四川省的建设厅注册中心网站,房产网站制作找哪家,网站做推广有用,北京中心网站建设通常#xff0c;引入交流负反馈的放大电路称为负反馈放大电路。
一、负反馈放大电路分析要点
如图6.2.1(a)所示电路中引入了交流负反馈#xff0c;输出电压 uOu_OuO 的全部作为反馈电压作用于集成运放的反向输入端。在输入电压 uIu_IuI 不变的情况下#xff0c;若由于…通常引入交流负反馈的放大电路称为负反馈放大电路。
一、负反馈放大电路分析要点
如图6.2.1(a)所示电路中引入了交流负反馈输出电压 uOu_OuO 的全部作为反馈电压作用于集成运放的反向输入端。在输入电压 uIu_IuI 不变的情况下若由于某种原因例如负载电阻 RLR_LRL 变化引起输出电压 uOu_OuO 增大则集成运放反向输入端电位 uNu_NuN 势必随之升高导致集成运放的净输入电压 uDu_DuD 减小从而使 uOu_OuO 减小。上述过程可表示为若由于某种原因使 uOu_OuO 减小时则负反馈的结果将使 uOu_OuO 增大总之反馈的结果使输出电压的变化减小。当开环增益很大时净输入电压 uDu_DuD 必然很小因而图6.2.1(a)所示电路的输出电压 uOu_OuO 近似等于输入电压 uIu_IuI即 uO≈uIu_O\approx u_IuO≈uI。 图(b)所示电路中也引入了交流负反馈输出电流 iOi_OiO 的全部作为反馈电流作用于集成运放的反向输入端。在输入电流 iIi_IiI 不变的情况下若由于某种原因例如负载电阻 RLR_LRL 变化引起输出电流 iOi_OiO 增大iFi_FiF 随之增大则集成运放反向输入端的电流 iDi_DiD 将减小导致 uDu_DuD 减小uDiDRiu_Di_DR_iuDiDRi反向输入端电位 uNu_NuN 势必降低从而使集成运放的输出电压 uO′u_OuO′ 升高iOi_OiO 随之减小iO(uO−uO′)/RLi_O(u_O-u_O)/R_LiO(uO−uO′)/RL。上述过程可表示为若由于某种原因使 iOi_OiO 减小时则负反馈的结果将使 iOi_OiO 增大总之反馈的结果使输出电流的变化减小。当净输入电流 iDi_DiD 很小时图6.2.1(b)所示电路的输出电流 iOi_OiO 近似等于输入电流 iIi_IiI即 iO≈iIi_O\approx i_IiO≈iI。 对上述电路的分析可以得出如下结论 1交流负反馈稳定放大电路的输出量任何因素引起的输出量的变化均将得到抑制。由于输入量的变化所引起的输出量的变化也同样会受到抑制所以交流负反馈使电路的放大能力下降。 2反馈量实质上是对输出量的采样它既可能来源于输出电压如图a所示电路又可能来源于输出电流如图b所示电路其数值与输出量成正比。 3负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减从而调整电路的净输入量和输出量。净输入量既可能是输入电压减反馈电压如图6.2.1(a)所示电路也可能是输入电流减反馈电流如图b所示。 4反馈量取自输出电压将使输出电压稳定如图6.2.1(a)所示电路反馈量取自输出电流将使输出电流稳定如图b所示电路。 因此对于具体的负反馈放大电路首先应研究下列问题进而进行定量分析。 1从输出端看反馈量是取自于输出电压还是取自于输出电流即反馈的目的是稳定输出电压还是稳定输出电流。 2从输入端看反馈量与输入量是以电压方式相叠加还是以电流方式相叠加即反馈的结果是减小净输入电压还是减小净输入电流。 反馈量若取自输出电压则称为电压反馈若取自输出电流则称为电流反馈。反馈量与输入量若以电压方式相叠加则称为串联反馈若以电流方式相叠加则称为并联反馈。因此交流负反馈有四种组态即电压串联、电压并联、电流串联和电流并联有时也称为交流负反馈的四种方式。
二、由集成运放组成的四种组态负反馈放大电路
1、电压串联负反馈电路
图6.2.1(a)所示电路将输出电压的全部作为反馈电压而大多数电路均采用电阻分压的方式将输出电压的一部分作为反馈电压如图6.2.2所示。电路各点电位的瞬时极性如图中所标注。由图可知反馈量uFR1R1R2⋅uO(6.2.1)u_F\frac{R_1}{R_1R_2}\cdot u_O\kern 80pt(6.2.1)uFR1R2R1⋅uO(6.2.1)表明反馈量取自于输出电压 uOu_OuO且正比于 uOu_OuO并将与输入电压 uIu_IuI 求差后放大故电路引入了电压串联负反馈。 2、电流串联负反馈电路
在图6.2.2所示电路中若将负载电阻 RLR_LRL 接在 R2R_2R2 处则 RLR_LRL 中就可得到稳定的电流如图6.2.3(a)所示习惯上常画成图b所示形式。电路中相关电位及电流的瞬时极性和电流流向如图中所标注。由图可知反馈量uFiOR1(6.2.2)u_Fi_OR_1\kern 100pt(6.2.2)uFiOR1(6.2.2)表明反馈量取自输出电流 iOi_OiO且转换为反馈电压 uFu_FuF并将与输入电压 uIu_IuI 求差后放大故电路引入了电流串联负反馈。 3、电压并联负反馈
在图6.2.4所示电路中相关电位及电流的瞬时极性和电流流向如图中所标注。由图可知利用 “虚短”反馈量iF−uOR(6.2.3)i_F-\frac{u_O}{R}\kern 90pt(6.2.3)iF−RuO(6.2.3)表明反馈量取自输出电压 uOu_OuO且转换成反馈电流 iFi_FiF并将与输入电流 iIi_IiI 求差后放大因此电路引入了电压并联负反馈。 4、电流并联负反馈电路
