1、浙江省磐安县第三中学浙江省磐安县第三中学 杨兰珍杨兰珍教学重点教学重点反馈的基本概念、反馈极性和类型的判断、负反馈对放大电路性能的影响教学难点教学难点反馈极性和类型的判断图4.2 反馈极性的判定 反馈极性判别的简单方法:反馈极性判别的简单方法:反馈元件直接接回到输入端:反馈元件直接接回到输入端:反馈元件接回到非输入端:反馈元件接回到非输入端:反馈信号极性与输入信号极性相同为正反馈;反馈信号极性与输入信号极性相同为正反馈;反馈信号极性与输入信号极性相反为负反馈反馈信号极性与输入信号极性相反为负反馈反馈信号极性与输入信号极性相反为正反馈;反馈信号极性与输入信号极性相反为正反馈;反馈信号极性与输入信
2、号极性相同为负反馈反馈信号极性与输入信号极性相同为负反馈电压电流反馈判别的简单方法:电压反馈:反馈信号直接取自输出端电流反馈:反馈信号取自非输出端可理解为:反馈信号直接送回到输入可理解为:反馈信号直接送回到输入端为并联反馈,送回到非输入端为串端为并联反馈,送回到非输入端为串联反馈联反馈如图如图4.44.4所示由运放所构成的电路,所示由运放所构成的电路,采样点和输出电压在同端点,为采样点和输出电压在同端点,为电压反馈;反馈信号与输入信号电压反馈;反馈信号与输入信号在同端点,为并联反馈。因此电在同端点,为并联反馈。因此电路引入的反馈为路引入的反馈为电压并联负反馈电压并联负反馈。 图图4.5图图4.
3、6例题及分析例题及分析例题例题1 1、电路如图、电路如图 (a)(a)、(b)(b)所示,判断电路的所示,判断电路的反馈极性及类型。反馈极性及类型。图图(a)(a)图图(b)(b)在图在图(a)(a)中,电阻网络中,电阻网络R R1 1、R R2 2和和R R3 3构成反馈网络,电阻构成反馈网络,电阻R R1 1两端的电压是反馈电压两端的电压是反馈电压u uF F,输入电压,输入电压u uI I与与u uF F串联叠加后串联叠加后作用到放大电路的输入端(作用到放大电路的输入端(T T1 1管的管的u uBEBE);当令);当令u u0 0=0=0时,时,u uF F0 0,即,即u uF F正
4、比与正比与u u0 0;当输入信号;当输入信号u uI I对地极性为对地极性为+ +时,时,从输出端反馈回来的信号从输出端反馈回来的信号uFuF对地极性也为对地极性也为+ +,故本电路,故本电路是电压串联负反馈电路。是电压串联负反馈电路。 在图(在图(b b)电路中,反馈网络的结构与图()电路中,反馈网络的结构与图(a a)相)相同,反馈信号同,反馈信号u uF F与输入信号与输入信号u uI I也时串联叠加,但反馈网也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(T T2 2集电极电流),反馈极性与图(集电极电流),反馈极性与
5、图(a a)相同,故本电路是)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。电流串联负反馈电路。分析分析: :例题例题2 2、判别图(、判别图(a)a)和和(b)(b)电路中反馈元电路中反馈元件引进的是何种反馈类型。件引进的是何种反馈类型。(1) (1) 电压反馈和电流反馈的判别电压反馈和电流反馈的判别当输出端分别短路后,图当输出端分别短路后,图(a)(a)中中vfvf消失,而图消失,而图(b)(b)中,管子的不消中,管子的不消失,即失,即vfvf不等于零,所以图不等于零,所以图(a)(a)是电压反馈,图是电压反馈,图(b)(b)是电流反馈。是电流反馈。(2) (2) 串联反馈和并联反馈的判别串联反馈和
6、并联反馈的判别当输入端分别短路后,图当输入端分别短路后,图(a)(a)中中vfvf不消失,图不消失,图(b)(b)中的中的vfvf消失,所消失,所以图以图(a)(a)是串联反馈,图是串联反馈,图(b)(b)是并联反馈。是并联反馈。(3) (3) 正反馈和负反馈的判别正反馈和负反馈的判别采用信号瞬时极性法判别,设某一瞬时,输入信号采用信号瞬时极性法判别,设某一瞬时,输入信号vivi极性为正极性为正“+”+”,并标注在输入端晶体管基极上,然后根据放大器的信号,并标注在输入端晶体管基极上,然后根据放大器的信号正向传输方向和反馈电路的信号反向传输方向,在晶体管的发射正向传输方向和反馈电路的信号反向传输
7、方向,在晶体管的发射极、基极和集电极各点标注同一瞬时的信号的极性。可见,图极、基极和集电极各点标注同一瞬时的信号的极性。可见,图(a)(a)中反馈到输入回路的中反馈到输入回路的vfvf的极性是的极性是“+”+”,与输入电压,与输入电压vivi反相,削反相,削弱了弱了vivi的作用,所以是负反馈;而图的作用,所以是负反馈;而图(b)(b)中,反馈到输入端的极中,反馈到输入端的极性是性是“-”-”,它削弱了,它削弱了vivi的作用,所以也是负反馈。的作用,所以也是负反馈。分析:分析:例题例题3:3:试判断图示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还试判断图示各电路中是否引入了反馈;若
8、引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈,是直流反馈还是交流反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态是负反馈,是直流反馈还是交流反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。的负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。 在图(在图(a)电路中,Rf将输出回路与输入回路连接起来,故电路引入了反馈;且反馈既存在于直流通路又存在于交流通路,故电路引入了直流反馈和交流反馈。利用瞬时极性法,在规定输入电压瞬时极性时,可得到放大管基极、集电极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流的方向,如图(e)所示。晶体管的基极电流等于输入电流与反馈电流之差,故电路引入了负反
