首页 > 文章中心 > 反馈电路

反馈电路

反馈电路

反馈电路范文第1篇

反馈电路的原理是将放大器输出信号(电压或电流)的一部分或全部,回收到放大器输入端与输入信号进行比较(相加或相减),并用比较所得的有效输入信号去控制输出,这就是放大器的反馈过程。

基本放大电路中,有源器件(晶体管等)具有信号单向传递性,被放大信号从输入端输入放大电路以后输出,存在输入信号对输出信号的单向控制;如果在电路中存在某些通路,将输出信号的一部分反馈送到放大器的输入端,与外部输入信号叠加,产生基本放大电路的净输入信号,实现输出信号对输入的控制,即构成了反馈。

(来源:文章屋网 )

反馈电路范文第2篇

【关键词】放大电路;反馈;电压;电流;串联;并联

1.反馈回路的判断

电路的放大部分就是晶体管或运算放大器组成的基本电路。而反馈则是把放大电路输出端信号的一部分或全部送回到输入端的电路,反馈回路就应该是从放大电路的输出端引回到输入端的一条回路。这条回路通常是由电阻和电容构成。寻找这条回路时,要特别注意不能直接经过电源端和接地端,这是初学者最容易犯的问题。例如图1如果只考虑极间反馈则放大通路是由T1的基极到T1的集电极再经过T2的基极到T2的集电极;而反馈回路是由T2的集电极经Rf至T1的发射极。反馈信号uf=ve1影响净输入电压信号ube1。

图1 电压串联负反馈

2.交直流的判断

根据电容“隔直通交”的特点,我们可以判断出反馈的交直流特性。如果反馈回路中有电容接地,则为直流反馈,其作用为稳定静态工作点;如果回路中串连电容,隔开直流,则为交流反馈,改善放大电路的动态特性;如果反馈回路中只有电阻或只有导线,则反馈为交直流共存。图1中的反馈即为交直流共存。

3.正负反馈的判断

正负反馈的判断使用瞬时极性法。瞬时极性是一种假设的状态,它假设在放大电路的输入端引入一瞬时增加的信号。这个信号通过放大电路和反馈回路回到输入端。反馈回来的信号如果使引入的信号增加则为正反馈,否则为负反馈。在这一步要搞清楚放大电路的组态,是共发射极、共集电极还是共基极放大。每一种组态放大电路的信号输入点和输出点都不一样,其瞬时极性也不一样。如表1所示。相位差1800则瞬时极性相反,相位差00则瞬时极性相同。运算放大器电路也同样存在反馈问题。运算放大器的输出端和同相输入端的瞬时极性相同,和反相输入端的瞬时极性相反。

依据以上瞬时极性判别方法,从放大电路的输入端开始用瞬时极性标识,沿放大电路、反馈回路再回到输入端。这时再依据负反馈总是减弱净输入信号,正反馈总是增强净输入信号的原则判断出反馈的正负。

在晶体管放大电路中,若反馈信号回到输入极的瞬时极性与原处的瞬时极性相同则为正反馈,相反则为负反馈。其中注意共发射极放大电路的反馈有时回到公共极——发射极,此时反馈回到发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同(使得净输入信号减小)则为负反馈,相反则为正反馈。

图1中的瞬时极性判断顺序如下:T1基极(+)T1集电极(-)T2基极(-)T2集电极(+)经Rf至T1发射极(+),此时反馈回到发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同所以电路为负反馈。在运算放大器反馈电路中,若反馈回来的瞬时极性与同一端的原瞬时极性相同(使得净输入信号增大)则为正反馈,相反则为负反馈;若反馈回来的瞬时极性与另一端的原瞬时极性相同则为负反馈,相反则为正反馈。

