反馈放大电路范文

反馈放大电路范文（精选10篇）

反馈放大电路 第1篇

例:分析下列电路是否存在反馈, 反馈极性以及类型。

一、寻找电路中是否存在反馈, 即判别电路中是否存在反馈元件

反馈的定义, 将放大电路的输出量 (输出电压或电流) 中的一部分或全部通过某些元件或网络 (称为反馈网络) , 反送到输入回路, 与输入信号叠加, 共同控制放大电路, 称为反馈。这样, 根据是否有沟通输出回路和输入回路的中间环节, 即看该电路的输出、输入之间有没有反馈元件或反馈网络。一端连接输出回路、另一端连接输入回路的元件叫反馈元件。电路通过该元件, 连接了输出回路与输入回路, 从而实现了输入量不仅受输入信号的影响, 也受输出量的影响。一个电路中如果没有反馈网络, 也就没有反馈, 否则该电路就有反馈。

根据以上阐述, 我们判断反馈是否存在的的方法如下:

第一、寻找反馈元件。反馈元件一端连接输入回路, 另一端连接输出回路。

第二、强调“地线”:通过“地线”与输入或输出相连的不是反馈元件。

通过以上分析可知, (a) 图中存在反馈:Cf、Rf一端连接输入端, 另一端连接输出端。

(b) 图中也存在反馈, 反馈元件Rf, 一端连接输入端, 另一端连接输出端。

二、正、负反馈的判别

用“瞬时极性法”进行判断, 即设输入端在某一瞬时输入信号极性为“+”, 然后按照各级放大电路输入输出相位关系, 确定输出端和反馈端的瞬时极性的正负。若反馈信号极性与输入信号极性相同为正反馈, 相反为负反馈。

需要指出的是, 在运用瞬时极性法时, 相同相反的理解要在反馈信号和输入信号是否作用于输入回路同一点上来进行。反馈信号和输入信号作用于输入回路同一极性点, 瞬时极性相反是负反馈;反馈信号和输入信号作用于输入法回路不同极性点, 瞬时极性相反是正反馈。对由分立元件组成的共射电路 (输入级) , 反馈信号馈入基极, 极性相反为负反馈;反馈信号馈入发射极, 极性相同为负反馈。根据“瞬时极性法”的判别原则, 分析过程如下:

图 (a) 中存在正反馈, 分析方法如下:

(b) 图中存在负反馈, 反馈过程如下:

三、反馈类型判断

1. 电压、电流反馈的判别

根据反馈信号在输出端的取样对象不同, 反馈可分为电压反馈或电流反馈。如果反馈信号取自输出电压, 就为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流, 就为电流反馈。

具体的判别方法可假设将输出端交流短路, 判别电路中是否存在反馈信号。如果反馈信号不存在, 则为电压反馈;若反馈信号还存在, 则为电流反馈。更直接的判断方法是看反馈信号的引出端, 从输出端引出属电压反馈;从非直接输出端引出属电流反馈。

具体的判别方法如下:

(a) 图中:可以看出, 当负载RL短路后uo=0, 反馈回路仍然存在, 输出信号还能反馈到输入端, 此反馈为电流反馈。

(b) 图中:当负载RL短路, uo=0, 没有了反馈回路, 反馈信号也消失了, 此反馈为电压反馈。

直接判别方法如下:共射电路中, 反馈信号由集电极取出, 为电压反馈。反馈信号由射极取出为电流反馈。

2. 串联、并联反馈的判别

根据反馈信号在输入端的连接方式, 反馈可以分为串联反馈和并联反馈。在输入端若反馈信号与输入信号在输入端的同一节点引入, 则为并联反馈。在输入端若反馈信号与输入信号在输入端的不同节点引入, 则为串联反馈。

更具体一点分析, 对共射电路 (输入级) 来说, 反馈信号馈入基极是并联反馈, 馈入发射极是串联反馈。对集成运放来说, 反馈信号与输入信号同时加在反相输入端或同相输入端是并联反馈。一个加在反相输入端, 另一个加在同相输入端, 就是串联反馈。

具休分析过程如下:

(a) 图:因为输入信号加在b极和反馈信号加在e极, 就在输入回路的不同节点引入, 因此该反馈是串联反馈。

(b) 图中:因为输入信号和反馈信号都加在集成运放成的反相输入端, 即在输入端的同下节点引入, 因此该反馈是并联反馈。

根据以上总结如下:

(a) 图电路为:电流串联正反馈,

(b) 图电路为:电压并联负反馈

四、总结

通过以上论述可以看出, 我们从定义出发总结出来的判别负反馈的方法较为简单、直接。作者在教学实践中应用此方法, 使学生从繁琐中的教材论述中解脱出来, 能够很好地掌握电路中各种反馈的判别技巧和处理方法, 取得较好的效果。

摘要：在电子技术中, 几乎所有实用的放大器都离不开负反馈。反馈的判断在模拟电子技术中已成为学习的重点和难点。但在职业技术教学过程中, 笔者发现许多教材中对此判断方法表述篇幅过多、系统性不强, 深感理论分析入门的枯燥乏味和艰辛。为了有效地解决这一问题, 作者通过多年的教学探索和实践, 归纳了放大电路反馈的各种判断方法, 使之更简便, 易于学生掌握。

关键词：放大电路,反馈种类,判别,直接

参考文献

[1]张志良.电子技术基础.北京:机械工业出版社, 2009.

[2]黄军辉.电子技术.北京:人民邮电出版社, 2006.

[3]童诗白.华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 1999.

[4]王成安.模拟电子技术及其应用.大连:大连理工大学出版社出, 2010.

[5]郑应光.王维平.模拟电子线路.成都:电子科技大学出版社, 1995

基本放大电路的总结 第2篇

问题

一、在电子线路的分析计算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？

问题

二、在放大电路中，交流信号源为什么要标出正、负（+、-）？ 问题

三、在下图的共射电路中，Cb1和Cb2的作用是什么？它们两端电压的极性和大小如何确定？

问题

四、如果用PNP型三极管组成的共射电路，直流电源和耦合电容的极性应当如何考虑？直流负载线的方程式有何变化？

问题

五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外，有没有交流动态工作点？

问题

六、什么是管子的静态功耗？如果交流输入信号幅值较大，如何减小这一功耗？

问题

七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0？为什么经常说RL愈小，电路负载愈大？

问题

八、交流电阻和直流电阻区别何在？线性电阻元件有没有这两种电阻？为什么rbe不能用于静态计算？

问题

九、在的放大电路中，如果RL→∞(空载)，调节 使电路在一定的时产生最大不失真输出电压，问应为多大？怎样才能调到最佳位置？

问题

十、在采用ＮＰＮ型管组成放大电路时，如何判断输出波形的失真是由于饱和还是截止？如果彩ＰＮＰ型管，判断的结果又如何？

问题

十一、对于图(a)的放大电路如果要用图解法求最大不失真输出电压幅值，应该怎样进行？

问题十二、一般认为放大电路的输入电阻Ri愈大愈好，但在某些情况下则要求Ri小些。这些是什么情况？

问题

十三、“共射放大电路的交流输入量和输出量反相”，这种说法确切吗？ 问题

十四、在用微变等效电路求放大电路的输出电阻时，对受控电流源应该如何处理？

问题

十五、共射放大电路的电压增益管子是否可以提高放大电路的电压增益？

。选择电流放大系数β大的答案如下：

一、在电子线路的分析计算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？

答：在电子线路的分析计算中，经常根据工程观点，采用近似的计算方法。这是为了简化复杂的实际问题，突出主要矛盾，使分析计算得以比较顺利地进行。在这里，过分追求严密，既无必要，也不可能。但是，近似计算又必须是合理的，必须满足工程上对计算精度的要求。例如，在固定偏置的放大电路中，偏置电流中如Vcc=12V,VBEQ=0.7V,则相对于Vcc，在计算时完全可以略去VBEQ，而认为

