放大電路中負(fù)反饋及類型的判斷方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上放大電路中負(fù)反饋及類型的判斷方法段 東 興負(fù)反饋在電子電路中的應(yīng)用非常廣泛，引入負(fù)反饋后，雖然放大倍數(shù)降低了，但是換來(lái)很多好處，在很多方面改善了放大電路的性能。例如，提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；改善了波形失真；尤其是通過(guò)選用不同類型的負(fù)反饋，來(lái)改變放大電路的輸入電阻和輸出電阻，以適應(yīng)實(shí)際的需要。 在電子技術(shù)的教學(xué)中，負(fù)反饋的判斷一直是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)生對(duì)于這一部分內(nèi)容較難理解。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出以下的判斷方法。該方法系統(tǒng)地給出了反饋的判別步驟，在教學(xué)中證明簡(jiǎn)單易學(xué)，易于理解。1. 反饋回路的判斷電路的放大部分就是晶體管或運(yùn)算放大器的基本電路。而反饋是把放大電

2、路輸出端信號(hào)的一部分或全部引回到輸入端的電路，則反饋回路就應(yīng)該是從放大電路的輸出端引回到輸入端的一條回路。這條回路通常是由電阻和電容構(gòu)成。尋找這條回路時(shí)，要特別注意不能直接經(jīng)過(guò)電源端和接地端，這是初學(xué)者最容易犯的問(wèn)題。例如圖1如果只考慮極間反饋則放大通路是由T1的基極到T1的集電極再經(jīng)過(guò)T2的基極到T2的集電極；而反饋回路是由T2的集電極經(jīng)Rf至T1的發(fā)射極。反饋信號(hào)uf=ve1影響凈輸入電壓信號(hào)ube1。圖1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋2. 交直流的判斷根據(jù)電容“隔直通交”的特點(diǎn)，我們可以判斷出反饋的交直流特性。如果反饋回路中有電容接地，則為直流反饋，其作用為穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；如果回路中串連電容，則為交流

3、反饋，改善放大電路的動(dòng)態(tài)特性；如果反饋回路中只有電阻或只有導(dǎo)線，則反饋為交直流共存。圖1種的反饋即為交直流共存。3. 正負(fù)反饋的判斷正負(fù)反饋的判斷使用瞬時(shí)極性法。瞬時(shí)極性是一種假設(shè)的狀態(tài)，它假設(shè)在放大電路的輸入端引入一瞬時(shí)增加的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)通過(guò)放大電路和反饋回路回到輸入端。反饋回來(lái)的信號(hào)如果使引入的信號(hào)增加則為正反饋，否則為負(fù)反饋。在這一步要搞清楚放大電路的組態(tài)，是共發(fā)射極、共集電極還是共基極放大。每一種組態(tài)放大電路的信號(hào)輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)都不一樣，其瞬時(shí)極性也不一樣。如圖2所示。相位差1800則瞬時(shí)極性相反，相位差00則瞬時(shí)極性相同。運(yùn)算放大器電路也同樣存在反饋問(wèn)題。運(yùn)算放大器的輸出端和同相輸

4、入端的瞬時(shí)極性相同，和反相輸入端的瞬時(shí)極性相反。電路類型輸入極公共極輸出極相位差共發(fā)射極放大電路基極發(fā)射極集電極1800共集電極放大電路基極集電極發(fā)射極00共基極放大電路發(fā)射極基極集電極00圖2 不同組態(tài)放大電路的相位差依據(jù)以上瞬時(shí)極性判別方法，從放大電路的輸入端開(kāi)始用瞬時(shí)極性標(biāo)識(shí)，沿放大電路、反饋回路再回到輸入端。這時(shí)再依據(jù)負(fù)反饋總是減弱凈輸入信號(hào)，正反饋總是增強(qiáng)凈輸入信號(hào)的原則判斷出反饋的正負(fù)。在晶體管放大電路中，若反饋信號(hào)回到輸入極的瞬時(shí)極性與原處的瞬時(shí)極性相同則為正反饋，相反則為負(fù)反饋。其中注意共發(fā)射極放大電路的反饋有時(shí)回到公共極發(fā)射極，此時(shí)反饋回到發(fā)射極的瞬時(shí)極性與基極的瞬時(shí)極性相同

