0 卖盘信息
BOM询价
您现在的位置: 首页 > 电子资讯 >行业趋势 > 正负反馈串并联电路的比较与瞬时极性法识别反馈极性电路的方法

正负反馈串并联电路的比较与瞬时极性法识别反馈极性电路的方法

2017-06-26
类别:行业趋势
eye 634
文章创建人 拍明

一、正反馈和负反馈

根据反馈极必的不同,可以分为正反馈和负反馈。

如果引入的反馈信号增强了外加输入信号的作用,从而使放大电路的放大倍数得到提高,这样的反馈称为正反馈;相反,如果反馈信号削弱外加输入信号的作用,使放大电路的放大倍数降低,则称为负反馈。

为了判断引入的是正反馈还是负反馈,可能采用瞬时极性法。即先假定输入信号为某一个瞬时极性,然后逐级推出电路其他有关各点瞬时信号的变化情况,最后判断反馈到输入端信号的瞬时极性是增强还是削弱了原来的输入信号。

例如在,假设加上一个瞬时极性为的正的输入电压(在电路中用符号+-分别表示瞬时极性的正或负,代表该点瞬时信号的变化为增大或减小)。因输入电压加在集成运放的反相输入端,故输出电压的瞬时极性为负,而反馈电压由输出电压经电阻R2R3分压后得到,因此反馈电压的瞬时极性也是负,但集成运放的差模输入电压等于输入电压与反馈电压之差,可见反馈电压增强了输入电大的作用,使放大倍数提高,因此是正反馈。在上图(b)中,输入电压加在集成运放的同相输入端,当其瞬时极性为正时,输出电压的瞬时极性也为正,输出端通过电阻R3R4分压后将反馈电压引回到集成运放的反相输入端,此反馈信号将削弱外加输入信号的作用,使放大倍数降低,所以是负反馈。

如果要求稳定放大电路中某个电量,一般采用负反馈的方式。负反馈虽然损失了放大倍数,但能使其它各项性能得到改善,因此在电路中经常被采用。有时也用正反馈的方式来获得较高的放大倍数,但要注意,正反馈太强时将会使电路产生振荡。本章重点讨论各种负反馈。

二、直流反馈和交流反馈

根据反馈信号本身的交、直流性质,可以分为直流反馈和交流反馈。

如果反馈信号中只饮食成分,则称变直流反馈;若反馈信号中只有交流成分,则称为交流反馈。在很多情况下,交、直流两种反馈兼而有之。

在上图(a)中,设VT2发射极的旁路电容Ce足够大,可认为电容两端的交流信号基本为零,则从VT2的发射极通过RF引回到VT1基极的反馈信号中将只有直流成分,因此电路中引入的是直流反馈。在上图(b)中,从输出通过CFRF将反馈引回到VT1的发射极,由于电容的隔直作用,反馈信号中将只有交流成分,所以这个反馈是交流反馈。

三、电压反馈和电流反馈

根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同,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,称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流,则称为电流反馈。

在上图(b)中,反馈信号与输出电压成正比,属于电压反馈。而在上图(a)中,如果不加旁路电容Ce,则反馈信号与输出回路的电流成正比,因此是电流反馈。

正负反馈串并联电路的比较与瞬时极性法识别反馈极性电路的方法.jpg

放大电路中引入电压负反馈,将使输出电压保持稳定,其效果是降低了电路的输出电阻;而电流负反馈将使输出电流保持稳定,因而提高了输出电阻。

为了判断放大电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈,一般可假设将输出端交流短路(即令输出电压等于零),观察此时是否仍有反馈信号。如果反馈信号不复存在,则为电压反馈,否则就是电流反馈。

四、串联反馈和并联反馈

根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式的不同,可以分为串联反馈和关联反馈。

如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和(即反馈信号与输入信号串联),称之为串联反馈;如果二者以电流形式求和(即反馈信号与输入信号并联),则称为并联反馈。

在上图(b)中,三极管VT1基极和发射极之间的净输入电压等于外加输入电压与反馈电压之差,即uBE=uI-uF,说明反馈信号与输入信号以电压形式求和,因此属于串联反馈。而上图(a)中,假设去掉旁路电容Ce,三极管VT1的基极电流等于输入电流与反馈电流之差,即iB=iI-iF,也就是说,反馈信号与输入信号以电流形式求和,所以是并联反馈。

以上提出了几种常见的反馈分类方法。除此之外,反馈还可以按其他方面来分类。例如,在多级放大电路中,可以分为局部反馈和级间反馈;又如在差动放大电路中,可以分为差模式反馈和共模反馈等等。此处不再一一列举。

反馈在电技术中就用十分广泛。反馈有正,负之分。负反馈主要用于模拟放电路中,负反馈既能稳定静态工作点,又能改善放大电路的各种性能。放大电路很少用正反馈。在一定条件下放在电路中的负反馈可转化为正馈,形成自激振荡,使放大器不能正常工作,这是要避免的一面。正反馈还有有利的面,就是在波形产生的电路中,人为地把电路接成反馈形式,产生所需的波形。在电子技术实践中,要正确组成反馈放大电路和振荡电路。必须清晰准确地判别正负反馈。如何有效判别正负反馈?本文介绍瞬时(变化)极性法。