这样做，计算误差小于10%，满足工程要求。但是，如果 是两个数值较大而又比较接近的电流之差：

此时第一个除式中的VBEQ就 不能忽略，而且两个除式的计算都要比较精确，要有较多的有效数字位数，否则会得出不合理的结果。又如，在求两个电阻并联后的总电阻时，如果一个电阻比另一 个大10倍以上，则可认为总电阻近似等于较小的电阻，这样的近似计算误差也不大于10%。再如，在求放大电路的输出电阻时，管子的rec往往是和一个比它小得多的电阻（例如RC）并联。这时，因为rce>>Rc，在并联时rce就可略去，而认为输出电阻RO≈Rc。但是，在晶体管恒流源中，如果略去管子的rce，则恒流源的输出电阻Ro→∞。在这里，rce是和一个无限大的电阻并联，当然就不能略去。一个电阻是否可忽略，要看他和其他电阻相比所起作用的大小。

二、在放大电路中，交流信号源为什么要标出正、负（+、-）？

答：前面说过，放大电路的特点之一是交、直流共存。直流电压和电流的方向（极性）是固定的，而交流电压和电流的方向（极性）是随时间变化的。为了分析的方便，对交流电压和电流要标出假定的正方向，即参考方向。对交流电压，参考方向是以放大电路的输入和输出回路的共同端（⊥）作为负（－）端，其它各点为正（+）端。对交流电流，参考方向则是ic、ib以流入电极为正，ie以流出电极为正。对于微变等效电路中的受控源，受控量的参考方向取决于控制量的参考方向。例如，对双极型三极管，当ib的参考方向为从b极到e极时，ic的参考方向必为从c极到e极。对场效应管，当id的参考方向为 Ｇ（＋）Ｓ（－）时，的参考方向为流入Ｄ极。参考方向是电路分析的重要工具，必须正确理解和掌握。

三、Cb1和Cb2的作用是什么？它们两端电压的极性和大小如何确定？ 答：弄清这个问题有助于真正理解放大电路的工作原理和交、直流共存的特点，也是初学者容易产生疑问的地方。放大电路在静态(νi=0)和动态(νi≠0)时，各处的电压如上图所示。对Cb1：在静态时，+Vcc通过Rb对它充电，稳态时，它两端的电压必然等于VBEQ，而通过它的直流电流为零。电压极性是右正左负。所以，它的作用之一是“隔断直流”，不使它影响信号源。在动态时，如果电容量很大，而vi幅值很小，Cb1两端的电压将保持不变。这样，Cb1两端的交流电压将为零，而全部Vi都加在管子的b-e结上，使VCE=VCBQ+vi所以，Cb1的另一个作用是“传送交流”，使交流信号顺利通过。

对Cb2情况相似。在静态时，Vcc通过Rc对它充电。稳态时，它两端的电压必然等VBEQ，极性是左正右负，而通过它的直流电流为零，所以RL上的电压vo=0。这是Cb2的隔直作用。在动态时，如果电容量很大，Cb2两端的电压将保持不变，仍为VBEQ。这样，Cb2两端的交流电压将为零，而VCE=VCBQ+vce中的交流分量全部出现在RL上，即vo=vce。这是Cb2的传送交流作用。

四、如果用PNP型三极管组成的共射电路，直流电源和耦合电容的极性应当如何考虑？直流负载线的方程式有何变化？ 答：这里也有初学者容易产生混淆的问题。

在采用PNP型管时，首先电源的极性要反接，耦合电容（一般用电解电容器）的极性也要反接。电路中IB、Ic和VCE的方向也要和NPN型管的相反。这样，直流负载线的的方程式应为-VCE=VCC-ICRC。它的形式与采用NPN管时略有不同。所以，建议放大电路中直流电压和电流的极性和方向以NPN管为准，对PNP管则全部反号。这时，直流负载线的方程式仍为 VCE=VCC-ICRC，式中VCE、VCC、IC都为负值。

五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外，有没有交流动态工作点？ 答：工作点是放大电路分析中一个十分重要的概念，它指的是电路中二极管或晶体管的工作状态，经常用它们极间的电压和流入电极的电流的大小来表示。例如，二极管的VD、ID，三极管的VBE，ib，VCE，ic。管子的工作状态和工作点分两类。一类是不加交流输入信号，电路中只有直流量的工作状态和工作点，叫“静态”和“静态工作点”。另一类是加了交流输入信号后，电路中直流和交流量共存的工作状态和工作点。此时，电路和管子中的电压和电流都随时间变动，所以叫“动态”和“动态工作点”。前面说过，在直流电源、元件参数和管子特性（有时还包括负载电阻）确定之后，直流静态工作点只有一个。而在交流动态时，工作点随交流输入信号在时间上不断变化，它的变化轨迹就是交流负载线。在某一交流输入信号下，管子的交流动态工作点在交流负载线上的变化范围就是动态范围。

六、什么是管子的静态功耗？如果交流输入信号幅值较大，如何减小这一功耗？ 答：管子的静态功耗PVQ就是在静态时管子集电极上消耗的功率：PVQ=VCEQICQ。为了减少这一功耗，就要尽量降低管子的静态工作点Q。但是，在交流输入信号幅度较大时，降低Q点会使放大电路输出信号失真。此时，可以采用新的电路组成方案来解决，如乙类推挽或互补对称电路（见功率放大器）。

七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0？为什么经常说RL愈小，电路负载愈大？

答：电路负载的大小是指负载上输出功率的大小。在中频时，放大电路可以等效画成交流空载输出电压与输出电阻的串联，如图所示，其中V∞是电路的空载输

出电压，RO是内阻，RL是负载电阻。不难求出，负载上的输出功率为

利用上式可求出Po为最

大值Pomax时，负载电阻RLo=Ro，而这就是说，从RL=0到RL=PLO，电路的输出功率P0随RL的增大而增大：从RL=PLO到RL→∞，P0则随RL的增大而减小，如图（b）所示。放大电路一般工作在RL>RLO=RO的情况，所以说负载电阻RL愈小，Po也就是电路负载愈大。如果RL→∞（空载）或RL=0（短路），则均有Po=0，是负载最小的情况。

八、交流电阻和直流电阻区别何在？线性电阻元件有没有这两种电阻？为什么rbe不能用于静态计算？

答：对线性电阻元件，只要工作频率不太高，它的电阻是个常数。也就是说，它在直流工作和交流工作时电阻相同，没有直流（静态）电阻与交流（动态）电阻之分。非线性电阻元件则不然。它的伏安特性I=f(V)不是直线，是曲线。即使是在直流工作时，只要电压和电流不同，或者说静态工作点不同，它的直流（静态）电阻R=也不同(见图)。如果直流信号上还叠加着交流小信号，则非线性电阻元件对交流小信号的交流（动态）电阻就是伏安特性在静态工作点处切线斜率的倒数，即。所以，非线性电阻元件的交流（动态）电阻随工作点的不同而不同。从几何上说，非线性电阻元件的直流电阻由伏安特性在静态工作点处的割线斜率决定，而交流电阻则由伏安特性在静态工作点处的切线斜率决定。晶体管的发射结是ＰＮ结，它的伏安特性是非线性的。，其中第二部分就是ＰＮ结的伏安特性在静态工作点处切线斜率的倒数折合到基极回路后的值，是发射结的交流（动态）电阻，当然不能用，也不能由静态的VBEQ和IBQ来求来求静态电流。否则，就是混淆了放大电路中直流量和交流量的区别，混淆了非线性元件直流（静态）电阻和交流（动态）电阻的区别。

九、在的放大电路中，如果RL→∞(空载)，调节Rb使电路在一定的vi时产生最大不失真输出电压，问Rb应为多大？怎样才能调到最佳位置？

答：在RL→∞时，放大电路的直流负载线与交流负载线重合。为了产生最大不失真输出电压，Ｑ点应选在负载线中央。此时必有

即所以。在实际工作中，通过调节Rb来调整Ｑ点是比较简单可行因而也是经常使用的方法。在调节时，应使输出电压既无饱和失真（对ＮＰＮ型管是波形底部削平），又无载止失真（对ＮＰＮ型管是波形顶部削平）。同时，在充分加大Vi时,输出波形又同时在预部和底部出现失真。

十、在采用NPN型管组成放大电路时，如何判断输出波形的失真是由于饱和还是截止？如果是PNP型管，判断的结果又如何？

答：这也是初学时容易混淆而又不易记住的问题。实际上，由于采用NPN管和PNP管时，电压的极性相反，所以判断的方法也将相反。在左图，画出了两种管子工作在截止失真的情况。对于NPN 管，因为电压极性为正，截止失真发生的输出波形正半周的顶部。对于PNP管，因为电压极性为负，截止失真发生在输出波形负半周的底部。如果是饱和失真，则 判断结果与上述相反。

