17電子電路中的反響17.1反響的概念17.2放大電路中的負(fù)反響17.3振蕩電路中的正反響1.了解反響的概念，掌握反響的判別方法，能判別電子電路中的直流反響和交流反響、正反響和負(fù)反響以及負(fù)反響的四種類(lèi)型。2.了解負(fù)反響對(duì)放大電路性能的影響。3.了解正弦波振蕩電路自激振蕩的條件，振蕩電路中正反響的作用。本章要求第17章電子電路中的反響1反響的定義2反響的根本分類(lèi)17.1反響的概念1反響的定義反響就是將輸出信號(hào)取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號(hào)相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反響的表示圖見(jiàn)圖17.1.1。圖中：是輸入信號(hào)，是反響信號(hào)，稱為凈輸入信號(hào)。圖17.1.1反響概念方框圖所以有〔1〕負(fù)反響和正反響負(fù)反響—參與反響后，凈輸入信號(hào)|Xd|<|Xi|，輸出幅度下降。正反響—參與反響后，凈輸入信號(hào)|Xd|>|Xi|，輸出幅度添加。正反響和負(fù)反響的判別法：瞬時(shí)極性法在放大電路的輸入端，假設(shè)一個(gè)輸入信號(hào)對(duì)地的極性〔電位〕，可用“+〞、“-〞表示。按信號(hào)傳輸方向依次判別相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性，直至判別出反響信號(hào)的瞬時(shí)極性。假設(shè)反響信號(hào)的瞬時(shí)極性使凈輸入減小，那么為負(fù)反響；反之為正反響。2反響的根本分類(lèi)運(yùn)放組成的電路：①同相比例運(yùn)算電路同相輸入端電位的瞬時(shí)極性為⊕，反相輸入端電位的瞬時(shí)極性也為⊕由ud＝ui－uf反響使ud減小故為負(fù)反響②滯回比較器反相輸入端電位的瞬時(shí)極性為⊕，同相輸入端電位的瞬時(shí)極性為?由ud＝ui－uf反響使ud增大故為正反響詳細(xì)電路分析分立元件電路：接有發(fā)射極電阻的放大電路判別正反響/負(fù)反響？三者同相，有效值Ube<Ui為負(fù)反響〔2〕交流反響和直流反響反響信號(hào)只需交流成分時(shí)為交流反響，〔改善動(dòng)態(tài)性能〕反響信號(hào)只需直流成分時(shí)為直流反響，〔穩(wěn)定靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)〕既有交流成分又有直流成分時(shí)為交直流反響。C17.2放大電路中的負(fù)反響17.2.1負(fù)反響類(lèi)型17.2.2負(fù)反響對(duì)放大電路任務(wù)性能的影響17.2.1負(fù)反響類(lèi)型串聯(lián)電壓負(fù)反響并聯(lián)電壓負(fù)反響串聯(lián)電流負(fù)反響并聯(lián)電流負(fù)反響 根據(jù)反響電路與根本放大電路在輸入端和輸出端聯(lián)接方式的不同，負(fù)反響類(lèi)型有四種組態(tài):〔1〕串聯(lián)電壓負(fù)反響有效值Ud<Ui故為負(fù)反響反響信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓的方式作比較，兩者串聯(lián)，故為串聯(lián)反響故為電壓反響。①②③結(jié)論是〔2〕并聯(lián)電壓負(fù)反響有效值Id<Ii故為負(fù)反響反響信號(hào)與輸入信號(hào)以電流的方式作比較，兩者并聯(lián)，故為并聯(lián)反響故為電壓反響。①②③結(jié)論是〔3〕串聯(lián)電流負(fù)反響有效值Ud<Ui故為負(fù)反響反響信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓的方式作比較，兩者串聯(lián)，故為串聯(lián)反響故為電流反響。①②③結(jié)論是〔4〕并聯(lián)電流負(fù)反響有效值Id<Ii故為負(fù)反響反響信號(hào)與輸入信號(hào)以電流的方式作比較，兩者并聯(lián)，故為并聯(lián)反響故為電流反響。①②③結(jié)論是〔1〕電壓反響和電流反響電壓反響：反響信號(hào)的大小與輸出電壓成比例的反響稱為電壓反響；反響電路直接從輸出端引出的，是電壓反響；電壓負(fù)反響具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。電流反響：反響信號(hào)的大小與輸出電流成比例的反響稱為電流反響。從負(fù)載電阻的接近“地〞端引出的，是電流反響；電流負(fù)反響具有穩(wěn)定輸出電流的作用。結(jié)論〔2〕串聯(lián)反響和并聯(lián)反響并聯(lián)反響：反響信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電流的方式作比較；對(duì)于運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，反響信號(hào)與輸入信號(hào)加在同一輸入端〔同相或反相〕上的，那么為并聯(lián)反響；串聯(lián)反響：反響信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓的方式作比較；對(duì)于運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，反響信號(hào)與輸入信號(hào)分別加在兩個(gè)輸入端〔同相和反相〕上的，那么為串聯(lián)反響。17.2.2負(fù)反響對(duì)放大電路任務(wù)性能的影響負(fù)反響是改善放大電路性能的重要技術(shù)措施，廣泛運(yùn)用于放大電路和反響控制系統(tǒng)之中。