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1、第7章放大电路中的反馈7.1反馈的基本概念及判断7.2交流负反馈的四种组态7.3负反馈对放大电路性能的影响7.4引入负反馈的一般原则返回７.１ 反馈的基本概念及判断７.１.１ 负反馈与正反馈及判断方法根据反馈极性可将反馈分为负反馈和正反馈.由反馈放大电路的方框图可以得知,反馈信号送回到输入回路与原输入信号共同作用后,对净输入信号的影响有两种结果:一种是使净输入信号比没有引入反馈时减小了,输出趋于稳定,称这种反馈为负反馈;另一种是使净输入信号比没有引入反馈时增加了,使系统偏差不断增大,甚至使输出产生振荡,称这种反馈为正反馈.在放大电路中一般引入负反馈.瞬时极性法是判断电路中正
2、负反馈的基本方法:在放大电路的输入端,假设一个输入信号对地的极性,可用“＋”“－”表示.按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性.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.集成运放的符号及特性见８-２节的内容.下一页返回７.１ 反馈的基本概念及判断７.１.２ 交流反馈与直流反馈及判断方法根据反馈电路的组成可将反馈分为交流反馈和直流反馈.交流反馈影响放大电路的交流性能,如电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和带宽等.直流通路中存在的反馈称为直流反馈.直流反馈影响放大电路的直流性能,如静态工作点.交流通路中存在的反馈称为交流反馈.若两
3、个通路中都存在的反馈称为交、直流反馈.本章主要是研究交流负反馈.上一页返回７.２ 交流负反馈的四种组态按反馈网络与基本放大电路在输出端口和输入端口的连接方式不同,交流负反馈有四种组态,即: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.不同负反馈类型的电路具有不同的性能,因此正确判断负反馈类型是定量分析负反馈电路的关键.根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同,可以分为电压反馈和电流反馈.如果反馈信号取自输出电压,即反馈信号与输出电压成正比则称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流,即反馈信号与输出电流成正比则称为电流反馈.为了判断放大电路中引入的反馈是电压
4、反馈还是电流反馈,一般可假设将输出端对“地”交流短路(即令输出电压等于零),观察此时是否仍有反馈信号.如果反馈信号不复存在,则为电压反馈,否则就是电流反馈.下一页返回７.２ 交流负反馈的四种组态根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式的不同,可以分为串联反馈和并联反馈.如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和(即反馈信号与输入信号串联),称之为串联反馈;如果二者以电流形式求和(即反馈信号与输入信号并联),则称之为并联反馈.下面结合具体电路分析上述四种负反馈组态的特点.１.电压串联负反馈在图７-４(a)所示的放大电路中,从集成运放的输出端到反相输入端之间通过
5、电阻R２引入了一个反馈.在输入回路中,输入信号与反馈信号以电压的形式求和,即uI＝uD＋uF(７-１)反馈电压uF减弱了净输入电压uD,因此为串联负反馈.上一页下一页返回７.２ 交流负反馈的四种组态相关相位如图所示,由图可知,反馈电压:表明反馈电压与输出电压成正比.以上分析说明,图７-４(a)电路中引入的反馈是电压串联负反馈.为了便于分析引入反馈后的一般规律,常常利用方框来表示各种组态的负反馈.电压串联负反馈组态的方框图如图７-４(b)所示.图中有两个方框,上面的方框表示基本放大网络,下面的方框表示反馈电路.由方框图可见,在输出侧反馈电路与放大电路的输出端并联,采样输出电压
6、的一部分.在输入侧反馈电路与放大电路的输入端串联,输入电压与反馈电压相减后得到净输入电压.上一页下一页返回７.２ 交流负反馈的四种组态２.电压并联负反馈在图７-５(a)所示的放大电路中,从集成运放的输出端到反相输入端之间通过电阻R引入了一个反馈.根据理想集成运放工作在线性区的特点得:uN≈uP＝０.相关相位及电流的极性如图所示.在输入回路中,输入信号与反馈信号以电流的形式求和,即iI＝iD＋iF(７-３)反馈电流iF减弱了净输入电流iD,因此为并联负反馈.由图可知,反馈量上一页下一页返回７.２ 交流负反馈的四种组态表明反馈电流与输出电压成正比.以上分析说明,图７-５(a)电
7、路中引入的反馈是电压并联负反馈.电压并联负反馈利用方框来表示如图７-５(b)所示.由方框图可见,在输出侧反馈电路与放大电路的输出端并联,采样输出电压.在输入侧反馈电路与放大电路的输入端也并联,输入电流与反馈电流相减后得到净输入电流.３.电流串联负反馈在图７-６(a)所示的放大电路中,在输入回路中,输入信号与反馈信号以电压的形式求和,即uI＝uD＋uF(７-５)反馈电压uF减弱了净输入电压uD,因此为串联负反馈.上一页下一页返回７.２ 交流负反馈的四种组态由图可知,反馈电压表明反馈电压与输出电流成正比.以上分析说明,
