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  •  反馈,是将电路输出量(电压或电流)一部分或所有,按必须方式送回输入回路,以影响电路性能一种连接方式。 反馈分为正反馈和负反馈两类。几乎所有实用放大电路都是带负反馈的电路;至于正反馈,则多用于...
  •  反馈,是将电路输出量(电压或电流)一部分或所有,按必须方式送回输入回路,以影响电路性能一种连接方式。 反馈分为正反馈和负反馈两类。几乎所有实用放大电路都是带负反馈的电路;至于正反馈,则多用于...
  • 反馈

    2019-05-19 14:36:56
    反馈(英语:Feedback,又称回授),在台湾称为“回馈”,是控制论基本概念,将系统输出返回到输入端并以某种方式改变输入,它们之间存在因果关系的回路,进而影响系统功能过程。[1]在这种情况下,我们可以...

    反馈(英语:Feedback,又称回授),在台湾称为“回馈”,是控制论的基本概念,指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,它们之间存在因果关系的回路,进而影响系统功能的过程。[1] 在这种情况下,我们可以说系统“反馈到它自身”。在讨论反馈系统时,因果关系的概念应当特别仔细对待: “对于反馈系统,很难作出简单的推理归因,因为当系统A影响到系统B,系统B又影响到系统A,形成了循环。这使得基于因果关系的分析特别艰难,需要将系统作为一个整体来看待。”[2]

    反馈可分为负反馈正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用,使系统输出与系统目标的误差减小,系统趋于稳定;后者使输出起到与输入相似的作用,使系统偏差不断增大,使系统振荡,可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。

    目录

    历史[编辑]

    能够自我调节的机器在古代就有,而反馈的概念是在十八世纪的英国进入经济理论领域,但是当时并没有人把它看作一个普适的抽象概念,所以并未为其命名。[3]

    英语中反馈的动词形式“to feed back”,意即机械过程中“返回到早先的状态”,在1860年代开始在美国使用,[4][5] ,在1909年,诺贝尔奖获得者卡尔·布劳恩开始将“feed-back”这个短语作为名词来使用,表示电路中组件的之间的耦合。[6]

    1912年底,研究者们在早期的电子放大器(奥迪恩真空三极管)上发现,如果经过精心调节地将其输出的信号返回到其输入端(形成再生回路),可以增加其放大能力,但也可能导致真空管发生啸叫。[7] 这样从输出到输入的反馈机制,使得“反馈”(feedback)作为一个单独的词在1920年代出现了更高的使用频率。[7]

    在这之后的年代里,关于怎样定义反馈概念产生了一些争论。阿什比 (1956),数学家和理论家们对反馈机制中的“法则”感兴趣,倾向于用“反应回路”来定义反馈,因为这样会使得理论简洁而稳定;而另一些人的目的比较偏向实用,会把反馈看作是具体过程的一种派生效应。

    “[具体工作的操作者们]反对数学家的定义,他们指出,按照这个定义来说,那么普通的钟摆也是一种反馈...可以看做它的位置和动量之间的反馈——而这从实际操作的观点看来属于神秘主义。而数学家们反驳道,如果只是把反馈看作必须要真实的电路或者神经回路才能承载的一种现象,那么理论就成了毫无意义的混乱和密语。”[8](p54)

    针对管理理论中的应用,拉马普拉萨德(Ramaprasad,1983)将反馈大致定义为“...关于系统参数中实际操作层面和参考层面之间跨度的信息”,它可以用来“以某种方式改变这个跨度”。他强调,这个信息本身并不是反馈,除非它能够转化为行动。[9]

    类型[编辑]

    正反馈与负反馈[编辑]

    主条目:负反馈正反馈

    Maintaining a desired system performance despite disturbance using negative feedback to reduce system error.

