电子电路中的反馈课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子电路中的反馈,*,PPT,文档演模板,Office,PPT,电子电路中的反馈,2024/11/11,电子电路中的反馈,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,电子电路中的反馈,第,17,章 电子电路中的反馈,本章要求：,1,.,能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、,正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型;,2.了解负反馈对放大电路工作性能的影响；,3.了解正弦波振荡电路自激振荡的条件；,4.了解,RC,振荡电路和,LC,振荡电路的工作原理。,电子电路中的反馈,R,B1,R,C,C,1,C,2,R,B2,R,E,R,L,+,+,+,U,CC,u,i,u,o,+,+,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,e,s,R,B,+,U,CC,C,1,C,2,R,E,R,L,u,i,+,u,o,+,+,+,+,R,S,通过,R,E,将输出电流,反馈到输入,通过,R,E,将输出电压,反馈到输入,电子电路中的反馈,(b)带反馈,(a)不带反馈,A,电子电路方框图,+,A,净输入信号,反馈信号,输出信号,净输入信号：,F,反馈电路,比较环节,输入信号,基本放大电路,若,三者同相，则,X,d,=,X,i,-,X,f,即,X,d,X,i,，即反馈信号起了增强净输入信号的作用则为正反馈。,电子电路中的反馈,17.1.2,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(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,.设接“地”参考点的电位为零。,电子电路中的反馈,+,u,f,+,u,d,设输入电压,u,i,为正，,差值电压,u,d,=,u,i,u,f,各电压的实际方向如图,u,f,减小了净输入电压(差值电压),负反馈,u,o,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,例1：,u,o,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,例2：,设输入电压,u,i,为正，,差值电压,u,d,=,u,i,+,u,f,各电压的实际方向如图,u,f,增大了净输入电压,正反馈,+,u,f,+,u,d,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。,电子电路中的反馈,例3：,R,B1,R,C,C,1,C,2,R,B2,R,E,R,L,+,+,+,U,CC,u,i,u,o,+,+,设输入电压,u,i,为正，,差值电压,u,be,=,u,i,u,f,各电压的实际方向如图,u,f,减小了净输入电压,负反馈,R,B,R,E,R,L,u,i,u,o,+,+,交流通路,+,u,f,+,u,be,i,e,交、直流分量的信号均可通过,R,E,，所以,R,E,引入的是交、直流反馈。,如果有发射极旁路电容，,R,E,中仅有直流分量的信号通过,，这时,R,E,引入的则是直流反馈。,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,电子电路中的反馈,17.2,放大电路中的负反馈,17.7.1,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,。,电子电路中的反馈,1.,串联电压负反馈,+,u,f,+,u,d,设输入电压,u,i,为正，,差值电压,u,d,=,u,i,u,f,u,f,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,A,F,+,u,f,u,d,u,i,u,O,(b)方框图,(a)电路,u,o,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,R,L,各电压的实际方向如图,电子电路中的反馈,2.,并联电压负反馈,设输入电压,u,i,为正，,差值电流,i,d,=,i,1,i,f,各电流的实际方向如图,i,f,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,u,o,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,R,L,i,1,i,f,i,d,A,F,+,i,f,i,d,i,i,u,O,(b)方框图,(a)电路,电子电路中的反馈,3.,串联电流负反馈,+,u,f,+,u,d,设输入电压,u,i,为正，,差值电压,u,d,=,u,i,u,f,各电压的实际方向如图,u,f,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,u,f,=,Ri,o,特点:,输出电流,i,o,与负载电阻,R,L,无关,同相输,入恒流源电路或,电压,电流变换,电路。,u,o,u,i,R,2,R,L,+,+,+,i,o,R,+,(a)电路,A,F,+,u,f,u,d,u,i,i,O,(b)方框图,电子电路中的反馈,4.,并联电流负反馈,设输入电压,u,i,为正，,差值电流,i,d,=,i,1,i,f,各电流的实际方向如图,i,f,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,(a)电路,A,F,+,i,f,i,d,i,i,i,O,(b)方框图,R,F,R,1,u,i,R,2,R,L,+,+,+,i,o,R,u,R,i,1,i,f,i,d,电子电路中的反馈,4.,并联电流负反馈,i,1,i,f,i,d,特点：,输出电流,i,o,与负载电阻,R,L,无关,反相输入恒流源电路,设输入电压,u,i,为正，,差值电流,i,d,=,i,1,i,f,各电流的实际方向如图,i,f,削弱了净输入电流(差值电流),负反馈,(a)电路,R,F,R,1,u,i,R,2,R,L,+,+,+,i,o,R,u,R,取,自输出电流,电流反馈,反馈电流,电子电路中的反馈,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,R,L,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。,电子电路中的反馈,例1：,试判别下图放大电路中从运算放大器A,2,输出端引至A,1,输入端的是何种类型的反馈电路。,u,f,+,解：,因反馈电路直接从运算放大器A,2,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,先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；,u,o1,u,i,R,+,+,+,u,o,+,+,R,L,A,1,A,2,电子电路中的反馈,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A,2,的负载电阻,R,L,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,i,d,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,i,1,i,f,i,d,u,o1,u,i,R,+,+,u,o,+,+,R,L,A,1,A,2,电子电路中的反馈,17.2.2,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,反馈系数,净输入信号,开环,放大倍数,闭环,放大倍数,+,A,F,电子电路中的反馈,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，,A,f,也就愈小。,射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。,电子电路中的反馈,2.,提高放大倍数的稳定性,引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。,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：,在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。,电子电路中的反馈,例,：|,A,|=300，|,F,|=0.01,。,电子电路中的反馈,3.,改善波形失真,负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。,加入,负反馈,无负反馈,F,u,f,A,u,i,u,o,大,小,略小,略大,接近正弦波,u,o,u,i,A,+,u,id,略大,略小,u,f,电子电路中的反馈,u,i,u,be,i,b,+,+,4.,对放大电路输入电阻的影响,在同样的,i,b,下,，,u,i,=,u,be,+,u,f,u,be,，,所以,r,if,提高。,(1),串联负反馈,无负反馈时：,有负反馈时：,u,f,+,使电路的输入电阻提高,电子电路中的反馈,i,f,无负反馈时：,有负反馈时：,在同样的,u,be,下，,i,i,=,i,b,+,i,f,i,b,，,所以,r,if,降低,。,(2),并联负反馈,使电路的输入电阻降低,i,i,i,b,u,be,+,电子电路中的反馈,电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。,电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。,(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,5.,对放大电路输出电阻的影响,电子电路中的反馈,四种负反馈对,r,i,和,r,o,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？,r,i,r,o,减低,增高,增高,增高,增高,减低,减低,减低,电子电路中的反馈,17.3,振荡电路中的正反馈,17.3.1,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,u,i,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,1,S,A,2,F,电子电路中的反馈,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,电子电路中的反馈,17.3.2,正弦波振荡电路,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，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能