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  • 交流反馈
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    2020-08-03 21:21:37

    反馈

    什么是电子电路中的反馈

    输出返回来作用于输入
    在这里插入图片描述
    判断反馈的依据:是否连接了输出回路输入回路(联系输入与输出回路)
    反馈通路:输出回路与输入回路相连接的通路

    反馈的类型

    依据反馈类型
    反馈极性正反馈与负反馈
    反馈量存在于直流或交流通路直流或交流反馈
    输出端电压或电流反馈
    输入端串联或并联反馈

    判断反馈类型首先要找反馈通路

    反馈极性的判断(正、负反馈)

    方法:瞬时极性法
    1.规定输入信号在某一时刻对地的极性
    2.逐级判断电路中各点电位的极性
    3.根据输出信号的极性判断反馈型号的极性
    4.根据反馈信号对净输入的影响判断正负反馈
    注意:
    1.反馈量只与输出有关,与输入无关。在分析反馈极性时,可以把输出量视为作用于反馈网络的独立源(即把输入信号短路)。此时的反馈量,如反馈电压并不是实际的电压,而是输出电压作用的结果
    2.负反馈会使电路的放大能力下降,但也只有负反馈可以稳定输出,正反馈会破坏放大电路的稳定性

    直流、交流反馈的判断

    依据:反馈是在放大电路的直流通路中还是交流通路中

    从输出端看反馈(电压、电流反馈)

    1.反馈量是对输出量的采样,可能来源于输出电压也可能来源于输出电流,数值与输出量成正比。
    2.要使得输出电压稳定就采用电压负反馈,要使得输出电流稳定就采用电流负反馈

    判断方法:

    方法一:负载短路法
    将负载短路,看反馈是否还存在(反馈通路是否还连接输入与输出回路),若负载短路后反馈不存在,则是电压反馈;反之,则是电流反馈
    方法二:看反馈是否引自输出端
    若反馈引自输出端,则是电压反馈;若反馈引自输出回路而不是输出端,则是电流反馈。
    注意:对于一个放大电路来说,我们既可以获得输出电压,也可以获得输出电流,这里所讲的输出端,是放大电路(晶体管、场效应管)默认的输出端
    在这里插入图片描述
    注意:
    1.电压反馈、电流反馈中的电压和电流指的是反馈量取自输出电压还是输出电流,而不是指反馈量是电压还是电流
    2.在这里插入图片描述
    这个图中的反馈是电流反馈,利用负载短路法,将RL短路后,反馈通路仍然存在,所以是电流反馈。

    从输入端看反馈(串联、并联反馈)

    依据:反馈量与输入是以电压的形式叠加还是以电流的形式叠加
    判断方法:反馈直接引回输入端就是并联反馈;反馈未引回输入端就是串联反馈
    串联反馈:
    在这里插入图片描述
    并联反馈:
    在这里插入图片描述

    负反馈放大电路的四种基本组态

    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
    放大电路的增益是有默认的,比如反馈组态是电压串联反馈,则默认输出是电压,输入也是电压。放大电路的增益就是电压增益。但是我们也可以让输出为电流,输入的电压源与电流源也可以等效。

    集成运放

    在集成运放的电路中,如果存在负反馈,则可以认为满足深度负反馈(满足虚短和虚断),因为集成运放的增益是非常大的

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    一、反馈的基本概念和判断方法

    1. 反馈的概念

    在这里插入图片描述
    在电子电路中将输出量(输出电压或电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响电路 的输入量(输入电压或电流)的措施或结构称为反馈。
    按照反馈的定义,反馈电路应该包含基本放大电路反馈网络(A)和反馈网络(F)两个部分。前者主要功能是放大信号,后者主要功能是将电路输出与输入联系起来形成反馈回路,从而构成反馈放大电路。反馈放大电路的框图如图所示。基本放大电路的 x1 为输入信号、xId 称为净输入信号,它不但取决于输入信号,还与反馈信号有关。xF为反馈信号、xo称为输出信号。

    2. 反馈的基本类型

    • 正、负反馈
      从反馈放大器的框图可以看出,反馈信号与输入信号进行加或减运算后得到净输入信号,当运算的结果是使净输入量减少的反馈称为负反馈,反之称为正反馈。反馈影响了净输入量,也势必影响输出量,所以根据输出量的变化也可以区分反馈的极性。反馈的结果使输出量减少的为负反馈,反馈的结果使输出量增加的为正反馈。
    • 直流、交流反馈
      放大电路中既含有直流分量又含有交流分量,因而有直流反馈与交流反馈之分。反馈信号中只含有直流分量,或者说仅在直流通路中存在的反馈称为直流反馈,直流反馈影响电路的直流性能,如静态工作点;反馈信号中只含有交流分量,或者说仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈,交流反馈影响电路的交流性能。在很多放大电路中,常常交、直流反馈并存。

    3. 有无反馈的判断

    • 首先应判断电路系统是否存在反馈。原则上只要存在连接输出、输入的电路通路,并影响电路的净输入信号,电路就存在反馈,否则没有反馈。
      只有 (b)是有反馈的
      在这里插入图片描述