    反馈分为两种:正反馈负反馈

    汽车的巡航定速系统可以作为负反馈的一个例子,它会使得车速匹配一个预先设定的速度上限。汽车的控制系统的输入包括引擎的扭力和路面的坡度(扰动),而速度计可以测量车速。速度计得到的车速和目标速度(预先设定)之间的差距就是误差信号。控制器接收到这个信号之后会改变加速度,控制流入引擎(效应器)的燃料增多。于是,引擎扭力发生改变,和路面坡度相关的扭力输出的反馈减少了速度的误差,缩小了路面造成的扰动。

    反馈的“正”、“负”之分最早出现在二战之前,正反馈的概念在1920年代的再生回路中已经出现。[10] Friis和Jensen (1924) 将一些放大电路中的再生回路作为“‘反馈’是正向的”的例子,以此和他们顺便提及的负反馈相区别。[11] 哈罗德·史蒂芬·布莱克1934年的经典论文首次详述了在放大电路中的负反馈。布莱克认为: “正反馈会增加放大的增益,而负反馈会减少它。”[12] Mindell (2002) 中描述了在此之后产生的混乱: “...Friis和Jensen与布莱克以同样的方式使用“正反馈”和“负反馈”这样的区分,不是基于反馈自身的符号,而是基于它对于放大增益的作用效果。与之相反,Nyquist与Bode,当他们在布莱克的基础之上工作时,以相反的方式来使用负反馈这个词。布莱克难以向别人证明他的工作中的一致性,因为在基本的概念上存在着混乱。”[10](p121)

    早在这个概念得到使用之前,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦就描述过很多种与蒸汽机中的中的“运动形式”,区分了其中一些可以导致扰动或者摆动的持续增加,而另一些会使之减少。[13]

    在生物系统如有机体,生态系统或生物圈中,大多数参数必须在特定的环境条件下保持在最佳水平附近的窄范围内。这些受控参数和最佳值之间的偏差由内部和外部环境的变化引起。在某些环境条件时,参数变化的范围也可能需要改变以维持系统的运行。受控参数的值由接收器记录,并通过信息通道传送到调节模块。胰岛素水平的振荡就是一个例子。

    生物学中的反馈[编辑]

    生物系统包含许多类型的正向或负向调节环路,在这里,正向或负向并不意味着反馈会产生好的或坏的影响。负反馈回路倾向于减慢过程,而正反馈回路倾向于加速过程。

    正常的组织完整性通过不同细胞类型之间的反馈相互作用保持,这种相互作用是由粘附分子和充当介质的分泌分子介导的。 癌症中这些关键反馈机制的失效破坏了正常的组织完整性[14]。 在受损或受感染的组织中,炎症介质在细胞中引发反馈反应,改变基因表达,并改变细胞表达和分泌的分子类型,其中一些分子可以诱导多种细胞协同工作并修复组织的结构和功能。这种类型的反馈可以协调免疫反应并使机体从感染和伤害中恢复,因而具有非常重要的地位。在癌症期间,这种反馈的关键要素失效,并破坏了组织的功能和免疫力[15][16]

    反馈机制首先在细菌中得到阐明。在细菌中,营养源的变化引起一些代谢功能的变化[17]。反馈也是基因和基因调控网络运作的核心。抑制蛋白(参见Lac抑制子)和激活蛋白存在于遗传操纵子中,这些反馈回路由弗朗索瓦雅各布和雅克莫诺于1961年发现。[18]这些反馈环路可以是正向的,也可以是负向的。

    在较大尺度上,反馈也可以在受到外部变化的巨大影响时对动物种群产生稳定作用,尽管反馈反应的时间滞后会导致捕食者-猎物周期。[19]

    在酶学中,反馈通过其直接产物或代谢途径中的下游代谢物(参见变构调节)来调节酶的活性。

    下丘脑-垂体-肾上腺轴的活动在很大程度上是由正向和负向的反馈组成,但其中大部分仍然是未知的。

    在心理学中,身体受到来自外部或内部的刺激并释放激素。先释放激素可能会引起更多的激素的释放,从而产生正反馈循环。在某些行为中也发现了这种循环。例如,“羞耻循环”出现在容易脸红的人身上。当他们意识到他们脸红时,他们会变得更加尴尬,这会导致脸更红等等[20]

     

     
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  • 浅谈放大电路反馈电路

    千次阅读 2010-09-22 20:28:00
    一、反馈的基本概念反馈,是将电路输出量(电压或电流)一部分或全部,按一定方式送回输入回路,以影响电路性能一种连接方式。 反馈分为正反馈和负反馈两类。几乎所有实用放大电路都是带负反馈的电路;至于...