图3中的瞬时极性判断顺序如下:输入同相端为(+)输出为(+)经Rf反馈至反相端为(+),侧为负反馈。

图4中:输入反相端为(+)输出为(-)经Rf反馈至反相端为(-),侧为负反馈。

4.反馈类型的判断

反馈类型是特指电路中交流负反馈的类型,所以只有判断电路中存在交流负反馈才判断反馈的类型。反馈是取出输出信号(电压或电流)的全部或一部分送回到输入端并以某种形式(电压或电流)影响输入信号。所以反馈依据取自输出信号的形式的不同分为电压反馈和电流反馈。依据它影响输入信号的形式分为串联反馈和并联反馈。

图2 电流并联负反馈

(1)串联并联的判断

反馈的串并联类型是指反馈信号影响输入信号的方式即在输入端的连接方式。串联反馈是指净输入电压和反馈电压在输入回路中的连接形式为串联,如图1中的净输入电压信号ube1和反馈信号uf=ue1;而并联反馈是指的净输入电流和反馈电流在输入回路中并联,如图2所示电流反馈中的净输入电流ib1和if的连接形式。

综合一下就是:

1)在分立元件组成的放大电路中若反馈信号如果引回到输入回路的发射极即为串联反馈,引回到基极即为并联反馈。

2)在运算放大器负反馈电路中,反馈引回到输入另一端则为串联反馈,如图3中uD与uF串联连接;如果引回到输入另一端则为串联反馈如图4中iD与iF并联连接。

图3 电压串联负反馈

图4 电流并联负反馈

(2)电压电流的判断

反馈电路范文第3篇

关键词:负反馈;放大电路;虚拟仿真;multisim8

中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)25-5947-03

Simulation Analysis of Negative Feedback Mplifying Circuit Based on Multisim8

SUN Jian-fen

(College of Information Engineering, Taizhou College of Nanjing Normal University, Taizhou 225300, China)

Abstract: EDA simulation software for electronic circuit teaching were added to the experiments in order to meet the theory course. Through the use of Multisim8 on virtual simulation experiment of negative feedback amplifying circuit, the influence of AC amplification circuit performance intuitively were researched due to the introduction of negative feedback. The result of simulation is consistent with the conclusion of theoretical analysis. The practice has proved that the feasibility of application of multisim8 in the electronic circuit experiment teaching, thereby has great significance to improve students' practical ability.

Key words: negative feedback; amplification circuit; virtual simulation; multisim8

模拟电子技术中,负反馈[1-2]放大电路占有非常重要的地位,在科学领域中有着广泛的应用。采用负反馈是以牺牲放大电路增益为代价的,它可以改善放大电路的性能,如提高放大电路的稳定性、抑制非线性失真、拓展频带,改变输入/输出电阻,因此探究负反馈放大电路是非常有必要的。在实验教学过程中,往往采用已经设计制作完成的电路实验板来实现,但实验板上因元件型号和参数调节的限制,不可能全部反馈类型都能实现。相比传统的模拟电路实验板,采用Multisim,学生可以将负反馈的各种组态对放大电路性能的影响及其输出结果动态直观地展现,有利于促进学生在自主学习中探索。

Multisim8[3-4]是一种功能强大的电子电路仿真软件,采用图形方式构建电路,提供万用表、示波器等多种虚拟仪器模拟实际电路进行测量和观察,使电路设计与仿真同步,修改参数简单,且不损耗实际元件和测量仪器,这些是很多电子实验室所无法比拟的。因此,应用multisim8对两级负反馈放大电路进行仿真分析,可以准确形象地测试负反馈对放大电路性能的影响。

1 创建电路

启动multisim8,依据实验内容,把两级负反馈放大电路所需的相关virtual元件、虚拟仪器拖放到工作区中,按电路布局放置,并连接各线路和设置元件参数。创建的虚拟仿真电路如图1所示,该电路为级间反馈的阻容耦合放大电路,通过R10支路把输出电压引回到晶体三极管Q1的发射极,在发射极电阻R5上形成反馈电压。根据反馈判断法可知,当开关J2闭合,电路引入电压串联负反馈(闭环);开关J2断开,则为无反馈的开环放大电路。

