電工學(xué)第17章電子電路中的反饋

1、R RB1B1R RC CC C1 1C C2 2R RB2B2R RE ER RL L+ + + +U UCCCCu ui iu uo o+ + +e es sR RB B+ +U UCCCCC C1 1C C2 2RR RL Lu ui i+ +u uo o+ + + + +R RS S(b) (b) 帶反饋帶反饋(a)(a)不帶反饋不帶反饋A AoXiX電子電路方框圖電子電路方框圖+ +fXiXA AoXfidXXX 凈輸入信號凈輸入信號dX 反饋信號反饋信號fX 輸出信號輸出信號oX凈輸入信號：凈輸入信號：F FiXdX反饋電路反饋電路比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié) 輸入信號輸入信號iX基本放大電路

2、基本放大電路 若若三者同相，則三者同相，則X Xd d = = X Xi i - - X Xf f , , 即即X Xd d X Xi i ，即反饋信號起了增強凈輸入信，即反饋信號起了增強凈輸入信號的作用則為正反饋。號的作用則為正反饋。 + +u uf f+ +u ud d設(shè)輸入電壓設(shè)輸入電壓 u ui i 為正，為正，差值電壓差值電壓 u ud d = =u ui i u uf f各電壓的實際方向如圖各電壓的實際方向如圖u uf f 減小了凈輸入電壓減小了凈輸入電壓( (差值電壓差值電壓) ) 負反負反饋饋 u uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + +例

3、例1 1：u uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + +例例2 2：設(shè)輸入電壓設(shè)輸入電壓 u ui i 為正，為正，差值電壓差值電壓 u ud d = =u ui i + + u uf f各電壓的實際方向如圖各電壓的實際方向如圖u uf f 增大了凈輸入電壓增大了凈輸入電壓 正反饋正反饋 + +u uf f+ +u ud d 在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。 在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自激振蕩，使放大器不能正常工作。激振蕩，使放大器不能正常工作。R RB1B1R RC

4、 CC C1 1C C2 2R RB2B2R RE ER RL L+ + + +U UCCCCu ui iu uo o+ + +R RB BR RE ER R L Lu ui iu uo o+ + +i ie e如果有發(fā)射極旁路電容，如果有發(fā)射極旁路電容， RE中僅有直流分量的信中僅有直流分量的信號通過號通過 ，這時，這時RE引入的引入的則是直流反饋。則是直流反饋。引入交流引入交流負反饋的負反饋的目的：目的：改改善放大電善放大電路的性能路的性能引入直流引入直流 負反饋的負反饋的目的：目的：穩(wěn)穩(wěn)定靜態(tài)工定靜態(tài)工作點作點 (1) (1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電根據(jù)反饋所采樣的信號不同，

5、可以分為電壓反饋和電流反饋。壓反饋和電流反饋。如果反饋信號取自輸出電壓，叫如果反饋信號取自輸出電壓，叫電壓反饋電壓反饋。如果反饋信號取自輸出電流，叫如果反饋信號取自輸出電流，叫電流反饋電流反饋。 (2) (2)根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。 反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電壓形式作比較，稱為號以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。 反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以

6、電流形式作比較，稱為號以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋。oF11fuRRRu A AF F+ +u uf fu ud du ui iu uO O(b)(b)方框圖方框圖fofRui A AF F+ +i if fi id di ii iu uO O(b)(b)方框圖方框圖RuRuiifo 特點特點: 輸出電流輸出電流 io與負載電阻與負載電阻RL無關(guān)無關(guān) 同相輸同相輸入恒流源電路或入恒流源電路或電壓電壓電流變換電流變換電路。電路。A AF F+ +u uf fu ud du ui ii iO O(b)(b)方框圖方框圖oFfiRRRi A AF F+ +i if fi id di ii

7、ii iO O(b)(b)方框圖方框圖f11i1 iiRui ，且且因因iF1o)1(1 uRRRi 所所以以oFfiRRRi RE2對交流不起作用，引入的是直流反饋；對交流不起作用，引入的是直流反饋；R RE1E1、R RF F對交、直流均起作用，所以引入的對交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反饋。是交、直流反饋。R RB1B1R RC1C1C C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR RC2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2解解：+ + + R RB1B1R RC1C1C

8、C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR RC2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2例例4 4：如果如果R RF F不接在不接在T T2 2 的集電極，而是接的集電極，而是接C C2 2與與R RL L 之之間，兩者有何不同間，兩者有何不同 ？解：解：因電容因電容C C2 2的隔直流作用，這時的隔直流作用，這時R RE1E1、R RF F僅引入僅引入 交流反饋。交流反饋。R RB1B1R RC1C1C C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR R

9、C2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2如果如果RF的另一端的另一端不接在不接在T1 的發(fā)射極，而是接在的發(fā)射極，而是接在它的基極，兩者有何不同，是否會變成正反饋它的基極，兩者有何不同，是否會變成正反饋 ？ 解：解：+ + + R RB1B1R RC1C1C C1 1R RB2B2R RE1E1+ + +R RS S+ +R RF FR RC2C2C CE2E2C C2 2R RE2E2R RL L+ + +U UCCCC+ +T T1 1T T2 2R RF2F2( (R R1 1、R R2 2):): 直流反饋直流反