1降低放大倍數(shù)2提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性3負(fù)反響對(duì)輸入電阻的影響4負(fù)反響對(duì)輸出電阻的影響5負(fù)反響對(duì)通頻帶的影響6負(fù)反響對(duì)非線性失真的影響〔1〕閉環(huán)放大倍數(shù)的普通表達(dá)式放大電路的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反響網(wǎng)絡(luò)的反響系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)1降低放大倍數(shù)〔2〕反響深度它反映了反響對(duì)放大電路影響的程度?？煞譃橐韵氯N情況(1)當(dāng)1+AF＞1時(shí)，Af＜A，相當(dāng)負(fù)反響(2)當(dāng)1+AF＜1時(shí)，Af＞A，相當(dāng)正反響(3)當(dāng)1+AF=0時(shí)，Af=∞，相當(dāng)于輸入為零時(shí)仍有輸出，故稱為“自激形狀〞。引入負(fù)反響后，使放大倍數(shù)下降1+AF倍。2提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性在負(fù)反響條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高 閉環(huán)放大倍數(shù)〔引入負(fù)反響后〕的相對(duì)變化量是開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化量的引入負(fù)反響后，使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了1+AF倍。當(dāng)AF>>1時(shí)稱為深度負(fù)反響，與1+AF>>1相當(dāng)。于是閉環(huán)放大倍數(shù)也就是說(shuō)在深度負(fù)反響條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反響系數(shù)的倒數(shù)，與有源器件的參數(shù)根本無(wú)關(guān)。普通反響網(wǎng)絡(luò)是無(wú)源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反響時(shí)的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。闡明：當(dāng)深度負(fù)反響時(shí)，Xd很小，對(duì)理想運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，引入深度負(fù)反響，確保其任務(wù)在線性區(qū)。3負(fù)反響對(duì)輸入電阻的影響(1)串聯(lián)負(fù)反響使輸入電阻添加串聯(lián)負(fù)反響輸入端的電路構(gòu)造方式如圖所示。對(duì)串聯(lián)電壓負(fù)反響和串聯(lián)電流負(fù)反響效果一樣。有反響的輸入電阻式中Ri=rid。負(fù)反響對(duì)輸入電阻的影響與反響參與的方式有關(guān)，即與串聯(lián)或并聯(lián)反響有關(guān)。串聯(lián)負(fù)反響對(duì)輸入電阻的影響(2)并聯(lián)負(fù)反響使輸入電阻減小并聯(lián)負(fù)反響輸入端的電路構(gòu)造方式如下圖。對(duì)電壓并聯(lián)負(fù)反響和電流并聯(lián)負(fù)反響效果一樣，只要是并聯(lián)負(fù)反響就可使輸入電阻減小。有反響的輸入電阻為并聯(lián)負(fù)反響對(duì)輸入電阻的影響電壓負(fù)反響具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即有恒壓輸出特性，故輸出電阻降低。電流負(fù)反響具有穩(wěn)定輸出電流的作用，即有恒流輸出特性，故輸出電阻提高。1)電壓負(fù)反響使電路的輸出電阻降低2)電流負(fù)反響使電路的輸出電阻提高6.對(duì)輸出電阻的影響4負(fù)反響對(duì)輸出電阻的影響電壓負(fù)反響可以使輸出電阻減小，這與電壓負(fù)反響可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻小，帶負(fù)載才干強(qiáng)，輸出電壓的降落就小，穩(wěn)定性就好。(1)電壓負(fù)反響使輸出電阻減小(2)電流負(fù)反響使輸出電阻添加電流負(fù)反響可以使輸出電阻添加，這與電流負(fù)反響可以使輸出電流穩(wěn)定是相一致的。四種負(fù)反響對(duì)ri和ro的影響串聯(lián)電壓串聯(lián)電流并聯(lián)電壓并聯(lián)電流思索題：為了分別實(shí)現(xiàn)：(1)穩(wěn)定輸出電壓；(2)穩(wěn)定輸出電流；(3)提高輸入電阻；(4)降低輸出電阻。應(yīng)引入哪種類(lèi)型的負(fù)反響？riro減低增高增高增高增高減低減低減低5負(fù)反響對(duì)通頻帶的影響放大電路參與負(fù)反響后，增益下降，但通頻帶卻加寬了，如下圖。負(fù)反響對(duì)通頻帶的影響6負(fù)反響對(duì)非線性失真的影響負(fù)反響可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反響環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。圖17.2.1負(fù)反響對(duì)非線性失真的影響參與負(fù)反響改善非線性失真，可經(jīng)過(guò)圖17.2.1來(lái)加以闡明。失真的反響信號(hào)，使凈輸入產(chǎn)生相反的失真，從而彌補(bǔ)了放大電路本身的非線性失真。(動(dòng)畫(huà)17-2-1)例題16.6.2:試判別圖示電路的反響組態(tài)。解:根據(jù)瞬時(shí)極性法，見(jiàn)圖中的紅色“+〞、“-〞號(hào)，可知是負(fù)反響。因反響信號(hào)和輸入信號(hào)加在運(yùn)放A1的兩個(gè)輸入端，故為串聯(lián)反響。例題16.6.02圖因反響信號(hào)與輸出電壓成比例，故為電壓反響。結(jié)論：交直流串聯(lián)電壓負(fù)反響。動(dòng)畫(huà)16-6-3反響組態(tài)的判別動(dòng)畫(huà)16-6-4瞬時(shí)極性法例題16.6.1:試判別圖