在图6.2.5所示电路中各支路电流的瞬时极性如图中所标注。由图可知反馈量iF−R2R1R2⋅iO(6.2.4)i_F-\frac{R_2}{R_1R_2}\cdot i_O\kern 80pt(6.2.4)iF−R1R2R2⋅iO(6.2.4)表明反馈信号取自输出电流 iOi_OiO且转换成反馈电流 iFi_FiF并将与输入电流 iIi_IiI 求差后放大因而电路引入了电流并联负反馈。
由上述四个电路可知串联负反馈电路所加信号源均为电压源这是因为若加恒流源则电路的净输入电压将等于信号源电流与集成运放输入电阻之积而不受反馈电压的影响同理并联负反馈电路所加信号源均为电流源这是因为若加恒压源则电路的净输入电流将等于信号源电压除以集成运放输入电阻而不受反馈电流的影响。换言之串联负反馈适用于输入信号为恒压源或近似恒压源的情况而并联负反馈适用于输入信号为恒流源或近似恒流源的情况。 综上所述放大电路中应引入电压负反馈还是电流负反馈取决于负载欲得到稳定的电压还是稳定的电流放大电路中应引入串联负反馈还是并联负反馈取决于输入信号源是恒压源或近似恒压源还是恒流源或近似恒流源。
三、反馈组态的判断
1、电压负反馈与电流负反馈的判断
电压反馈与电流反馈的区别在于基本放大电路的输出回路与反馈网络的连接方式不同。负反馈电路中的反馈量不是取自输出电压就是取自输出电流因此只要令负反馈放大电路的输出电压 uO\pmb{u_O}uO 为零若反馈量也随之为零则说明电路中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。 利用瞬时极性法可以判断出图6.2.6(a)所示电路中引入了交流负反馈输入电流 iIi_IiI 与反馈电流 iFi_FiF 如图中所标注。令输出电压 uO0u_O0uO0即将集成运放的输出端接地变得到图b所示电路。此时虽然反馈电阻 RfR_fRf 中仍有电流但那是输入电流 iIi_IiI 作用的结果而因为输出电压 uOu_OuO 为零所以它在 RfR_fRf 中产生的电流即反馈电流也必然为零故电路中引入的是电压反馈。 利用瞬时极性法可以判断出图6.2.7(a)所示电路中引入了交流负反馈各支路电流如图中所标注。令输出电压 uO0u_O0uO0即将负载电阻 RLR_LRL 两端短路变得到如图b所示电路。因为输出电流 iOi_OiO 仅受集成运放输入信号的控制所以即使 RLR_LRL 短路iOi_OiO 也并不为零又因为反馈电流 iFi_FiF 与 iOi_OiO 的关系不变仍如式6.2.4所示说明反馈量依然存在故电路中引入的是电流反馈。
2、串联反馈与并联反馈的判断
串联反馈与并联反馈的区别在于基本放大电路的输入回路与反馈网络的连接方式不同。若反馈信号为电压量与输入电压求差而获得净输入电压则为串联反馈若反馈信号为电流量与输入电流求差获得净输入电流则为并联反馈。 结论若输入信号与反馈信号在相异端子则为串联反馈若输入信号与反馈信号在相同端子则为并联反馈。 在图6.2.2和图6.2.3所示两电路中集成运放的净输入电压uDuI−uFu_Du_I-u_FuDuI−uF故它们均引入了串联反馈。 在图6.2.4和图6.2.5所示两电路中集成运放的净输入电流iDiI−iFi_Di_I-i_FiDiI−iF故它们均引入了并联反馈。
【例6.2.1】试分析图6.2.8所示电路中有无引入反馈若有反馈则说明引入的是直流反馈还是交流反馈是正反馈还是负反馈若为交流负反馈则说明反馈的组态。 解 观察电路R2R_2R2 将输出回路与输出回路相连接因而电路引入了反馈。无论在直流通路中还是在交流通路中R2R_2R2 形成的反馈通路均存在因而电路中既引入了直流反馈又引入了交流反馈。 设输入电压 uIu_IuI 对地为 “”集成运放的输出端电位即晶体管 TTT 的基极电位为 “”因此集电极电流即输出电流 iOi_OiO的流向如图中所标注。iOi_OiO 通过 R3R_3R3 和 R2R_2R2 所在支路分流在 R1R_1R1 上获得反馈电压 uFu_FuFuFu_FuF 的极性为上 “” 下 “-”使集成运放的净输入电压 uDu_DuD 减小故电路中引入的是负反馈。 根据 uIu_IuI、uFu_FuF 和 uDu_DuD 的关系说明电路引入的是串联反馈。令输出电压 uO0u_O0uO0即将 RLR_LRL 短路因 iOi_OiO 仅受 iBi_BiB 的控制而依然存在uFu_FuF 和 iOi_OiO 的关系不变故电路中引入的是电流反馈。所以电路中引入了电流串联负反馈。
【6.2.2】试分析图6.2.9所示电路中引入了哪种组态的交流负反馈。 解 在假设输入电压 uIu_IuI 对地为 “” 的情况下电路中各点的电位如图中所标注在电阻 R2R_2R2 上获得反馈电压 uFu_FuF。uFu_FuF 使差分放大电路的净输入电压即 T1T_1T1 管和 T2T_2T2 管的基极电位之差变小故电路中引入了串联反馈。 令输出电压 uO0u_O0uO0即将 T3T_3T3 管的集电极接地将使 uFu_FuF 为零故电路中引入了电压负反馈。 可见该电路中引入了电压串联负反馈。