2 静态工作点设置

对于放大电路的最基本要求,一是不失真,二是能够放大[1]。因此,设置合适的静态工作点,以保证放大电路不产生失真是很有必要的。仿真电路采用阻容耦合连接,因此各级的静态工作点相互独立。在每一级的输出端3、9接入示波器,通过键盘按键D、E分别调节亟亟偏置电阻Rp1和Rp2,使得各级输出波形达到最大不失真状态,此时Rp1和Rp2分别达到可调电阻总容量的85%和70%,这才算最佳的静态工作点。

单击simulateanalysesDC Operating PointOutput分析静态工作点,选择节点2、3、5、8、9、13作为输出节点,对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果(如图2所示)。

3 负反馈对交流放大电路的影响

在实用放大电路中,几乎都要引入各种反馈以改善放大电路的性能。放大电路中引入负反馈后,稳定性、非线性失真、通频带等性能都将有所改善,而且还能根据需要采用不同组态的负反馈来达到改变输入输出电阻的目的[5]。

3.1 放大电路稳定性分析

在电路输入端4、输出端7同时接入交流电压表和虚拟双踪示波器,按B键选择有无引入负反馈,按A键选择有无负载电阻R9接入,可以构成四种组合电路。单击simulaterun,两个电压表上的显示值分别为四种状态下的输入输出电压。表1给出了四种情况的实验数据,通过计算得到相应电压放大倍数Au,从表中可知,基本放大电路的放大倍数很高,引入负反馈后放大倍数大大降低,从而稳定了电压放大倍数。此外,基本放大电路在空载和负载状态下,得到的输出电压相差很大,而接入负反馈后,负载接入与否对输出电压影响很小。

(a)无反馈频率特性 (b)负反馈频率特性

图4 频率特性曲线

打开J2开关,选择simulateanalysesAC Analysis,在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz,在“Output”选项卡中选择输出节点7进行仿真,得到无反馈的频率特性。同理,开关J2闭合接入负反馈,对参数进行同样设置后进行交流频率仿真。两组分析结果如图4所示,可以看出引入负反馈后放大电路的增益大幅下降,而通频带却明显拓宽了。

3.4 输入/输出电阻分析

在放大电路中引入负反馈,输入电阻和输出电阻将随反馈组态不同而发生变化。输入电阻大小由反馈信号与外加输入信号连接方式(串联or并联)来决定;反之,放大电路输出端的采样方式(电压or电流)不同将对输出电阻产生不同的影响。因此,实验中引入电压串联和电流并联两种负反馈来对输入/输出电阻进行分析。电压串联负反馈连接如图1所示,若把R10反馈支路接在节点2和节点13两端就构成了电流串联负反馈。

3.4.1 输入电阻

将交流电压表和电流表接在输入端, 测得开环时的Ui和Ii,则输入电阻Ri =Ui /Ii ,按B键闭合开关J2,同理分别测得引入两种负反馈后的Ui和Ii,计算得到闭环时的Ri如表2所示,引入串联负反馈,输入电阻增大;而并联负反馈使输入电阻减小。

5 结论

通过multisim8的仿真分析,直观形象地反映了放大电路引入负反馈后降低了放大倍数, 但放大电路的输出稳定性、非线性失真、通频带、输入/输出电阻等性能都得到了很大改善。实践表明,在实验教学中引入multisim8仿真软件,可以加深学生对电路原理和性能的理解,对于培养学生自主学习能力、提高教师教学质量有着积极深远的影响。

参考文献:

[1] 华成英,童诗白.模拟电子技术基础[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

[2] 康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.

[3] 陈新华.EDA技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2008.