    • 正、负反馈的判断
      在正、负反馈的判断中通常采用瞬时极性法。其方法如下:先假定输入信号u(或i)在某一个瞬时对地的极性(+ 或 -),并以此为依据,逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性,从而得到输出信号的极性;再根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性,若反馈信号使基本放大器的净输入量增大,则说明引入了正反馈,反之则引入了负反馈。使用瞬时极性法不难判断出图(a)中引入了负反馈,而图(b)中则引入了正反馈。在这里插入图片描述

    • 直流、交流反馈的判断
      根据大电容“隔直通交”的特点,可以判断出反馈的交直流特性。如果反馈支路中有电容将反馈信号接地,则为直流反馈,其作用为稳定静态工作点;如果支路中串联有电容,则为交流反馈,其作用为改善放大电路的动态特性;如果反馈回路中只有电阻或只有导线,则反馈为交直流反馈。也可以通过交流和直流通路对反馈进行判断,在直流通路中存在的反馈为直流反馈,在交流通路中存在的反馈为交流反馈,用这种方法判断交直流反馈要求先准确无误地画出交流和直流通路。

    二、负反馈放大电路的四种基本组态

    反馈网络与基本放大电路在输入、输出端有不同的连接方式,根据反馈网络与输入端连接方式的不同分为串联反馈和并联反馈;根据反馈网络与输出端连接方式的不同分为电压反馈和电流反馈。因此,负反馈放大电路有四种基本组态。【2*2】

    1. 电压和电流反馈

    在反馈放大电路中,反馈网络把输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部取出并送回到输入回路。因此,在放大电路输出端的取样方式有两种:一种是电压取样,这时反馈信号是输出电压 uo 的一部分或全部,即反馈信号与输出电压成正比,称为电压反馈。如果反馈信号是输出电流 io 的一部分或全部,即反馈信号与输出电流成正比,则称为电流反馈。
    在反馈放大电路中,若反馈网络与基本放大电路、负载RL并联连接,如图(a)所示,反馈信号取样于输出电压,为电压反馈;若反馈网络与基本放大电路、负载RL串联连接。
    如图(b)所示,反馈信号取样于输出电流,为电流反馈。

    在这里插入图片描述

    • 电压、电流反馈的判断中通常采用输出短路法。具体判断方法是假设负反馈放大电路的输出电压为零(即令uo=0),若此时反馈量也随之为零,则说明引入了电压负反馈;若反馈量依然存在,则说明电路中引入了电流负反馈。

    2. 串联和并联反馈

    当反馈网络将反馈的信号回馈到输入端时,输入端的连接方法有两种:并联和串联,从而形成了并联反馈和串联反馈。在并联反馈中,反馈信号和输入信号是在输入端以电流方式叠加的。而在串联反馈中,反馈信号和输入信号是在输入端以电压方式叠加的。图给出了并联反馈和串联反馈的一般形式框图。

    在这里插入图片描述

    • 并联和串联反馈的判断相对较为容易。在电路形式上,并联反馈的反馈信号xF与输入信号xI在同一节点引入,或是并接在放大器的同一个输入端上,如图(a)所示。而串联反馈的反馈信号xF和输入信号xI不在同一节点引入或反馈信号和输入信号加在放大器的不同输入端上。如图(b)所示。
      在这里插入图片描述

    3. 四种反馈放大电路

    在负反馈放大器输出端存在电压、电流反馈形式,在输入端存在并联、串联反馈形式,由此组成了四种基本的负反馈放大电路形式。它们分别是

    • 电压串联负反馈电路
    • 电流串联负反馈电路
    • 电压并联负反馈电路
    • 电流并联负反馈电路
      在这里插入图片描述

    实例:

    • 电压串联负反馈电路
      在这里插入图片描述
    • 电流串联负反馈电路
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    • 电压并联负反馈电路
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    • 电流并联负反馈电路
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  • 文章目录A 交流反馈对放大电路性能的影响A.a 提高放大倍数的稳定性A.b 改变输入电阻和输出电阻A.c 展宽频带A.d 减小非线性失真A.e 引入负反馈的一般原则 A 交流反馈对放大电路性能的影响 A.a 提高放大倍数的稳定...

    A 交流负反馈对放大电路性能的影响

    A.a 提高放大倍数的稳定性

    讨论引入反馈后的相对变化量 d A f A f \frac{dA_f}{A_f} AfdAf与未引入反馈的相对变化量 d A A \frac{dA}{A} AdA,如果前者小于后者,则说明稳定性提高。
    在这里插入图片描述
    在中频段,放大倍数、反馈系数等均为实数。
    在这里插入图片描述
    ps:中频段字母上没有一点了

    在这里插入图片描述

    说明放大倍数减小到基本放大电路的 1 1 + A F \frac{1}{1+AF} 1+AF1
    负反馈放大电路的稳定性是基本放大电路的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF)倍。

    A.b 改变输入电阻和输出电阻

    A.b.a 对输入电阻的影响

    对输入电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路的输入端的接法有关,即决定于是串联反馈还是并联反馈。

