放大電路中負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反饋及類型的判斷方法段 東 興負反饋在電子電路中的應用非常廣泛，引入負反饋后，雖然放大倍數(shù)降低了，但是換來很多好處，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；尤其是通過選用不同類型的負反饋，來改變放大電路的輸入電阻和輸出電阻，以適應實際的需要。 在電子技術(shù)的教學中，負反饋的判斷一直是一個重點和難點內(nèi)容。學生對于這一部分內(nèi)容較難理解。經(jīng)過長期的教學實踐，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，在教學中證明簡單易學，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算放大器的基本電路。而反饋是把放大電

2、路輸出端信號的一部分或全部引回到輸入端的電路，則反饋回路就應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，要特別注意不能直接經(jīng)過電源端和接地端，這是初學者最容易犯的問題。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uf=ve1影響凈輸入電壓信號ube1。圖1 電壓串聯(lián)負反饋2. 交直流的判斷根據(jù)電容“隔直通交”的特點，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；如果回路中串連電容，則為交流

3、反饋，改善放大電路的動態(tài)特性；如果反饋回路中只有電阻或只有導線，則反饋為交直流共存。圖1種的反饋即為交直流共存。3. 正負反饋的判斷正負反饋的判斷使用瞬時極性法。瞬時極性是一種假設(shè)的狀態(tài)，它假設(shè)在放大電路的輸入端引入一瞬時增加的信號。這個信號通過放大電路和反饋回路回到輸入端。反饋回來的信號如果使引入的信號增加則為正反饋，否則為負反饋。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)放大電路的信號輸入點和輸出點都不一樣，其瞬時極性也不一樣。如圖2所示。相位差1800則瞬時極性相反，相位差00則瞬時極性相同。運算放大器電路也同樣存在反饋問題。運算放大器的輸出端和同相輸

4、入端的瞬時極性相同，和反相輸入端的瞬時極性相反。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)以上瞬時極性判別方法，從放大電路的輸入端開始用瞬時極性標識，沿放大電路、反饋回路再回到輸入端。這時再依據(jù)負反饋總是減弱凈輸入信號，正反饋總是增強凈輸入信號的原則判斷出反饋的正負。在晶體管放大電路中，若反饋信號回到輸入極的瞬時極性與原處的瞬時極性相同則為正反饋，相反則為負反饋。其中注意共發(fā)射極放大電路的反饋有時回到公共極發(fā)射極，此時反饋回到發(fā)射極的瞬時極性與基極的瞬時極性相同

5、則為負反饋，相反則為正反饋。圖1中的瞬時極性判斷順序如下：T1基極（+）T1集電極（-）T2基極（-）T2集電極（+）經(jīng)Rf至T1發(fā)射極（+），此時反饋回到發(fā)射極的瞬時極性與基極的瞬時極性相同所以電路為負反饋。在運算放大器反饋電路中，若反饋回來的瞬時極性與同一端的原瞬時極性相同則為正反饋，相反則為負反饋；若反饋回來的瞬時極性與另一端的原瞬時極性相同則為負反饋，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反饋的類型，所以只有判斷電路中存在交流負反饋才判斷反饋的類型。反饋是取出輸出信號（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。所以反饋依據(jù)取自

6、輸出信號的形式的不同分為電壓反饋和電流反饋。依據(jù)它影響輸入信號的形式分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。圖3 電流并聯(lián)負反饋(1) 串聯(lián)并聯(lián)的判斷反饋的串并聯(lián)類型是指反饋信號影響輸入信號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ube1和反饋信號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。而在運算放大器負反饋電路中，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)負反饋 圖5 電流并聯(lián)負反饋 （2）電壓電流的判斷 電壓電流反饋是指反饋信號取自輸出信號（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。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，可以采用一種簡便的方法，即根據(jù)電壓反饋的定義反饋信號與輸出電壓成比例，設(shè)想將放大電路的負載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對輸出電流iO的分流，所以是電流反饋。另一種簡便方法就是將負載RL

8、開路（RL=），致使iO=0,從而使iF=0,即由輸出引起的反饋信號消失了，從而確定為電流反饋。運算放大器負反饋電路組態(tài)分析以下守于運算放大器負反饋電路的四種方式：1,并聯(lián)電壓負反饋圖1(a)是反相比例運算電路。從反饋類型來看，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。此時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)，故為負反饋。反饋電流取自輸出電壓(即負載電壓) ,并與之成正比，故為電壓反饋。反饋信號與輸入信號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,反相比例運算電路是

9、引入并聯(lián)電壓負反饋的電路。由前面討論可知，電壓負反饋的作用是穩(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) 。可見，反饋系數(shù)具有電導（電阻的倒數(shù)）的量綱，稱為互導反饋系數(shù)。                               &#

10、160;  圖1 運算放大器負反饋電路的四種方式2,串聯(lián)電壓負反饋由1(b)是同相比例運算電路。從反饋類型來看，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。反饋信號與輸入信號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，同相比例運算電路是引入串聯(lián)電壓負反饋的電路。反饋系數(shù)F由定

11、義式 得 電壓負反饋的作用是穩(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)看它是同比例運算電路，故輸出電流由上列兩式得出 可見輸出電流與負載RL無關(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算電路可知，圖1（c）的電路也引入了負反饋。反饋電壓 取自輸出電流（即負載電流）并與之成正比，故為電流反饋。反饋信號與輸入信號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)電流負反饋的電路?？梢?，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 可見輸出電流與負載RL無關(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。此時，和的實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。反饋信號與輸入信號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)電流負反饋的電路。反饋系數(shù) 總之，從上述四個運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；從負載電阻 的靠近地端引出的是電流反饋；(2)輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端(同相和反相)上的是串聯(lián)反饋；加在同一個輸入端（同相或反相）上的是并聯(lián)反饋；(3)反饋信號使凈輸入信號減小的，是負反饋。至于負反饋對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）兩個兩級放大電路中從運算放大器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，從運算放大器A2輸出端引至A1同相輸入端的是串聯(lián)電壓負反饋： 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的同相和反相兩個輸入端，故為串聯(lián)反饋；c