5、則為負(fù)反饋，相反則為正反饋。圖1中的瞬時(shí)極性判斷順序如下：T1基極（+）T1集電極（-）T2基極（-）T2集電極（+）經(jīng)Rf至T1發(fā)射極（+），此時(shí)反饋回到發(fā)射極的瞬時(shí)極性與基極的瞬時(shí)極性相同所以電路為負(fù)反饋。在運(yùn)算放大器反饋電路中，若反饋回來(lái)的瞬時(shí)極性與同一端的原瞬時(shí)極性相同則為正反饋，相反則為負(fù)反饋；若反饋回來(lái)的瞬時(shí)極性與另一端的原瞬時(shí)極性相同則為負(fù)反饋，相反則為正反饋。4. 反饋類型的判斷反饋類型是特指電路中交流負(fù)反饋的類型，所以只有判斷電路中存在交流負(fù)反饋才判斷反饋的類型。反饋是取出輸出信號(hào)（電壓或電流）的全部或一部分送回到輸入端并以某種形式（電壓或電流）影響輸入信號(hào)。所以反饋依據(jù)取自

6、輸出信號(hào)的形式的不同分為電壓反饋和電流反饋。依據(jù)它影響輸入信號(hào)的形式分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。圖3 電流并聯(lián)負(fù)反饋(1) 串聯(lián)并聯(lián)的判斷反饋的串并聯(lián)類型是指反饋信號(hào)影響輸入信號(hào)的方式即在輸入端的連接方式。串聯(lián)反饋是指凈輸入電壓和反饋電壓在輸入回路中的連接形式為串聯(lián)，如圖1中的凈輸入電壓信號(hào)ube1和反饋信號(hào)uf=ue1；而并聯(lián)反饋是指的凈輸入電流和反饋電流在輸入回路中并聯(lián)，如圖3中的凈輸入電流ib1和if的連接形式。綜合一下就是反饋信號(hào)如果引回到輸入回路的發(fā)射極即為串聯(lián)反饋，引回到基極即為并聯(lián)反饋。而在運(yùn)算放大器負(fù)反饋電路中，反饋引回到輸入另一端則為串聯(lián)反饋如圖4，圖中uD與uF串聯(lián)連接；如果引

7、回到輸入另一端則為串聯(lián)反饋如圖5，圖中iD與iF并聯(lián)連接。 圖4 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 圖5 電流并聯(lián)負(fù)反饋 （2）電壓電流的判斷 電壓電流反饋是指反饋信號(hào)取自輸出信號(hào)（電壓或電流）的形式。電壓反饋以圖4為例，反饋電壓uF是經(jīng)R1、R2組成的分壓器由輸出電壓uO取樣得來(lái)。反饋電壓是輸出電壓的一部分，故是電壓反饋。在判斷電壓反饋時(shí)，可以采用一種簡(jiǎn)便的方法，即根據(jù)電壓反饋的定義反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，設(shè)想將放大電路的負(fù)載RL兩端短路，短路后如使uF=0(或IF=0),就是電壓反饋。 電流反饋以圖5為例, 圖中反饋電流iF為電阻R1和R2對(duì)輸出電流iO的分流，所以是電流反饋。另一種簡(jiǎn)便方法就是將負(fù)載RL

8、開(kāi)路（RL=），致使iO=0,從而使iF=0,即由輸出引起的反饋信號(hào)消失了，從而確定為電流反饋。運(yùn)算放大器負(fù)反饋電路組態(tài)分析以下守于運(yùn)算放大器負(fù)反饋電路的四種方式：1,并聯(lián)電壓負(fù)反饋圖1(a)是反相比例運(yùn)算電路。從反饋類型來(lái)看，反饋電路自輸出端引出而接到反相輸入端。設(shè)輸入電壓i為正，則輸出電壓o為負(fù)。此時(shí)反相輸入端的電位高于輸出端的電位輸入電流和反饋電流的實(shí)際方向即如圖1(a)中所示差值電流 即削弱了凈輸入電流(差值電流)，故為負(fù)反饋。反饋電流取自輸出電壓(即負(fù)載電壓) ,并與之成正比，故為電壓反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸人端以電流的形式作比較,兩者并聯(lián)，故為并聯(lián)反饋。因此,反相比例運(yùn)算電路是

9、引入并聯(lián)電壓負(fù)反饋的電路。由前面討論可知，電壓負(fù)反饋的作用是穩(wěn)定輸出電壓，并聯(lián)反饋電路則降低輸入電阻。反饋系數(shù)F由定義式得出：其中XF為反饋電流，所以反饋系數(shù) ?？梢?jiàn)，反饋系數(shù)具有電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）的量綱，稱為互導(dǎo)反饋系數(shù)。                               &#