    在这里插入图片描述

    引入串联负反馈使得放大电路输入电阻增加到原来的 ( 1 + A F ) (1+AF) (1+AF)

    特例:
    在这里插入图片描述

    R i f ′ = ( 1 + A F ) R i R_{if}'=(1+AF)R_i Rif=(1+AF)Ri

    R i f = R b 1 / / R f ′ R_{if}=R_{b1}//R_f' Rif=Rb1//Rf

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    结论:串联负反馈增大输入电阻,并联负反馈减小输入电阻
    在这里插入图片描述

    A.b.b对输出电阻的影响

    对输出电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输出端的接法有关,即决定于是电压反馈还是电流反馈。

    引入电压负反馈时
    电压负反馈稳定输出电压,使输出具有恒压特性,因而输出电阻减小
    在这里插入图片描述

    引入电流负反馈时
    电流负反馈稳定输出电流,使输出具有恒流特性,因而输出电阻增大
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    特例:

    在这里插入图片描述

    R ′ o f = ( 1 + A F ) R L R'{of}=(1+AF)R_L Rof=(1+AF)RL
    R o f = R c 2 / / R o f R_{of}=R_{c2}//R_{of} Rof=Rc2//Rof

    A.c 展宽频带

    设反馈网络是纯电阻网络

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    A.d 减小非线性失真

    在这里插入图片描述

    由于晶体管输入特性的非线性,当b-e间加正弦波时,基基极电流变化不是正弦波(正半周允许范围比较大,负半周允许范围小)。
    可以设想,若夹在b-e之间的电压正半周幅值小于负半周的幅值,则其电流失真会减小,甚至为正弦波。

    在这里插入图片描述

    设基本放大电路的输出信号与输入信号同相。
    在这里插入图片描述

    结论:在引入负反馈前后输出量基波幅值相同的情况下,非线性失真减小到基本放大电路的 1 1 + A F \frac{1}{1+AF} 1+AF1

    A.e 引入负反馈的一般原则

    • 稳定Q点应引入直流负反馈,改善动态性能应引入交流负反馈;
    • 根据信号源的特点,增大输入电阻应引入串联负反馈,减小输入电阻应引入并联负反馈
    • 根据负载需要,需稳定输出电压(即减小输出电阻)的应引入电压负反馈,需稳定输出电流(即增大输出电阻)的应引入电流负反馈;
    • 从信号转换关系上看,输出电压是输入电压受控源的电压串联负反馈,输出电压是输入电流受控源的为电压并联负反馈,输出电流是输入电压的受控源的为电流串联负反馈,输出电流是输入电流受控源的为电流并联负反馈;当 ( 1 + A F ) > > 1 (1+AF)>>1 (1+AF)>>1时,它们的转换系数均约为 1 F \frac{1}{F} F1

    讨论
    1 为减小放大电流从信号源索取的电流,增强带负载能力,应引入什么反馈?
    增大输入电阻(增大输入电流),要引入串联;
    增强带负载能力(负载更换是输出电压几乎不变),引入电压
    所以是电压串联负反馈。

    2 为了得到稳定的单流放大倍数:
    A i = I 0 I i A_i=\frac{I_0}{I_i} Ai=IiI0,电流并联负反馈

    3 为了稳定放大电路的静态工作点,应引入什么反馈:
    直流负反馈

    4 为了使电流信号转换成与之成稳定关系的电压信号,应引入什么反馈:
    电压并联负反馈。

    5 为了使电压信号转换成与之成稳定关系的电流信号,应引入什么反馈:
    电流串联负反馈


    在这里插入图片描述
    输入端为1和地,T1和T2构成单端输入的差分放大电路。
    引入电压串联负反馈: u F u_F uF u I u_I uI同相
    在这里插入图片描述

    电压并联负反馈:
    有负反馈得到图中箭头方向
    在这里插入图片描述
    电流串联负反馈:
    在这里插入图片描述


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    2022-04-02 21:41:49
    反馈的概念及判断

    目录

    一、反馈的判断

    1、有无反馈的判断

    2、直流反馈和交流反馈的判断

    3、正、负反馈(反馈极性)的判断  

    4、电压反馈和电流反馈的判断 

    5、 串联反馈和并联反馈的判断

    二、四种反馈组态电路得方块图 

    三、交流负反馈对输入电阻和输出电阻的影响


    一、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,若有则有反馈,否则无反馈。

    无反馈

    有反馈

    无反馈

     有反馈(电压跟随器)

    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。

    (设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。 )

     

    3、正、负反馈(反馈极性)的判断  

    Up:同相输入端    Un:反相输入端 

    4、电压反馈和电流反馈的判断 

    令输出电压为0,若反馈量随之为0,则为电压反馈;若反馈量依然存在,则为电流反馈。 

     

    5、 串联反馈和并联反馈的判断

    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。 

    二、四种反馈组态电路得方块图 

     

    三、交流负反馈对输入电阻和输出电阻的影响

    串联增大输入电阻

    电流增大输出电阻

     

     

     

    展开全文
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