十一、对于图(a)的放大电路如果要用图解法求最大不失真输出电压幅值，应该怎样进行？

答：这里的主要问题在射极上有电阻Re和R｀e。在动态时，R｀e被短路，但Re还在。画交流负载线时应该考虑它，而且用交流负载线上的动态范围决定出来的最大不失真电压幅值不是(Vcm)M，而是(Vcem)M，两者还相差Re上的电压。

１．作直流负载线，如图（b）上的虚线。用分析射极偏置电路的方法求出ICQ=2.71mA，用它和直流负载线的交点定出Ｑ点。

２．作交流负载线

过Ｑ点作斜率为的直线（如图(b)上的交流负载线。注意：对应于这条线，横坐标表示的将是vo而不是vCE）。由此定出(Vom)M=12.3-6.9=5.4V。十二、一般认为放大电路的输入电阻Ri愈大愈好，但在某些情况下则要求Ri小些。这些是什么情况？

答：一般情况下，放大电路的信号源是一个电压源，它的内阻ro很小。为了使放大电路的输入电压Vi尽可能不失真地复现信号源电压Vs，希望放大电路的输入电阻Ri尽可能大，使。在把放大电路用在测量电压的仪器内时，这一点尤为重要。在阴极射线示波器内用放大电路驱动磁偏转线圈时，也是这样。但是，当信号源是一个内阻Ro很大的电流源时，就要求放大电路的输入电阻Ri比信号源内阻Ro小得多，使流入放大电路输入端的电流Ii尽可能接近信号源电流

。例如，光电管和硅光电池都以高内阻提供电流。为了把电流变换为低内阻电压源，就使用输入电阻小的放大电路。另外，为了减小外界干扰对放大电路的影响时，也 希望放大电路的输入电阻小。必须指出：输入电阻的要领是对静态工作点附近的变化信号来说的，属于交流动态电阻，不能用来计算放大电路的静态工作点。

十三、“共射放大电路的交流输入量和输出量反相”，这种说法确切吗？

答：这种说法不确切，因为它没有指明输入量和输出量是什么。在放大电路的分析中，经常是讲电压增益。这时，输出量和输入量都是电压。在这种情况下，共射 放大电路从集电极输出的交流电压是和从基极输入的交流电压反相的。如果讲的是基极输入电压和射极输出电流（约等于集电极输出电流）的相位关系，则在共射放 大电路中两者是同相的。

十四、在用微变等效电路求放大电路的输出电阻时，对受控电流源应该如何处理？

答：对不同接法组态的放大电路，决定输出电阻的微变等效电路不同，对受控电流源的处理也不同。例如，对

共射电路决定输出电阻的等效电路如图，图中的Rs是信号源内阻，rce是三极管的输出电阻．在这个电路中，由于流过rbe的，受控源β

也是零。所以，输出电阻又如，对上图的共基电路，决定输出电阻的等效电路如下图（a）．如果不考虑rbe，则因，而Ro=Rc。如果考虑rbe，则可将有内阻rbe的受控电流源变换为有内阻rbe的受控电压源，其方向为左正右负（图(b)）．令R=Rs//Re//rbe，则得,所以或从而求得

可见Ro很大，是(1+β)rce量级，而

十五、共射放大电路的电压增益是否可以提高放大电路的电压增益？ 答：从

。选择电流放大系数β大的管子的表达式看，似乎加大β就可以提高

。实际上还应考虑到管子的参数rbe和β有关，即。如果不考虑rbb’，并认为1+β≈β，则。提高

反馈放大电路 第3篇

关键词 电子电路设计；语音放大电路；Multisim仿真

中图分类号：TP391.9 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）16-0037-02

1 设计任务与技术指标

设计任务 设计并制作一个由集成运算放大器组成的语音放大电路，其作用是不失真地放大输入的音频信号。为此，语音放大电路应由输入电路、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器和扬声器几部分构成。

技术指标

1）前置放大器：输入信号Uid≤10 mV，输入阻抗Ri≥100 kΩ，共模抑制比KCMR≥60 dB。

2）有源带通滤波器：带通频率范围300 Hz～3 kHz。

3）功率放大器：最大不失真输出功率Pom≥5 W，负载阻抗RL=4 Ω。

2 工作原理

由于话筒的输出信号比较小，为此需用前置放大器对话音进行放大。声音是通过空气传播的一种连续的波，说话的信号频率通常在300 Hz～3 kHz之间，这种频率范围的信号称为语音信号。声音在空气中传播会产生谐波失真，为了提高输出信号的高保真性能，需要设计频率范围在300 Hz～

3 kHz之间的带通滤波器，用于滤除语音信号频带以外的噪声。功率放大器用于对语音信号进行功率放大驱动扬声器输出，要求输出功率尽可能大，转换效率尽可能高，非线性失真尽可能小[1]。

3 设计方案

根据技术指标要求，可由输入信号、最大不失真输出功率、负载阻抗，求出系统总电压放大倍数Au=894。由于实际电路中存在损耗，故取Au=900。根据各单元电路的功能，各级电压放大倍数分配为：前置放大器11倍，有源带通滤波器2.5倍，功率放大器33倍。

前置放大器 前置放大器为测量用小信号放大电路。由于传声器输出信号的最大幅度仅有若干毫伏，而共模噪声可能高到几伏，在设计中要考虑放大器输入漂移、噪声以及放大器本身的共模抑制比对设计精度的影响，前置放大器应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。本设计采用具有很高输入阻抗、能与高阻话筒配接的同相比例运算电路作为前置放大器，电路如图1所示，其电压放大倍数Au为：

所以取R1=10 kΩ，R2=100 kΩ，R3=R4=200 kΩ。

有源带通滤波器 由有源器件和RC网络组成的滤波器称为有源滤波器。按照滤波器工作频带的不同，可分为低通、高通、带通和带阻四种滤波器。根据语音信号的特点，语音滤波器应该是一个二阶有源带通滤波器，其频率范围应在300 Hz～3 kHz之间。

1）二阶有源低通滤波器。二阶有源低通滤波器如图2所示。

电压放大倍数为：

设品质因数Q=0.707，得通带放大倍数Aup=1.58，故取R3=47 kΩ，R4=27 kΩ。由于f0=3 kHz，若取C1=C2=6.8 nF，

则有R1=R2=8.2 kΩ。

2）二阶有源高通滤波器。高通滤波器与低通滤波器具有对偶性，若把图2中的C1、C2和R1、R2位置互换，就可得到二阶有源高通滤波器。电压放大倍数为：

设品质因数Q=0.707，得Aup=1.58，故取R3=47 kΩ，R4=

27 kΩ。由于f0=300 Hz，若取C1=C2=68 nF，则有R1=R2=

8.2 kΩ。

3）宽带带通滤波器。当低通滤波器的截止频率大于高通滤波器的截止频率时，将二阶低通滤波器和二阶高通滤波器串联，就可得到通带较宽的二阶带通滤波器。该方法构成的带通滤波器多用作测量信噪比的音频带通滤波器，其带宽由两个滤波器的截止频率决定，且通带截止频率易于调整[2]。

功率放大器 功率放大器的作用是给语音放大电路的负载（扬声器）提供所需的输出功率。LM386是一种低电压音频集成功放，具有电源电压范围宽、静态功耗低、电压增益可调、外接元件少和低失真度等优点。

LM386的典型应用电路如图3所示。LM386的电源电压范围为4～15 V，静态电源电流为4 mA，输入阻抗为50 kΩ。

电路由单电源供电，输出端经输出电容C5接负载，以构成OTL电路。RP1和C6阻容网络用来设定电压增益，即调节电位器RP1，可使电压增益在20～200之间变化；C2为去耦电容，用来滤掉电源的高频交流成分；C3为旁路电容，起滤除噪声的作用；R1和C4校正网络用来进行相位补偿，防止电路高频自激；C5为耦合电容，起隔直流通交流作用。

4 电路实现

利用Multisim软件画出各单元电路的仿真电路图，先对各单元电路进行分级调试，再将各单元电路级联进行整机调试；然后进行电路焊接与装配，对实际电路进行性能指标测试；最后进行实际系统音质效果试听，即将话筒或收音机的耳机输出口接语音放大电路的输入端，用扬声器代替负载电阻，应能听到音质清晰的声音。

参考文献

[1]于卫.模拟电子技术综合实训教程[M].武汉：华中科技大学出版社，2013.

