电工学电子电路中的反馈

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1、下一页总目录 章目录返回上一页电子电路中的负反馈电子电路中的负反馈17.117.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 17.217.2 放大电路中的负反放大电路中的负反 馈馈 17.317.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈 下一页总目录 章目录返回上一页第第1717章章 电子电路中的负反馈电子电路中的负反馈本章要求：本章要求：1. 1. 能判别反馈类型能判别反馈类型2. 2. 了解负反馈对放大电路工作性能的影响了解负反馈对放大电路工作性能的影响3. 3. 了解正弦波振荡电路自激振荡的条件了解正弦波振荡电路自激振荡的条件4. 4. 了解了解RCRC振荡电路和振荡电路和LCLC振荡电路的工作原

2、理振荡电路的工作原理下一页总目录 章目录返回上一页17.1.117.1.1 负反馈与正反馈负反馈与正反馈17.117.1 反馈的基本概念反馈的基本概念RB1RC C1C2RB2RERL+UCCuiuo+esRB+UCCC1 C2RE ERLui+uo+RS通过通过R RE E将输出电压将输出电压 反馈到输入反馈到输入通过通过R RE E将输出电流将输出电流 反馈到输入反馈到输入下一页总目录 章目录返回上一页反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信

3、号 反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号放大倍数放大倍数反馈反馈 电路电路F F基本放大基本放大 电路电路A A+下一页总目录 章目录返回上一页反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图净输入信号若三者同相，则Xd = Xi Xf可见可见 X Xd d 1，称为深度负反馈，此时：在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况 下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反 馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。2.2.提高放大倍数的提高放大倍数的 稳定性稳定性下一页总目录 章目录返回上一页3. 3. 改善波形失真改善波形失真Auiufud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后大略小略大略小略大负反馈是利用失真的波形

4、来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真， 因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波uiuo下一页总目录 章目录返回上一页4.4.展宽通频带展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈有负反馈有负反馈BWBWf fBWBWf|Au|O O下一页总目录 章目录返回上一页uiubeib+5. 5. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响在同样的 ib下，ui= ube + uf ube，所以 rif 提高。1) 1) 串联负反馈串联负反馈无负反馈时：有负反馈时：uf+使电路的输入电阻提高使

5、电路的输入电阻提高下一页总目录 章目录返回上一页if无负反馈时：有负反馈时：在同样的在同样的u ubebe下，下，i ii i = = i ib b+ + i if f i ib b，所以所以 r rif if降低。降低。2) 2) 并联负反馈并联负反馈 使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低iiibube+下一页总目录 章目录返回上一页电压负反馈具有稳定输出电压的作用， 即有恒压输出特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用， 即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1) 1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低2) 2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高电流

6、负反馈使电路的输出电阻提高6.6.对输出电阻的影响对输出电阻的影响下一页总目录 章目录返回上一页17.317.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈17.3.1 17.3.1 自激振荡自激振荡1 1S S u u放大电路在无输入信号的情况下，就能输出放大电路在无输入信号的情况下，就能输出 一定频率和幅值的交流信号的现象。一定频率和幅值的交流信号的现象。 开关合在开关合在“ “1”1” 为无反馈放大为无反馈放大 电路。电路。2 22 21 1S Su u 开关合在开关合在“ “2”2”为为 有反馈放大电路有反馈放大电路 ，自激振荡状态自激振荡状态下一页总目录 章目录返回上一页自激振荡的条件自激

7、振荡的条件(1)(1)幅度条件：幅度条件：(2)(2)相位条件：相位条件：n n 是整数是整数相位条件相位条件意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是正反馈正反馈；幅度条件幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还 必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量( (可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数A A 或或 反馈系数反馈系数F F 达到达到) ) 。自激振荡的条件自激振荡的条件下一页总目录 章目录返回上一页17.3.2 17.3.2 正弦波正弦波振荡电路振荡电路 1 1 正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成(1) (1) 放大电路放大电路: : 放大信号放大

8、信号 (2) (2) 反馈网络反馈网络: : 必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是放大电路的输入信号放大电路的输入信号 (3) (3) 选频网络选频网络: : 保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满足自激振足自激振 荡条件荡条件 (4) (4) 稳幅环节稳幅环节: : 使电路能从使电路能从 A Au uF F 1 1 ，过渡到过渡到 A Au uF F =1 =1，从而达到稳幅振荡。从而达到稳幅振荡。下一页总目录 章目录返回上一页RCRC选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络用正反馈信号用正反馈信号u uf f

9、作为输入信号作为输入信号选出单一频选出单一频 率的信号率的信号2. 2. 电路结构电路结构uf +R R+ + + R RF2F2R R1 1C CR RC C u uOO + +D D1 1D D2 2 R RF1F1下一页总目录 章目录返回上一页 正正 反反 馈馈u uf f+ + L LC C+ +U UCCCCR RL L C C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC CE E 放大电路放大电路反馈网络反馈网络LCLC选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络下一页总目录 章目录返回上一页在调节变压器反馈式振荡电路中，试解在调节变压器反馈式振荡电路中，试解 释下列现象：释下列现象：

