的方式比较——并联反响－

4.并联电流负反响RFR1uiR2RL+–++

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ioRi1ifid设输入电压ui为正，差值电流id=i1–if各电流的实践方向如图if减弱了净输入电流(差值电流)——负反响反响电流取自输出电流——电流反响－

特点：输出电流io与负载电阻RL无关——反相输入恒流源电路运算放大器电路反响类型的判别方法：☆1.反响电路直接从输出端引出的，是电压反响；从负载电阻RL的接近“地〞端引出的，是电流反响；2.输入信号和反响信号分别加在两个输入端〔同相和反相〕上的，是串联反响；加在同一个输入端〔同相或反相〕上的，是并联反响；3.对串联反响，输入信号和反响信号的极性一样时，是负反响；极性相反时，是正反响；4.对并联反响，净输入电流等于输入电流和反响电流之差时，是负反响；否那么是正反响。。P例17.2.1：试判别以下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反响电路。uf+–uo1uiR+–++

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uo++

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RLA1A2解：因反响电路直接从运算放大器A2的输出端引出，所以是电压反响；因输入信号和反响信号分别加在反相输入端和同相输入端上，所以是串联反响；因输入信号和反响信号的极性一样，所以是负反响。－

－

串联电压负反响先在图中标出各点的瞬时极性及反响信号；P例17.2.1：试判别以下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反响电路。解：因反响电路是从运算放大器A2的负载电阻RL的接近“地〞端引出的，所以是电流反响；因输入信号和反响信号均加在同相输入端上，所以是并联反响;因净输入电流id等于输入电流和反响电流之差，所以是负反响。

－

并联电流负反响uo1uiR++

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uo++

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RLA1A2

i1ifid17.2.2负反响对放大电路任务性能的影响1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路输入电阻的影响6.对放大电路输出电阻的影响负反响对放大器性能的影响电压放大倍数被降低电路参与负反响，使净输入信号减小，等于减弱了输入信号，使得放大倍数减小。电压放大倍数降低分析开环放大倍数：反响系数：闭环放大倍数:AFAΣXIXoXIXoXDXF不带反响带有反响反响深度正反响负反响深度负反响当A很大时,负反响放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反响网络有关。

添加放大倍数的稳定性电路参与负反响，放大倍数被降低的同时，也使由于温度、负载、元器件等条件变化而引起的放大倍数的变化大大减小，放大倍数的稳定性得到提高。P例题17.2.2

减小非线性失真电路参与负反响，使净输入信号减小，iC减小，改善了非线性失真。放大电路反响电路

串联负反响添加输入电阻，并联负反响减小输入电阻。电压反响能稳定输出电压，减小输出电阻；电流反响能稳定输出电流，添加输出电阻。参与负反响的电路，以降低放大倍数为代价，换来了放大器诸多方面性能的改善。

扩展通频带|A|fBOBF电路参与负反响，通频带由BO加宽到BF。、|Af|O练习与思索题：P14417.2.117.2.217.2.317.2.417.2.517.2.6正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。17.3.1自激振荡常用的正弦波振荡器LC振荡电路:输出功率大、频率高。RC振荡电路:输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。运用：无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。17.3振荡电路中的正反响1Su1.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景象。开关合在“1〞为无反响放大电路。21Su开关合在“2〞为有反响放大电路，开关合在“2〞时,，去掉ui仍有稳定的输出。反响信号替代了放大电路的输入信号。自激振荡形状22.自激振荡的条件(1)幅度条件：(2)相位条件：n是整数相位条件意味着振荡电路必需是正反响；幅度条件阐明反响放大器要产生自激振荡，还必需有足够的反响量(可以经过调整放大倍数A或反响系数F到达)。自激振荡的条件3.起振及稳幅振荡的过程设：Uo是振荡电路输出电压的幅度，B是要求到达的输出电压幅度。起振时Uo0，到达稳定振荡时Uo=B。起振过程中Uo<B，要求AuF>1，稳定振荡时Uo=B，要求AuF=1，从AuF>1到AuF=1，就是自激振荡建立的过程。可使输出电压的幅度不断增大。使输出电压的幅度得以稳定。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扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量。起振过程电路接通电源输入端产生微小的电压变化量产生正反响满足相位平衡条件的频率的信号输出信号被放大电路开场振荡稳幅振荡4.正弦波振荡电路的组成(1)放大电路:放大信号(2)反响网络:必需是正反响，反响信号即是

放大电路的输入信号(3)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(4)稳幅环节:使电路能从AuF>1，过渡到

AuF=1，从而到达稳幅振荡。17.3.2RC振荡电路RC选频网络正反响网络同相比例电路放大信号用正反响信号uf作为输入信号选出单一频率的信号1.电路构造uf–+R++∞RF2R1CRC–uO–+RF1D1D22.RC串并联选频网络的选频特性传输系数：。。RCRC。+–+–。分析上式可知：仅当R=XC时，达最大值，且ui与uo同相，即网络具有选频特性，fo决定于RC。uouiui与uo波形相频特性〔f〕fo幅频特性ffo133.任务原理输出电压uo经正反响〔兼选频〕网络分压后，取uf作为同相比例电路的输入信号ui。(1)起振过程(2)稳定振荡A=0，仅在f0处F=0满足相位平衡条件，所以振荡频率f0=12RC。改动R、C可改动振荡频率RC振荡电路的振荡频率普通在200KHz以下。(3)振荡频率振荡频率由相位平衡条件决议。振荡频率的调整++∞RFRCC–uO–+SSR1R2R3R3R2R1改动开关K的位置可改动选频网络的电阻，实现频率粗调；改动电容C的大小可实现频率的细调。振荡频率〔4〕起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件AuF=1，|F|=1/3，那么起振条件AuF>1，由于|F|=1/3，那么思索到起振条件AuF>1,普通应选取RF略大2R1。假设这个比值获得过大，会引起振荡波形严重失真。由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是经过在外部引入负反响来到达稳幅的目的。带稳幅环节的电路(1)热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。在起振时，由于uO很小，流过RF的电流也很小，于是发热少，阻值高，使RF>2R1；即AuF>1。随着振荡幅度的不断加强，uO增大，流过RF的电流也增大，RF受热而降低其阻值，使得Au下降，直到RF=2R1时，稳定于AuF=1，振荡稳定。半导体热敏电阻R++∞RFR1CRC–uO–+带稳幅环节的电路(1)热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。半导体热敏电阻R++∞RFR1