电子电路中的反馈

电子电路中的反馈第一页，共三十六页，2022年，8月28日一.反馈的概念及分类1.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。4.2反馈的基本概念AF+–

—输入信号—输出信号—反馈信号

—净输入信号第二页，共三十六页，2022年，8月28日净输入信号：

Xd<Xi,此时,反馈信号削弱了净输入信号,

电路为负反馈。

若Xd>Xi，即反馈信号起了增强净输入信号的作用则为正反馈。2.反馈的分类第三页，共三十六页，2022年，8月28日二.

负反馈与正反馈的判别方法利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤：2.若电路中某点的瞬时电位高于参考点(对交流为电压的正半周)，则该点电位的瞬时极性为正(用表示)；反之为负(用表示)。－4.若反馈信号与输入信号加在同一输入端上，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.设接“地”参考点的电位为零。第四页，共三十六页，2022年，8月28日+–uf+–ud差值电压ud=ui–

ufuf减小了净输入电压(差值电压)

——负反馈uoRFuiR2R1+–++–+–例：uoRFuiR2R1+–++–+–例：差值电压ud=ui+

ufuf增大了净输入电压

——正反馈－–+uf–+ud－第五页，共三十六页，2022年，8月28日三.负反馈的分类(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。第六页，共三十六页，2022年，8月28日1.串联电压负反馈+–uf+–ud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比较

—串联反馈uoRFuiR2R1+–++–+–RL第七页，共三十六页，2022年，8月28日2.并联电压负反馈－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流的形式比较

—并联反馈uoRFuiR2R1+–++–+–RLi1if

id第八页，共三十六页，2022年，8月28日3.串联电流负反馈+–uf–+ud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比较—串联反馈uf=RiououiR2RL+–++–ioR+–第九页，共三十六页，2022年，8月28日4.并联电流负反馈差值电流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比较

—并联反馈－RFR1uiR2RL+–++–ioRuRi1ifid第十页，共三十六页，2022年，8月28日四.负反馈对放大电路工作性能的影响反馈放大电路的基本方程闭环放大倍数+–AF第十一页，共三十六页，2022年，8月28日1.降低放大倍数负反馈使放大倍数下降。则有：同相，所以

AF是正实数负反馈时，|1+AF|称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，Af也就愈小。第十二页，共三十六页，2022年，8月28日2.提高放大倍数的稳定性放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍,其稳定性提高1+|AF|倍。若|AF|>>1，称为深度负反馈，此时：第十三页，共三十六页，2022年，8月28日3.对放大电路输入电阻的影响(1)串联负反馈使电路的输入电阻提高(2)并联负反馈使电路的输入电阻降低4.对放大电路输出电阻的影响(1)电压负反馈使电路的输出电阻降低(2)电流负反馈使电路的输出电阻提高电压负反馈具有稳定输出电压的作用。电流负反馈具有稳定输出电流的作用。第十四页，共三十六页，2022年，8月28日四种负反馈对ri和ro的影响串联电压串联电流并联电压并联电流思考题：为了分别实现：(1)稳定输出电压；(2)稳定输出电流；(3)提高输入电阻；(4)降低输出电阻。应引入哪种类型的负反馈？riro减低增高增高增高增高减低减低减低第十五页，共三十六页，2022年，8月28日4.5有源滤波器有源滤波器：含有运算放大器的滤波器。优点：体积小、效率高、频率特性好。一、功能和分类

按频率范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻等。第十六页，共三十六页，2022年，8月28日二、.有源低通滤波器uiuoRFuCCR++–R1+–++––第十七页，共三十六页，2022年，8月28日三.有源高通滤波器uiuoRFCR++–R1+–+–第十八页，共三十六页，2022年，8月28日电压传输特性–Uo(sat)+Uo(sat)运放处于开环状态1.基本电压比较器uiuoOURURuouiR2++–R1+–++––当u+>u–

时，uo=+Uo

(sat)

u+<u–

时，uo=–Uo

(sat)

