全國高等教育自考社會研究方法試題課件_第1頁
全國高等教育自考社會研究方法試題課件_第2頁
全國高等教育自考社會研究方法試題課件_第3頁
全國高等教育自考社會研究方法試題課件_第4頁
全國高等教育自考社會研究方法試題課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩127頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

要求:1.理解反饋的概念;判斷電路中的反饋是正反饋還是負反饋。2.熟練掌握放大電路中負反饋類型的判別方法;理解負反饋對于放大電路工作性能的影響。3.了解振蕩電路中正反饋的作用。要求:1.理解反饋的概念;判斷電路中的反饋是正反饋還是負反117.1反饋的基本慨念

反饋廣泛應用于各個領域。例如,在行政管理中,通過對執行部門工作效果(輸出)的調研,以便修訂政策(輸入);在商業活動中,通過對商品銷售(輸出)的調研來調整進貨渠道及進貨數量(輸入);在控制系統中,通過對執行機構偏移量(輸出)的監測來修正系統的輸入量;等等。

反饋的目的是通過輸出對輸入的影響來改善系統的運行狀況及控制效果。17.1反饋的基本慨念反饋廣泛應用于各個領域。例如217.1.1電子電路中的反饋

將放大電路輸出信號(電壓或電流)的一部分或全部,通過反饋網絡(反饋通路),送回到放大電路輸入端(或輸入回路)的過程。放大器AXoXi反饋網絡F±疊加反饋量Xf凈輸入量Xd17.1.1電子電路中的反饋將放大電路輸出3實例——穩定工作點電路輸入量:ui、uBE、iB輸出量:uO、uCE、iCTUBEICICUEIB

由基本放大電路和反饋網絡組成閉合回路,整個系統稱為反饋放大電路或閉環放大電路。實例——穩定工作點電路輸入量:ui、uBE、iB輸出量:uO4

由基本放大電路和反饋網絡組成閉合回路,整個系統稱為反饋放大電路或閉環放大電路。—++AR2R1Rfuiuo實例——反相比例、同相比例等運算電路由基本放大電路和反饋網絡組成閉合回路,整個系統稱為反饋放5開環放大倍數:未引入反饋時的放大倍數。閉環放大倍數:引入反饋后的放大倍數。開環

—無反饋通路閉環

—有反饋通路放大器輸出輸入開環閉環反饋網絡±疊加反饋信號實際被放大信號開環放大倍數:未引入反饋時的放大倍數。開環—無反饋通路閉環6基本放大電路A反饋回路F+–——

開環放大倍數——

閉環放大倍數——

反饋系數負反饋框圖:基本放大反饋回路F+–——開環放大倍數——閉環放大倍數717.1.2反饋的分類與判斷凈輸入信號若<,從而使得輸出減小,這種反饋為負反饋。若>

,從而使得輸出增大,這種反饋為正反饋。放大器A反饋網絡F±疊加反饋量a)按照反饋的極性分類負反饋正反饋17.1.2反饋的分類與判斷凈輸入信號若<8反饋極性的判斷方法:瞬時極性法。首先假設某一瞬間輸入信號的極性,一般為正;然后按信號的傳輸方向逐級向后推斷,確定輸出信號的瞬時極性,再由輸出端根據反饋網絡返回輸入回路,確定反饋信號的極性,最后通過比較凈輸入信號與輸入信號的大小來判斷引入的是正反饋還是負反饋。反饋極性的判斷方法:瞬時極性法。首先假設某一瞬間輸入信號9+–uf+–uduoRFuiR2R1++–設輸入電壓ui為正,差值電壓ud=ui–

ufuf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1++–設輸入電壓ui為正,差值電壓ud=ui–

ufuf增大了凈輸入電壓(差值電壓)

——正反饋--+–uf+–uduoRFuiR2R1++–設輸入電10例:凈輸入量負反饋正反饋iiiFii′---結論:

單級運算放大器:

反饋從輸出端引回到反相輸入端——負反饋。反饋從輸出端引回到同相輸入端——正反饋。

例:凈輸入量負反饋正反饋iiiFii′---結論:11++負反饋Ube凈輸入電壓減小對分立元件放大電路,其凈輸入電壓為ube,凈輸入電流為ib。反饋量使ube或ib減小,則為負反饋。反之,則為正反饋。++負反饋Ube凈輸入電壓減小對分立元件放大電路,12例:判斷反饋極性:

負反饋判斷反饋極性的步驟:1.找到反饋支路2.對分立元件構成的電路,判斷是使ube減小還是ib減小3.對集成運放構成的電路,判斷是使u+-u-減小,還是使i+或i-減小---例:判斷反饋極性:負反饋判斷反饋極性的步驟:--13

結論:分立元件組成的放大電路

利用瞬時極性法判斷負反饋++--

若反饋信號與輸入信號加在同一電極上,

若反饋信號與輸入信號加在兩個電極上,兩者極性相反為負反饋;

極性相同為正反饋。

兩者極性相同為負反饋;

