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詳解電路反饋基礎(chǔ):概念、作用、分類與影響

出處:面包板 發(fā)布于:2019-12-03 14:40:38 | 3631 次閱讀

   一、反饋的基本概念


  1.1 什么是反饋?
  反饋,就是把放大電路的輸出量的一部分或全部,通過反饋網(wǎng)絡(luò)以一定的方式又引回到放大電路的輸入回路中去,以影響電路的輸入信號(hào)作用的過程。
  1.2 放大電路中引入反饋的作用
  放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)隨溫度的變化而上下波動(dòng),其放大倍數(shù)不穩(wěn)定,為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),可采用分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路,在電路中引入一個(gè)直流電流負(fù)反饋。
  為了提高輸入電阻,降低輸出電阻,可采用射極輸出器,在射極輸出器電路中引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。
  二、反饋的分類、判斷
  2.1 反饋的分類
 ?。?)正反饋與負(fù)反饋
  根據(jù)反饋的極性分類,可分為正反饋和負(fù)反饋。使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋,使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。正反饋雖然能夠提高放大倍數(shù),但會(huì)使電路工作變得不穩(wěn)定。實(shí)際工作中正反饋常用于產(chǎn)生正弦波振蕩。負(fù)反饋雖然降低了放大電路的放大倍數(shù),但是能夠改善放大電路的各項(xiàng)性能。
 ?。?)直流反饋與交流反饋
  根據(jù)反饋的交直流性質(zhì),可分為直流反饋和交流反饋。如果反饋信號(hào)中只含直流成分,則稱為直流反饋,直流負(fù)反饋用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),對(duì)放大電路的動(dòng)態(tài)性能沒有影響。如果反饋信號(hào)中只含交流成分,則稱為交流反饋。交流負(fù)反饋用于改善放大電路的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)性能。
 ?。?)電壓反饋與電流反饋
  根據(jù)反饋的極性,可分為正反饋和負(fù)反饋。使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋,使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。正反饋雖然能夠提高放大倍數(shù),但會(huì)使電路工作變得不穩(wěn)定。實(shí)際工作中正反饋常用于產(chǎn)生正弦波振蕩。負(fù)反饋雖然降低了放大電路的放大倍數(shù),但是能夠改善放大電路的各項(xiàng)性能。
 ?。?)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋
  根據(jù)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系,可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在放大電路的輸入回路中以電壓的形式求和,即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián),稱為串聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在放大電路的輸入回路中以電流的形式求和,即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián),稱為并聯(lián)反饋。
  2.2 反饋的判斷
 ?。?)有無(wú)反饋的判斷
  通過檢查在放大電路的輸出回路與輸入回路之間是否存在相互聯(lián)系的反饋通路來(lái)判斷電路中有沒有引入反饋。
  如下圖,從左到右分別是圖(a)、圖(b)、圖(c)。


  圖 (a) 、(c)沒有引入反饋 圖(b) 引入了反饋。
 ?。?)正反饋與負(fù)反饋的判斷
  采用瞬時(shí)極性法判斷,如果反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)極性相同,則是正反饋;如果反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)極性相反,則是負(fù)反饋。如下圖,從左到右分別是圖(a)、圖(b)。


  圖 (a) 負(fù)反饋 圖(b) 正反饋
  如下圖,從左到右分別是圖(c)、圖(d)。


  圖 (c) 負(fù)反饋 圖(d) 負(fù)反饋
 ?。?)直流反饋與交流負(fù)反饋的判斷
  通過反饋是存在于直流通路中還是交流通路中,來(lái)判斷電路引入的是直流反饋還是交流反饋。


  (4)電壓反饋與電流反饋的判斷
  反饋信號(hào)與輸出電壓成正比為電壓反饋,反饋信號(hào)與輸出電流成正比為電流反饋。將輸出端短路,若反饋不存在,則為電壓反饋。


 ?。?)串聯(lián)反饋與并聯(lián)負(fù)反饋的判斷
  反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓的形式相加,即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián),即是串聯(lián)反饋;如果反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在放大電路輸入回路中以電流的形式相加,即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián),則是并聯(lián)反饋。


  三、負(fù)反饋放大器的框圖及一般表達(dá)式

 


  3.1 負(fù)反饋放大器的框圖
  3.2 負(fù)反饋放大器的一般表達(dá)式
  四、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響
  4.1 負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)的影響
  引入負(fù)反饋后,放大倍數(shù)的穩(wěn)定性得到了提高。


  4.2 負(fù)反饋對(duì)通頻帶和失真的影響
  (1) 展寬通頻帶


 ?。?)減少非線性失真


  4.3 負(fù)反饋對(duì)噪聲的影響

 


 

 4.4 負(fù)反饋對(duì)輸入輸出電阻的影響


  (1)負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響
  a.串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大


  b.并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減少
 ?。?)負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響
  a.電壓負(fù)反饋使輸出電阻減少


  b.電流負(fù)反饋使輸出電阻增大


  五、負(fù)反饋放大器的四種組態(tài)
  電壓串聯(lián)負(fù)反饋

  電壓并聯(lián)負(fù)反饋


 

 電流串聯(lián)負(fù)反饋


  電流并聯(lián)負(fù)反饋


 

 

 例1:試判斷下圖各電路中反饋的極性和組態(tài)。


  例2:在左圖所示放大電路中,引入適當(dāng)?shù)呢?fù)反饋,要求達(dá)到以下目的:降低放大電路的輸出電阻,提高帶負(fù)載能力;提高放大電路的輸入電阻,減少對(duì)信號(hào)源索取的電流;減小輸出電壓的非線性失真,改善輸出波形。


  六、深度負(fù)反饋對(duì)放大電路的近似計(jì)算


  例3:計(jì)算圖中各放大電路的電壓放大倍數(shù)。


  七、負(fù)反饋放大器自激振蕩及消除方法
  7.1 產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件
 ?。?)自激振蕩產(chǎn)生的原因


  此時(shí)即使沒有輸入信號(hào),放大電路仍將有一定的輸出信號(hào),說(shuō)明放大電路產(chǎn)生了自激振蕩。


 ?。?)自激振蕩產(chǎn)生的條件
  如圖所示為阻容耦合單級(jí)共射放大器的頻率特性,中頻相移180度,在低頻段和高頻段,還將分別產(chǎn)生附加相移90度,三級(jí)負(fù)反饋放大電路則只要達(dá)到一定的反饋深度即可能產(chǎn)生自激振蕩。
  7.2 消除自激振蕩的方法
  (1)滯后補(bǔ)償
  a.簡(jiǎn)單的滯后補(bǔ)償

 


  b.RC滯后補(bǔ)償


 ?。?)超前補(bǔ)償

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