資料介紹
一、反饋的基本概念
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1.1 什么是反饋?
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反饋,就是把放大電路的輸出量的一部分或全部,通過反饋網(wǎng)絡(luò)以一定的方式又引回到放大電路的輸入回路中去,以影響電路的輸入信號作用的過程。
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1.2 放大電路中引入反饋的作用
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放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)隨溫度的變化而上下波動(dòng),其放大倍數(shù)不穩(wěn)定,為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),可采用分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路,在電路中引入一個(gè)直流電流負(fù)反饋。
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為了提高輸入電阻,降低輸出電阻,可采用射極輸出器,在射極輸出器電路中引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。
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二、反饋的分類、判斷
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2.1 反饋的分類
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(1)正反饋與負(fù)反饋
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根據(jù)反饋的極性分類,可分為正反饋和負(fù)反饋。使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋,使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。正反饋雖然能夠提高放大倍數(shù),但會(huì)使電路工作變得不穩(wěn)定。實(shí)際工作中正反饋常用于產(chǎn)生正弦波振蕩。負(fù)反饋雖然降低了放大電路的放大倍數(shù),但是能夠改善放大電路的各項(xiàng)性能。
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(2)直流反饋與交流反饋
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根據(jù)反饋的交直流性質(zhì),可分為直流反饋和交流反饋。如果反饋信號中只含直流成分,則稱為直流反饋,直流負(fù)反饋用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),對放大電路的動(dòng)態(tài)性能沒有影響。如果反饋信號中只含交流成分,則稱為交流反饋。交流負(fù)反饋用于改善放大電路的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)性能。
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(3)電壓反饋與電流反饋
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根據(jù)反饋的極性,可分為正反饋和負(fù)反饋。使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋,使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負(fù)反饋。正反饋雖然能夠提高放大倍數(shù),但會(huì)使電路工作變得不穩(wěn)定。實(shí)際工作中正反饋常用于產(chǎn)生正弦波振蕩。負(fù)反饋雖然降低了放大電路的放大倍數(shù),但是能夠改善放大電路的各項(xiàng)性能。
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(4)串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋
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根據(jù)反饋信號與輸入信號的關(guān)系,可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。反饋信號與輸入信號在放大電路的輸入回路中以電壓的形式求和,即反饋信號與輸入信號串聯(lián),稱為串聯(lián)反饋。反饋信號與輸入信號在放大電路的輸入回路中以電流的形式求和,即反饋信號與輸入信號并聯(lián),稱為并聯(lián)反饋。
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2.2 反饋的判斷
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(1)有無反饋的判斷
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通過檢查在放大電路的輸出回路與輸入回路之間是否存在相互聯(lián)系的反饋通路來判斷電路中有沒有引入反饋。
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如下圖,從左到右分別是圖(a)、圖(b)、圖(c)。
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圖 (a) 、(c)沒有引入反饋 圖(b) 引入了反饋。
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(2)正反饋與負(fù)反饋的判斷
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采用瞬時(shí)極性法判斷,如果反饋信號與原輸入信號極性相同,則是正反饋;如果反饋信號與原輸入信號極性相反,則是負(fù)反饋。如下圖,從左到右分別是圖(a)、圖(b)。
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圖 (a) 負(fù)反饋 圖(b) 正反饋
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如下圖,從左到右分別是圖(c)、圖(d)。
圖 (c) 負(fù)反饋 圖(d) 負(fù)反饋
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(3)直流反饋與交流負(fù)反饋的判斷
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通過反饋是存在于直流通路中還是交流通路中,來判斷電路引入的是直流反饋還是交流反饋。
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(4)電壓反饋與電流反饋的判斷
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反饋信號與輸出電壓成正比為電壓反饋,反饋信號與輸出電流成正比為電流反饋。將輸出端短路,若反饋不存在,則為電壓反饋。
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(5)串聯(lián)反饋與并聯(lián)負(fù)反饋的判斷
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反饋信號與輸入信號以電壓的形式相加,即反饋信號與輸入信號串聯(lián),即是串聯(lián)反饋;如果反饋信號與輸入信號在放大電路輸入回路中以電流的形式相加,即反饋信號與輸入信號并聯(lián),則是并聯(lián)反饋。
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三、負(fù)反饋放大器的框圖及一般表達(dá)式
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3.1 負(fù)反饋放大器的框圖
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3.2 負(fù)反饋放大器的一般表達(dá)式
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四、負(fù)反饋對放大器性能的影響
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4.1 負(fù)反饋對放大倍數(shù)的影響
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引入負(fù)反饋后,放大倍數(shù)的穩(wěn)定性得到了提高。
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4.2 負(fù)反饋對通頻帶和失真的影響
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(1) 展寬通頻帶
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(2)減少非線性失真
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4.3 負(fù)反饋對噪聲的影響
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4.4 負(fù)反饋對輸入輸出電阻的影響
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(1)負(fù)反饋對輸入電阻的影響
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a.串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大
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b.并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減少
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(2)負(fù)反饋對輸出電阻的影響
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a.電壓負(fù)反饋使輸出電阻減少
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b.電流負(fù)反饋使輸出電阻增大
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五、負(fù)反饋放大器的四種組態(tài)
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電壓串聯(lián)負(fù)反饋
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電壓并聯(lián)負(fù)反饋
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電流串聯(lián)負(fù)反饋
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電流并聯(lián)負(fù)反饋
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例1:試判斷下圖各電路中反饋的極性和組態(tài)。
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例2:在左圖所示放大電路中,引入適當(dāng)?shù)呢?fù)反饋,要求達(dá)到以下目的:降低放大電路的輸出電阻,提高帶負(fù)載能力;提高放大電路的輸入電阻,減少對信號源索取的電流;減小輸出電壓的非線性失真,改善輸出波形。
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六、深度負(fù)反饋對放大電路的近似計(jì)算
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例3:計(jì)算圖中各放大電路的電壓放大倍數(shù)。
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七、負(fù)反饋放大器自激振蕩及消除方法
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7.1 產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件
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(1)自激振蕩產(chǎn)生的原因
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此時(shí)即使沒有輸入信號,放大電路仍將有一定的輸出信號,說明放大電路產(chǎn)生了自激振蕩。
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(2)自激振蕩產(chǎn)生的條件
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如圖所示為阻容耦合單級共射放大器的頻率特性,中頻相移180度,在低頻段和高頻段,還將分別產(chǎn)生附加相移90度,三級負(fù)反饋放大電路則只要達(dá)到一定的反饋深度即可能產(chǎn)生自激振蕩。
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7.2 消除自激振蕩的方法
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(1)滯后補(bǔ)償
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a.簡單的滯后補(bǔ)償
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b.RC滯后補(bǔ)償
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(2)超前補(bǔ)償
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