对反馈放大电路类型判定方法的研究
反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成,反馈桥梁是反馈网络的一部分或全部。反馈放大电路类型的判定方法是:反馈桥梁的一端连接在输出电压的"上端"(或"下端")就形成电压(或电流)反馈,反馈桥梁的另一端连接输入信号的"前端"(或"后端")就形成并联(或串联)反馈,再利用瞬时极性法确定使净输入量减小(或增大)的反馈为负反馈(或正反馈)。此方法能快速地判定出反馈放大电路的类型。
反馈放大电路是电子电路技术的重要内容。在放大电路中引入不同类型的反馈,可以实现改善电路性能或建立振荡的功能,其中正确选择反馈类型是关键。本人与课程组成员一起,总结出了一种判定反馈放大电路类型的方法,它是根据电路的结构从较宏观的角度来判定反馈放大电路类型的。我们在教学中使用该方法多年,对反馈放大电路类型的判定简单、准确。
1 反馈放大电路的基本概念
在电子电路中,所谓反馈,就是将放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或全部,通过某种电路(称为反馈网络)送回到输入回路,与外部所加输入信号共同形成放大电路的输入信号(电压或电流),以影响输出量(电压或电流)的过程。反馈体现了输出信号对输入信号的反作用。
反馈有正、负之分。正反馈能提高增益,但会使放大电路的工作稳定度、失真度、频率特性等性能变坏;负反馈虽然降低了放大电路的增益,但却使放大电路许多方面的性能得到改善,利用负反馈技术还可以构成各种运算电路。所以在实际放大电路中均引入负反馈,而正反馈主要用在振荡电路中。
反馈还有直流反馈和交流反馈之分,直流负反馈改善放大电路的直流性能,常用以稳定静态工作点;交流负反馈改善放大电路的动态性能。在很多电路中,常常是交、直流反馈兼而有之。
2 反馈放大电路结构模型
为判定反馈放大电路的类型,建立了如图1所示的反馈电路结构模型。
模型说明:反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成,基本放大电路的两个输入端分别定义为"输入信号的前端"(简称为"前端")和"输入信号的后端"(简称为"后端");"前端"与"后端"的电位差就是送到基本放大电路的净输入电压μid;放大电路的输出端分为"输出电压的上端"(简称为"上端")和"输出电压的下端"(简称为"下端");图中的小长方形表示反馈桥梁,它是反馈网络的一部分或全部。反馈桥梁也有两个端子,它的右端若与输出电压的"上端"相连接,就构成了电压反馈,若与输出电压的"下端"相连接就构成了电流反馈(注意:形成电流反馈时,下端不能直接接地,应该接一个电阻,否则就无反馈了);图中反馈桥梁的左端与输入回路连接,连接方式有串联和并联两种,如果与输入信号的"后端"相连接,反馈信号则以电压的形式与净输入电压uid相加减,构成串联反馈,若与输入信号的"前端"相连接,反馈信号则以电流的形式与输入电流ii分流(相加减)后,以净输入电流iid送入基本放大电路,就构成了并联反馈。因此反馈的基本类型有四种,即电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈。
3 判定反馈放大电路类型的步骤及方法
(1)找反馈桥梁,确定反馈网络。反馈桥梁是直接连接输出和输入的最短路径,它跟输出和输入的其他公共部分一起统称为反馈网络。反馈桥梁可以从输入端开始采取"顺藤摸瓜"的办法向输出端寻找。
(2)判断反馈的基本形式。反馈桥梁在输出端连接输出电压的"上端"(或"下端"),就形成电压反馈(或电流反馈);反馈桥梁在输入端连接输入信号的"前端"(或"后端")就为并联反馈(或串联反馈)。
(3)判定反馈极性。用瞬时极性法判定是正反馈还是负反馈。具体方法是:先假设输入电压信号ui在某一瞬时的极性为正(相对于参考地而言),并用⊕标记,然后顺着信号的传输方向,逐步推出输出信号和反馈信号的瞬时极性(并用⊕或标记),最后判定反馈信号是增强还是削弱了净输入信号,如果是削弱,则为负反馈,如果是增强,则是正反馈。
(4)判定交、直流反馈。信号取样后经过反馈网络送往输入端只有直流的是直流反馈,只有交流的为交流反馈。交、直流反馈的判断较容易,下面举例说明判断反馈的类型时,交、直流反馈不作讨论。
4 应用举例
在以下的讨论中,为简便起见,对于多级放大电路,只讨论级间反馈。
要求判定图2的反馈类型。此反馈放大电路中基本放大电路的核心元件是集成运放,该电路集成运放的反相端和同相端分别是输入信号的"前端"和"后端",负载RL的两端分别是输出电压的"上端"和"下端"。根据步骤(1),反馈桥梁是R2所在支路,反馈网络由R2,R3所在支路构成。由步骤(2),反馈桥梁的一端与输出电压的"下端"相连形成电流反馈,另一端连接输入信号的"前端"与输入信号ii分流形成并联反馈,反馈的基本类型是电流并联反馈;由步骤(3),设ui的瞬时极性为⊕,此刻反馈桥梁的在输入端的极性为⊕。在输出端的极性为,反馈电流ii是从信号前端的节点流出,使净输入量iid减小,故为负反馈。因此反馈类型是电流并联负反馈。
- 电源设计挑战多,搞定大电流可以解烦忧(01-22)
- 濡ゅ倹岣挎鍥╀焊閸曨垼鏆ョ€规悶鍎抽埢鑲╂暜閸繂鎮嬮柟瀛樺姇閻撹法鎷嬮鐔告畬缂佸顑呴〃婊呮啑閿燂拷
闁稿繈鍔嶉弻鐔告媴瀹ュ拋鍔呭☉鏃傚Т閻ㄧ姵锛愰幋婊呯懇濞戞挻姘ㄩ悡锛勬嫚閸☆厾绀夐柟缁樺姇瀹曞矂鎯嶉弬鍨岛鐎规悶鍎扮紞鏃堟嚄閽樺顫旈柨娑樿嫰婵亪骞冮妸銉﹀渐闂侇偆鍠愰崹姘舵⒐婢舵瓕绀嬪ù鍏坚缚椤懘鎯冮崟顐ゆ濡増鍨垫导鎰矙鐎n亞鐟�...