10、饋（穩(wěn)定靜態(tài)工作點）（穩(wěn)定靜態(tài)工作點）R RF F 、C CF F : : 交流交流電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋+ +U UCCCC(a)(a)R RE1E1+ +R R1 1R RF1F1R RF2F2C C2 2R RC2C2R RC1C1C CE2E2R RE2E2R R2 2+ +C C+ +R RF1F1、R RE1E1: : 交直流交直流電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋+ + + + +R RE2E2: : 直流反饋直流反饋R RF F+ + +U UCCCC+ +R RB BC C2 2R RC2C2R RC1C1C CE2E2R RE2E2+ +C C1 1C CF F(b)(b)

11、+ + +電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋正反饋正反饋兩個兩個2k2k 電阻電阻構(gòu)成交直流反饋構(gòu)成交直流反饋兩個兩個470k470k 后后級級交交直直流流反反饋饋前前級級直直流流反反饋饋2020 F F+ + + + +sE 470k470k 600600 3.9k3.9k + +2020 F F470k470k 3.9k3.9k 5050 F F2k2k 470470 5050 F F100100 F F470470 30k30k 3DG63DG63DG63DG6(c)(c)+6V+6V+ + +(d)(d)+ +50k50k 2k2k 2k2k 8k8k 3k3k 3k3k 5050 F F5

12、050 F F5050 F F+20V+20VdoXXA ofXXF fidXXX AFAXXA 1iof+ +fXdXA AoXF FiXAA fdfXX、中中，在在 1 fAFAA dfofdoXXXXXXAF AFAA 1fAAAFAAd11dff 若若| |AFAF| 1| 1，稱為，稱為深度負反饋深度負反饋，此時：，此時：FA1f 例例：| |A A|=300|=300，| |F F|=0.01|=0.01。7501. 030013001 f AFAA則：則：%6d AA若：若：%.%.51)6(01030011 AAAFAAd11d ff 則：則：加入加入負反饋負反饋無負反饋無負反

13、饋F Fu uf fA Au ui iu uo o大大小小接近正弦波接近正弦波u uo ou ui iA A+ +u uididu uf fBWFABW)1(of 無負反饋無負反饋f f|A|AO O| |0.7070.707|A|Au uo o| |O Of f 2 2| A| Afo fo | |f f2 2|A|Af f|, |, |A|Af f | |0.7070.707|A|Afofo| |u ui iu ubebei ib b+ + +在同樣的在同樣的 i ib b下下，u ui i= = u ubebe + + u uf f u ubebe，所以所以 r rif if 提提高。高

14、。i0if)1(rFAr biiiur 無負反饋時：無負反饋時：有負反饋時：有負反饋時：biifiur u uf f+ +bbeiu FArr0ifi1 i if fbbeiiur 無負反饋時：無負反饋時：有負反饋時：有負反饋時：ibeifiur i ii ii ib bu ubebe+ +o0of)1(rFAr FArr0oof1 電壓負反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即有電壓負反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即有恒壓輸出特性，故輸出電阻降低。恒壓輸出特性，故輸出電阻降低。 電流負反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用，即有電流負反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用，即有恒流輸出特性，故輸出電阻提高。恒流輸出特性，故輸出

15、電阻提高。四種負反饋對四種負反饋對 r ri i 和和 r ro o 的影響的影響串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓 串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流并聯(lián)電流思考題：為了分別實現(xiàn)：思考題：為了分別實現(xiàn)： (1) (1) 穩(wěn)定輸出電壓；穩(wěn)定輸出電壓； (2) (2) 穩(wěn)定輸出電流；穩(wěn)定輸出電流； (3) (3) 提高輸入電阻；提高輸入電阻； (4) (4) 降低輸出電阻。降低輸出電阻。應(yīng)引入哪種類型的負反饋？應(yīng)引入哪種類型的負反饋？r ri ir ro o減低減低增高增高增高增高增高增高增高增高減低減低減低減低減低減低iOUAUu fOUAUu ifUU 如如果果：iUOUfUF F1 FAu1 FA F

16、Au即即：2 FAn fOUAUu 由：由：OOUFAUu 1 FAuOfUFU u uf f+ + R R+ + + R RF FR R1 1 C C R RC Cu uO O + +C/RCRC/RUUF j1j1j112 1U2U)j(31oo RC1o 幅頻特性幅頻特性12UU1 1 3 3f ff fO O相頻特性相頻特性 90o90 f fO Oo0 (f)(f)u u1u u2u u2 2 與與 u u1 1 波形波形u u1 1, u, u2 2(3) 工作原理工作原理 輸出電壓輸出電壓 u uO O 經(jīng)正反饋經(jīng)正反饋( (兼選頻兼選頻) )網(wǎng)絡(luò)分壓后，取網(wǎng)絡(luò)分壓后，取u uf f 作為同相比例電路的輸入信號作為同相比例電路的輸入信號 u ui i 。1) 1) 起振過程起振過程2) 穩(wěn)定振蕩穩(wěn)定振蕩 A A = = 0 0，僅在，僅在 f f 0 0處處 F F = = 0 , 0 , 滿足相位平滿足相位平衡條件，所以振蕩頻率衡條件，所以振蕩頻率 f f 0 0= 1 = 1 2 2 RCRC。改變改變R R、C C可改變振蕩頻率可改變振蕩頻率 由運算放大器構(gòu)成的由運算放大器構(gòu)成的RCRC振蕩電路的振蕩頻率振蕩電路的振蕩頻率一般不超過一般不超過1MHz1MHz。3) 3) 振蕩頻率振蕩頻率 振蕩頻率由相位平衡條件決定。振