極性相反為正反饋。結論:分立元件組成的放大電路利用瞬時極性法判斷負反14b)按照交直流性質分類直流反饋交流反饋直流反饋:若引入的反饋信號只對直流量起作用,則稱為直流反饋。交流反饋:若引入的反饋信號只對交流量起作用,則稱為交流反饋。在電路中,有時交直流反饋同時存在b)按照交直流性質分類直流反饋交流反饋直流反饋:若引入的15交直流反饋的判斷方法:通過反饋存在于放大電路的直流通路之中還是交流通路之中,來判斷電路引入的是直流反饋還是交流反饋。AR1R2uIuOR1R2AuIuO直流通路

交流通路R2AuIuO交直流反饋的判斷方法:通過反饋存在于放大電路的直流通路之中還16CFusuoRc1-++-Rc2Re1Re2RFRs+VCCT1T2RbusuoRc1-++-Rc2Re1Re2RFC1C2CeRs+VCCXf只有直流成分——直流反饋CFusuoRc1-++-Rc2Re1Re2RFRs+VCC17交流反饋例:判斷下圖中有哪些反饋回路,是交流反饋還是直流反饋。交流反饋例:判斷下圖中有哪些反饋回路,是交流反饋還是直流反饋18c)按輸出端的取樣方式分類電流反饋電壓反饋電壓反饋:若反饋信號的取樣對象是電壓信號,則稱為電壓反饋。電流反饋:若反饋信號的取樣對象是電流信號,則稱為電流反饋。判斷方法——輸出短路法將負反饋放大電路的輸出電壓uo短路,若反饋量也隨之為零,則說明電路中引入了電壓負反饋(Xf由輸出端引回);若反饋量依然存在,則說明電路中引入了電流負反饋(Xf不由輸出端引回)。c)按輸出端的取樣方式分類電流反饋電壓反饋電壓反饋:若反饋19

電壓負反饋

電流負反饋電壓負反饋:可以穩定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負反饋:可以穩定輸出電流、增大輸出電阻。電壓負反饋電流負反饋電壓負反饋:可以穩定輸出電壓20凈輸入信號:

ui與uf兩者同相——負反饋

uf正比于輸出電流——電流反饋+uf–+–RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–ieube

ube

=ui-

uf

uf

=ieRE

即:

ube

<

ui,反饋電壓uf削弱了凈輸入電壓ui

icRC

電流負反饋具有穩定輸出電流的作用icufubeibic凈輸入信號:ui與uf兩者同相——負反饋uf正比于輸21例2:凈輸入信號:

ii

與if兩者同相——負反饋

if

正比于輸出電壓——電壓反饋if與

uo反相+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuoiiibif

ib=

ii-if

反饋過程:

電壓負反饋具有穩定輸出電壓的作用uoifibicuo-例2:凈輸入信號:ii與if兩者同相——負反饋if22共發射極電路判斷分立元器件放大電路電壓、電流反饋從集電極引出為電壓反饋從發射極引出為電流反饋uoRL+–RLioiE共發射極電路判斷分立元器件放大電路電壓、電流反饋從集電極引出23d)按照與輸入端連接方式分類并聯反饋串聯反饋判斷方法并聯:Xf和Xi接于同一輸入節點。(Xf引回輸入端)串聯:Xf和Xi接于不同輸入節點。(Xf沒引回輸入端)對并聯反饋,凈輸入電流小于輸入電流和反饋電流之差時,是負反饋;否則是正反饋。對串聯反饋,輸入信號和反饋信號的極性相同時,是負反饋;極性相反時,是正反饋;d)按照與輸入端連接方式分類并聯反饋串聯反饋判斷方法并聯24本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中

級間反饋——反饋存在于兩級以上的放大器中例e)本級反饋與級間反饋對于集成運放構成的電路,輸入電壓為同相端與反相端電位差,輸入電流為同相端或反相端電流本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中級間反饋——反饋存在25負反饋交流反饋直流反饋串聯電壓負反饋并聯電壓負反饋串聯電流負反饋并聯電流負反饋反饋的類型穩定靜態工作點正反饋反饋負反饋交流反饋直流反饋串聯電壓負反饋并聯電壓負反饋串聯電流負26

負反饋類型的判別步驟3)

判別是否負反饋?2)

判別是交流反饋還是直流反饋?4)

是負反饋!判斷是何種類型的負反饋?1)

找出反饋網絡(一般是電阻、電容)。17.2

放大電路中的負反饋負反饋類型的判別步驟3)判別是否負反饋?2)判別是交流271、并聯電壓負反饋

i1if

iduoRFuiR2R1++––++–RL-設輸入電壓ui

為正,差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)

——負反饋反饋電流取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號與輸入信號接于同一輸入端(在輸入端以電流的形式比較)——并聯反饋

特點:輸入電阻低、輸出電阻低運算放大器電路中的負反饋1、并聯電壓負反饋

i1ifiduoRFuiR2R1++–282、串聯電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RL設輸入電壓ui為正,差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號與輸入信號接于不同輸入端(在輸入端以電壓的形式比較)——串聯反饋