10、160;  圖1 運(yùn)算放大器負(fù)反饋電路的四種方式2,串聯(lián)電壓負(fù)反饋由1(b)是同相比例運(yùn)算電路。從反饋類型來(lái)看，反饋電路自輸出端引出接到反相輸人端，面后經(jīng)電阻RL接“地”。設(shè)為正，則也為正此時(shí)反相輸入端的電位低于輸出端的電位，但高于“地”電位， 和的實(shí)際方向與電路中的參考方向相反。經(jīng)RF和R1分壓后反饋電壓= R1它是的一部分。由輸人端電路可得出，差值電壓 ，即削弱了凈輸入電壓(差值電壓)，故為負(fù)反饋。反饋電壓取自輸出電壓 ，并與之成正比，故為電壓反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓的形式作比較兩者串聯(lián)，故為串聯(lián)反饋。因此，同相比例運(yùn)算電路是引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋的電路。反饋系數(shù)F由定

11、義式 得 電壓負(fù)反饋的作用是穩(wěn)定輸出電壓，串聯(lián)反饋電路則有很高的輸入電阻。3,串聯(lián)電流負(fù)反饋首先分析圖1(C)示的電路的功能。從電路結(jié)構(gòu)看它是同比例運(yùn)算電路，故輸出電流由上列兩式得出 可見(jiàn)輸出電流與負(fù)載RL無(wú)關(guān)，因此圖1（C）是一同相輸入恒流源電路，或稱為電壓電流變換電路。改變電阻R的阻值，就可以改變 的大小 。其次分析反饋類型。參照上述的同相比例運(yùn)算電路可知，圖1（c）的電路也引入了負(fù)反饋。反饋電壓 取自輸出電流（即負(fù)載電流）并與之成正比，故為電流反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓形式作比較（ ），兩者串聯(lián)，故為串聯(lián)反饋。因此，同相輸入恒流源電路是引入串聯(lián)電流負(fù)反饋的電路?？梢?jiàn)，反饋系數(shù)

12、F具有電阻的量綱，稱為互阻反饋系數(shù)。4,并聯(lián)電流負(fù)反饋首先分析圖1（d）所示電路的功能。由圖可得出， 設(shè) ，則得 輸出電流 可見(jiàn)輸出電流與負(fù)載RL無(wú)關(guān)，因圖1（d）是反相輸入恒流源電路。改變電阻RF或R的阻值，就可以改變 的大小。其次分析反饋類型。設(shè) 為正，即反相輸入端的電位為正，輸出端的電位為負(fù)。此時(shí)，和的實(shí)際方向即如圖中所示，差值電流 ，即削弱了凈輸入電流，故為負(fù)反饋。反饋電流取自輸出電流，并與之成正比，故為電流反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電流的形式作比較（），兩者并聯(lián)，故為并聯(lián)反饋，因此，反相輸入恒流源電路是引入并聯(lián)電流負(fù)反饋的電路。反饋系數(shù) 總之，從上述四個(gè)運(yùn)算放大器電路可以看出

13、：(1)反饋電路直接從輸出端引出的，是電壓反饋；從負(fù)載電阻 的靠近地端引出的是電流反饋；(2)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)分別加在兩個(gè)輸入端(同相和反相)上的是串聯(lián)反饋；加在同一個(gè)輸入端（同相或反相）上的是并聯(lián)反饋；(3)反饋信號(hào)使凈輸入信號(hào)減小的，是負(fù)反饋。至于負(fù)反饋對(duì)放大電路工作性能的影響，如降低放大倍數(shù)、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、改善波形失真、展寬通頻帶以及對(duì)放大電路輸入電阻和輸出電阻的影響，和在分立元件放大電路中所述相同。5，示例：例1: 試判別圖2（a）和（b）兩個(gè)兩級(jí)放大電路中從運(yùn)算放大器A2輸出端引至A1輸入端的各是何種類型的反饋電路。解:（1）在圖2（a）中，從運(yùn)算放大器A2輸出端引至A1同相輸入端的是串聯(lián)電壓負(fù)反饋： a. 反饋電路從A2的輸出端引出，故為電壓反饋；b. 反饋電壓和輸入電壓分別加在A1的同相和反相兩個(gè)輸入端，故為串聯(lián)反饋；c