电工学,电子技术,电工学电子技术第17章电子电路中的反馈.ppt

1、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、第17章电子电路中的反馈、本章的要求：1.电子电路中的直流反馈和交流反馈， 可以判别正反馈和负反馈以及负反馈4种2 .了解负反馈对放大电路的工作性能的影响3 .了解正弦波振荡电路的自激振荡的条件4 .了解RC振荡电路和LC振荡电路的工作原理。 17.1.1负反馈和正反馈：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个电路引向输入端。17.1反馈的基本概念，通过RE将输出电流反馈给输入，反馈广泛应用于电子电路。 用RE将输出电压反馈到输入，(b )有反馈放大电路，(a )没有反馈

2、放大电路，电子电路框图，f，反馈电路，比较链路，基本放大电路，没有反馈作用的放大电路，信号是单向传输，即只输入断开因此，反馈放大电路是闭环电路。电子电路的框图、网络输入信号：三者为同相，Xd=Xi - Xf，即，Xd Xi，此时反馈信号减弱网络输入信号，电路成为负反馈。 如果Xd Xi (即反馈信号)发挥增强网络输入信号的作用，则反馈是正反馈。 网络输入信号、反馈信号、输出信号、输入信号、17.1.2负反馈和正反馈的判别方法、反馈极性的判别瞬时极性法、4 .反馈信号和输入信号施加在同一输入端(或同一电极)上时，两者的极性相反时网络输入电压减少，相反极性是3 .当反馈信号和输入信号被施加到不同的

3、输入端子(或两个电极)时，如果两者的极性相同，则网络输入电压减少而成为负反馈，相反极性反而成为正反馈。 1 .设定输入信号的极性(或瞬时极性)。 以上的分析法从输入信号设定的瞬时极性开始，因此称为瞬时极性法。设输入电压ui为正、差分电压ud=ui uf，各电压实际方向如图所示，uf减小网络输入电压(差分电压)的负反馈，例1 :例2 :设输入电压ui为正、差分电压ud=uf，当在放大电路中产生正反馈时，在放大器中产生自振荡假设例3 :输入电压ui为正、差分电压ube=ui uf，则各电压的实际方向如图所示，uf减小净输入电压负反馈，交流路径、交直流分量的信号都能够通过RE，所以RE导入交直流反馈

4、，有发射极旁路电容器、17.2放大电路中的负反馈、17.2.1负反馈的分类、(1)根据反馈采样的信号，可分为电压反馈和电流反馈。 从输出电压取得反馈信号时，称为电压反馈。 从输出电流取得反馈信号时，称为电流反馈。 (2)根据反馈信号的输入侧和输入信号的比较形式，可分为串联反馈和并联反馈。 反馈信号和输入信号串联，即反馈信号和输入信号以电压形式进行比较，被称为串联反馈。 反馈信号和输入信号并行，即反馈信号和输入信号作为电流进行比较，被称为并行反馈。1 .串联电压负反馈，输入电压ui为正，差分电压ud=ui uf，uf减弱净输入电压(差分电压)负反馈，反馈电压、从输出电压的反馈，反馈信号和输入信号

5、在输入端以电压的形式串联反馈，将比较(b )的输入电压ui设为正，将差分电流id=i1 if if减弱净输入电流(差分电流)的负反馈，反馈电流从输出电压反馈，(b )框图，(a )电路，反馈信号和输入信号是在输入端流过电流的差分电压ud=ui uf，各电压的实际方向如图所示，uf是网络输入电压(差分电压)的负反馈、反馈反馈信号和输入信号在输入端以电压的形式进行比较并串联反馈，uf=Rio，(a )电路，4 .并联电流负反馈，设输入电压ui为正，差分电流id=i1 if，各电流的实际方向为图，if为净输入电流(差分电流)负反馈，减弱反馈电流，来自输出电流的电流反馈， 反馈信号和输入信号在输入端以