特點:輸入電阻高、輸出電阻低2、串聯電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–+293、串聯電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–uf–+ud設輸入電壓ui

為正,差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號接于不同輸入端(在輸入端以電壓的形式比較)

——串聯反饋uf=Rio特點:輸出電流io與負載電阻RL無關

——同相輸入恒流源電路或電壓-電流變換電路3、串聯電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–u304、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設輸入電壓ui

為正,差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較

——并聯反饋-4、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi314、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設輸入電壓ui

為正,差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋-特點:輸出電流io與負載電阻RL無關

——反相輸入恒流源電路4、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi32例1:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。uf+–uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2解:

因反饋電路直接從運算放大器A2的輸出端引出,所以是電壓反饋;

因輸入信號和反饋信號分別加在反相輸入端和同相輸入端上,所以是串聯反饋;--

串聯電壓負反饋先在圖中標出各點的瞬時極性及反饋信號;因輸入信號和反饋信號的極性相同,所以是負反饋。例1:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入33例2:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。解:

因反饋電路是從運算放大器A2的負載電阻RL的靠近“地”端引出的,所以是電流反饋;

因輸入信號和反饋信號均加在同相輸入端上,所以是并聯反饋;

因凈輸入電流id等于輸入電流和反饋電流之差,所以是負反饋。-并聯電流負反饋uo1uiR++–uo++–RLA1A2i1ifid例2:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入34分立元件放大電路中的負反饋例1:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電壓反饋并聯反饋此電路是并聯電壓負反饋,對交流和直流均起作用。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif-分立元件放大電路中的負反饋例1:判斷Rf是否負反饋,若是,判35例2:判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeieRE2對交流反饋不起作用RE1:串聯電流負反饋。例2:判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用。RCRB1R36例3:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電流反饋并聯反饋uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2并聯電流負反饋。對交直流也起作用。穩定輸出電流---例3:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電流反饋并聯37例4:判斷圖示電路中的負反饋類型。RE2對交流不起作用,引入的是直流反饋;RE1、RF對交、直流均起作用,所以引入的是交、直流反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo解:

RE1引入本級串聯電流負反饋。例4:判斷圖示電路中的負反饋類型。RE2對交38RE1、RF引入級間串聯電壓負反饋。-+-+T2集電極的反饋到T1的發射極,提高了E1的交流電位,使Ube1減小,故為負反饋;反饋從T2的集電極引出,是電壓反饋;反饋電壓引入到T1的發射極,是串聯反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuoRE1、RF引入級間串聯電壓負反饋。-+-+T2集電極的39例5:如果RF不接在T2的集電極,而是接C2與RL之間,兩者有何不同?解:

因電容C2的隔直流作用,這時RE1、RF僅引入交流反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo×例5:如果RF不接在T2的集電極,而是接C2與RL之間,40例6:如果RF的另一端不接在T1的發射極,而是接在它的基極,兩者有何不同,是否會變成正反饋?解:

T2集電極的反饋到T1的基極,提高了B1的交流電位,使Ube1增大,故為正反饋;

這時RE1、RF引入越級正反饋。-+-+RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo例6:如果RF的另一端不接在T1的發射極,而是接在它的基極4117.3負反饋對放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方程閉環放大倍數反饋電路F–基本放大電路A+17.3負反饋對放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方程421.降低放大倍數

負反饋使放大倍數下降。則有:同相,所以AF是正實數負反饋時,|1+AF|稱為反饋深度,其值愈大,負反饋作用愈強,Af也就愈小。射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數較低就是因為電路中引入了負反饋。1.降低放大倍數負反饋使放大倍數下降。則有:同相,所以432.提高放大倍數的穩定性引入負反饋使放大倍數的穩定性提高。放大倍數下降至1/(1+AF)倍,其穩定性提高1+AF倍。若AF>>1,稱為深度負反饋,此時:

在深度負反饋的情況下,閉環放大倍數僅與反饋電路的參數有關。2.提高放大倍數的穩定性引入負反饋使放大倍數的穩定性提高。放44uoRFuiR2R1++––++–例:同相比例運算電路如圖所示,假設開環電壓放大倍數A=105,,R1=2k?,RF=18k?。1.試估算反饋系數F和反饋深度(1+AF);2.試估算放大電路的閉環電壓放大系數Af3.如果集成運放的開環電壓放大倍數A的相對變化量為10%,則閉環電壓放大倍數的相對變化量等于多少?uoRFuiR2R1++––++–例:同相比例運算電路如453.改善波形失真Auiuf

ud加反饋前加負反饋后uo大略大略小略大略小

負反饋是利用失真的波形來改善波形的失真,因此只能減小失真,而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波ui3.改善波形失真Auiufud加反饋前加負反饋后uo大464.展寬通頻帶引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加無負反饋BWfBWf|Au|O4.展寬通頻帶引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加無負反饋BWf475.對輸入電阻的影響1)串聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入串聯負反饋后,輸入電阻為反饋電壓Uf是凈輸入電壓經放大網絡放大,再經反饋網絡之后得到的,即:串聯負反饋放大電路示意圖整理得:結論:

引入串聯負反饋,放大電路的輸入電阻都將增大,成為無反饋時的(1+AF)倍。不管電壓串聯負反饋還是電流串聯負反饋均如此。5.對輸入電阻的影響1)串聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入482)并聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入并聯負反饋后,輸入電阻為反饋電流If是凈輸入電流經放大網絡放大,再經反饋網絡之后得到的,即:整理得:并聯負反饋放大電路示意圖結論:

引入并聯負反饋,放大電路的輸入電阻都將減小,成為無反饋時的1/(1+AF)。不管電壓并聯負反饋還是電流并聯負反饋均如此。2)并聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入并聯負反饋后,反饋電流491)電壓負反饋使電路的輸出電阻降低6.對輸出電阻的影響R0對U0穩定性的影響由右圖可知,電路的輸出電阻R0越小,則當負載電阻RL變化時,輸出電壓U0越穩定。理想的恒壓源輸出電阻R0=0,則無論RL如何變化,U0均保持不變。1)電壓負反饋使電路的輸出電阻降低6.對輸出電阻的影響R050放大電路引入電壓負反饋后,能在RL變化時使輸出電壓保持穩定,其效果就是減小了放大電路的輸出電阻。電壓負反饋放大電路的輸出電阻:只要引入電壓負反饋,放大電路的輸出電阻都將減小,成為無反饋時的1/(1+AF)。

不管電壓串聯負反饋或電壓并聯負反饋均是如此。放大電路引入電壓負反饋后,能在RL變化時使輸出電壓保持穩512)電流負反饋使電路的輸出電阻提高R0對U0穩定性的影響由右圖可知,電路的輸出電阻R0越大,則當負載電阻RL變化時,輸出電流I0越穩定。理想的恒流源輸出電阻R0=∞,則無論RL如何變化,I0均保持不變。2)電流負反饋使電路的輸出電阻提高R0對U0穩定性的影響由52放大電路引入電流負反饋后,能在RL變化時使輸出電流保持穩定,其效果就是增大了放大電路的輸出電阻。電流負反饋放大電路的輸出電阻:只要引入電流負反饋,放大電路的輸出電阻都將增大,成為無反饋時的(1+AF)倍。

不管電流串聯負反饋或電流并聯負反饋均是如此。放大電路引入電流負反饋后,能在RL變化時使輸出電流保持穩53結論串聯負反饋Rif增大;并聯Rif減小。電壓負反饋Rof減小,電流Rof增大。結論串聯負反饋Rif增大;并聯Rif減小。電壓負反饋Rof541S1.

自激振蕩

放大電路在無輸入信號的情況下,就能輸出一定頻率和幅值的交流信號的現象。

開關合在“1”為無反饋放大電路。21S

開關合在“2”為有反饋放大電路,

開關合在“2”時,,去掉ui

仍有穩定的輸出。自激振蕩狀態217.3

振蕩電路中的正反饋1S1.自激振蕩放大電路在無輸入信號的情況下,就能輸出552.自激振蕩的條件(1)幅度條件:(2)相位條件:自激振蕩的條件uF與ui大小相等,有足夠的反饋量uf與ui要同相,振蕩電路必須是正反饋2.自激振蕩的條件(1)幅度條件:(2)相位條件:自激振蕩563.起振及穩幅振蕩的過程設:Uo

是振蕩電路輸出電壓的幅度,

B是要求達到的輸出電壓幅度。起振時Uo

0,達到穩定振蕩時Uo

=B。起振過程中Uo

<B,要求AuF

>

1,穩定振蕩時Uo

=B,要求AuF

=

1,

從AuF

>

1到AuF

=

1,就是自激振蕩建立的過程。可使輸出電壓的幅度不斷增大。使輸出電壓的幅度得以穩定。起始信號的產生:在電源接通時,會在電路中激起一個微小的擾動信號,它是個非正弦信號,含有一系列頻率不同的正弦分量。3.起振及穩幅振蕩的過程設:Uo是振蕩電路輸出電壓的幅度57

正弦波振蕩電路用來產生一定頻率和幅值的正弦交流信號。它的頻率范圍很廣,可以從一赫以下到幾百兆以上;輸出功率可以從幾毫瓦到幾十千瓦;輸出的交流電能是從電源的直流電能轉換而來的。常用的正弦波振蕩器LC振蕩電路:輸出功率大、頻率高。RC振蕩電路:輸出功率小、頻率低。石英晶體振蕩電路:頻率穩定度高。

應用:無線電通訊、廣播電視,工業上的高頻感應爐、超聲波發生器、正弦波信號發生器、半導體接近開關等。17.3.2

正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路用來產生一定頻率和幅值的正弦交流信號。它的58正弦波振蕩電路的組成(1)放大電路:放大信號(3)選頻網絡:

保證輸出為單一頻率的正弦波

即:電路只在某一特定頻率下滿

足自激振蕩條件(4)穩幅環節:

使電路能從AuF

>1,過渡到

AuF

=1,從而達到穩幅振蕩。

(2)反饋網絡:必須是正反饋,反饋信號即是

放大電路的輸入信號正弦波振蕩電路的組成(1)放大電路:放大信號(3)選591.

