电子电路中的反馈
通过R 通过 4引入的是级间反馈 通常,重点研究级间反馈或称总体反馈。 通常,重点研究级间反馈或称总体反馈。
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二、反馈的判断
1. 有无反馈的判断
“找联系”:找输出回路与输入回路的联系,若有则有反 找联系” 找输出回路与输入回路的联系, 找联系 否则无反馈。 馈,否则无反馈。 有反馈吗? 有反馈吗? 无反馈
+UCC RB1 C1 RS + ui RB2 RC C2 +
+ eS – –
+ + ube – + RL uo RE u f – ie –
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3.直流反馈和交流反馈 3.直流反馈和交流反馈
直流通路中存在的反馈称为直流反馈, 直流通路中存在的反馈称为直流反馈,交流通 路中存在的反馈称为交流反馈。 路中存在的反馈称为交流反馈。
& & & --串联负反馈 U i = U i' + U f -& & & --并联负反馈 I i = I i' + I f -负反馈
+ _
串联反馈: 串联反馈:反馈信号和输入信号在相异端子 并联反馈: 并联反馈:反馈信号和输入信号在相同端子
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3. 四种反馈组态:注意量纲
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5. 串联反馈和并联反馈的判断
在输入端,输入量、 在输入端,输入量、反馈量和净输入量以电压的方式 叠加,为串联反馈;以电流的方式叠加,为并联反馈。 叠加,为串联反馈;以电流的方式叠加,为并联反馈。
+
+
−
+ + +
+
−
uF
−
引入了串联反馈
引入了并联反馈
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& 的极性→ & 的极性→ & X X X o 的极性 X f 的极性 X i 、& f 、& i' 的叠加关系
& & & Xi' = Xi − Xf &' = X +X Xi & i & f
--负反馈 --负反馈 --正反馈 --正反馈
& ' = U −U 或 I ' = I − I & & & Ui &i &f i i f & & & & & & U i' = U i + U f 或 I i' = I i + I f
& & X o = U o 反馈信号取自于输出电压
将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净 输入量的为电流反馈, 输入量的为电流反馈,即
& & X o = Io
反馈信号取自于输出电流
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2. 串联反馈和并联反馈
描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式, 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式, 即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。 即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。
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-
ube ie – ⊕ + R'L RE uf –
交流通路
17.2 放大电路中的负反馈
1. 电压反馈和电流反馈
描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式, 描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式, 即反馈网络的取样对象。 即反馈网络的取样对象。 将输出电压的一部分或全 部引回到输入回路来影响净 输入量的为电压反馈, 输入量的为电压反馈,即
引入交流负反馈的目的: 引入交流负反馈的目的: 改善放大电路的性能 引入交流负反馈 引入直流负反馈 负反馈的目的: 引入直流 负反馈的目的:稳定静态工作点
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4.局部反馈和级间反馈 4.局部反馈和级间反馈
只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部 反馈, 反馈,将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输 入回路的称为级间反馈。 入回路的称为级间反馈。 通过R 通过 3引入的是局部反馈
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uD = uI − uF
R1 uF = ⋅ uO R1 + R2
+ +
uF
+
−
反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。
在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时, 在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时,净 输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差, 输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差,净输入电 流指的是同相输入端或反相输入端的电流。 流指的是同相输入端或反相输入端的电流。
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例1: : – uf ⊕ + + ui –
RF ∞ ∆ ∆ ∆ ∆
为正, 设输入电压 ui 为正, ——负反馈 负反馈
– R1 +⊕ + uo + R2 ⊕ –
例2: R : 1 ⊕ ∞ + – +- + R2 ui uo + + u- f– – –
∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ RF
仅有交流反馈
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负反馈(反馈极性) 3. 正、负反馈(反馈极性)的判断
“看反馈的结果” ,即净输入量是被增大还是被减小。 看反馈的结果” 即净输入量是被增大还是被减小。 看反馈的结果 瞬时极性法: 瞬时极性法: & 的瞬时极性, 给定 X i 的瞬时极性, 并以此为依据分析电路中 各电流、 各电流、电位的极性从而 & 的极性; 得到 X o 的极性;
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if RF + ui – i1 R1- id
⊕
R2
– +
∞
电压并联负反馈
∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
+
-
RL
+ uo – 设输入电压 u 为正, i 为正, —并联负反馈 并联负反馈 —电压反馈 电压反馈
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+ ui –
设输入电压 ui 为正, 为正, 各电压的实际方向如图 特点: 特点 输出电流 —串联负反馈 串联负反馈 io与负载电阻 L 与负载电阻R 无关 — 同相输 反馈电压 uf =Rio —电流反馈 电流反馈 入恒流源电路或 电压—电流变换 电压 电流变换 uf ui io = = 电路。 电路。
– ∞ io +⊕ + + RL uo R2 ⊕ – + R uf –
∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
⊕
电流串联负反馈
R
R
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if RF + ui –
- i1 R1 id
R2
⊕ –
∞ io
电流并联负反馈
设输入电压 ui 为正, 为正, 各电流的实际方向如图 —并联负反馈 并联负反馈 —电流反馈 电流反馈
为正, 设输入电压 ui 为正, ——正反馈 正反馈
在放大电路中, 在放大电路中,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。 振荡,使放大器不能正常工作。 在振荡器中引入正反馈,用以产生波形。 在振荡器中引入正反馈,用以产生波形。
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例 3:
RB1 C1 +
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负反馈的类型 电压串联负反馈 电压并联负反馈 交流反馈 负 反 馈 直流反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈 稳定静态工作点
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反馈类型的判别步骤
1) 找出反馈网络(一般是电阻、电容)。 找出反馈网络(一般是电阻、电容)。 2) 采用瞬时极性法判别正负反馈 3) 判别是交流或直流反馈? 判别是交流或直流反馈? 4) 是交流负反馈!判断是何种类型的负反馈? 是交流负反馈!判断是何种类型的负反馈?
将输出电压全 部反馈回去
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2. 直流反馈和交流反馈的判断
“看通路”,即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。 看通路” 即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。 看通路 设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。 设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。
交、直流反馈共存 仅有直 流反馈
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利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤: 利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤: 1.设接“地”参考点的电位为零。 设接“ 参考点的电位为零。 2. 若电路中某点的瞬时电位高于参考点(对交流 电路中某点的瞬时电位高于参考点( 为电压的正半周) 则该点电位的瞬时极性为正( 为电压的正半周),则该点电位的瞬时极性为正(用 表示) 反之为负( 表示) ⊕表示);反之为负(用-表示)。 3. 若反馈信号与输入信号加在不同输入端(或 若反馈信号与输入信号加在不同输入端( 两个电极) 两个电极)上,两者极性相同时, 为负反馈;反之,极 两者极性相同 相同时 为负反馈;反之, 性相反为正反馈。 相反为正反馈。 4. 若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同 若反馈信号与输入信号加在同一输入端( 一电极) 一电极)上, 两者极性相反时, 为负反馈;反之,极 两者极性相反 相反时 为负反馈;反之, 相同为正反馈。 性相同为正反馈。
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运算放大器电路中的负反馈
RF – uf + ⊕ ∞ – ⊕ R1 + + + + RL uo R2 ui ⊕ – –