17章电工学下册电子电路中的反馈

下一页返回上一页退出章目录2/58第17章电子电路中的反馈17.1反馈的基本概念17.2放大电路中的负反馈17.3振荡电路中的正反馈下一页返回上一页退出章目录3/58esRB+UCCC1C2REERLuI+–uO+–+++–RSesRB+UCCC1C2REERLuI+–uO+–+++–RSRB+UCCC1C2REERLuI+–uI+–uO+–uO+–+++–RSRB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuIuO++––RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuIuO++––17.1.1负反馈与正反馈反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。17.1反馈的基本概念通过RE将输出电流反馈到输入端。反馈在电子电路中得到广泛应用。通过RE将输出电压反馈到输入端。下一页返回上一页退出章目录4/58(b)有反馈放大电路(a)无反馈放大电路电子电路方框图fXiXAoXFiXdX反馈电路比较环节基本放大电路无反馈作用的放大电路，信号单向传递，即只从输入端向输出端传递信息。有反馈作用的放大电路，信号双向传递，既从输入端向输出端传递信息，又从输出端向输入端传递信息。因此，反馈放大电路是一个闭环电路。AoXiX下一页返回上一页退出章目录5/58电子电路方框图fidXXX净输入信号若三者同相，则Xd=XiXf,即XdXi,此时,反馈信号削弱了净输入信号,电路为负反馈。若XdXi，即反馈信号起了增强净输入信号的作用，则为正反馈。—净输入信号dX—反馈信号—输出信号—输入信号iX(b)有反馈放大电路fXiXAoXFiXdX反馈电路比较环节基本放大电路oXfX下一页返回上一页退出章目录6/5817.1.2负反馈与正反馈的判别方法反馈极性的判别─瞬时极性法(4)若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同一电极)上，两者极性相反时，净输入电压减小,为负反馈；反之，极性相同为正反馈。(3)若反馈信号与输入信号加在不同输入端(或两个电极)上，两者极性相同时,净输入电压减小,为负反馈;反之，极性相反为正反馈。(1)设定输入信号的极性(或称瞬时极性)。以上分析法是从设定输入信号的瞬时极性开始的,因此，称瞬时极性法。(2)在这样的信号的作用下,分析电路中各级输出电压和电流是增(用表示)还是减(用表示)。下一页返回上一页退出章目录7/58+–uF+–uD设输入电压uI为正，差值电压uD=uI–uF，各电压的实际方向如图，uF减小了净输入电压(差值电压)——负反馈。设输入电压uI为正，差值电压uD=uI+uF，各电压的实际方向如图，uF增大了净输入电压——正反馈。–+uF–+ud在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。uORFuIR2R1+–++–+–uORFuIR2R1+–++–+–uORFuIR2R1+–++–+–uORFuIR2R1+–++–+–下一页返回上一页退出章目录8/58交流通路+–uf+–ubeie交、直流分量的信号均可通过RE，所以RE引入的是交、直流反馈。如果有发射极旁路电容,RE中仅有直流分量的信号通过，这时RE引入的则是直流反馈。设输入电压ui为正，差值电压ube=ui–uf各电压的实际方向如图uf减小了净输入电压——负反馈引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能。引入直流负反馈的目的：稳定静态工作点。RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RBRER'Luiuo++––RBRER'Luiuo++––下一页返回上一页退出章目录9/5817.2放大电路中的负反馈17.2.1负反馈的类型(1)根据反馈所采样的信号不同,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，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。(2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为并联反馈。下一页返回上一页退出章目录10/581.串联电压负反馈+–uF+–uD设输入电压uI为正，各电压的实际方向如图所示,差值电压uD=uI–uFuF削弱了净输入电压(差值电压)—负反馈。反馈电压OF11FuRRRu取自输出电压—电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式作比较─串联反馈(b)方框图(a)电路AF+–uFuDuIuOAF+–uFuDuIuOuuOORRFFuuIIRR22RR11++––++++––++––RRLLuuOORRFFuuIIRR22RR11++––++++––++––RRLL下一页返回上一页退出章目录11/582.并联电压负反馈－设输入电压uI为正,各电流实际方向如图所示。差值电流iD=i1–iFiF削弱了净输入电流(差值电流)—负反馈。反馈电流FFORui取自输出电压—电压反馈i1iFiD(b)方框图(a)电路反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式作比较—并联反馈。AF+–ifiDiIuOAF+–ifiDiIuOuuOORRFFuuIIRR22RR11++––++++––++––RRLLuuOORRFFuuIIRR22RR11++––++++––++––RRLL下一页返回上一页退出章目录12/58uuOOuuIIRR22RRLL++––++++––iiOORR++––uuOOuuIIRR22RRLL++––++++––iiOORR++––3.串联电流负反馈设输入电压uI为正，差值电压uD=uI–uF各电压的实际方向如图,uF削弱了净输入电压(差值电压)—负反馈。反馈电压取自输出电流—电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式作比较—串联反馈uF=RiORuRuiIFO(a)电路(b)方框图+–uF–+uD特点:输出电流iO与负载电阻RL无关—同相输入恒流源电路或电压—电流变换电路。AF+–uFuDuIiOAF+–uFuDuIiO下一页返回上一页退出章目录13/584.