放大电路中反馈类型的判别分析 第4篇

关键词：反馈,输入端,输出端

1 反馈的概念

在电子电路中, 将输出量 (输出电压或输出电流) 的一部分或着全部通过一定得电路形式送回到输入回路, 以影响净输入量的措施称为反馈。按照反馈放大电路中各部分电路的功能, 可分为基本放大电路和反馈电路两部分。前者主要功能是放大信号, 后者主要功能是传输反馈信号。基本放大电路的输入信号称为净输入量。它不但决定于输入信号 (输入量) , 还与反馈信号 (输出量) 有关。

2 反馈类型的分类

(1) 按交、直流性质分类:反馈可分为直流反馈和交流反馈。 (2) 按反馈的信号极性分类:反馈可分为正反馈和负反馈。 (3) 按输出端取样对象分类:反馈分为电压反馈和电流反馈。 (4) 按输入端连接方式分类:反馈分为并联反馈和串联反馈。

3 反馈极性及类型的判别

3.1 有无反馈的判断

若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路, 即为反馈通路, 并由此影响了放大电路的净输入信号, 表明电路引入了反馈, 否则电路中便没有反馈。

3.2 交流反馈和直流反馈的判别

根据反馈信号本身的交直流性质, 把反馈分为直流反馈和交流反馈。若反馈信号中只有直流成分, 反馈作用只影响电路的直流性能, 则为直流反馈。若反馈信号中只有交流成分, 反馈作用只影响电路的交流性能, 则为交流反馈。在多数情况下, 反馈信号既有直流成分又有交流成分, 此时称为交直流反馈。

判别方法:由于电容具有隔直通交的作用, 所以当反馈元件 (或反馈电路) 两端并接电容则为直流反馈;当反馈元件与电容串联构成的反馈电路则为交流反馈;此外的情况是则为交直流反馈。更直接的方法是将电路的直流通路和交流通路分别画出, 若反馈仅在直流通路中存在则为直流反馈;若仅在交流通路中存在则为交流反馈;若在交、直流通路中都存在则为交直流反馈。

3.3 正反馈和负反馈的判别

若反馈信号与输入信号极性相同或同相, 则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号, 这种反馈叫正反馈。

若反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反 (反相) , 则叠加的结果将使净输入信号减弱, 这种反馈叫负反馈。放大电路和自动控制系统通常采用负反馈技术以稳定系统的工作状态。

判断正反馈和负反馈的基本方法是瞬时极性法。即首先假设输入信号处于某一瞬时极性 (在电路中常用“+”“一”号来表示瞬时极性的正负, 分别代表该点瞬时信号的变化为升高或降低) , 可假定输入信号为正半周期, 根据C级与B级反相位, E级与B级同相位, 逐级分析找到取出反馈信号的输出端的相位, 从而判断反馈信号是加强还是削弱输入信号, 加强的为正反馈, 削弱的为负反馈。当然, 反馈极性的判断还可以采用更直观的判断方法:如果输入信号与反馈信号在同一点进行合成, 两信号的极性相反则为负反馈, 极性相同则为正反馈;反之, 如果输入信号与反馈信号在不同点合成, 两信号极性相同则为负反馈, 极性相反则为正反馈。

3.4 电压反馈和电流反馈的判别

当反馈量取自输出电压时称为电压反馈, 取自输出电流时称为电流反馈。判别电路是属于电压反馈还是电流反馈采用以下办法:将输出端负载短接, 看反馈信号是否存在, 若不再存在为电压反馈, 若继续存在为电流反馈。电压反馈和电流反馈框图如图1所示。更直观的判别方法:除公共地线外, 若输出线与反馈线接在同一点上, 则为电压反馈;若接在不同点上则为电流反馈。

3.5 并联反馈和串联反馈的判别

当反馈量与输入量以电压方式相叠加时称为串联反馈, 以电流的方式相叠加时称为并联反馈。判别电路是属于串联反馈还是并联反馈采用以下办法:将输入端短路, 观察反馈信号是否继续起作用, 若反馈信号仍注入输入端而起作用则为串联型, 反之则为并联型。串联反馈和并联反馈框图如图2所示。更直观的判别方法:出公共地线外, 若反馈信号与输入信号线接在同一点则为并联反馈;接在不同点 (一个接基级, 一个接发射极) 或两个不同输入端 (如差动放大器和运算放大器) , 则为并联反馈。

4 应用举例

用以上方法分析两个反馈电路如图3, 图4。

在图3中, 由T1和T2组成一个多级放大电路, 在整个电路的输入和输出之间由Rf和电容构成了反馈回路, 并且因为Rf旁边串联一个电容, 所以为交流反馈。根据瞬时极性法, 见图中的“茌”、“苓”号, 反馈端与输入端没有接在一个端点, 反馈端与输入端极性相同可知是负反馈。因反馈信号直接从输出端引出, 故为电压反馈;因反馈信号和输人信号加在T1的两个端子上, 故为串联反馈。所以此电路反馈为电压串联负反馈。

在图4中, 由T1和T2组成一个多级放大电路, 在整个电路的输入和输出之间由Rf和构成了反馈回路, 并且因为Rf旁边没有电容, 所以为交、直流反馈。根据瞬时极性法, 见图中的“茌”、“苓”号, 反馈端与输入端接在一个端点, 反馈端与输入端极性相反可知是负反馈。因反馈信号没有从输出端引出, 故为电流反馈;因反馈信号和输入信号都加在T1的基极上, 故为并联反馈。所以此电路为交直流共存的电流并联负反馈。

总结

从以上实例分析可见, 通过反馈元件、输入端、输出端, 将集成元件同相、反相输入端与晶体管元件三个极进行对照使用来判别反馈电路的类型。使反馈的判别更为简单、方便, 易于掌握, 克服了过去判别方法中令其输出端短路, 判别反馈元件中是否有反馈信号存在, 交直流共存而难以判断交流信号是否存在的缺点。是在反馈元件工作原理的基础上, 利用其接入电路的不同方式而总结出的一种判别反馈类型的新方法, 使学生更容易理解和掌握。

参考文献

[1]康华光等.电子技术基础 (模拟部分) .第四版.[M].北京:高等教育出版社, 1987.

[2]童诗白, 华成英.模拟电子技术基础.第三版.[M].北京:高等教育出版社, 2001.

[3]邓宽林.反馈电路的判别方法[J].十堰职业技术学院学报, 2003, 6.

差动放大电路实验报告 第5篇

1.实验目的（1）

进一步熟悉差动放大器的工作原理；

（2）

掌握测量差动放大器的方法。

2.实验仪器

双踪示波器、信号发生器、数字多用表、交流毫伏表。

3.预习内容

（1）

差动放大器的工作原理性能。

（2）

根据图3.1画出单端输入、双端输出的差动放大器电路图。

4.实验内容

实验电路如图3.1。它是具有恒流源的差动放大电路。在输入端，幅值大小相等，相位相反的信号称为差模信号；幅值大小相等，相位相同的干扰称为共模干扰。差动放大器由两个对称的基本共射放大电路组成，发射极负载是一晶体管恒流源。若电路完全对称，对于差模信号，若Q1的集电极电流增加，则Q2的集电极电流一定减少，增加与减少之和为零，Q3

和Re3等效于短路，Q1,Q2的发射极等效于无负载，差模信号被放大。对于共模信号，若Q1的集电极电流增加，则Q2的集电极电流一定增加，两者增加的量相等，Q1、Q2的发射极等效于分别接了两倍的恒流源等效电阻，强发射极负反馈使共射放大器对共模干扰起强衰减作用，共模信号被衰减。从而使差动放大器有较强的抑制共模干扰的能力。调零电位器Rp用来调节T1,T2管的静态工作点，希望输入信号Vi=0时使双端输出电压Vo=0.差动放大器常被用作前置放大器。前置放大器的信号源往往是高内阻电压源，这就要求前置放大器有高输入电阻，这样才能接受到信号。有的共模干扰也是高内阻电压源，例如在使用50Hz工频电源的地方，50Hz工频干扰源就是高内阻电压源。若放大器的输入电阻很高，放大器在接受信号的同时，也收到了共模干扰。于是人们希望只放大差模信号，不放大共模信号的放大器，这就是差动放大器。运算放大器的输入级大都为差动放大器，输入电阻都很大，例如LF353的输入电阻约为1012Ω量级，0P07的输入电阻约为107Ω量级。

