在负反馈放大电路中,根据反馈网络与输出端连接方式的不同可分为电压反馈和电流反馈;根据反馈网络与输入端连接方式的不同可分为串联反馈和并联反馈。这样,可以把负反馈放大电路分为四种基本组态:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
1.电压串联负反馈
图6-7所示电路与图6-4a的电路相似,只是前者带负载后者空载。和图6-4a的电路分析相同,用瞬时极性法判断反馈极性,ui(+)→uo(+)→uf(+)→uid(-),其中,uid=ui-uf,净输入电压uid减少,所以该电路的反馈是负反馈。假定输出电压uo=0,由于反馈电压uf是输出电压uo在R2上的分压,所以uf=0,即反馈信号消失,所以是电压反馈。在输入回路中,反馈信号uf与输入信号ui以电压方式进行叠加,输入信号ui加在集成运放的同相输入端,而反馈信号uf加在集成运放的反相输入端,所以是串联反馈。综合以上分析,图6-7所示电路为电压串联负反馈。
图6-7 电压串联负反馈
电压负反馈的重要特点是电路具有较好的稳定输出电压的作用。如图6-7所示电路,当输入信号ui一定的情况下,若负载电阻RL减小,则输出电压uo下降,由于反馈电压uf是输出电压uo在R2上的分压,所以uf下降,而uid=ui-uf,则净输入电压uid上升,使输出电压uo上升,即:RL↓→uo↓→uf↓→uid↑→uo↑。由于负载变化等原因导致输出电压的变化,通过电路的电压负反馈作用,可以使反馈电路的输出电压基本维持恒定。
如图6-7所示,在串联反馈电路中,信号源采用电压源,电压源内阻越小,反馈效果越好。当Rs=0时,ui=us,这时uf能最有效调节uid;当Rs增大时,Rs两端电压增大,则ui减小,uf调节uid能力变弱;当Rs=时,uf无法有效调节uid,反馈作用消失。
图6-8 电压并联负反馈
2.电压并联负反馈
图6-8所示电路与图6-4c的电路相似。用瞬时极性法判断反馈极性,ui(+)→uo(-)→if(+)→iid(-),其中,iid=ii-if,净输入电流iid减少,所以该电路的反馈是负反馈。假定输出电压uo=0,根据“虚短”概念,u-=u+=0,则电阻Rf两端电压为0,所以反馈信号uf=0,即反馈信号消失,因此是电压反馈。在放大电路的输入回路中,反馈信号与输入信号以电流方式进行叠加,即iid=ii-if,输入信号ui和反馈信号if都加在集成运放的反相输入端,所以该电路属于并联反馈。综合以上分析,图6-8所示电路为电压并联负反馈。
如图6-8所示,在并联反馈电路中,信号源采用电流源,电流源内阻越大,反馈效果越好。当Rs=时,ii=is,这时if能最有效调节iid;当Rs减小时,Rs上的电流增大,则ii减小,if调节iid能力变弱;当Rs=0时,if无法有效调节iid,反馈作用消失。(www.xing528.com)
3.电流串联负反馈
如图6-9所示电路中,用瞬时极性法判断反馈极性,ui(+)→uo(+)→uf(+)→uid(-),其中,uid=ui-uf,净输入电压uid减少,所以该电路的反馈是负反馈。假定输出电压uo=0,由于io≠0,则反馈信号uf仍然存在,所以为电流反馈。另外从电路结构上看,反馈元件R2和负载RL串联,也表明是电流反馈。在输入回路中,反馈信号uf与输入信号ui以电压方式进行叠加,输入信号ui加在集成运放的同相输入端,而反馈信号uf加在集成运放的反相输入端,所以是串联反馈。综合以上分析,图6-9所示电路为电流串联负反馈。
图6-9 电流串联负反馈
4.电流并联负反馈
图6-10所示电路中,用瞬时极性法判断反馈极性,ui(+)→uo(-)→if(+)→iid(-),其中,iid=ii-if,净输入电流iid减少,所以该电路的反馈是负反馈。假定输出电压uo=0,反馈信号if仍然存在,反馈信号if不是取自于输出电压uo,而是取自于输出电流,所以为电流反馈。在放大电路的输入回路中,反馈信号与输入信号以电流方式进行叠加,即iid=ii-if,输入信号ii和反馈信号if都加在集成运放的反相输入端,所以该电路属于并联反馈。综合以上分析,图6-10所示电路为电流并联负反馈。
图6-10 电流并联负反馈
图6-11 负反馈放大电路的组成框图
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