    负反馈在电子电路中应用非常广泛。在放大电路中,利用负反馈可以稳定静态工作点和放大倍数,可以减小非线性失真、扩展频带,还可以改变放大器的输入阻抗和输出抗阻。如果一位电子工作者不了解负反馈,就说明对电子电路还是一知半解。不过,要全面、深刻地阐述负反馈问题,是十分复杂的。初学者要了解它的工作要点,则不十分困难。
    一、反馈的基本概念
    反馈,是指将电路输出量(电压或电流)的一部分或全部,按一定方式送回输入回路,以影响电路性能的一种连接方式。 反馈分为正反馈和负反馈两类。几乎所有的实用放大电路都是带负反馈的电路;至于正反馈,则多用于振荡电路中。
    二、负反馈的基本形式
    根据反馈采样方式的不同,分为电流反馈和电压反馈;根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端连接方式的不同,分为串联反馈和并联反馈。它们的组合,就形成四种反馈方式。
    三、负反馈的基本类型与判别
    1.反馈支路
    所谓反馈支路,是指连接在输出回路与输入回路之间的路径。因为负反馈必然要通过某一路径将输出量的一部分(或全部)返回输入端,形成这一路径的支路就是反馈支路。
    2.直流、交流反馈
    反馈信号为直流电量的是直流反馈,其电路特点是反馈支路中(或两端之间)接有信号滤波器,直流反馈主要用来稳定放大电路的静态工作点;反馈信号为交流电量的是交流反馈,其电路特点是反馈支路中串联有电容,主要用来改善交流放大器的性能(如稳定电路的放大倍数、展宽频带、减小失真等);反馈支路中只有电阻元件的,则同时存在交、直流负反馈,具有以上双重作用。
    3.反馈极性的识别
    判断反馈极性可用"瞬时极性法"进行。由晶体管工作特性可知,当放大电路正常工作时,其b、c极信号相位相反,b、e极信号的相位相同,因此可以假定输入信号在某一瞬时的极性,并在电路图中用"+"、"-"号表示,然后根据信号的传递路线逐级推出电路有关各点的瞬时极性,最后根据反馈信号与输入信号的瞬时极性是相同还是相反,来判断是正反馈还是负反馈。
    4.电压反馈与电流反馈的区分
    假设将输出端负载电阻RL短接,看是否还有反馈信号。如果反馈信号消失,则为电压反馈;若反馈信号依然存在,为电流反馈。
    5.串联反馈与并联反馈的区分
    反馈信号与输入信号在输入端以电压加减形式出现的为串联反馈,可以提高电路的输入阻抗;反馈信号与输入信号在输入端以电流加减形式出现的为并联反馈,可以降低电路的输入阻抗。
    四、小结
    电压负反馈可以稳定放大电路的输出电压,因而输出阻抗比无负反馈时减小;电流负反馈可稳定放大电路的输出电流,因而输出阻抗比无反馈时增大;串联负反馈由于在输入端串入反馈支路,因而输入阻抗得以提高;并联负反馈的输入端由于并联了反馈支路,因而输入阻抗得以降低。
    放大电路引入负反馈后,放大倍数虽有所降低,但对改善放大电路的性能有重要的作用,因此,彻底弄清并熟练掌握放大电路的反馈知识,无疑会提高初学者的学习内涵。

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  • 反馈电路

    千次阅读 2007-07-08 22:25:00
    答:所谓反馈,就是将放大电路输出量(电压或电流信号)部分或全部,通过一定方式(元件或网络)返送到输入回路的过程,完成输出量向输入端回送电路称为反馈元件或反馈网络,具有反馈元件放大电路称为反馈放大...