反馈电路范文第4篇

关键词:交越失真;功率放大;负反馈

1 引言

在多级放大电路中,输出信号往往都是送到负载,去驱动如收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等一定的装置。因此多级放大电路除了应有电压放大级外,还要求有一个输出一定信号功率的输出级。这类主要用于向负载提供功率的放大电路常称为功率放大电路。放大电路实质上都是能量装换电路,从能量控制的角度来看,功率放大电路和电压电流放大电路没有本质的区别。

一般常见的功率放大电路有三类[1]:甲类、乙类及甲乙类(或称为混合类)。输入信号在整个周期内都有电流流过放大器件的称为甲类放大,半个周期以上但不满一个周期有电流流过的称为甲乙类,若只有半个周期有电流流过的则称为乙类放大。甲类放大电路中电源始终不断地输送功率,但只有一部分功率输出,另一部分被消耗在管子上,可以证明,即使在最理想情况下甲类功放电路的效率最高也有50%。乙类和甲乙类放大电路只有部分时间有电流通过,减小了电路的静态功耗,提高了功率输出效率,但同时导致了输出波形非线性失真。乙类互补对称功率放大虽然弥补了乙类功放半个周期波形被削掉的不足,但由于交越失真使波形出现死区严重影响输出波形的质量,因此必须采取措施来抑制。

论文主要分析互补对称乙类功率放大电路交越失真产生的原因,讨论常见的解决方法,最后把负反馈概念引入电路中来解决交越失真,此法与传统方法相比,具有许多优越性,有很大的实际应用价值。

2 交越失真产生原理

单管乙类功放电路仅在半个周期内有电流通过,尽管减小了管耗,有利于提高输出效率,但使输入信号的半个波形被削掉,存在严重的波形失真。如果用两个管子,使之都工作在乙类放大状态,但是一个在正半周期,而另一个工作在负半周期,同时使这两个输出波形都能加到负载上,从而使负载得到一个完整的波形,这样就能解决效率与失真的矛盾。电路原理图如图1(a)。

电路中T1和T2分别为NPN和PNP型管,当信号处于正半周期时,T1承担放大任务,T2截至,有电流通过负载RL;而当信号处于负半周期时,则刚好相反,T2承担放大任务,T1截至,仍然有电流通过负载RL;这样,图一所示基本互补对称电路实现了在静态时管子不取电流,而在有信号时,T1和T2轮流导通。正负半周期的等效电路分别如图1(b)和图1(c)。

图1(a)乙类推挽式原理图 图1(b)正半周期等效电路 图1(c)负半周期等效电路

由于三极管PN结的压降,图1(a)所示的互补对称功放电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化。由于没有直流偏置,管子的基极电流必须在大于某一数值(即门坎电压,NPN硅管约为0.6V,PNP锗管约为0.2V)时才有显著变化。当低于这个数值时,T1和T2都截至,和基本为零,负载RL上无电流流过,出现一段死区,这就是交越失真产生的基本原理。为了验证交越失真的存在,利用simplorer软件对该电路进行仿真,仿真电路和交越失真波形分别如图2(a)、2(b)所示。

仿真参数设置为:电压源E2、E3分别为±9V偏置电压,E1为正弦信号,频率50Hz,幅值1V;两个三极管为对称的不同类管子;电阻R2=R3=10K,负载电阻取100Ω。仿真波形如图5(b),从图5(b)可以明显看到交越失真的存在,在过零点附近都会由于三极管的PN结的影响,存在一段负载没有电流流过放大器件的状态,因此交越失真将影响输出波形的质量。

(a) 仿真电路图 (b) 仿真结果图

图2 乙类互补对称功放电路交越失真仿真图

3 传统解决交越失真的方法

为了克服交越失真的影响,前人已经进行过系统的研究,但是都是立足于通过电路改进的方式来实现。常见的解决方法为:甲乙类双电源互补对称电路法和甲乙类单电源互补对称电路。甲乙类互补对称法电路原理如图3所示。由图可见,T3组成前置放大级,T1和T2组成互补输出级。静态时,在D1、D2上产生的压降为T1、T1提供了一个适当的偏压,使之处于微导通状态。由于电路的对称,静态时,,。有信号时,由于电路工作在甲乙类,即使很小,基本上也可以进行线性放大。

图3的缺点就是其偏置电压不易调整,改进电路如图4所示,在图4中流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流,则由图可以求出,因此,利用T4管的基本为一固定值,只要调整R1、R2的比值,就可以改变T1、T2的偏压值,此法在集成电路中经常应用。