9、馈,且为并联负反馈。当输出电压为零(即输出端短路)时,Rf将并联在T的be e之间,如图(e)中虚线所示;此时尽管Rf中有电流,但这个电流是uI作用的结果,输出电压作用所得的反馈电流为零,故电路引入了电压负反馈。综上所述,电路引入了直流负反馈和交流电压并联负反馈。 分析分析: :在图(在图(b b)电路中,)电路中,R1R1将输出回路与输入回路连接起来,将输出回路与输入回路连接起来,故电路引入了反馈;且反馈既存在于直流通路又存在故电路引入了反馈;且反馈既存在于直流通路又存在于交流通路,故电路引入了直流反馈和交流反馈。利于交流通路,故电路引入了直流反馈和交流反馈。利用瞬时极性法,在规定输入电压瞬
10、时极性时,可得到用瞬时极性法,在规定输入电压瞬时极性时,可得到放大管各极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流放大管各极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流方向,如图(方向,如图(f f)所示。由于反馈减小了)所示。由于反馈减小了T1T1管的射极电管的射极电流,故电路引入了并联负反馈。令输出电压为零,由流,故电路引入了并联负反馈。令输出电压为零,由于于T2T2管的集电极电流(为输出电流)仅受控于它的基管的集电极电流(为输出电流)仅受控于它的基极电流,且极电流,且R1R1、R2R2对其分流关系没变,反馈电流依然对其分流关系没变,反馈电流依然存在,故电路引入了电流负反馈。综上所述,该电路存在,故电路
11、引入了电流负反馈。综上所述,该电路引入了直流负反馈和交流电流并联负反馈。引入了直流负反馈和交流电流并联负反馈。 在图(在图(c c)电路中,)电路中,R4R4在直流通路和交流通路中均将输出在直流通路和交流通路中均将输出回路与输入回路连接起来,故电路引入了直流反馈和交流回路与输入回路连接起来,故电路引入了直流反馈和交流反馈。按反馈。按uIuI的假设方向,可得电路中各点的瞬时极性,如的假设方向,可得电路中各点的瞬时极性,如图(图(g g)所示。输出电压)所示。输出电压uOuO作用于作用于R4R4、R1R1,在,在R1R1上产生的上产生的电压就是反馈电压电压就是反馈电压uFuF,它使得差分管的净输入
12、电压减小,它使得差分管的净输入电压减小,故电路引入了串联负反馈。由于故电路引入了串联负反馈。由于uFuF取自于取自于uOuO,电路引入了,电路引入了电压负反馈。综上所述,电路引入了直流负反馈和交流电电压负反馈。综上所述,电路引入了直流负反馈和交流电压串联负反馈。压串联负反馈。 根据上述分析方法,图(根据上述分析方法,图(d d)电路的瞬时极性如图)电路的瞬时极性如图(h h)所示。电路引入了直流负反馈和交流电流串联负反)所示。电路引入了直流负反馈和交流电流串联负反馈。馈。 从图(从图(c c)和()和(d d)电路可知,它们的输出电流均为)电路可知,它们的输出电流均为输出级放大管的集电极电流,
13、而不是负载电流。输出级放大管的集电极电流,而不是负载电流。 1、判断下列说法是否正确。(1 1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。(2 2)若放大电路的放大倍数为)若放大电路的放大倍数为“”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为路的放大倍数为“”,则引入的反馈一定是负反馈。,则引入的反馈一定是负反馈。(3 3)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈
14、。为交流反馈。(4 4)既然电压负反馈可以稳定输出电压,即负载上的电压,那么它也就稳定了)既然电压负反馈可以稳定输出电压,即负载上的电压,那么它也就稳定了负载电流。负载电流。(5 5)放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差,说明电路引入了串)放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差,说明电路引入了串联负反馈;净输入电流等于输入电流与反馈电流之差,说明电路引入了并联负反联负反馈;净输入电流等于输入电流与反馈电流之差,说明电路引入了并联负反馈。馈。(6 6)将负反馈放大电路的反馈断开,就得到电路方框图中的基本放大电路。)将负反馈放大电路的反馈断开,就得到电路方框图中的基本放大电路。(
15、7 7)反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。)反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。(8 8)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。生低频振荡。 课堂练习:课堂练习:2、试回答下列问题:(a)什么是反馈、正反馈、负反馈、交流反馈和直流反馈?(b)怎样用瞬时极性法判别反馈极性?(c)什么是电压反馈、电流反馈、串联反馈和并联反馈? 怎样判别反馈类型?(d)什么是反馈深度?什么是深度负反馈?3、某放大电路的开环放大倍数A等于50,反馈系数F等于0.02,试问闭环放大倍数Af为
16、多少?若将开环放大倍数A改为500,此时闭环放大倍数Af又为多少? 4、某放大电路的开环放大倍数A的相对变化量为10%,要求闭环放大倍数Af的相对变化量不超过0.5%,当闭环放大倍数Af=150时,试问A和F分别应选多大?5、电路如图所示,判断其反馈类型。(a)(b)6、某同学设计一电压放大电路如图所示。试问电路是否正确?若不正确请在图中改正,并求出电路的增益(要求不增减元件)。7、放大电路如图所示(1)为了在Rc2变化时仍能得到稳定的输出电流Io(Io是T2集电极到发射极的电流),应如何引入一个级间反馈电阻Rf(在图中画出)?要求引入的反馈电阻不影响原静态工作点。(2)若Rf=10K,求引入反馈后的闭环电压放大倍数Avf。 放大电路中反馈类型的判别方法和对放大电路性能的影响放大电路中反馈类型的判别方法和对放大电路性能的影响