    1.什么是反馈?

    答:所谓反馈,就是指将放大电路的输出量(电压或电流信号)的部分或全部,通过一定方式(元件或网络)返送到输入回路的过程,完成输出量向输入端回送的电路称为反馈元件或反馈网络,具有反馈元件的放大电路称为反馈放大电路。

     

    2.反馈有哪些类型?它们各有何用途?

    答:反馈按极性分有正反馈和负反馈;按其与放大器输出端的连接方式分有电压反馈和电流反馈;按反馈信号与放大器输入信号的连接方式分有并联反馈和串联反馈。

    在放大电路中,引入反馈使放大器的放大倍数减小为负反馈。反之,使放大器的放大倍数增大为正反馈。正反馈虽然能提高放大倍数,但会使放大器的性能变坏,在放大电路中应用很少,一般只在振荡脉冲电路中采用。而负反馈虽然使放大倍数有所下降,但它却能改善放大器的性能,因此应用比较广泛。

    在放大电路中,引入电压负反馈,将使输出电压保持稳定,其效果是减小了电路的输出电阻;而电流负反馈将使输出电流保持稳定,因而增大了输出电阻。

    在放大电路中,引入并联负反馈可使放大电路中输入电阻减小,并联负反馈是把反馈电流与输入电流并联起来,其作用是削弱输入电流;而串联负反馈可使放大电路中输入电阻增大及把反馈电压与输入电压串联起来,其作用是对输入信号电压起削弱作用。

     

    3.为什么在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈?

    答:在放大电路中采用负反馈可以改善放大电路的性能,稳定工作点,提高放大倍数,能扩展频带,减小非线性失真和抑制干扰,改变输入电阻和输出电阻。而正反馈虽然能提高放大器的放大倍数,但会使放大电路性能下降。所以,在放大电路中常采用负反馈而不采用正反馈。

     

    4.什么是直流负反馈?什么是交流负反馈?它们在反馈电路中各起什么作用?

    答:根据反馈信号本身的交直流性质,可将其分为交流反馈与直流反馈。如果反馈信号只包含直流成分,称为直流反馈;如果反馈信号只包含交流成分,则称为交流反馈。直流负反馈在电路中的主要作用是稳定静态工作点,而交流负反馈的主要作用是改善放大器的性能。

     

    5.如何判断是正反馈还是负反馈?

    答:通常采用瞬时极性法来判别正、负反馈。其步骤为:

    (1)假设在原输入信号作用下,晶体管的基极电位在某一瞬时的极性。瞬时极性为“+”,指电位升高;瞬时极性为“-”,则指电位在降低。

    (2)根据晶体管集电极瞬时极性与基极的瞬时极性相反,而发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同,以及电容、电阻等反馈元件不会改变瞬时极性来决定各点的瞬时极性。

    (3)判断反馈信号对输入信号是加强还是削弱。如果反馈信号增强了输入信号的作用,使放大电路的放大倍数增加为正反馈,反之为负反馈。

     

    6.如何判断反馈类型?

    答:一般反馈类型的判断分以下几个步骤:

    (1)找出联系输出回路与输入回路的反馈元件,判断有无反馈。

    (2)判别反馈极性,采用瞬时极性法判别是正反馈还是负反馈。

    (3)判别是电压反馈还是电流反馈。可用两种方法判别,一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端,或者说输出端的取样对象为Vo,称为电压反馈;二是令输出电压Vo为零,判断反馈电压是否存在,短路后如果反馈电压Vf为零,就是电压反馈,反之,称为电流反馈。

    (4)判别是串联反馈还是并联反馈。可用两种方法判别,一是在输入端看反馈信号与输入信号是否以电压形式相叠加,若以电压形式相叠加则为串联反馈,反之为并联反馈;二是令输入信号Vi为零,若反馈电压Vf仍能作用到放大电路输入端为串联反馈。对共射电路来说,若反馈信号引至发射极为串联反馈,反馈信号引至基极则为并联反馈。

     

    7.为什么负反馈能使放大器工作稳定?

