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分享放大电路负反馈的类型、判断方法,如何引入负反馈?

2019-7-21 09:43| 发布者: 小管家| 查看: 169| 评论: 0

摘要: 在实际电路中,负反馈的用途非常广泛。伴随引入负反馈深度越大,对电路性能的改善越好,比如:增益的稳定性提高,通频带的展宽,非线性失真的减小,输入电阻增加和输出电阻减小。另外,我们通过选用不同类型的负反馈 ...
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图4电压串联负反馈


图5电流并联负反馈


(2)电压电流的判断


电压电流反馈是指反馈信号取自输出信号(电压或电流)的形式。电压反馈以图4为例,反馈电压uF是经R1、R2组成的分压器由输出电压uO取样得来。反馈电压是输出电压的一部分,故是电压反馈。


在判断电压反馈时,可以采用一种简便的方法,即根据电压反馈的定义——反馈信号与输出电压成比例,设想将放大电路的负载RL两端短路,短路后如使uF=0(或IF=0),就是电压反馈。

电流反馈以图5为例,图中反馈电流iF为电阻R1和R2对输出电流iO的分流,所以是电流反馈。另一种简便方法就是将负载RL开路(RL=∞),致使iO=0,从而使iF=0,即由输出引起的反馈信号消失了,从而确定为电流反馈。


运算放大器负反馈电路组态分析


以下基于运算放大器负反馈电路的四种方式:


1、并联电压负反馈


图1(a)是反相比例运算电路。从反馈类型来看,反馈电路自输出端引出而接到反相输入端。设输入电压μi为正,则输出电压μo为负。此时反相输入端的电位高于输出端的电位.输入电流和反馈电流的实际方向即如图1(a)中所示.差值电流即削弱了净输入电流(差值电流),故为负反馈。

反馈电流取自输出电压(即负载电压),并与之成正比,故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输人端以电流的形式作比较,两者并联,故为并联反馈。因此,反相比例运算电路是引入并联电压负反馈的电路。


由前面讨论可知,电压负反馈的作用是稳定输出电压,并联反馈电路则降低输入电阻。反馈系数F由定义式得出:其中XF为反馈电流,所以反馈系数。可见,反馈系数具有电导(电阻的倒数)的量纲,称为互导反馈系数。



图1运算放大器负反馈电路的四种方式


2、串联电压负反馈


由1(b)是同相比例运算电路。从反馈类型来看,反馈电路自输出端引出接到反相输人端,面后经电阻RL接“地”。设为正,则也为正.此时反相输入端的电位低于输出端的电位,但高于“地”电位,和的实际方向与电路中的参考方向相反。经RF和R1分压后.反馈电压=—R1它是的一部分。


由输人端电路可得出,差值电压,即削弱了净输入电压(差值电压),故为负反馈。反馈电压取自输出电压,并与之成正比,故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式作比较.两者串联,故为串联反馈。因此,同相比例运算电路是引入串联电压负反馈的电路。

反馈系数F由定义式得电压负反馈的作用是稳定输出电压,串联反馈电路则有很高的输入电阻。

3、串联电流负反馈


首先分析图1(C)示的电路的功能。从电路结构看它是同比例运算电路,故输出电流由上列两式得出。


可见输出电流与负载RL无关,因此图1(C)是一同相输入恒流源电路,或称为电压—电流变换电路。改变电阻R的阻值,就可以改变的大小。

其次分析反馈类型。参照上述的同相比例运算电路可知,图1(c)的电路也引入了负反馈。反馈电压取自输出电流(即负载电流)并与之成正比,故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压形式作比较,两者串联,故为串联反馈。因此,同相输入恒流源电路是引入串联电流负反馈的电路。

可见,反馈系数F具有电阻的量纲,称为互阻反馈系数。

4、示例:


例1:试判别图2(a)和(b)两个两级放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的各是何种类型的反馈电路。


解:(1)在图2(a)中,从运算放大器A2输出端引至A1同相输入端的是串联电压负反馈:


a.反馈电路从A2的输出端引出,故为电压反馈;
b.反馈电压和输入电压分别加在A1的同相和反相两个输入端,故为串联反馈;
c.设为正,则为负,为正。反馈电压使净输入电压减小,故为负反馈。

(2)在图(b)中,从负载电阻RL的靠近“地”端引入至A1同相输入端的是并联电流负反馈电路:


①反馈电路从RL的靠近“地”端引出,故为电流反馈;
②反馈电流和输入电流加在A1的同一个输入端,故为并联反馈;
③设为正,则为负,为正。A1同相输入端的电位高于a点,反馈电流的实际方向即图中所示,它使净输入电流减小,故为负反馈。



图2运放负反馈示例电路


如何引入负反馈?


当我们需要改善电路性能、提高增益的稳定性时,考虑引入电路负反馈。一般来说,需要根据电路的输入源特性,决定使用并联或串联,根据输出端负载的性质,决定反馈电路是使用电压还是电流反馈。


总结


运放负反馈引入的原则,这里可以总结为以下四条:

1、串联负反馈所加信号源均为电压源
2、并联负反馈所加信号源均为电流源

3、放大电路引入电压反馈还是电流反馈,取决于负载想要得到稳定的电压(电压反馈)稳定的电流(电流反馈)

4、采用串联还是并联负反馈,取决于输入信号是恒压源还是恒流源


以上就是本次模电中运放负反馈全部内容啦,想必通过以上的学习,大家对如何使用运放负反馈,改善电路性能,提高电路稳定性,减少电路因非线性导致失真,都有了自己一整套的硬件设计思路和方法。作为课程补充内容,小编在此给大家送上一点点课程小福利。大家可以参加下面的学院活动和课程,继续深入学习模电运放电路相关知识哦


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