图3 甲乙类双电源互补电路图4 改进电路设计

甲乙类单电源互补对称电路本质与上述方法一样,只是用电容C和一个电源Vcc来代替原来的+Vcc和-Vcc的作用,电路原理图见文献[1],但此法也存在负载电阻端得不到足够的电压变化量的问题。解决这一问题的方法是在电路中引入R,C等元件组成的所谓的自举电路。电路的复杂度比双电源法更高,并且调节度难以把握。

从上述的电路可以看出,传统解决交越失真的方法复杂,电路调节度难以把握,不宜电路设计者实际调试实现。

4 基于负反馈的解决方法与仿真验证

在实际电路设计中,功放的输入信号一般都是有运算放大器提供。基于负反馈原理来稳定输出的电路只有两种形式,区别就在于负载是否接地,下面以负载悬空类来研究,来说明负反馈解决交越失真的原理。对于负载接地类分析方法原理相同,可以类推。

负反馈工作原理可用图5来说明,当前级运算放大器的输出电压低于三极管PN结电压时,三极管不能导通,电路处于交越失真状态。负反馈信号线采样电压为零,由于运算放大器工作于差动放大,负反馈线上的反馈信号则会使运算放大器自动调整放大系数,来增大输出电压,三极管立刻导通,保证输出与输入的线性关系;当电路正常工作时,若负载发生小的扰动,则反馈线会将扰动电压反馈给运算放大器,由于采用的是负反馈,则放大器会自动朝相反的方向调整增益来抵消扰动的影响。因此负反馈还可以增加电路的稳定性,增强抗干扰能力。所以采用负反馈法不仅能够解决交越失真问题,同时也能增加系统的稳定性,实现简单,调节方便,抗干扰能力强,后面的仿真和实验也将证明这一结论。

图5 负反馈解决方案原理图

为了验证上述分析的正确性,采用simplorer软件来仿真,仿真电路和仿真结果如图6所示。仿真参数设置为:限流电阻R1=100Ω,电阻R2=R3=R6=12K,负载可以在200Ω以下变动取值,采样电阻取10Ω;偏置电压分别为;输入电压采用工频50Hz的正弦信号,幅值取为0.326V。

根据仿真结果图6(b)可以得到,通过负反馈法可以解决交越失真的影响,同时可以增加电路的稳定性,使负载电阻只要不大于200Ω,电路都能够使输出与输入保持线性关系。

根据图6(c)防真结果还可得,由于负反馈的作用,结点N002处的电压波形已经不再是正弦波,而是在绝对值等于0.6V处发生跳变,保证了结点N002处电压绝对值不会低于三极管PN结压降,从而保证三极管时刻处于导通状态,这也证明了上面负反馈原理分析的正确性。

图(a) 仿真电路图

图(b)负载波形图 图(c)三极管基极电压波形

图6 负反馈仿真电路和仿真结果图

5 实验研究

为了进一步研究负反馈方法的正确性,在实验室用运算放大器AD624和C9014、C9015三极管搭建了实验电路,电路原理如图7所示。其中Vi为信号输入端;负反馈信号线直接与AD624的负反馈引脚10相连。引脚10是AD624内部差分输出放大器负反馈输出端,一般情况下与输出端直接连接,Ri为调节运放增益电阻。

图7 实验电路原理图

实验时负载电阻接15K的电阻,采样电阻RL用可调电阻,输入信号采用:频率1KHz、幅值为20MV的正弦波,实验测量采用力科7000M示波器,测量结果如下图8所示。

图8 实验测量结果

根据图8实验结果得到,负反馈法可以很好的解决交越失真问题,且方法简单,对电路参数要求低,效果好,可以推广到其它功率放大电路中。

6结论

论文把负反馈原理引进功率放大系统来解决交越失真问题,与传统解决交越失真的方法相比,电路复杂度远远降低,调节简单方便,同时还可以增加系统的稳定性。因此该方法具有较强的电路实用价值,在一般的功放电路设计中可以推广使用。

参考文献:

[1] 康华光,陈大钦主编.电子技术基础模拟部分(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[2]何金茂主编.电子技术基础实验[M].第2版.北京:高等教育出版社,1991,11~14.