    答:在放大器中,由于环境温度的变化、管子的老化、电路元器件参数的改变以及电源电压波动等原因,都会使放大器工作不稳定,导致输出电压发生波动。

    如果放大器中具有负反馈电路,则输出电压的波动立刻会通过负反馈电路反映到输入端。由于负反馈信号与输入信号反相,所以如果某种波动使输出信号增大时,通过负反馈能使输入信号相应减小,从而使工作点稳定。

    总之,当输出信号发生变化时,通过负反馈电路可以不断地把这个变化反映到输入端,通过对输入信号变化的控制,使输出信号尽量恢复到原来的大小,因此能使放大器工作稳定。负反馈越深,放大器的工作性能越稳定。

     

    8.如何根据需要引入负反馈?

    答:要稳定直流量(如静态工作点Q),应引入直流负反馈。要改善交流性能(如稳定放大倍数A、展宽频带、减小失真等),应引入交流负反馈。在负载变化时,若想使输出电压Vo稳定,应引入电压负反馈;若想使输出电流Io稳定,应引入电流负反馈。若想提高电路的输入电阻,应引入串联负反馈;若想减小电路的输入电阻,应引入并联负反馈。

     
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    在电子电路中,电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路,因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。1. 反馈 反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。2. 耦合 一个放大器通常有好几级,级与级之间的联系就称为耦合。放大器的级间耦合方式有三种: ①RC 耦合(见图a): 优点是简单、成本低。但性能不是最佳。 ② 变压器耦合(见图b):优点是阻抗匹配好、输出功率和效率高,但变压器制作比较麻烦。 ③ 直接耦合(见图c): 优点是频带宽,可作直流放大器使用,但前后级工作有牵制,稳定性差,设计制作较麻烦。4b0ec5511be525216e2ec686ce61afdf.png3. 功率放大器 能把输入信号放大并向负载提供足够大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音机的末级放大器就是功率放大器。3.1 甲类单管功率放大器6c5960fa0390512c6badb43c6a57373a.png 负载电阻是低阻抗的扬声器,用变压器可以起阻抗变换作用,使负载得到较大的功率。 这个电路不管有没有输入信号,晶体管始终处于导通状态,静态电流比较大,困此集电极损耗较大,效率不高,大约只有 35 %。这种工作状态被称为甲类工作状态。这种电路一般用在功率不太大的场合,它的输入方式可以是变压器耦合也可以是 RC 耦合。3.2 乙类推挽功率放大器 下图是常用的乙类推挽功率放大电路。c63743d9e166c1079d9b5c3390e251ff.png 它由两个特性相同的晶体管组成对称电路,在没有输入信号时,每个管子都处于截止状态,静态电流几乎是零,只有在有信号输入时管子才导通,这种状态称为乙类工作状态。当输入信号是正弦波时,正半周时 VT1 导通 VT2 截止,负半周时 VT2 导通 VT1 截止。两个管子交替出现的电流在输出变压器中合成,使负载上得到纯正的正弦波。这种两管交替工作的形式叫做推挽电路。3.3 OTL 功率放大器 目前广泛应用的无变压器乙类推挽放大器,简称 OTL 电路,是一种性能很好的功率放大器。为了易于说明,先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的 OTL 电路,如下图所示。4587732ccc0ad47dd5e102c78033e7ed.png4. 直流放大器 能够放大直流信号或变化很缓慢的信号的电路称为直流放大电路或直流放大器。测量和控制方面常用到这种放大器。4.1 双管直耦放大器 直流放大器不能用 RC 耦合或变压器耦合,只能用直接耦合方式。下图是一个两级直耦放大器。直耦方式会带来前后级工作点的相互牵制,电路中在 VT2 的发射极加电阻 R E 以提高后级发射极电位来解决前后级的牵制。 直流放大器的另一个更重要的问题是零点漂移。所谓零点漂移是指放大器在没有输入信号时,由于工作点不稳定引起静 态电位缓慢地变化,这种变化被逐级放大,使输出端产生虚假信号。放大器级数越多,零点漂移越严重。所以这种双管直耦放大器只能用于要求不高的场合。01598bfa84da7b2fb7a4fe77e62de601.png
    4.2 差分放大器