本实验电路在两个输入端分别接了510Ω电阻，使差动放大器的输入电阻下降至略小于这一数值，这是很小的输入电阻。其原因是，本实验电路用分列元件组成，电路中对称元件的数值并不是完全相等；其集电极为电阻负载，而不是恒流源负载；其发射极为恒流源负载，而不是镜像电流源负载，所以本实验电路的共模抑制比并不高。若本实验电路在输入端不接510Ω电阻，其输入电阻将较大，而共模抑制比不够高，实验环境中存在的高内阻共模干扰将进入输入端，那么输出端的共模干扰将较大，以致使验证差动放大器特性的实验难以进行。由于实验中所用信号源都为低输出电阻信号源，所以输入端接上510电阻后几乎不影响实验电炉接受来自信号源的信号，而高内阻共模干扰因实验电路输入电阻大大下降而基本上被拒之输入端外，从而使得输出端的共模干扰很小，实验得以顺利进行。输入端接510Ω电阻并不改变差动放大器的共模抑制比。

由此可见，在可以降低差动放大器输入电阻时，降低差动放大器输入电阻，可提高差动放大器的抗高内阻共模干扰的能力。

实验这弱的到教师的同意，可去掉实验电炉中的两个510欧电阻，再做实验就会发现，实验电路输出端的共模干扰明显增加。

（1）

静态工作点的调整与测量

将两个输入端Vi1、Vi2接地，调整电位器Rp使VC1=VC2，测量并填写下表。由于元件参数的离散，有的实验电路可能只能调到大致相等。静态调整的越对称，该差动放大器的共模抑制比就越高。

测量中应注意两点，一是所有的电压值都是对“地”测量值。二是应使测量的值有三位以上的有效数字。

静态工作点调整

对地电压

VB1

VB2

VB3

VC1

VC2

VC3

VE1

VE2

VE3

测量值（V）

0

0

-7.9012

6.4711

6.4501

-0.7817

-0.63985

-0.64013

-8.5650

由以上数据可得交流放大倍数为：

（2）

测量双端输入差模电压放大倍数

在实验箱上调整DC信号源，使得OUT1大约为0.1V，OUT2大约为-0.1V，然后分别接至Vi1、Vi2，再调整，使得OUT1为0.1V，OUT2为-0.1V，测量，计算并填写下表。

双端输入差模电压放大倍数

测量值（V）

计算值

VC1

VC2

VO

AD1

AD2

AD

3.1555

9.7610

-6.6055

-16.58

-16.55

-33.0

仿真测量值（V）

仿真计算值

2.304

10.367

-8.063

-20.84

-19.58

-40.31

这样做的原因是，实验电路的输入端对地有510欧的电阻，实验箱上的可变直流电压源是用1kΩ的可变电阻对5V、0.5V直流电压分压实现的，即直流电压信号源内阻于实验电路输入电阻大小可比。直流电压信号源接负载使得电压将明显小于未接负载时的电压，所以必须将直流电压信号源于实验电炉连接后，再把输入电压调到所需要的电压值。

这里，双端输入差模电压单端输出的差模放大倍数应用下式计算：

差模放大倍数实验值与仿真值误差为：

差模放大倍数的理论值可由以下公式计算：，其中

（3）

测量双端输入共模抑制比CMRR

将两个输入端接在一起，然后依次与OUT1、OUT2相连，记共模输入为ViC。测量、计算并填写下表。若电路完全对称，则VC1-VC2=Vo=0，实验电路一般并不完全对称，若测量值有四位有效数字，则Vo不应等于0.这里双端输入共模电压单端输出的共模放大倍数应用下式计算：

建议CMRR用dB表示

测量双端输入共模抑制比CMRR

输入（V）

测量值（V）

计算值

VC1

VC2

VO

AC1

AC2

AC

CMRR

+0.1001

6.4743

6.4469

0.0247

0.032

-0.032

0.247

42.52

输入+0.1仿真

6.327

6.327

0

0.02

-0.02

0

无穷

-0.1003

6.4917

6.4328

0.0589

0.206

-0.383

0.589

34.96

输入—0.1仿真

6.329

6.329

0

0.04

-0.04

0

无穷

由于理想状态下（正如仿真所得），所以共模放大倍数理论值为0，因此共模抑制比CMRR理论值为无穷。

事实上，电路不可能完全对称，因此，共模输入时放大器的∆V

不等于0，因而

AC也不等0，只不过共模放大倍数很小而已。共模输入时，两管电流同时增大或减小，Re3上的电压降也随之增大或减小，Re3起着负反馈作用。

由此可见，Re3

对共模信号起抑制作用；Re3

越大，抑制作用越强。晶体管因温度、电源电压等变化所引起的工作点变化，在差动放大器中相当于共模信号，因此，差动放大器大大抑制了温度、电源电压等变化对工作点的影响。

（4）

测量单端输入差模电压放大倍数

将Vi2接地，Vi1分别于OUT1、OUT2相连，然后再接入f=1KHz，有效值为50mV的正弦信号，测量计算并填写下表。若输入正弦信号，在输出端VC1、VC2的相位相反，所以双端输出Vo的模是它们两个模的和，而不是差。

单端输入差模电压放大倍数

输入

测量值（V）

单端输入放大倍数AD

VC1

VC2

VO

直流+0.1V

4.8068

8.1128

-3.306

-33.06

直流-0.1V

8.1683

4.7584

3.4099

-34.10

正弦信号

0.768

0.774

1.542

30.84

仿真如下：

输入

测量值（V）

单端输入放大倍数AD

VC1

VC2

VO

直流+0.1V

4.225

8.434

-4.209

-42.09

直流-0.1V

8.436

4.224

4.212

-42.12

正弦信号

1.06

1.06

2.12

42.4

实验值与仿真值的误差为：

单端输入的差模放大倍数理论上应该与双端输入的相近，因此其理论值也是-105.4

5.思考题

（1）

实验箱上的双端输入差动放大器的共模抑制比不算高，若要进一步提高共模抑制比，可采取哪些办法？

1）

提高差动放大器的输入阻抗或提高闭环增益。

2）

可以用一个晶体管恒

流源取代

Re3。因为工作于线形放大区的晶体管的Ic

基本上不随

Vce

变化（恒流特性），所以交流

电阻=△Vce

/△Ic

很大，大大提高了共模抑制比。

（2）

图3.1中的电阻Rb1、Rb2在电路中起到什么作用，若去除上述两个电阻，按实验（3）步骤和方法再测CMRR，两次测量的结果是否会有较大差别？为什么？

在两个输入端分别接了510Ω电阻，使差动放大器的输入电阻下降至略小于510Ω，这是很小的输入电阻。其原因是，本实验电路用分列元件组成，电路中对称元件的数值并不完全相等；其集电极为电阻负载，而不是恒流源负载；其发射极为恒流源负载，而不是镜像电流源负载，所以本实验电路的共模抑制比并不高。若本实验电路在输入端不接510Ω电阻，其输入电阻将较大，而共模抑制比不够高，实验环境中存在的高内阻共模干扰将进入输入端，那么输出端的共模干扰将较大，以致使验证差动放大器特性的实验难以进行。由于实验中所用信号源都为低输出电阻信号源，所以输入端接上510Ω电阻后几乎不影响实验电路接收来自信号源的信号，而高内阻共模干扰因实验电路输入电阻大大下降而基本上被拒之输入端外，从而使得输出端的共模干扰很小，实验得以顺利进行。输入端接510Ω电阻并不该变差动放大器的共模抑制比。

去掉实验电路中的两个510Ω电阻，再做实验就会发现，实验电路输出端的共模干扰明显增加。

（3）

归纳差动放大器的特点与性能，并于共射放大器比较。

反馈放大电路信号单向传递的条件 第6篇

1 反馈放大电路信号的传递

负反馈放大电路是由一个基本放大电路和一个反馈网络构成的,如图1 所示。

从图1 中可以看出:基本放大电路是由输入到输出传递信号,而反馈网络将基本放大电路的输出信号送回到输入端实现反馈[2]。为了实现信号的单向传递,要求反馈放大电路信号传输的过程满足以下三个条件:

(1)基本放大电路只将外界输入信号从输入端传到输出端,不通过反馈网络;

(2)反馈网络只把反馈信号传送回输入端,不通过基本放大电路;

(3)信号源的内阻RS和负载电阻R′L与反馈系数无关。

信号只有严格按照上述过程进行传输,才能保证放大电路正向传递信号,反馈网络反向传递信号。下面分析保证放大电路正向传递信号,反馈网络反向传递信号的条件。

2 负反馈放大电路信号单向传递的条件

2.1 电压并联反馈[3]

根据电路网络理论[4],并联反馈放大电路相当于两个双口网络并联组合,如图2 所示。其中一个是由基本放大电路组成的有源网络A;另一个是由反馈网络组成的无源网络F。

基本放大电路A的分析如下:

反馈电路F的分析:

为了保证信号只通过基本放大电路,而不通过反馈网络,要求电路导纳,由于三极管使基本放大电路有放大作用,而反馈网络不但没有放大作用,反而使信号衰减,这样满足了第一个条件;为了保证反馈信号从输出端传送到输入端时只通过反馈网络,基本放大电路无信号,则,即放大管内部反馈作用可以忽略,因此也满足了第二个条件。

在电路参数满足上述条件时,可以忽略Yf F和Yr A,其中Yi F和Yo F分别并接到基本放大电路的输入端和输出端,此时反馈网络只相当于放大电路的负载。这样基本放大电路就只传递正向信号,反馈网络只传递反向信号,且反馈系数为Yr F的反馈网络,因此,由于计算时满足短路参数的要求,所以信号源内阻RS和负载电阻R′L都与反馈系数无关,这样就满足了第三个条件。电压并联反馈简化方框图如图3(a)所示。

2.2 电流串联反馈[3,5]

根据电路网络理论[4],串联反馈放大电路相当于两个双口网络串联组合,如图4 所示。

基本放大电路A的分析:

反馈电路F的分析:

为了保证信号只在基本放大电路中的传输,而反馈网络无信号,则电路参数;为了保证反馈信号只通过反馈网络网络从输出端传送到输入端,而基本放大电路无信号,则。这样满足了第一个和第二个条件。

在电路参数满足上述条件时,可以忽略Zr A和Zf F,其中Zi F和Zo F分别串接到基本放大电路的输入端和输出端,这时反馈网络对放大电路只起负载作用。反馈系数为Zi F的反馈网络,因此,这样就满足了第三个条件。电流串联反馈简化方框图如图3(b)所示。

2.3 电压串联反馈[6]

电压串联反馈放大电路如图5所示。

基本放大电路A的分析:

反馈电路F的分析:

为了满足第一个条件,即基本放大电路有信号,而反馈网络无信号,则电路参数;为了满足第二个条件,即只通过反馈网络只将反馈信号从输出端传送到输入端,而基本放大电路无信号,则。

在电路参数满足上述条件时,可以忽略Yf F和Zr A,其中Zi F串接到基本放大电路的输入端,Yo F并接到输出端作为基本放大电路的一部分,这时反馈网络对放大电路只起负载作用。电压串联反馈简化方框图如图3(c)所示。

2.4 电流并联反馈[5,6]

根据网络理论[4],并联反馈放大电路相当于两个双口网络并联组合,如图6 所示。其中一个是由基本放大电路组成的有源网络A,另一个是由反馈网络组成的无源网络F。

基本放大电路A的分析:

反馈电路F的分析:

为了满足第一个条件,即只有基本放大电路有信号,而反馈网络无信号,则电路参数;为了满足第二个条件,即反馈信号只通过反馈网络网络从输出端传送到输入端,而基本放大电路无信号,则。

在电路参数满足上述条件时,可以忽略Zf F和Yr A,其中Yi F并接到基本放大电路的输入端,Zo F串接到输出端作为基本放大电路的一部分,这时反馈网络对放大电路只起负载作用。当反馈网络有两个电阻R1和R2时,电流并联反馈简化方框图如图3(d)所示。

3 结论

设计反馈电路时,必须考虑阻抗匹配的问题。本文采用等效变换的方法,对各类反馈电路进行等效变换,根据反馈控制模型和电路理论定理详细分析了四种反馈放大电路信号单向传递的条件。对于并联电路采用导纳Y参数便于分析,对于串联电路采用开路阻抗Z参数便于分析。电压并联反馈中基本放大电路,反馈网络;电流串联反馈中基本放大电路,反馈网络;电压串联反馈中基本放大电路,反馈网络;电流并联反馈中基本放大电路,反馈网络。

摘要：在反馈电路中,信号的逆向传递可能导致设计失败,要得到可靠的输出信号,需要进行精确的阻抗匹配计算和分析。在此采用等效变换的方法,对各类反馈电路进行等效变换,根据反馈控制模型和电路网络理论详细分析了电压并联反馈、电流串联反馈、电压串联反馈和电流并联反馈四种反馈放大电路信号单向传递的条件。

关键词：反馈放大电路,信号,单向传递,等效变换

参考文献

[1]康华光.模拟电子技术基础:模拟部分[M].4版.北京:高等教育出版社,2002.

[2]童诗白.利用虚接概念分析反馈放大电路的拆环问题[J].电气电子教学学报,2000,22(2):27-31.

[3]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1980.

[4]李瀚荪.简明电路分析基础[M].北京:高等教育出版社,2002.

[5]姚玉洁,冯军,尹洪,等.模拟集成电路设计电流模法[M].北京:高等教育出版社,1996.

刍议放大电路中反馈类型的判别方法 第7篇

关键词：放大电路,反馈类型,判断口诀

所谓反馈就是将放大电路 (或某一系统) 输出端的电压信号或电流信号的一部分或全部通过某种电路又引回到放大电路的输入端。反馈在电子线路中应用非常广泛, 利用正反馈可以产生正弦波振荡电路, 利用负反馈可以改善放大电路的工作性能, 提高其工作的稳定性, 并能减少电路中的非线性失真, 所以能否正确判断反馈的类型直接影响放大电路的工作和性能分析。本人结合平时的教学, 归纳了放大电路中反馈类型的判别方法。

1 有无反馈判断

判断一个电路是否引入了反馈, 要看该电路的输出回路和输入回路之间是否存在通路, 即是否有反馈元件存在, 若有通路存在, 且使得放大电路的净输入量发生了变化, 则电路中肯定存在反馈。如图2所示电路, 因为Rf的存在, 使输出回路中信号 (电压或电流) 反向传送回输入回路中, 对输入信号产生影响, 因而存在反馈。

2 正、负反馈判断

按照反馈极性的不同, 可以将反馈分为正反馈和负反馈。若引入的反馈信号加强了净输入信号, 使放大电路的电压放大倍数比原来增大, 则为正反馈;相反, 如果反馈信号削弱了净输入信号, 使放大电路的放大倍数降低, 则为负反馈。判断正、负反馈常常采用瞬时极性法, 步骤如下:

(1) 假定放大电路输入端输入信号在某一瞬时的极性 (一般设为对地为正) , 用“+”表示。 (2) 根据各级电路输入、输出之间的相位关系, 依次推断出由瞬时输入信号所引起的各点电位的瞬时极性, 分别用“+”或“–”表示, 这种表示要符合放大电路的基本原理, 如共射极放大电路中集电极与基极电位反相, 共基极放大电路中集电极与发射极电位同相, 共集极放大电路中发射极与基极电位同相, 而对于集成运放电路则要看xf是加在同相端还是反相端。 (3) 根据放大电路中相关各点瞬时极性的情况, 看反馈到输入端的信号的瞬时极性, 若与原输入信号的极性相同, 则为正反馈, 若与原输入信号的极性相反, 则为负反馈。此处还有一种更为简易的方法, 即:在放大电路的输入回路比较反馈信号和原输入信号的极性时, 若反馈信号和原输入信号接同一点, 则极性相同为正反馈, 极性相反为负反馈;若反馈信号和原输入信号接不同点, 则极性相同为负反馈, 极性相反为正反馈[1]。