学习反馈电路,掌握反馈的基本概念和判别方法,必须解决以下问题:(1)什么是反馈?反馈就是将放大电路的输出信号的一部分,通过一定电路形式送回到输入回路称为反馈。(2)反馈元件如何判别?既与输出回路相连,又与输入回路相连的器件都是反馈元件;虽仅在输出回路或输入回路,但与反馈支路相连,并对反馈信号大小产生影响的元件也是反馈元件。(3)如何构成反馈放大器?引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,即反馈放大器。(见图1)图中A是基本放大电路,F是反馈网络,两部分构成一个闭环。X’ix’f分别是输入信号和反馈信号,x’cl是净输入信号,三者汇交的节点称为混合环节。X’Ix’fxd’可以是电压信号,也可以是电流信号,x’Ix’f在节点处可以相加也可以相减。如果是串联反馈x’Ix’f都用电压表示,两个电压在此串联相减。如果是      图1

并联反馈,x’Ix’f都用电流表示,两个电流在此并联相减。(4) 什么是正反馈,负反馈?如果反馈信号x’f与原来外加的输入信号x’I相位相同,使放大器净输入信号增强为正反馈,反之就称为负反馈。

那么,在具体电路中如何正确判断是正反馈还是负反馈呢?一般是利用电路中各点对的交流电位的瞬时极性来判别。假设放大电路中的输入电压处于某一瞬时极性(正半周为正,用表示,负半周为负,用表示),沿放大电路通过反馈网络再回到输入回路。依次定出电路中各点电位的瞬时极性。如果反馈信号与原假定的输入信号瞬时(变化)极性相同,则表明为正反馈,否则为负反馈。这就是瞬时(变化)极性法简称瞬时极性法。

严格地说,反馈极性(正反馈还是负反馈)与信号的频率有关,我们通常所说的反馈极性是指中频而言。在此频率下,通常把射极旁路电容,隔直电容看作短路,把管子的极间电容看作开路,并且不产生相移。

运用瞬时极性法判定电路各点电位极性时,一定要非常熟练掌握三极管三种基本联接方式(组态)的判定及相应组态输出信号电压的相位关系。双极性型或单极型的晶体三极管有三种基本联接方式(组态),其中双极型是共射极,共集电极和共基极。见下图:

在共射极电路中,基极电位和集电极电位的瞬时极性相反,当有射极电阻并且没有旁路电容时,基极电位和发射极电位闲瞬时极性相同。在共基极电路中,输出电压与输入电压相位相同。则

射极电位的瞬时极性与集电极相同,当有基极电阻无旁路电容时,射极电位与基极相反。(见图3)同理在共集电极电路中,因为输出电压与输入电压同相,基极电位与射极电位相同,与集电极电位相反(见图4)

用瞬间极性法判断反馈极性要注意运用同点连接判别法。同点连接法,若反馈支路的输出端与放大电路信号的输入端同点相连,且瞬时变化极性相同,则该反馈为正反馈,反之为负反馈。(见图7)若反馈之路的输出端没有返回到放大电路输入端,而是返回到共同极端,且两者(x’fx’I)相位相同,反馈信号起到削弱输入信号的作用,相当于向放大电路输入端(同点)反馈极性反馈信号,是负反馈。(见图8)

瞬时极性法判断反馈极性时,为了迅速而正确判断反馈极性应该熟悉每一个放大器输入量与输出量的相位关系。以下举二例说明。

1.指出下图的反馈元件,并说明其反馈极性

答:图中v1.v2均为共射极组态,Rf,cf是反馈元件。根据瞬极性法B1(+)-B2(-)-Rf(f).vfvi同极性,但是不是同点连接VB2,=vi-vf。净输入信号减小,所以该反馈为负反馈。Re1,Re2也是反馈元件,用瞬间极性判断,Re1为负反馈,Re2为直流负反馈。

2.判断图示Rf的反馈极性

答:图10中由Cf , Rf支路引反馈极性。先假设vi的瞬时极性为上正下负,然后根据各极组态或输入输出的位置可以判断输出量的瞬时极性。图示中可以看出,第一级是共集极组态,信号由基极入射极出两者同相;第二级是射极组态(Re2),信号由射极入。集电极出,两者反相;第三级也是共射极

组态(Re3)输入输出信号又一次反相。所以总的来说,输出量与输入量同相,输出电压的瞬时极性也是上正下负。但是,反馈支路的输端不是同点连接而是返回到共同极点vivf串联相减,所以反馈极性为负。反之,如果放大电路各级组态和级数原来就使输出量和输入量的瞬时极性相反,则这样串联相减的结果使反馈极性为正。

总之,反馈极性归根到底取决于反馈量与输入量的相位关系以及两者在输入端的接法。这是因为:放大电路的输入电压和输出电压都有一端为地,所以为引入电压负反馈,如果是串联反馈(反馈支路的输出关没有返回到信号输入端的同点)放大电路的输出量与输入量必须同相,即反相级数必须为偶数;如果是并联反馈(反馈支路的输出端与输入信号的输出端同点连接),放大电路的输出量与输入量必须反相,即反相级数必须为奇数。

综上所述:反馈有正负之分,在正反馈中,反馈量增强原输入量,使相应的增益上升,但都有可能使放大电路工作稳定(产生自激),在负反馈中,反馈量削弱原输入量,使相应的增益下降,但却能稳定与反馈量成正比的输出量。判断反馈极性的方法:用瞬间极性法的前提是按中频段考虑的。具体步骤是:(1)先假定输入量的瞬时极性。(2)根据放大电路各级的组态决定输出量与反馈量的瞬时极性。(3)根据输入量与反馈量在输入端的接法及瞬时极性关系判断反馈极性。

 


责任编辑:Davia

【免责声明】

1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。

2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。

3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。

4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。

拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。

标签: 反馈电路

相关资讯