    解决零点漂移的办法是采用差分放大器,下图是应用较广的射极耦合差分放大器。它使用双电源,其中 VT1 和 VT2 的特性相同,两组电阻数值也相同, R E 有负反馈作用。实际上这是一个桥形电路,两个 R C 和两个管子是四个桥臂,输出电压 V 0 从电桥的对角线上取出。没有输入信号时,因为 RC1=RC2 和两管特性相同,所以电桥是平衡的,输出是零。由于是接成桥形,零点漂移也很小。差分放大器有良好的稳定性,因此得到广泛的应用。8035d07852f6460beb0b0fa5cb972fea.png5. 集成运算放大器 集成运算放大器是一种把多级直流放大器做在一个集成片上,只要在外部接少量元件就能完成各种功能的器件。因为它早期是用在模拟计算机中做加法器、乘法器用的,所以叫做运算放大器。6. 振荡器 不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。或者说,能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路。 一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率f0能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压Uf和输入电压 Ui要相等,这是振幅平衡条件。二是 Uf 和 Ui 必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 振荡器按振荡频率的高低可分成超低频( 20赫以下)、低频( 20赫~ 200千赫)、高频(200千赫~ 30兆赫)和超高频( 10兆赫~ 350兆赫)等几种。按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。 正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成 LC 振荡器、 RC振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。在一般家用电器中,大量使用着各种 LC振荡器和 RC 振荡器。6.1 LC振荡器 LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。它们的振荡频率都比较高,常见电路有 3 种。 1) 变压器反馈 LC 振荡电路00775d7c9403164652f0ff9fcb7b83bf.png
    图(a)是变压器反馈 LC 振荡电路。
    晶体管 VT 是共发射极放大器。变压器 T 的初级是起选频作用的 LC 谐振电路,变压器 T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。接通电源时, LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有频率和回路谐振频率 f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初次级 L1 、 L2 的耦合又送回到晶体管 V 的基极。从图(b)看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来。 变压器反馈 LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但频率稳定度不高。它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC 。常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号。 2) 电感三点式振荡电路413c9cd3b4f9d758cedd591973e495fa.png
    图(a)是另一种常用的电感三点式振荡电路。
    图中电感 L1 、 L2 和电容 C 组成起选频作用的谐振电路。从 L2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极。从图(b)看到,晶体管的输入电压和反馈电压是同相的,满足相位平衡条件的,因此电路能起振。由于晶体管的 3 个极是分别接在电感的 3 个点上的,因此被称为电感三点式振荡电路。 电感三点式振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但输出含有较多高次调波,波形较差。它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC ,其中 L=L1 + L2 + 2M 。常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号。 3) 电容三点式振荡电路cca0def24c494c14fcb5fb09f05e4c69.png
    还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路,见图(a)。