RC振蕩電路RC選頻網絡正反饋網絡放大信號

用正反饋信號uf作為輸入信號

選出單一頻率的信號1.電路結構uf–+R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF11.RC振蕩電路RC選頻網絡放大信號用正反饋信號uf602.RC串并聯選頻網絡的選頻特性反饋系數:。。RCRC。+–+–。式中

要使得u0與uf同相,上式分母虛部等于0,即:=o,此時F=1/3。網絡具有選頻特性,fo決定于RC。2.RC串并聯選頻網絡的選頻特性反饋系數:。。RCRC。+613.工作原理

輸出電壓

uo經正反饋(兼選頻)網絡分壓后,取uf

作為同相比例電路的輸入信號ui

。(1)起振過程起振條件AuF

>1,因為|F|=1/3,則此時RF>2R13.工作原理輸出電壓uo經正反饋(兼選頻)網絡62(2)穩定振蕩滿足相位平衡條件,即u0與ui同相所以振蕩頻率f

0=12RC。改變R、C可改變振蕩頻率RC振蕩電路的振蕩頻率一般在1MHz以下。(3)振蕩頻率

穩定振蕩條件AuF

=1,|F|=1/3,則(2)穩定振蕩滿足相位平衡條件,即u0與ui同相63振蕩頻率的調整++∞RFRCC–uO–+KKR1R2R3R3R2R1

改變開關K的位置可改變選頻網絡的電阻,實現頻率粗調;改變電容C的大小可實現頻率的細調。振蕩頻率振蕩頻率的調整++∞RFRCC–uO–+KKR1R2R364帶穩幅環節的電路IDUD振蕩幅度較大時正向電阻小

利用二極管的正向伏安特性的非線性自動穩幅。R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1穩幅環節帶穩幅環節的電路IDUD振蕩幅度較大時利用二極管的正向伏65帶穩幅環節的電路(2)R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1圖示電路中,RF分為兩部分。而后,隨著振蕩幅度的增大,正向二極管導通,其正向電阻逐漸減小,直到RF=2R1,振蕩穩定。在RF1上正反并聯兩個二極管,它們在輸出電壓uO的正負半周內分別導通。在起振之初,由于uo

幅值很小,尚不足以使二極管導通,正向二極管近于開路,此時,RF>2R1。帶穩幅環節的電路(2)R++∞RF2R1CRC–uO66要求:1.理解反饋的概念;判斷電路中的反饋是正反饋還是負反饋。2.熟練掌握放大電路中負反饋類型的判別方法;理解負反饋對于放大電路工作性能的影響。3.了解振蕩電路中正反饋的作用。要求:1.理解反饋的概念;判斷電路中的反饋是正反饋還是負反6717.1反饋的基本慨念

反饋廣泛應用于各個領域。例如,在行政管理中,通過對執行部門工作效果(輸出)的調研,以便修訂政策(輸入);在商業活動中,通過對商品銷售(輸出)的調研來調整進貨渠道及進貨數量(輸入);在控制系統中,通過對執行機構偏移量(輸出)的監測來修正系統的輸入量;等等。

反饋的目的是通過輸出對輸入的影響來改善系統的運行狀況及控制效果。17.1反饋的基本慨念反饋廣泛應用于各個領域。例如6817.1.1電子電路中的反饋

將放大電路輸出信號(電壓或電流)的一部分或全部,通過反饋網絡(反饋通路),送回到放大電路輸入端(或輸入回路)的過程。放大器AXoXi反饋網絡F±疊加反饋量Xf凈輸入量Xd17.1.1電子電路中的反饋將放大電路輸出69實例——穩定工作點電路輸入量:ui、uBE、iB輸出量:uO、uCE、iCTUBEICICUEIB

由基本放大電路和反饋網絡組成閉合回路,整個系統稱為反饋放大電路或閉環放大電路。實例——穩定工作點電路輸入量:ui、uBE、iB輸出量:uO70

由基本放大電路和反饋網絡組成閉合回路,整個系統稱為反饋放大電路或閉環放大電路。—++AR2R1Rfuiuo實例——反相比例、同相比例等運算電路由基本放大電路和反饋網絡組成閉合回路,整個系統稱為反饋放71開環放大倍數:未引入反饋時的放大倍數。閉環放大倍數:引入反饋后的放大倍數。開環

—無反饋通路閉環

—有反饋通路放大器輸出輸入開環閉環反饋網絡±疊加反饋信號實際被放大信號開環放大倍數:未引入反饋時的放大倍數。開環—無反饋通路閉環72基本放大電路A反饋回路F+–——

開環放大倍數——

閉環放大倍數——

反饋系數負反饋框圖:基本放大反饋回路F+–——開環放大倍數——閉環放大倍數7317.1.2反饋的分類與判斷凈輸入信號若<,從而使得輸出減小,這種反饋為負反饋。若>