[3]郁汗琪,施伟编.模拟电子电路实验及应用[M].南京:东南大学出版社,1995,35~38.

反馈电路范文第5篇

[关键词]负反馈 辩证唯物主义思想 类比分析方法

[中图分类号] G642.41 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0169-02

在大学课程的教学过程中,放大电路中的负反馈非常重要,电路在引入负反馈后,会对其各种性能参数产生根本性的改善,故而得到非常广泛的应用。学生若能够深刻理解“负反馈”的概念和作用将对其今后的学习和个人发展产生深远的影响。文章在深刻理解负反馈概念的基础上,结合辩证唯物主义思想创造性的借助哲学原理和理想电源模型原理阐述了负反馈对放大电路性能影响的分析方法。

一、电路中的反馈及其判断

在电路中所谓“反馈”就是将电路输出量(电压或者电流)的部分或全部,通过特定的电路(反馈网络)在输入端或输入回路上叠加,从而使电路按预期功能正常稳定地工作。

图1是反馈放大电路的原理框图,反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络两部分组成。令基本放大电路增益为A,其主要功能是放大信号;反馈网络增益为F,其主要功能是传输反馈信号。输入量与反馈量叠加的结果称为净输入量,它才是真正加到基本放大电路上的输入量。放大电路的输出量的全部或部分经过反馈网络的作用后就是反馈量。

图1 反馈放大电路原理框图

实际中,有诸多因素会对放大电路的输出量产生不利影响,如晶体管等半导体器件参数的温度漂移、电源杂波的影响、负载变化、电路及器件中杂散电容和杂散电感的存在等。[1] [2]人为引入反馈,将变化的输出量通过一定方式引入输入回路,在输入量和反馈量的共同作用下,使输出量保持一定。

关于反馈的判断,具体包括:(1)反馈是否存在的判断,主要是通过判断电路中是否存在反馈网络或反馈元件;(2)直流反馈和交流反馈的判断,主要是判断交流和直流通路的情况;(3)正、负反馈(反馈极性)的判断,主要是采用瞬时极性法来判断;(4)电压反馈和电流反馈的判断,其判断方法是将放大电路输出端对地短路,若反馈信号随之消失则判断为电压反馈,若反馈信号依然存在则判断为电流反馈;(5)串联反馈和并联反馈的判断,若反馈信号与输入信号是串联连接关系则为串联反馈,是并联连接关系则为并联反馈;(6)负反馈放大电路的四种基本组态的判断,即电压并联负反馈、电压串联负反馈、电流并联负反馈、电流串联负反馈的判断,只要掌握了上述项内容的判断,就可以很容易的对负反馈的四种组态做出判断[1-3]。

二、负反馈对放大电路性能的影响

放大电路中引入负反馈的主要目的是稳定其性能。在引入负反馈后虽然牺牲了放大电路的增益,但在其它方面是有所得的,如提高增益的稳定性,展宽通频带,减小非线性失真,改变输入阻抗和输出阻抗[1-3]。可见,对于“得”与“失”这对矛盾体的辩证关系在“负反馈对放大电路性能的影响”中得到了充分体现。

三、负反馈对放大电路性能影响的辩证类比分析方法

(一) 增益的稳定性的提高

如图1所示的引入了负反馈的闭环放大电路,用Af(Af=■)表示该引入了负反馈后的增益,对于引入深度负反馈来说Af=■。采用增益的相对变化率表示电路的稳定性。为了对放大电路引入负反馈后的稳定程度加以量化表示,常用有、无反馈两种情况下放大倍数的相对变化量的比值来衡定。在中频段Af、A和均为实数,Af的表达式可写成

Af=■ (1)

对上式求微分得

dAf=■=■ (2)

