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电工电子技术基础,人民邮电出版社,知识模块十三 电路的反馈和负反馈电路的线性应用,主要内容 反馈的定义； 正反馈和负反馈，电压反馈和电流反馈，直流反馈和交流反馈，串联反馈和并联反馈的定义和判断方法； 反馈对放大电路性能的影响； 负反馈电路的计算。 重点 反馈类型的判断和负反馈电路的计算,一、反馈的定义,将放大器输出信号（电压或电流）的一部分或全部，经过一定的电路（称为反馈网络）送回到输入回路，与原来的输入信号（电压或电流）共同控制放大器，这样的作用过程称为反馈，具有反馈的放大器称为反馈放大器或闭环放大器，没有反馈的放大器称为开环放大器。 一个电路是否存在反馈，就是看输出与输入回路之间有没有起联系作用的元件。若有则存在反馈，若无则不存在反馈。,二、反馈的分类和判断,按输入端的连接方式分类,串联反馈和并联反馈的判别方法是： 若反馈信号与输入信号是在输入端的同一个节点引入，为并联反馈；如果它们不在同一个节点引入，为串联反馈。,二、反馈的分类和判断,二、反馈的分类和判断,按交直流性质分类,二、反馈的分类和判断,按输出端取样对象分类,电压反馈和电流反馈有两种判断方法： 负载短路法 假设输出端的负载短路，若反馈量依然存在（不为零），则是电流反馈；若反馈量消失（为零），则是电压反馈。 根据反馈网络与输出端的接法判断： 若反馈网络与输出端接同一节点为电压反馈，不接于同一节点为电流反馈。,二、反馈的分类和判断,按反馈的极性分类,（1）反馈的结构,二、反馈的分类和判断,（2）反馈电路参数及相互关系,二、反馈的分类和判断,由反馈电路的参数计算：,二、反馈的分类和判断,放大器引入深度负反馈后，其闭环增益仅与反馈系数F有关，而与放大器本身的参数几乎无关。,二、反馈的分类和判断,（3）反馈电路极性的判断方法,判断电路是正反馈还是负反馈的思路就是通过比较反馈前后的输入量的改变情况，若反馈后的净输入量减小则为负反馈，反之则为正反馈。 判断的方法是：瞬时极性法。先将反馈网络与放大电路的输入段断开，然后在第一级输入端标（+），然后依据放大、反馈信号的传递途径逐级标出（+）、（-）最后标出反馈信号极性。其中，（+）表示瞬时电位升高，（-）表示瞬时电位下降。,二、反馈的分类和判断,对于串联反馈： 输入量与反馈量作用在不同的两点上，若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反馈，瞬时极性相反为正反馈。 对于并联反馈： 输入量与反馈量作用在同一点上，若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正反馈。,三、反馈对放大电路性能的影响,1提高电路及其增益的稳定性,直流负反馈稳定直流量，能起到稳定静态（直流）工作点的作用。 假设由于某种原因，放大器增益加大（输入信号不变），使输出信号加大，从而使反馈信号加大。由于负反馈的原因，使净输入信号减少，结果输出信号减少。这样就抑制了输出信号的加大，实际上就使得增益保持稳定。 电流负反馈稳定输出电流，电压负反馈稳定输出电压。,三、反馈对放大电路性能的影响,减少非线性失真,由于三极管特性的非线性，当输入信号较大时，放大器就会出现失真现象。当加入负反馈以后，这种失真将可得到明显的改善。如图所示，输出失真波形反馈到输入端与输入信号合成得到上半周小下半周大的失真波形，经放大后恰好补偿输出失真波形。,三、反馈对放大电路性能的影响,扩展通频带,引入负反馈后增益下降，但通频带扩展。通频带的扩展，意味着频率失真的减少，故负反馈能减少频率失真。,三、反馈对放大电路性能的影响,改变输入电阻和输出电阻,串联负反馈使输入电阻增大，引入负反馈后的输入电阻为未引入负反馈电路输入电阻的（1+AF）倍，即Rif=Ri(1+AF)；并联负反馈使输入电阻减小，引入负反馈后的输入电阻Rif=Ri/(1+AF)，Ri为未引入反馈时的输入电阻。 电压负反馈使输出电阻减小，Rof=Ro/(1+AF)。电流负反馈使输出电阻增加，Rof=Ro(1+AF)，Ro为未引入负反馈时的输出电阻。 简言之就是：串大并小，压小流大。,四、反馈电路小结,电压串联负反馈,四、反馈电路小结,电压并联负反馈,四、反馈电路小结,电流串联负反馈,四、反馈电路小结,电流并联负反馈,五、负反馈电路的线性应用,“虚断”和“虚短”,由于集成运放具有开环差模电压增益高，输入阻抗高，输出阻抗低及共模抑制比高等特点，实际中为了分析方便，常将它的各项指标理想化。,五、负反馈电路的线性应用,“虚短”是集成运放工作在线性区时的重要现象，因此首先应该分辨出运放是否工作在线性区。一般来说，由于运放的开环放大倍数Aod很大，为了保证运放的工作信号不超出线性范围，通常在电路中引入一个深度负反馈。因此，判断 “虚短”，从电路结构上就看其是否引入了负反馈。,五、负反馈电路的线性应用,负反馈电路应用举例 （1）反相输入比例运算电路,五、负反馈电路的线性应用,（2）同相比例运算电路,五、负反馈电路的线性应用,（3）加法运算电路,五、负反馈电路的线性应用,（4）反相积分运算电路,五、负反馈电路的线性应用,（5） 微分运算电路,