6、电流的形式比较并联反馈、特征：输出电流io与负载电阻RL无关地反转输入到恒流源电路，运算放大器电路的反馈类型的判别方法：1 .反馈电路直接从输出端引出的是作为电压反馈的从负载电阻RL的接近“地”的一端引出的是作为电流反馈的2 .输入信号和反馈信号分别加在2个输入端子(同相和反相)上的是作为串联反馈的同一输入端子(同相或反相)上的是并联反馈3 .对于串联反馈， 输入信号和反馈信号的极性相同的情况下负反馈极性相反的情况下是正反馈4 .相对于并联反馈，网络输入电流与输入电流和反馈电流的差相等的情况下是负反馈，否则是正反馈。 例1 :在下图的放大电路中，尝试从运算放大器A2的输出端导入A1输入端的是哪

7、种类型的反馈电路。 反馈电路从运算放大器A2的输出端直接引出，因此作为电压反馈的输入信号和反馈信号分别加到反转输入端和非反转输入端，因此作为串联反馈的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：先将各点的瞬时极性及反馈信号如图所示，例2 :尝试下图的放大电路中从运算放大器A2的输出端导入A1输入端的是哪种类型的反馈电路。 解：由于反馈电路从运算放大器A2的负载电阻RL的接近地的一端引出，所以如果是电流反馈，则由于输入信号和反馈信号都加在同相输入端上，所以如果是并联反馈，则网络输入电流id等于输入电流和反馈电流之差、并联电流负反馈、例3 :判断图示电路中的负反馈类型。 解：

8、 RE2对交流无效，引入了直流反馈，RE1在本级引入了串联电流负反馈。 RE1、RF因为交、直流都起作用，所以引入了交、直流反馈。 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。 T2集电极的反馈被反馈到T1的发射极，为了提高E1的交流电位，减少Ube1而成为负反馈的反馈从T2的集电极引出，是电压反馈。反馈电压被引入到T1的发射极，成为串联反馈。 例4 :如果RF的另一端不与T1的发射极连接，而与其基极连接，则两者如何不同，是否成为正反馈，解： T2的集电极的反馈进入T1的基极，B1的交流电位上升，Ube1增大，因此成为正反馈RF2(R1，R2):直流反馈，(稳定静

9、态工作点)，RF，CF :交流电压并联负反馈，(a )，RF1， RE1:交直流电压串联负反馈，两个2k电阻构成交直流反馈，两个470k、17.2.2负反馈对放大电路的工作性能的影响，反馈放大电路的基本方程式，反馈系数，网络输入信号，开环放大率，闭环放大率，1 .降低放大率| 1 AF|称为反馈深度，其值越大，负反馈作用越强，Af也越小。 不具有发射极输出器、旁路电容器的共射放大电路的电压放大率低是因为电路中导入了负反馈。 2 .提高放大率的稳定性，导入负反馈，提高放大率的稳定性。 倍率下降到1/(1 |AF|)倍，其稳定性上升到1 |AF|倍。 若为|AF| 1，则称为深负反馈，在此情况下：

10、在深负反馈的情况下，闭环放大率仅与反馈电路的残奥参数相关。 例如|A|=300，|F|=0.01。 3 .波形失真改善，负反馈利用失真波形改善波形失真，因此只减小失真，不能完全消除失真。加上负反馈、无负反馈、f、uf、稍小、稍大、接近正弦波、稍大、稍小、4 .通过加宽通带、导入负反馈来增加电路的通带宽度、无负反馈、有负反馈、扩大负反馈、(1)串联负反馈提高电路的输入电阻，无负反馈时：有负反馈时：相同的ube下ii=ib if ib，因此rif下降。 (2)由于并联负反馈，电路的输入电阻降低，电压负反馈具有使输出电压稳定的作用，即恒压输出特性，因此输出电阻降低。 由于电流负反馈具有稳定输出电流的