    图中电感 L 和电容 C1 、 C2 组成起选频作用的谐振电路,从电容 C2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极。从图(b)看到,晶体管的输入电压和反馈电压同相,满足相位平衡条件,因此电路能起振。由于电路中晶体管的 3 个极分别接在电容 C1 、 C2 的 3 个点上,因此被称为电容三点式振荡电路。 电容三点式振荡电路的特点是:频率稳定度较高,输出波形好,频率可以高达 100 兆赫以上,但频率调节范围较小,因此适合于作固定频率的振荡器。它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC ,其中 C= C 1 +C 2 。 上面 3 种振荡电路中的放大器都是用的共发射极电路。共发射极接法的振荡器增益较高,容易起振。也可以把振荡电路中的放大器接成共基极电路形式。共基极接法的振荡器振荡频率比较高,而且频率稳定性好。6.2 RC 振荡器 RC 振荡器的选频网络是 RC 电路,它们的振荡频率比较低。常用的电路有两种。 1) RC 相移振荡电路4238957e937fa08e6ce3e13bc7bee5f3.png
    RC 相移振荡电路的特点是:
    电路简单、经济,但稳定性不高,而且调节不方便。一般都用作固定频率振荡器和要求不太高的场合。它的振荡频率是:当 3 节 RC 网络的参数相同时: f 0 = 1 2π 6RC 。频率一般为几十千赫。 2) RC 桥式振荡电路6eeac53a6c7f814380925348bd23a740.png
    RC 桥式振荡电路的性能比 RC 相移振荡电路好。
    它的稳定性高、非线性失真小,频率调节方便。它的振荡频率是:当 R1=R2=R 、 C1=C2=C 时 f 0 = 1 2πRC 。它的频率范围从 1 赫~ 1 兆赫。7. 调幅和检波电路 广播和无线电通信是利用调制技术把低频声音信号加到高频信号上发射出去的。在接收机中还原的过程叫解调。其中低频信号叫做调制信号,高频信号则叫载波。常见的连续波调制方法有调幅和调频两种,对应的解调方法就叫检波和鉴频。7.1 调幅电路 调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化,载波的频率和相位不变。能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器。 调幅是一个非线性频率变换过程,所以它的关键是必须使用二极管、三极管等非线性器件。根据调制过程在哪个回路里进行可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅 3 种。下面举集电极调幅电路为例。a3db3d9760a82e4c89675310637aca93.png
    上图是集电极调幅电路,由高频载波振荡器产生的等幅载波经 T1 加到晶体管基极。
    低频调制信号则通过 T3 耦合到集电极中。 C1 、 C2 、 C3 是高频旁路电容, R1 、 R2 是偏置电阻。集电极的 LC 并联回路谐振在载波频率上。如果把三极管的静态工作点选在特性曲线的弯曲部分,三极管就是一个非线性器件。因为晶体管的集电极电流是随着调制电压变化的, 所以集电极中的 2 个信号就因非线性作用而实现了调幅。由于 LC 谐振回路是调谐在载波的基频上,因此在 T2 的次级就可得到调幅波输出。7.2 检波电路 检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号。它的工作过程正好和调幅相反。检波过程也是一个频率变换过程,也要使用非线性元器件。常用的有二极管和三极管。另外为了取出低频有用信号,还必须使用滤波器滤除高频分量,所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分。下面举二极管检波器为例说明它的工作原理。9b5412d0cd9dbd3242b4dadff7c740f9.png
    上图是一个二极管检波电路。
    VD 是检波元件, C 和 R 是低通滤波器。当输入的已调波信号较大时,二极管 VD 是断续工作的。正半周时,二极管导通,对 C 充电;负半周和输入电压较小时,二极管截止, C 对 R 放电。在 R 两端得到的电压包含的频率成分很多,经过电容 C 滤除了高频部分,再经过隔直流电容 C0 的隔直流作用,在输出端就可得到还原的低频信号。8. 调频和鉴频电路 调频是使载波频率随调制信号的幅度变化,而振幅则保持不变。鉴频则是从调频波中解调出原来的低频信号,它的过程和调频正好相反。
    8.1 调频电路
    能够完成调频功能的电路就叫调频器或调频电路。常用的调频方法是直接调频法,也就是用调制信号直接改变载波振荡器频率的方法。下图画出了它的大意,图中用一个可变电抗元件并联在谐振回路上。用低频调制信号控制可变电抗元件参数的变化,使载波振荡器的频率发生变化。16ec83ee7ad039fdfdfa3d2d48aa495f.png
    8.2 鉴频电路
    能够完成鉴频功能的电路叫鉴频器或鉴频电路,有时也叫频率检波器。鉴频的方法通常分二步,第一步先将等幅的调频波变成幅度随频率变化的调频 — 调幅波,第二步再用一般的检波器检出幅度变化,还原成低频信号。常用的鉴频器有相位鉴频器、比例鉴频器等。

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