即ui<UR时，uo=+Uo

(sat)

ui

>UR

时，uo=–

Uo

(sat)可见，在ui=UR处输出电压uo发生跃变。参考电压4.6电压比较器第十九页，共三十六页，2022年，8月28日ui>UR，uo=+Uo

(sat)ui

<UR，uo=–Uo

(sat)URuouiR2++–R1+–++––uiuoURR2++–R1+–++––

–Uo(sat)

+Uo(sat)uiuoOUR输入信号接在反相端输入信号接在同相端电压传输特性–Uo(sat)+Uo(sat)uiuoOUR第二十页，共三十六页，2022年，8月28日2.输出带限幅的电压比较器设稳压管的稳定电压为UZ，忽略稳压管的正向导通压降则ui

<

UR，uo

=UZ

ui>UR，uo

=–UZUZ–UZ电压传输特性–Uo(sat)+Uo(sat)uiuoOURui<UR时，uo'

=+Uo

(sat)

ui

>UR

时，uo'

=–

Uo

(sat)

uo'RDZURuouiR2++–R1+–++––第二十一页，共三十六页，2022年，8月28日3.过零电压比较器利用电压比较器将正弦波变为方波URuouiR2++–R1+–++––电压传输特性–Uo(sat)+Uo(sat)uiuoOUR=0tuiOtuo+Uo(sat)–Uo(sat)O第二十二页，共三十六页，2022年，8月28日振荡电路中的正反馈一.自激振荡放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。

开关合在“1”为无反馈放大电路。开关合在“2”为有反馈放大电路开关合在“2”时,去掉ui

仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。自激振荡状态1SA2F第二十三页，共三十六页，2022年，8月28日二、自激振荡的条件(1)幅度条件：(2)相位条件：n是整数

相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；

幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数A或反馈系数F达到)。自激振荡的条件第二十四页，共三十六页，2022年，8月28日三、.正弦波振荡电路的类型

正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广。常用的正弦波振荡器LC振荡电路:输出功率大、频率高。RC振荡电路:输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。第二十五页，共三十六页，2022年，8月28日四、正弦波振荡电路的组成(1)放大电路:放大信号(2)反馈网络:必须是正反馈，反馈信号即是

放大电路的输入信号(3)选频网络:保证输出为单一频率的正弦波

即使电路只在某一特定频率下满足

自激振荡条件(4)稳幅环节:使电路能从AuF

>1，过渡到

AuF

=1，从而达到稳幅振荡。第二十六页，共三十六页，2022年，8月28日一.RC正弦波振荡电路RC选频网络正反馈网络放大电路用正反馈信号uf作为输入信号选出单一频率的信号1、电路结构uf–+R++∞RFR1CRC–uO–+同相比例电路选频网络第二十七页，共三十六页，2022年，8月28日2、RC串并联选频网络的选频特性传输系数：。。RCRC。+–+–。式中

：

分析可知：仅当=o时，U2U1=13达最大值，且u2与u1同相,即网络具有选频特性,fO

决定于RC。u1u2F=U2/U1第二十八页，共三十六页，2022年，8月28日振荡频率的调整++∞RFRCC–uO–+KKR1R2R3R3R2R1改变开关K的位置可改变选频网络的电阻，实现频率粗调；改变电容C的大小可实现频率的细调。振荡频率第二十九页，共三十六页，2022年，8月28日3、起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件AuF

=1，|F|=1/3，则起振条件AuF

>1，因为|F|=1/3，则考虑到起振条件AuF

>1,一般应选取RF略大2R1。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。第三十页，共三十六页，2022年，8月28日带稳幅环节的电路(1)热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。在起振时，由于uO

很小，流过RF的电流也很小，于是发热少，阻值高，使RF>2R1；即AuF>1。随着振荡幅度的不断加强，uO增大，流过RF

的电流也增大，RF受热而降低其阻值，使得Au下降，直到RF=2R1时，稳定于AuF=1，

振荡稳定。半导体热敏电阻R++∞RFR1CRC–uO–+第三十一页，共三十六页，2022年，8月28日热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。半导体热敏电阻R++∞RFR1CRC–uO–+稳幅过程：思考：