模电(十八)放大电路中的反馈

目录

反馈的基本概念及判断方法

何为反馈

正反馈与负反馈

直流反馈和交流反馈 

局部反馈和级间反馈 

交流负反馈放大电路的四种组态

电压反馈和电流反馈 

串联反馈和并联反馈

四种反馈组态

负反馈放大电路的方块图及一般表达式


 

反馈的基本概念及判断方法

何为反馈

  • 将放大电路的输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部,通过一定的电路形式作用到输入回路用来影响其输入量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施称为反馈

正反馈与负反馈

  • 从反馈的结果来判断,凡是反馈的结果使输出量的变化减小(净输入量减少)的为负反馈。否则为正反馈。

PS:由于集成运放输出电压的变化总是与其反向输入端电位的变化方向相反,因而从集成运放的输出端通过电阻,电容等反馈通路引回到其反相输入端的电路,必然构成负反馈电路。同理,由于集成运放输出电压的变化总是与其同向输入端电位的变化方向相同,因而从集成运放的输出端通过电阻,电容等反馈通路引回到其同相输入端的电路,必然构成正反馈电路。)

直流反馈和交流反馈 

  • 直流负反馈:直流通路中存在的反馈
  • 交流负反馈:交流通路中存在的反馈

局部反馈和级间反馈 

  •  局部反馈:只对多级放大电路中某一级起反馈作用(\mathbf{R_{3} }
  • 级间反馈:将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路(\mathbf{R_{4}}

 

模电(十八)放大电路中的反馈_第1张图片

交流负反馈放大电路的四种组态

模电(十八)放大电路中的反馈_第2张图片

电压反馈和电流反馈 

看输出端!!! 

  • 定义:将输出电压输出电流)的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电压反馈\mathbf{\dot{X_{o}}=\dot{U_{o}}}电流反馈{\color{Blue} \mathbf{\dot{X_{o}}=\dot{I_{o}}}})。
  • 判断方法:令输出电压为零,若反馈量变成零,为电压反馈;若反馈量依然存在,为电流反馈。

串联反馈和并联反馈

看输入端!!!

  • 串联负反馈:\mathbf{\dot{U_{i}} = {\dot{U}_{i}}'+\dot{U}_{f}}
  • 并联负反馈:\mathbf{\dot{I_{i}} = {\dot{I}_{i}}'+\dot{I}_{f}}
  • 判断方法:输入端,输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加,为串联反馈;以电流的方式叠加,为并联反馈

四种反馈组态

模电(十八)放大电路中的反馈_第3张图片

模电(十八)放大电路中的反馈_第4张图片

  • 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。
  • 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。

负反馈放大电路的方块图及一般表达式

模电(十八)放大电路中的反馈_第5张图片

  •  箭头表示信号的流通方向。说明方块图的信号是单向流通的。
  • 输入端的\mathbf{\bigoplus }表示信号\mathbf{\dot{{X}'_{i}} ,\dot{{X}'_{f}}}在此叠加
  • 基本放大电路的放大倍数{\color{DarkRed} \mathbf{\dot{A}= \dot{{X}'_{o}}/ \dot{{X}'_{i}}}}
  • 反馈系数{\color{DarkRed} \mathbf{\dot{F}=\dot{X_{f}}/\dot{X_{o}}}}
  • 反馈放大电路的放大倍数{\color{DarkRed} \mathbf{\dot{A_{f}}=\dot{X_{o}}/\dot{X_{i}}}} 
  • 反馈放大电路的放大倍数一般表达式: \mathbf{{\color{DarkRed} \dot{A_{f}}}=\dot{X_{o}}/\dot{X_{i}}=\dot{A}\dot{{X}'_{i}}/\left ( \dot{{X}'_{i}}+\dot{{X}'_{f} }\right )=\dot{A}\dot{{X}'_{i}}/\left ( \dot{{X}'_{i}}+\dot{F}\dot{X}_{o}\right )=\dot{A}\dot{{X}'_{i}}/\left ( \dot{{X}'_{i}}+\dot{F}\dot{A}\dot{{X}'}_{i}\right )={\color{DarkRed} \dot{A}/\left ( 1+\dot{F}\right )}}
  • 环路放大倍数{\color{DarkRed} \mathbf{\dot{A}\dot{F}}}

 在中频段,\mathbf{\dot{A_{f}},\dot{A},\dot{F}}均为实数且符号均相等,故可写成\mathbf{A_{f},A,F}


由反馈放大电路的放大倍数 {\color{DarkRed} \mathbf{\dot{A_{f}}=\dot{X_{o}}/\dot{X_{i}}}},可得到如下:

  • AF<0,即1+AF<1,说明电路引入正反馈
  • AF=-1,即1+AF=0,说明电路在输入量等于零时就有输出,则电路产生自激振荡
  • 若1+AF》0,说明电路引入深度负反馈

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