汽车电工电子技术 教学课件 作者 李子云、李树金、姜浩、姜小东 学习情境6任务2.ppt

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1、任务6.2反馈在放大电路中应用6.2.1基本概念1.反馈的基本概念把放大电路的输出信号（电压或电流）的一部分或大部分，通过某种电路（称为反馈电路）送回输入端，从而影响输入信号的过程称为反馈。反馈到输入端的信号称为反馈信号。根据反馈信号是增强还是减弱输入信号，反馈又分为正反馈和负反馈两大类。具体而言，如果反馈信号对输入信号起增强作用，则称为正反馈；如果反馈信号对输入信号起消弱作用，则称为负反馈。正反馈的结果，导致输入信号增强，输出信号相应增大，亦即使放大器的放大倍数增大。正反馈常用在振荡电路中。但正反馈常使电路工作不稳定，使放大器的性能变差。负反馈

2、的结果，使放大器的放大倍数减小，可以改善放大器的性能，因此在放大电路中几乎都采用负反馈。2.反馈极性判别法反馈的正、负极性（正反馈、负反馈）通常可采用瞬时极性法来判别。采用这种方法判别反馈的正、负极性时，可先任意设定输入信号的极性为正或为负，并以+或－来标记，然后沿反馈环路逐步确定反馈信号的瞬时极性，最后根据对输入信号的作用是增强还是消弱，即可确定反馈极性。例如，对于图6-10（a）所示的集成运放，设输入信号ui为正（标以+），则输出信号uo的瞬时极性为负（标以-），经电阻Rf返送到同相输入端，反馈信号uf的瞬时极性为负（标以－）。这样，净输入信

3、号ud=ui-（-uf）=ui+uf，与没有反馈时相比增大了，即反馈信号增强了输入信号的作用，所以可确定为正反馈。用同样方法可判断图6-10（b）所示集成运放引入的是负反馈。图6-10反馈极性判别举例6.2.2常见放大器1.反相放大器反相放大器如图6-11所示。图中Rf为负反馈电阻，成为闭环状态；R1为输入端电阻，为使电路对称，在同相输入端和地之间接入电阻R2，R2称为平衡电阻，其作用是保证放大器稳定工作，R2=R1∥Rf，ui为加在反相输入端上的电压（同相输入端接地）；uo为输出电压。输入信号通过R1加到运放的反相输入端，输出信号通过负反馈电阻

4、Rf也加到反相输入端，从而在反相输入端实现电流相加i1=i-+if。图6-11反相放大器根据i-=i+≈0，可以得到i1=if=又因为u-=u+，而u+＝0，所以u-≈0，反相端虽然没有接地，但电压为零，故称为“虚地”。“虚地”与真正的“地”区别在于：“虚地”点的电位近似为零，而不是真正地为零；电流不流进“虚地”，而是从“虚地”点绕行。于是得if==-i1==if=i1故闭环放大倍数为（6-8）式中的“-”表示输入信号从反相端引入时，输出电压与输入电压相反。uo与ui的比例关系，只与Rf和R1有关，而与放大器本身参数无关。当Rf=R1时，uo=

5、-ui，实现了反相功能（称为反相器或反号器）。如图6-12所示是加法运算电路，它是在反相比例运算电路基础上改造而成的。由图可列出：图6-12反相加法电路又因u-=u+=0，if=i1+i2+i3，得if==-（6-9）当R11=R12=R13=R时，则设Rf=R，则（6-10）平衡电阻可见，加法电路的输入电压与输出电压之和成正比关系。电路的稳定性与精度都取决于外接电阻的质量，与放大器本身无关。2.同相放大器同相放大器电路如图6-13所示。图中Rf为负反馈电阻；R2为输入端电阻,起限流保护作用，为使电路对称，取R2=Rf，ui为加在同相输入端上的

6、电压（反相输入端接地）；uo为输出电压。输入信号加到同相输入端，反馈信号通过Rf加到反相输入端。图6-13同相放大器因为u-=u+,故得又因为i-=i+≈0，得故闭环放大倍数为（6-11）上式说明：Aif是大于或等于1的正数，uo与ui同相且成比例关系。在同相输入放大电路中，断开R1，即R1=∞，Ai=1，uo=ui，输出电压随输入电压变化，该电路为电压跟随器。如图6-14所示。图6-14电压跟随器例6.4在如图6-13所示的同相放大器电路中，已知R1=200kΩ，Rf=200kΩ，ui=1V，求开环电压放大倍数Aif和输出电压uo，该电路的R2

7、阻值应选多大？解开环电压放大倍数为Aif=1+=1+200/200=2输出电压uo为uo=Aif×ui=2×1V=2VR2的阻值应选为R2=R1∥Rf=200∥200=100(kΩ)3.差分放大器差分放大器如图6-15所示。两个信号Ui1、Ui2分别通过R1、R2加到反相端和同相端。输出信号通过与R3匹配的电阻Rf反馈到反相输入端，从而构成闭环反馈电路。这种输入方式的差模特性，虽然可以等效为同相输入与反相输入的叠加，但它的共模特性具有反相输入与同相输入不可包含的特殊性。因此，把它看作是运放应用的基本输入之一。它可以由一块运放组成，也可由两块以上的

8、运放组成。为了保证输入端平衡工作和提高共模抑制比，选取电路参数R1=R2，R3＝Rf。图6-15差分放大器由于运放工作在线性区，所以可以