11、作用，即具有恒流输出特性，因此输出电阻提高。 (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，(6)对放大电路的输出电阻的影响，4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，思考问题：为了分别实现(2)稳定的输出电流，(3)提高输入电阻，(4) 我应该引进什么样的负反馈？ri、ro、减少、增加、增加、增加、减少、减少、减少、17.3振荡电路中的正反馈、17.3.1自激振荡、放大电路可以输出一定频率和振幅的交流信号而无输入信号，如果将开关置于“1”，则没有反馈放大电路。 开关对准“2”时有反馈放大电路，开关对准“2”时即使取下ui也有稳定的输出

12、。 反馈信号代替了放大电路的输入信号。自激振荡状态、17.3.2正弦波振荡电路、正弦波振荡电路用于产生一定频率和振幅的正弦波交流信号。 其频率范围很宽，能够从1赫兹以下达到数百兆以上的输出从数毫瓦到数十千瓦输出的交流电力由电源的直流电力变换。 常用的正弦波振荡器、晶体振荡电路：频率稳定度高。 应用：无线通信、广播电视、工业高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。自激振荡的条件、(1)振幅条件、(2)相位条件：n是整数，相位条件表示振荡电路必须是正反馈的振幅条件表示反馈放大器为了产生自激振荡，需要足够的反馈量(放大率a或反馈量) 。自激振荡的条件、3 .振荡和稳定幅度振荡的

13、过程是将Uo设为振荡电路的输出电压的幅度，将b设为所要求的输出电压的幅度。 振荡时Uo 0，稳定振荡时Uo=B。 振荡中Uo 1、稳定振荡时Uo=B、要求AuF=1、从AuF 1到AuF=1是自激振荡建立的过程。 可增大输出电压的幅度。稳定输出电压的幅度。 开始信号的发生：接通电源时，电路会激发微小的干扰信号。 这是非正弦信号，包含一系列频率不同的正弦成分。 Ui=0.01V、UO=2V、Uf=0.02V、Uo=4V、Uf=0.04V、Uo=8V、Uf=0.08V、正弦波振荡电路的组合(3)频率选择网络3360确保电路输出单频率的正弦波(1)将RC正弦波振荡电路、RC选择网络、放大电路、正反馈

14、信号uf作为输入信号来选择单频率的信号；(1)电路结构、同相比例电路、选择网络1 )振荡过程，2 )稳定振荡，仅在A=0、f 0时F=0，为了满足相位平衡条件，振荡频率f 0=1 2RC。 可以通过改变r、c来改变振荡频率，由运算放大器构成的RC振荡电路的振荡频率通常在1MHz以下。 3 )振荡频率的振荡频率由相位平衡条件决定。 振荡频率的调整，通过改变开关k的位置改变选择网络的电阻，可以实现频率的粗调整通过改变电容器c的大小可以进行频率的微调整。 如果振荡频率、4 )振荡及稳定振荡的条件、稳定振荡条件AuF=1、| F |=1/3，则振荡条件AuF 1为| F |=1/3，因此如果考虑振荡条

15、件auf而该比过大，则振荡波形严重失真。 由出厂构成的RC串并联正弦波振荡电路的目的不是通过出厂内部的晶体管进入非线性区域的稳定幅度，而是通过在外部导入负反馈来实现稳定幅度。 带稳定幅度链路的电路(1)、热敏电阻具有负的温度系数，利用其非线性可以自动得到稳定幅度。 振荡时uO小，流过RF的电流也小，因此发热少，电阻值高，RF 2R1； 即AuF1。 随着振荡振幅增强，uO增大，流过RF的电流也增大，RF受热而降低电阻值，Au下降，在RF=2R1之前稳定为AuF=1，振荡稳定。 半导体热敏电阻、带稳定幅度链路的电路(1)、热敏电阻具有负的温度系数，利用其非线性可以自动具有稳定幅度。 安定幅度过程：思考：如果热敏电阻有正的温度系数，应该跟在哪里？ 半导体热敏电阻，带稳定幅度链路的电路(2)，振幅小时正向电阻大，振幅