,從而使得輸出增大,這種反饋為正反饋。放大器A反饋網絡F±疊加反饋量a)按照反饋的極性分類負反饋正反饋17.1.2反饋的分類與判斷凈輸入信號若<74反饋極性的判斷方法:瞬時極性法。首先假設某一瞬間輸入信號的極性,一般為正;然后按信號的傳輸方向逐級向后推斷,確定輸出信號的瞬時極性,再由輸出端根據反饋網絡返回輸入回路,確定反饋信號的極性,最后通過比較凈輸入信號與輸入信號的大小來判斷引入的是正反饋還是負反饋。反饋極性的判斷方法:瞬時極性法。首先假設某一瞬間輸入信號75+–uf+–uduoRFuiR2R1++–設輸入電壓ui為正,差值電壓ud=ui–

ufuf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1++–設輸入電壓ui為正,差值電壓ud=ui–

ufuf增大了凈輸入電壓(差值電壓)

——正反饋--+–uf+–uduoRFuiR2R1++–設輸入電76例:凈輸入量負反饋正反饋iiiFii′---結論:

單級運算放大器:

反饋從輸出端引回到反相輸入端——負反饋。反饋從輸出端引回到同相輸入端——正反饋。

例:凈輸入量負反饋正反饋iiiFii′---結論:77++負反饋Ube凈輸入電壓減小對分立元件放大電路,其凈輸入電壓為ube,凈輸入電流為ib。反饋量使ube或ib減小,則為負反饋。反之,則為正反饋。++負反饋Ube凈輸入電壓減小對分立元件放大電路,78例:判斷反饋極性:

負反饋判斷反饋極性的步驟:1.找到反饋支路2.對分立元件構成的電路,判斷是使ube減小還是ib減小3.對集成運放構成的電路,判斷是使u+-u-減小,還是使i+或i-減小---例:判斷反饋極性:負反饋判斷反饋極性的步驟:--79

結論:分立元件組成的放大電路

利用瞬時極性法判斷負反饋++--

若反饋信號與輸入信號加在同一電極上,

若反饋信號與輸入信號加在兩個電極上,兩者極性相反為負反饋;

極性相同為正反饋。

兩者極性相同為負反饋;

極性相反為正反饋。結論:分立元件組成的放大電路利用瞬時極性法判斷負反80b)按照交直流性質分類直流反饋交流反饋直流反饋:若引入的反饋信號只對直流量起作用,則稱為直流反饋。交流反饋:若引入的反饋信號只對交流量起作用,則稱為交流反饋。在電路中,有時交直流反饋同時存在b)按照交直流性質分類直流反饋交流反饋直流反饋:若引入的81交直流反饋的判斷方法:通過反饋存在于放大電路的直流通路之中還是交流通路之中,來判斷電路引入的是直流反饋還是交流反饋。AR1R2uIuOR1R2AuIuO直流通路

交流通路R2AuIuO交直流反饋的判斷方法:通過反饋存在于放大電路的直流通路之中還82CFusuoRc1-++-Rc2Re1Re2RFRs+VCCT1T2RbusuoRc1-++-Rc2Re1Re2RFC1C2CeRs+VCCXf只有直流成分——直流反饋CFusuoRc1-++-Rc2Re1Re2RFRs+VCC83交流反饋例:判斷下圖中有哪些反饋回路,是交流反饋還是直流反饋。交流反饋例:判斷下圖中有哪些反饋回路,是交流反饋還是直流反饋84c)按輸出端的取樣方式分類電流反饋電壓反饋電壓反饋:若反饋信號的取樣對象是電壓信號,則稱為電壓反饋。電流反饋:若反饋信號的取樣對象是電流信號,則稱為電流反饋。判斷方法——輸出短路法將負反饋放大電路的輸出電壓uo短路,若反饋量也隨之為零,則說明電路中引入了電壓負反饋(Xf由輸出端引回);若反饋量依然存在,則說明電路中引入了電流負反饋(Xf不由輸出端引回)。c)按輸出端的取樣方式分類電流反饋電壓反饋電壓反饋:若反饋85

電壓負反饋

電流負反饋電壓負反饋:可以穩定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負反饋:可以穩定輸出電流、增大輸出電阻。電壓負反饋電流負反饋電壓負反饋:可以穩定輸出電壓86凈輸入信號:

ui與uf兩者同相——負反饋

uf正比于輸出電流——電流反饋+uf–+–RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–ieube

ube

=ui-

uf

uf

=ieRE

即:

ube

<

ui,反饋電壓uf削弱了凈輸入電壓ui

icRC

電流負反饋具有穩定輸出電流的作用icufubeibic凈輸入信號:ui與uf兩者同相——負反饋uf正比于輸87例2:凈輸入信號:

ii

與if兩者同相——負反饋

if

正比于輸出電壓——電壓反饋if與

uo反相+UCCRCC1RF++––RS+–C2++RLeSuiuoiiibif

ib=

ii-if

反饋過程:

電壓負反饋具有穩定輸出電壓的作用uoifibicuo-例2:凈輸入信號:ii與if兩者同相——負反饋if88共發射極電路判斷分立元器件放大電路電壓、電流反饋從集電極引出為電壓反饋從發射極引出為電流反饋uoRL+–RLioiE共發射極電路判斷分立元器件放大電路電壓、電流反饋從集電極引出89d)按照與輸入端連接方式分類并聯反饋串聯反饋判斷方法并聯:Xf和Xi接于同一輸入節點。(Xf引回輸入端)串聯:Xf和Xi接于不同輸入節點。(Xf沒引回輸入端)對并聯反饋,凈輸入電流小于輸入電流和反饋電流之差時,是負反饋;否則是正反饋。對串聯反饋,輸入信號和反饋信號的極性相同時,是負反饋;極性相反時,是正反饋;d)按照與輸入端連接方式分類并聯反饋串聯反饋判斷方法并聯90本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中

級間反饋——反饋存在于兩級以上的放大器中例e)本級反饋與級間反饋對于集成運放構成的電路,輸入電壓為同相端與反相端電位差,輸入電流為同相端或反相端電流本級反饋——反饋只存在于某一級放大器中級間反饋——反饋存在91負反饋交流反饋直流反饋串聯電壓負反饋并聯電壓負反饋串聯電流負反饋并聯電流負反饋反饋的類型穩定靜態工作點正反饋反饋負反饋交流反饋直流反饋串聯電壓負反饋并聯電壓負反饋串聯電流負92

負反饋類型的判別步驟3)

判別是否負反饋?2)

判別是交流反饋還是直流反饋?4)

是負反饋!判斷是何種類型的負反饋?1)

找出反饋網絡(一般是電阻、電容)。17.2

放大電路中的負反饋負反饋類型的判別步驟3)判別是否負反饋?2)判別是交流931、并聯電壓負反饋

i1if

iduoRFuiR2R1++––++–RL-設輸入電壓ui

為正,差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)

——負反饋反饋電流取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號與輸入信號接于同一輸入端(在輸入端以電流的形式比較)——并聯反饋

特點:輸入電阻低、輸出電阻低運算放大器電路中的負反饋1、并聯電壓負反饋

i1ifiduoRFuiR2R1++–942、串聯電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RL設輸入電壓ui為正,差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號與輸入信號接于不同輸入端(在輸入端以電壓的形式比較)——串聯反饋

特點:輸入電阻高、輸出電阻低2、串聯電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–+953、串聯電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–uf–+ud設輸入電壓ui

為正,差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號接于不同輸入端(在輸入端以電壓的形式比較)

——串聯反饋uf=Rio特點:輸出電流io與負載電阻RL無關

——同相輸入恒流源電路或電壓-電流變換電路3、串聯電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–u964、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設輸入電壓ui

為正,差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較

——并聯反饋-4、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi974、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設輸入電壓ui

為正,差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋-特點:輸出電流io與負載電阻RL無關

——反相輸入恒流源電路4、并聯電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi98例1:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。uf+–uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2解:

因反饋電路直接從運算放大器A2的輸出端引出,所以是電壓反饋;

因輸入信號和反饋信號分別加在反相輸入端和同相輸入端上,所以是串聯反饋;--

串聯電壓負反饋先在圖中標出各點的瞬時極性及反饋信號;因輸入信號和反饋信號的極性相同,所以是負反饋。例1:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入99例2:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。解:

因反饋電路是從運算放大器A2的負載電阻RL的靠近“地”端引出的,所以是電流反饋;

因輸入信號和反饋信號均加在同相輸入端上,所以是并聯反饋;

因凈輸入電流id等于輸入電流和反饋電流之差,所以是負反饋。-并聯電流負反饋uo1uiR++–uo++–RLA1A2i1ifid例2:試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入100分立元件放大電路中的負反饋例1:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電壓反饋并聯反饋此電路是并聯電壓負反饋,對交流和直流均起作用。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif-分立元件放大電路中的負反饋例1:判斷Rf是否負反饋,若是,判101例2:判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeieRE2對交流反饋不起作用RE1:串聯電流負反饋。例2:判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用。RCRB1R102例3:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電流反饋并聯反饋uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2并聯電流負反饋。對交直流也起作用。穩定輸出電流---例3:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電流反饋并聯103例4:判斷圖示電路中的負反饋類型。RE2對交流不起作用,引入的是直流反饋;RE1、RF對交、直流均起作用,所以引入的是交、直流反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo解:

RE1引入本級串聯電流負反饋。例4:判斷圖示電路中的負反饋類型。RE2對交104RE1、RF引入級間串聯電壓負反饋。-+-+T2集電極的反饋到T1的發射極,提高了E1的交流電位,使Ube1減小,故為負反饋;反饋從T2的集電極引出,是電壓反饋;反饋電壓引入到T1的發射極,是串聯反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuoRE1、RF引入級間串聯電壓負反饋。-+-+T2集電極的105例5:如果RF不接在T2的集電極,而是接C2與RL之間,兩者有何不同?解:

因電容C2的隔直流作用,這時RE1、RF僅引入交流反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo×例5:如果RF不接在T2的集電極,而是接C2與RL之間,106例6:如果RF的另一端不接在T1的發射極,而是接在它的基極,兩者有何不同,是否會變成正反饋?解:

T2集電極的反饋到T1的基極,提高了B1的交流電位,使Ube1增大,故為正反饋;

這時RE1、RF引入越級正反饋。-+-+RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo例6:如果RF的另一端不接在T1的發射極,而是接在它的基極10717.3負反饋對放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方程閉環放大倍數反饋電路F–基本放大電路A+17.3負反饋對放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方程1081.降低放大倍數

負反饋使放大倍數下降。則有:同相,所以AF是正實數負反饋時,|1+AF|稱為反饋深度,其值愈大,負反饋作用愈強,Af也就愈小。射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數較低就是因為電路中引入了負反饋。1.降低放大倍數負反饋使放大倍數下降。則有:同相,所以1092.提高放大倍數的穩定性引入負反饋使放大倍數的穩定性提高。放大倍數下降至1/(1+AF)倍,其穩定性提高1+AF倍。若AF>>1,稱為深度負反饋,此時:

在深度負反饋的情況下,閉環放大倍數僅與反饋電路的參數有關。2.提高放大倍數的穩定性引入負反饋使放大倍數的穩定性提高。放110uoRFuiR2R1++––++–例:同相比例運算電路如圖所示,假設開環電壓放大倍數A=105,,R1=2k?,RF=18k?。1.試估算反饋系數F和反饋深度(1+AF);2.試估算放大電路的閉環電壓放大系數Af3.如果集成運放的開環電壓放大倍數A的相對變化量為10%,則閉環電壓放大倍數的相對變化量等于多少?uoRFuiR2R1++––++–例:同相比例運算電路如1113.改善波形失真Auiuf

ud加反饋前加負反饋后uo大略大略小略大略小

負反饋是利用失真的波形來改善波形的失真,因此只能減小失真,而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波ui3.改善波形失真Auiufud加反饋前加負反饋后uo大1124.展寬通頻帶引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加無負反饋BWfBWf|Au|O4.展寬通頻帶引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加無負反饋BWf1135.對輸入電阻的影響1)串聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入串聯負反饋后,輸入電阻為反饋電壓Uf是凈輸入電壓經放大網絡放大,再經反饋網絡之后得到的,即:串聯負反饋放大電路示意圖整理得:結論:

引入串聯負反饋,放大電路的輸入電阻都將增大,成為無反饋時的(1+AF)倍。不管電壓串聯負反饋還是電流串聯負反饋均如此。5.對輸入電阻的影響1)串聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入1142)并聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入并聯負反饋后,輸入電阻為反饋電流If是凈輸入電流經放大網絡放大,再經反饋網絡之后得到的,即:整理得:并聯負反饋放大電路示意圖結論:

引入并聯負反饋,放大電路的輸入電阻都將減小,成為無反饋時的1/(1+AF)。不管電壓并聯負反饋還是電流并聯負反饋均如此。2)并聯負反饋無反饋時的輸入電阻引入并聯負反饋后,反饋電流1151)電壓負反饋使電路的輸出電阻降低6.對輸出電阻的影響R0對U0穩定性的影響由右圖可知,電路的輸出電阻R0越小,則當負載電阻RL變化時,輸出電壓U0越穩定。理想的恒壓源輸出電阻R0=0,則無論RL如何變化,U0均保持不變。1)電壓負反饋使電路的輸出電阻降低6.對輸出電阻的影響R0116放大電路引入電壓負反饋后,能在RL變化時使輸出電壓保持穩定,其效果就是減小了放大電路的輸出電阻。電壓負反饋放大電路的輸出電阻:只要引入電壓負反饋,放大電路的輸出電阻都將減小,成為無反饋時的1/(1+AF)。

不管電壓串聯負反饋或電壓并聯負反饋均是如此。放大電路引入電壓負反饋后,能在RL變化時使輸出電壓保持穩1172)電流負反饋使電路的輸出電阻提高R0對U0穩定性的影響由右圖可知,電路的輸出電阻R0越大,則當負載電阻RL變化時,輸出電流I0越穩定。理想的恒流源輸出電阻R0=∞,則無論RL如何變化,I0均保持不變。2)電流負反饋使電路的輸出電阻提高R0對U0穩定性的影響由118放大電路引入電流負反饋后,能在RL變化時使輸出電流保持穩定,其效果就是增大了放大電路的輸出電阻。電流負反饋放大電路的輸出電阻:只要引入電流負反饋,放大電路的輸出電阻都將增大,成為無反饋時的(1+AF)倍。

不管電流串聯負反饋或電流并聯負反饋均是如此。放大電路引入電流負反饋后,能在RL變化時使輸出電流保持穩119結論串聯負反饋Rif增大;并聯Rif減小。電壓負反饋Rof減小,電流Rof增大。結論串聯負反饋Rif增大;并聯Rif減小。電壓負反饋Rof1201S1.

自激振蕩

放大電路在無輸入信號的情況下,就能輸出一定頻率和幅值的交流信號的現象。

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論