(2)式的左右式分别处以(1)式的左右式,得

■=■・■ (3)

即■/■=■ (4)

(4)式表明,引入负反馈后的增益的相对变化率仅为原来没有引入负反馈电路的相对变化率的■,也就是说放大倍数的稳定性提高了1+AF倍。可见,引入负反馈后虽然损失了电路的增益,但却换来了增益的稳定性的提高。这充分体现了“得”与“失”的辩证关系[4]。

(二)展宽频带

在放大电路中,旁路电容、耦合电容和晶体管结电容是必然存在的,这使得放大电路的幅频特性呈带通特性。根据放大电路的“增益带宽积”(GBWP)是常数的原理,引入负反馈后放大电路的增益被减小,但却换来放大电路通频带的展宽。这也是一种“得”与“失”的辩证关系。

(三)减小非线性失真

由于组成放大电路的半导体器件(如晶体管、场效应管和集成运放等)都具有非线性特性,且放大电路中除有用信号外,也存在一些谐波成分叠加在有用信号上,这些因素都会造成输入信号的非线性失真。放大电路在引入负反馈后,对有用信号的增益变为原来的1/1+AF倍,这种变化同样作用在谐波成分上,即加入负反馈后,非线性失真也减小为无负反馈时的1/1+AF倍。

(四)对输入阻抗的影响

放大电路输入阻抗是从电路输入端看进去的等效电阻。放大电路中引入负反馈,必然改变原电路的结构和输入阻抗,分析这种影响的前提是正确区分基本放大电路与反馈网络在电路输入端的连接方式,即必须辨明是并联反馈还是串联反馈。

引入负反馈对放大电路输入阻抗的影响可借助理想电源模型进行类比分析,如果反馈结构属于并联反馈,则放大电路的输入阻抗相当于基本放大电路内阻和反馈网络内阻的并联,应该缩小为为原来的1/1+AF倍。如果属于串联反馈,则放大电路的输入阻抗相当于基本放大电路内阻和反馈网络内阻的串联,应该变大为原来的1/1+AF倍。

可见,基本放大电路在引入负反馈时,应根据实际电路对输入阻抗的需求,适当的选择并联反馈和串联反馈,已达到调整优化输入阻抗的目的。

(五)对输出阻抗的影响

输出阻抗是从放大电路输出端看进去的等效内阻。把电路的输出信号的部分或全部作为反馈网络的输入,也会造成电路结构的改变。因而,负反馈然对电路的输出阻抗产生影响,这种影响决定于基本放大电路与反馈网络在放大电路输出端的连接方式。如果是电压反馈,则电路的输出电压被稳定,放大电路的输出特性近似趋于理想电压源的特性,输出阻抗变为原来的1/1+AF倍;如果是电流反馈,则电路的输出电流被稳定,放大电路的输出特性近似趋于理想电流源的特性,输出阻抗变为原来的1+AF倍。

四、结束语

基本放大电路引入负反馈后对其性能产生了诸多的影响。电路增益降低,但通频带却展宽了,增益稳定性也提高了;输入、输出阻抗得到改善。文章通过辩证类比分析方法可以定性的得出放大电路特性参数的改变规律,若要定量的描述这种改变则需要再借助出一条原则,暂称为“1+AF原则”,即若引入负反馈使原电路参数变大则必为原来的1+AF倍;若引入负反馈使原电路参数变小则必为原来的1/1+AF倍。

采用辩证类比分析方法,再结合“1+AF原则”,能使学生在学习“负反馈对放大电路性能的影响”这个知识点上更容易理解。将《马克思主义哲学原理》与《模拟电子技术》这两门看似不相关的课程结合起来,另辟蹊径分析电子技术问题,既能帮助同学掌握枯燥的模拟电子技术知识又能引导同学们解放思想,扩展思路,找到针对同样问题不同的解决思路。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王远,张玉平.模拟电子技术(第3版)[M].北京:机械工业出版社,2007,6.

[2] 康华光,陈大钦,张林.电子技术基础模拟部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006:1.