综合起来可归纳为口诀:“同端同号 (极性) 为正反馈, 同端异号为负反馈;异端同号为负反馈, 异端异号为正反馈”。

在图3所示电路 (a) 图中, 假定输入端的瞬时极性为“+”, 依次在图中标出了各相关点的瞬时极性如图中所示, 输出信号通过Rf反馈回了运算放大器的同相输入端, 其极性与输出端信号极性相同, 根据上述瞬时极性法判断:此时反馈信号uf和原输入信号ui接在不同点, 且它们的极性相反, 所以 (a) 图中存在的反馈为正反馈。

在 (b) 图中, 同样根据瞬时极性法判断:此时反馈信号uf和原输入信号ui接在不同点, 且它们的极性相同, 所以为负反馈。

3 交、直流反馈判断

根据反馈到输入端的信号是交流, 还是直流成分反馈可以分为交流反馈和直流反馈。在这样的反馈电路中往往会有电容存在, 判断的时候需结合电容“隔直流, 通交流”的特性进行[2]。

图4中由于电容C2的存在使得反馈回去的直流成分被“隔断”, 剩下的只有交流成分, 所以为交流反馈。

4 电压、电流反馈判断

按照反馈信号的成分, 反馈可分为电压反馈和电流反馈。

判断的方法采用输出短路法:假设将输出端短路 (即输出电压u0 (28) 0) , 此时若反馈信号消失则为电压反馈;若电路中仍然有反馈存在则为电流反馈。

归纳为口诀:“电压、电流看输出, 存在为电流, 消失为电压”。

图5 (a) 中, 若将输出端短路如图中红色线条所示, 此时反馈回路中电阻R1, R2两端电压均为零, 无反馈信号存在, 所以为电压反馈。

图5 (b) 中, 若将输出端短路如图中红色线条所示, 此时尽管电阻LR两端被短路, 但是仍有电流成分信号通过电阻1R反馈到了放大器的反相输入端, 说明电路中仍然有反馈存在, 所以为电流反馈。

5 串、并联反馈判断

根据反馈网络与基本放大电路在输入端的连接方式, 可分为串联反馈和并联反馈。若输入端净输入量表达式是电压相加减的形式, 则该电路为串联反馈;如果输入端净输入量表达式是电流相加减的形式, 则该电路为并联反馈[3]。

判断的方法为:电路结构判别法。

当反馈信号和输入信号接在放大电路的同一点 (另一点往往是接地点) 时, 一般可判定为并联反馈, 此时在输入端净输入量表达式以电流相加减的形式出现;

而接在放大电路的不同点时, 一般可判定为串联反馈, 此时在输入端净输入量表达式以电压相加减的形式出现[4]。

归纳为口诀:“串、并联看反馈 (信号) 与输入 (信号) , 同端为并, 异端为串”。

图6 (a) 中, 反馈信号uf与输入信号ui接在放大电路的不同点, 所以为串联反馈; (b) 中反馈信号uf与输入信号ui接在了放大器的同一端, 所以为并联反馈。

本文对放大电路中反馈类型的判断进行了归纳与总结, 得出了一些简单易记的判断口诀, 学生在学习的过程中, 运用这些口诀能够快速、准确地判断出反馈的类型, 达到了事半功倍的效果。

参考文献

[1]杨成主编.电子技术基础简明教程 (第2版) [M].电子工业出版社, 2012年7月.

[2]刘淑英主编.电子技术与实践[M].机械工业出版社, 2010年2月.

[3]覃翔华.放大电路中反馈类型的快速判断方法[J].电子技术与软件工程, 2014年21期, 156-157.

反馈放大电路 第8篇

反馈是将放大电路输出量的一部分或全部,按一定方式送回到输入端, 与输入量一起参与控制,从而改善放大电路的性能,带有反馈的放大电路称为反馈放大电路。方框图如下所示

电子设备中的放大电路,通常要求其放大倍数非常稳定,输入输出电阻的大小、通频带以及波形失真等都应满足实际使用的要求。为了改善呢放大电路的性能,就需要在放大电路中引入负反馈。

目前电子线路中广泛采用的是集成电路,所以我们就分析集成运放的反馈类型。

1正反馈和负反馈

1.1概念

正反馈:当输入量不变时,引入反馈后净输入量增加,放大倍数增加的反馈称为正反馈。

负反馈:当输入量不变时,进入反馈后净输入量减少,放大倍数减少的反馈成为负反馈。

1.2一般判别方法

判别正、负反馈时,可以从判别电路各点对“地”交流点位的瞬时极性入手,即可直接在放大电路图中标出各点的瞬时极性来进行判别。瞬时极性为正,表示电位升高;瞬时极性为负,表示电位降低。具体步骤如下:

(1)设接“地”参考点的电位为零;

(2)若电路中某点的瞬时电位高于参考点,该点电位的瞬时极性为正(+),反之为负(-);

(3)若反馈信号与输入信号加在不同输入端(或两个电极)上,两者极性相同时,净输入电压减少,为负反馈,反之,极性相反为正反馈;

(4)若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同一电极)上,两者极性相反时,净输入减小,为负反馈;反之,极性相同为正反馈。

例1 :判断图2所示电路是正反馈还是负反馈

图 2 例 1 图

图3各点的瞬时极性

各点的瞬时极性如图3所示,根据步骤(3)知,此反馈属于负反馈

1.3改进后的判别方法

判别法则:反馈网络接回运放的同相端,则为正反馈;反馈网络接回运放的反相端,则为负反馈。根据此法则,例1所示电路反馈网络接回的是运放的反向输入端,故为负反馈。

2电压反馈与电流反馈

2.1概念

根据取自输出端反馈信号的对象不同,可将反馈分为电压反馈和电流反馈

电压反馈:反馈信号取自输出端的电压,即反馈信号和输出电压成正比,称为电压反馈。

电流反馈:反馈信号取自输出端的电流,即反馈信号和输出电流成正比,称为电流反馈。

2.2一般判别方法

判断电压或电流反馈的一般方法是将反馈放大电路的输出端短接,即输出电压等于零,若反馈信号随之消失,表示反馈信号与输出电压成正比,是电压反馈; 如果输出电压等于零,而反馈信号仍然存在,则说明反馈信号与输出电流成正比, 是电流反馈。

按照此方法,图2中的反馈属于电压反馈。

2.3改进后的判别方法

判别法则:反馈信号直接从输出端引出,则为电压反馈;反馈信号间接从输出端引出,则为电流反馈。

例2 :判断图4中的反馈是电压反馈还是电流反馈

根据判别法则,图4(a)为电压反馈, 图4(b)为电流反馈。

3串联反馈与并联反馈

3.1概念

根据反馈电路把反馈信号送回输入端连接方式的不同,可分为串联反馈和并联反馈。

串联反馈:把输入端、反馈电路和输入回路串联连接,反馈信号与输入信号以电压形式相加减,则为串联反馈。

并联反馈:把输入端,反馈电路和输入回路并联连接,反馈信号与输入信号以电流形式相加减,则为并联反馈。

3.2一般判别方法

判断串联反馈和并联反馈的方法是将放大电路的输入端短接,即输入电压等于零,若反馈信号随之消失,则为并联反馈;若输入电压等于零,反馈信号依然能加到基本放大电路输入端,则为串联反馈。

3.3改进后的判别方法

判别法则:若反馈信号与输入信号连接于运放的同一输入端,则为并联反馈, 若反馈信号与输入信号连接于运放的不同输入端,则为串联反馈。

例如在图4(a)中的反馈即为串联反馈,(b)中为并联反馈。

4结论

放大电路中反馈组态和极性的判别 第9篇

在模拟电子电路中,放大电路的性能改善需要依靠电路中的反馈来实现.反馈在电子电路中占有主要的地位,掌握反馈的判别方法和反馈对电路的影响对于初学者来说特别的重要.文章主要介绍反馈组态和极性的判别.

1 电压法判别反馈组态与极性

1.1 教材中的判别方法

教材在处理反馈这一章内容时先给出有无反馈的判断和反馈极性的判别,教材中反馈极性的判别是用的瞬时极性法,这是一种最基本的方法,具体做法是:规定电路输入信号在某一时刻对地的极性,并以此为依据,逐级判别电路中各相关点电流的流向和电位的极性,从而得到输出信号的极性;根据输出信号极性判别出反馈信号的极性;若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大,则说明引入了正反馈; 若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小,则说明引入了负反馈.