- 濞戞搩鍘炬鍥╀焊閸曨垼鏆ョ€规悶鍎抽埢鑲╂暜閸繂鎮嬮柟瀛樺姇閻撹法鎷嬮鐔告畬缂佸顑呴〃婊呮啑閿燂拷
缂侇噣绠栭埀顒婃嫹30濠㈣埖宀稿Λ顒備焊閸曨垼鏆ラ柛鈺冾攰椤斿嫮鎷犻崜褉鏌ら柨娑樺缁楁挾鈧鍩栧璺ㄦ嫚閹惧懐绀夐柛鏂烘櫅椤掔喖宕ㄥΟ鐑樺渐闂侇偆鍠曢幓顏堝礆妫颁胶顏卞☉鎿冧簻閹酣寮介悡搴f濡増鍨垫导鎰矙鐎n亞鐟庨柣銊ュ椤╋箑效閿燂拷...
- Agilent ADS 闁轰焦鐟ラ鐔煎春绾拋鍞查悹鍥у⒔閳诲吋绺藉Δ鍕垫
濞戞挻鎸搁宥夊箳閸綆鍤﹂柨娑樿嫰閸欏繘妫冮姀锝庡敼閻熸瑯鏋僁S闁告艾瀚~鎺楀礉閻旇鍘撮柛婊冭嫰娴兼劗绮欑€n亞瀹夐柣銏╃厜缁遍亶宕濋埡鍌氫憾闁烩偓鍔嶅〒鍫曟儗椤撶姵鐣遍柡鍐ㄧ埣濡法鈧冻缂氱槐鐧咲S...
- HFSS閻庢冻缂氱弧鍕春绾拋鍞查悹鍥у⒔閳诲吋绺藉Δ鍕垫
閻犙冨缁讳焦绋夐幘鎰佸晙闁瑰搫鐗愰鎶芥晬鐏炶棄寮块梻鍫涘灱椤斿骞掗崷娆禨S闁汇劌瀚慨娑㈡嚄閽樺瀚查幖瀛樻⒒閺併倝鏁嶇仦钘夌盎闁告柡鏅滈崑宥夊礂閵娾晜妗ㄧ紒顖濆吹缁椽宕烽弶娆惧妳濞戞梻濮电敮澶愬箵椤″锭SS...
- CST鐎甸偊鍠楃亸婵嗩啅閵夈倗绋婇悗骞垮€曢悡璺ㄦ媼椤撶喐娈岀紒瀣儏椤ㄦ粎鎲楅敓锟�
闁哄瀛╁Σ鎴澝虹€b晛鐦滈悹浣筋嚋缁辨繈宕楅妸鈺傛〃閻犱礁寮跺绶維T闁告艾瀚伴妴宥夊礉閻旇鍘撮柛婊冭嫰娴兼劗绮欑€n亞瀹夐柣銏╃厜缁辨繈宕濋埡鍌氫憾闊浂鍋婇埀顒傚枙閸ゆ粎鈧冻闄勭敮澶愬箵椤″T閻犱焦宕橀鍛婃償閺冨倹鏆�...
- 閻忓繐瀚伴。鍫曞春閾忚鏀ㄩ柛鈺冾攰椤斿嫮鎷犻崜褉鏌�
濞戞挸娲g粭鈧Δ鍌浬戦妶濂哥嵁閸愬弶鍕鹃悹褍鍤栫槐婵囨交濞嗗海鏄傞悹鍥у⒔閳诲吋绋夋潪鎵☉闁革负鍔岄惃鐘筹紣閹寸偛螚闁哄牜鍨堕。顐﹀春閻旀灚浜i悘鐐存礃鐎氱敻鎳樺鍓х闁瑰灚鎸风粭鍛村锤濮橆剛鏉介柣銊ュ缁楁挻绋夊顒傚敤缁绢厸鍋�...
- 鐎甸偊鍠楃亸婵堜焊閸曨垼鏆ユ繛鏉戭儔閸f椽骞欏鍕▕闁糕晝顢婇鍕嫚閸撗€鏌ら柛姘墦濞夛拷
閻犳劦鍘洪幏閬嶅触閸儲鑲犻柡鍥ㄦ綑閻ゅ嫰骞嗛悪鍛缂傚啯鍨甸崹搴ㄥΥ娓氣偓椤e墎鎷崣妯哄磿闁靛棔鑳堕妵姘枖閵忕姵鐝ら柕鍡曟娣囧﹪宕i柨瀣埍闁挎稑鏈崹婊呮啺娴e湱澹夐柡宥夘棑缁ㄥ潡鏌呴敓锟�...