10、 （1 1）对调反馈线圈的两个接头后就能起振；）对调反馈线圈的两个接头后就能起振； （2 2）调）调R RB1B1、 R RB2B2或或 R RE E的阻值后即可起振；的阻值后即可起振； （3 3）改用）改用 较大的晶体管后就能起振；较大的晶体管后就能起振； （4 4）适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；）适当增加反馈线圈的圈数后就能起振； （5 5）适当增加）适当增加L L值或减小值或减小C C值后就能起振；值后就能起振； （6 6）反馈太强，波形变坏；）反馈太强，波形变坏； （7 7）调整）调整R RB1B1、 R RB2B2或或 R RE E的阻值后可使波形变的阻值后可使波形变 好；好；

11、（8 8）负载太大不仅影响输出波形，有时甚至）负载太大不仅影响输出波形，有时甚至 不能不能起振。起振。例例1 1：下一页总目录 章目录返回上一页解解: :(2) (2) 调调R RB1B1、R RB2B2或或 R RE E的阻的阻值后即可起振；值后即可起振；原反馈线圈接反，对原反馈线圈接反，对 调两个接头后满足相调两个接头后满足相 位条件；位条件；(1) (1) 对调反馈线圈的两个接对调反馈线圈的两个接头后就能起振；头后就能起振；调阻值后使静态工作调阻值后使静态工作 点合适，以满足幅度点合适，以满足幅度 条件；条件； (3) (3) 改用改用 较大的晶体管后就能起振；较大的晶体管后就能起振；

12、改用改用 较大的晶体管，以满足幅度条件；较大的晶体管，以满足幅度条件；L LC C+ +U UCCCCR RL LC C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC CE E下一页总目录 章目录返回上一页解解: :(5) (5) 适当增加适当增加L L值或减小值或减小C C值后就能起振；值后就能起振；增加反馈线圈的圈数，增加反馈线圈的圈数， 即增大反馈量，以满即增大反馈量，以满 足幅度条件；足幅度条件；(4) (4) 适当增加反馈线圈的适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；圈数后就能起振；当适当增加当适当增加L L 值或减小值或减小C C 值后值后, , 等效阻抗等效阻抗| |Z Zo o|

13、|增大，增大， 因而就增大了反馈量，容易起振；因而就增大了反馈量，容易起振；LCLC并联电路在谐振并联电路在谐振 时的等效阻抗时的等效阻抗L LC C+ +U UCCCCR RL LC C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC CE E下一页总目录 章目录返回上一页解 :(7) (7) 调整调整R RB1B1、 R RB2B2或或 R RE E的阻值可使波形变好的阻值可使波形变好 ；反馈线圈的圈数过多或反馈线圈的圈数过多或 管子的管子的 太大使反馈太太大使反馈太 强而进入非线性区，使强而进入非线性区，使 波形变坏。波形变坏。(6) (6) 反馈太强，波形变坏；反馈太强，波形变坏；调阻

14、值调阻值, , 使静态工作点使静态工作点 在线性区，使波形变好在线性区，使波形变好 ；(8) (8) 负载太大不仅影响输出波形，有时甚至不能起振。负载太大不仅影响输出波形，有时甚至不能起振。负载大，就是增大了负载大，就是增大了LCLC并联电路的等效电阻并联电路的等效电阻R R。 R R的增大的增大, ,一方面使一方面使| |Z Zo o| |减小减小, ,因而反馈幅度减小因而反馈幅度减小, ,不易不易 起振起振; ; 也使品质因数也使品质因数Q Q减小减小, , 选频特性变坏选频特性变坏, , 使波形使波形 变坏。变坏。 L LC C+ +U UCCCCR RL LC C1 1R RB1B1R

15、 RB2B2R RE EC CE E下一页总目录 章目录返回上一页L L2 2C C2 2 U UCCCCR RE2E2T T1 1RPRP1 1R R2 2 R RE1E1C CE1E1C C1 1L L1 1RPRP2 2L L3 3T T2 2T T3 3KAKAD DR R3 3R RC2C2R R4 4LCLC振荡器振荡器开关电路开关电路 射极输出器射极输出器 继电器继电器例例2 2：半导体接近开关半导体接近开关变压器反馈式振荡器是接近变压器反馈式振荡器是接近 开关的核心部分，开关的核心部分，L L1 1、 L L2 2及及 L L3 3绕在右图所示的的磁芯上（又绕在右图所示的的磁芯上（又 称感应头）称感应头）L L2 2L L3 3L L1 1移动的金属体移动的金属体感应头感应头下一页总目录 章目录返回上一页L L2 2C C2 2 U UCCCCR RE2E2T T1 1RPRP1 1R R2 2 R RE1E1C CE1E1C C1 1L L1 1RPRP2 2L L3 3T T2 2T T3 3KAKAD DR R3 3R RC2C2R R4 4例例2 2：半导体接近开关半导体接近开关