反馈组态的判断,电压反馈和电流反馈的区别在于基本放大电路的输出回路和反馈网络的连接方式不同.即令负反馈放大电路的输出电压为零,若反馈量也随之为零,则说明电路中引入了电压反馈; 若反馈量依然存在,则说明电路中引入了电流反馈.串联反馈还是并联反馈的区别在于基本放大电路的输入回路和反馈网络的连接方式不同.若反馈信号为电压量,与输入电压求差而获得净输入电压,则为串联反馈; 若反馈信号为电流量,与输入电流求差而获得净输入电流,则为并联反馈.这个方法的依据是电压反馈取自输出电压,电流反馈取自输出电流.

这个方法是与反馈的概念紧密对应的,能够加深学生对概念的理解.但是此方法牵扯到的问题比较多,学生学习时要看输入回路的连接方式及其输出回路的连接方式,同时既要考虑电流又要考虑电压,学生在处理具体问题时较难掌握.

1.2 电压法

对于这部分内容,笔者在讲述反馈概念的基础上先介绍这个方法,并注意讲解此方法的原理基础,目的是加深学生对概念的理解.在理解了概念的基础上,对具体判断的方法做了优化,优化后的方法可以叫做瞬时电压法.这个方法是:找出反馈器件,先判断是并联还是串联反馈,做法是如果反馈器件与输入端线直接相连的是并联反馈,否则为串联反馈;反馈器件与输出端线直接相连的为电压反馈,否则为电流反馈.极性的判断是先假定输入电压为正,逐级推导确定出反馈器件与输出回路连接点的电位正负,如果是并联反馈,反向的(负的)电压信号返回的就是负反馈,否则为正反馈;如果是串联反馈则同向的(正的)电压信号返回是负反馈,否则为正反馈.实质上这个方法还是用了并联反馈和串联反馈的特点。并联反馈中反馈信号与净输入信号是以电流的形式相加减的,如果假设输入电压为正,则输入电流为正,是流进电路的,反馈器件与输出端相连点的电位为负的话说明反馈器件上的电流是起了减少净输入电流的作用,所以并联反馈中反向的(负的)电压信号返回的就是负反馈。下面结合具体电路进行说明.

1.3 举例说明

如图1所示,反馈器件是R4,电路的输入端线是a点所在的T1的基极,输出端线为d到输出端,从电路可以看出,R4与输入端线没有直接相连,与输出端线直接相连,所以电路中R4引入的是串联电压反馈。假设电路某一瞬时的输入电压为正,即a点为正,T1、T2组成的差分电路为单端输入单端输出,反相放大,b点为负,C点为负,T3是共射放大电路,反相放大,d点为正,e点为正,此电路中R4将d端的正信号反馈到e点,也就是将一个与输入电压同相的电压信号反馈到了输入回路,串联反馈中同向的(正的)电压信号返回是负反馈,所以R4是一个负反馈,电路引入的是串联电压负反馈。

若图中的R4与d端断开后与f点相连,则R4与输出端线不再直接相连,所以反馈组态变为串联电流反馈。另外C点为负,T3的发射极f点的电位也为负,所以这时R4相当于

将f点的负电压信号反馈回输入回路e点,反馈就变成了正反馈。

再如图2所示,由图可知反馈器件是R1,ad为输入端线,b点在输出端线上。R1与输入端线直接相连,与输出端线没有直接相连,所以反馈组态为并联电流反馈。假设某时刻a点电压为正,可以推出b点为负,c点也为负,R1将c点的负电压信号送回输入回路中的d点,也就是将一个反向的电压信号返回输入回路,因为是并联反馈,所以是负反馈。图2中R1引入的是一个并联电流负反馈。

2 结束语

模拟电子技术对初学者来说是门难度比较大的课程,教学过程中教师在讲清基本概念的基础上根据自己多年的教学经验总结一些利于学生学习的规律和方法能够减轻学生学习的难度,使学生的学习轻松快乐。

参考文献

[1]童诗白华成英,《模拟电子技术基础》第四版,高等教育出版社;2006

[2]康华光,《电子技术基础模拟部分》(第五版),高等教育出版社;2006

反馈放大电路 第10篇

图1中Xi是输入信号, Xf是反馈信号, Xi’是净输入信号。

Xi=Xi-Xf

负反馈和正反馈

负反馈:加入反馈后, 输出幅度下降, Xf与Xi相位相反, Xi’

正反馈:加入反馈后, 输出幅度增加, Xf与Xi相位相同, Xi’>Xi。

1 放大电路中负反馈的本质

从反馈的定义不难看出, 反馈就是把输出回路的量 (电压或电流) 的部分或全部 (在某些特殊的情况, 还把其放大) 反送回输入端, 跟输入信号进行比较, 对负反馈来说, 就是把两者相减, 得到一个差值信号, 放大器再对差值信号进行放大, 在深度负反馈条件下, 这个差值信号约为零。这就保证了输出信号与输入信号的比例不变。以上过程表明, 负反馈的本质就是对电路的输出 (电压或电流) 进行监督, 即在放大电路中引入监督机制, 从而保证输出信号的质量。

2 负反馈的根本作用

2.1 提高增益的稳定性

稳定性是放大电路的重要指标之一。在输入一定的情况下, 放大电路由于各种因素的变化, 输出电压或电流会随之变化, 因而引起增益的改变。引入负反馈, 可以稳定输出电压或电流, 进而使增益稳定。

上式表明:引入深负反馈的情况下, 负反馈放大器的增益只与反馈系数F有关, 因此有很高的稳定性。由于增益的稳定性是用其绝对值的相对变化来表示的, 因此上式可以表示为:

上式表明:引入负反馈以后, 增益的稳定度提高了1+AF倍

2.2 扩展通频带

从本质上说, 频带限制是由于放大电路对不同频率的信号呈现出不同的放大倍数而造成的。负反馈具有稳定闭环增益的作用, 因而对于频率增大 (或减小) 引起的放大倍数下降, 同样具有稳定作用。也就是说, 它能减小频率变化对闭环增益的影响, 从而展宽闭环增益的频率。

可以证明:引入负反馈后, 放大器的通频带扩展了1+AF倍

3 对输出电阻的影响

3.1 电压负反馈使输出电阻减小

由于电压负反馈具有稳定输出V0的作用, 即RL改变时, 维持V0基本不变, 相当于内阻很小的电流源。∴电压负反馈的引入, 使R0比无反馈时小。可以证明:Rof=Ro/ (1+AoF) 其中Ao:RL短路的开环放大倍数。

3.2 电流负反馈使输出电阻增大

由于电流负反馈具有稳定输出I0的作用, 即RL改变时, 维持I0基本不变, 相当于内阻很大的电流源。∴电流负反馈的引入, 使R0比无反馈时大。可以证明:Rof= (1+AoF) Ro其中Ao:RL开路的开环放大倍数。

4 减少非线性失真

由于放大器均存在非线性, 特别是输入信号幅度较大的情况下, 放大器可能工作到它的传输特性的非线性部分, 使输出波形产生非线性失真。引入负反馈后, 可以使这种失真减少。在深度负反馈的情况下:

上式表明:负反馈放大器的增益与基本放大器的增益无关, 所以电压放大器的闭环传输特性可以近似用一条直线表示, 在同样输出电压幅度的情况下, 即增益下降了, 但增益随输入信号的大小而改变的程度却大为减小, 着说明输出与输入之间几乎呈线性关系, 即减少了非线性失真。注意:负反馈减少非线性失真是指反馈环内的失真。

5 直流负反馈稳定静态工作点

稳定的静态工作点是放大器正常工作的基础。现代放大电路中稳定静态工作点的主要手段是采用直流负反馈。

综上所述, 负反馈对放大器性能的改善主要体现在能提高增益的稳定性, 扩展通频带宽度, 减小非线性输出, 稳定输出 (电压负反馈稳定输出电压, 电流负反馈稳定输出电流) 。而这些都可由负反馈稳定增益这一点推出。由此不难得出一个重要结论:负反馈的根本作用是稳定作用。

参考文献

[1]鲍绍宣等.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 1986.

[2]洪志良.模拟集成电路分析与设计[M].北京:科学出版社, 2005.