并联电流负反馈设输入电压uI为正，差值电流iD=i1–iF各电流的实际方向如图,iF削弱了净输入电流(差值电流)─负反馈。反馈电流OFFiRRRi取自输出电流—电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式作比较—并联反馈。－(a)电路(b)方框图i1iFiDRRFFRR11uuIIRR22RRLL++––++++––iiOORRuuRRRRFFRR11uuIIRR22RRLL++––++++––iiOORRuuRRAF+–iFiDiIiOAF+–iFiDiIiO下一页返回上一页退出章目录14/584.并联电流负反馈i1iFiD设输入电压设输入电压uuII为正，为正，差值电流差值电流iiDD==ii11––iiFF各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图iiFF削弱了净输入电流削弱了净输入电流((差值电流差值电流))—负反馈负反馈－－(a)(a)电路电路RRFFRR11uuIIRR22RRLL++––++++––iiOORRuuRROFFiRRRi取取自输出电流自输出电流—电流反馈电流反馈反馈电流反馈电流设输入电压设输入电压uuII为正，为正，差值电流差值电流iiDD==ii11––iiFF各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图iiFF削弱了净输入电流削弱了净输入电流((差值电流差值电流))—负反馈负反馈－－(a)(a)电路电路RRFFRR11uuIIRR22RRLL++––++++––iiOORRuuRRRRFFRR11uuIIRR22RRLL++––++++––iiOORRuuRROFFiRRRi取取自输出电流自输出电流—电流反馈电流反馈反馈电流反馈电流,。。F11I1iiRui，且因,IF1)1(1OuRRRi所以。特点：输出电流iO与负载电阻RL无关——反相输入恒流源电路。下一页返回上一页退出章目录15/58运算放大器电路反馈类型的判别方法：(1)反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈。(2)输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和反相)上的，是串联反馈；加在同一个输入端(同相或反相)上的，是并联反馈。(3)对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；极性相反时，是正反馈。(4)对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时，是负反馈；否则是正反馈。下一页返回上一页退出章目录16/58例1：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。uF+–因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出,所以是电压反馈。因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，所以是串联反馈。因输入信号和反馈信号的极性相同,所以是负反馈。－－串联电压负反馈解：先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号。uuOO11uuIIRR++––++++––uuOO++++––RRLLAA11AA22uuOO11uuIIRR++––++++––uuOO++++––RRLLAA11AA22下一页返回上一页退出章目录17/58例2：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。解：因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻RL的靠近“地”端引出的，所以是电流反馈。因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上,所以是并联反馈。因净输入电流iD等于输入电流和反馈电流之差,所以是负反馈。－并联电流负反馈uuOO11uuIIRR++++––uuOO++++––RRLLAA11AA22uuOO11uuIIRR++++––uuOO++++––RRLLAA11AA22i1iFiD下一页返回上一页退出章目录18/58例3：判断图示电路中的负反馈类型。解:RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈。RE1对本级引入串联电流负反馈。RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2eessuuiiuuooRB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2eessuuiiuuoo下一页返回上一页退出章目录19/58例3：判断图示电路中的负反馈类型。RE1、RF引入越级串联电压负反馈。－+－+解：T2集电极的反馈到T1的发射极,提高了E1的交流电位，使Ube1减小，故为负反馈。反馈从T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压引入到T1的发射极，是串联反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2eessuuiiuuooRB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2eessuuiiuuoo下一页返回上一页退出章目录20/58例4：如果RF的另一端不接在T1的发射极，而是接在它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？解：T2集电极的反馈到T1的基极，提高了B1的交流电位，使Ube1增大，故为正反馈。这时RE1、RF引入越级正反馈。－+－+RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2eessuuiiuuooRB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2eessuuiiuuoo下一页返回上一页退出章目录21/58RF2(R1、R2):直流反馈（稳定静态工作点）RF、CF:交流电压并联负反馈(a)RF1、RE1:交