[摘要]在電子電路中,反饋現(xiàn)象是普遍存在的,它們有的以顯露的方式出現(xiàn),也有的以隱含的方式出現(xiàn),直接影響著電子電路的工作狀態(tài)和性能。所以,對(duì)反饋類(lèi)型的分析很重要。
[關(guān)鍵詞]集成運(yùn)算放大器 反饋類(lèi)型 分析方法
所謂反饋,就是把放大器的輸出量(電壓或電流)的全部或一部分經(jīng)過(guò)一定的方式送回到輸入回路或輸入端,并與輸入信號(hào)(電壓或電流)相合成的過(guò)程。反饋有正、負(fù)反饋之分,在放大電路中則主要引人負(fù)反饋來(lái)改善放大電路的性能,實(shí)際的負(fù)反饋放大器可以有四種基本類(lèi)型:電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋、電流并聯(lián)負(fù)反饋。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)算放大器價(jià)格的降低,集成運(yùn)算放大器已作為一種通用的高性能放大器件來(lái)使用,在各種放大器、比較器、振蕩器、信號(hào)運(yùn)算電路中得到了廣泛應(yīng)用,那么如何來(lái)分析集成運(yùn)算放大器中反饋的類(lèi)型呢?
1.分析有無(wú)反饋。放大電路中輸出端與輸入端如果有電路連接則就有反饋,否則就沒(méi)有反饋。
2.分析是正反饋還是負(fù)反饋??刹捎盟矔r(shí)極性法來(lái)判別,首先,在放大器輸入端設(shè)出輸入信號(hào)的極性“+”或“?”,“+”指電位在升高,“?”指電位在降低。其次,根據(jù)輸出端信號(hào)的極性與同相輸入端相同,與反相輸入端相反,確定輸出端的極性,然后,根據(jù)反饋回輸入端(或輸入電路)的反饋信號(hào)瞬時(shí)極性看其效果,使原輸入信號(hào)消弱的是負(fù)反饋,否則是正反饋,電容、電阻等反饋元件不會(huì)改變瞬時(shí)極性的關(guān)系,即如果輸入信號(hào)加在同相(或反相)輸入端,反饋信號(hào)也反饋到同相(或反相)輸入端時(shí),反饋信號(hào)極性與輸入信號(hào)極性相同為正反饋,相反為負(fù)反饋。如果輸入信號(hào)加在同相(或反相)輸入端,反饋信號(hào)反饋到反相(或同相)輸入端,反饋信號(hào)極性與輸入信號(hào)極性相同為負(fù)反饋,相反為正反饋。
3.分析是電壓反饋還是電流反饋。如反饋信號(hào)取自輸出電壓,且Xf正比uо ,是電壓反饋,如反饋信號(hào)取自于輸出電流,且Xf正比iо,是電流反饋。即如果反饋信號(hào)直接取自輸出端為電壓反饋,否則為電流反饋。
4.分析是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。若輸入信號(hào)ui與反饋信號(hào)uf在輸入端相串聯(lián),且以電壓形式出現(xiàn)的為串聯(lián)反饋,若輸入信號(hào)ii與反饋信號(hào)if在輸入回路相并聯(lián)且以電流形式出現(xiàn)則為并聯(lián)反饋。即如果輸入信號(hào)加在同相(或反相)輸入端,反饋信號(hào)也反饋回到同相(或反相)輸入端的為并聯(lián)反饋,如果反饋信號(hào)反饋回到反相(或同相)輸入端的為串聯(lián)反饋。
下面通過(guò)具體例題來(lái)分析。
輸出端與輸入端通過(guò)反饋電阻Rf連接,有反饋。輸入信號(hào)加在反相輸入端,設(shè)輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性為“+”,則輸出信號(hào)uо的瞬時(shí)極性為“?”,反饋信號(hào)通過(guò)反饋電阻Rf反饋回到反相輸入端,極性為“?”,與輸入信號(hào)的瞬時(shí)極性相反,為負(fù)反饋。反饋信號(hào)直接取自輸出端為電壓反饋。輸入信號(hào)加在反相輸入端,反饋信號(hào)也反饋回到反相輸入端并聯(lián)為反饋,因此,可判斷此運(yùn)放中引入的反饋類(lèi)型是電壓并聯(lián)負(fù)反饋。
輸出端與輸入端通過(guò)反饋電阻Rf連接有反饋。輸入信號(hào)加在同相輸入端,設(shè)ui的瞬時(shí)極性為“+”,則輸出信號(hào)uо的瞬時(shí)極性為“+”,經(jīng)反饋電阻Rf反饋到反相輸入端,反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性為“+”與輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性相同為負(fù)反饋。反饋信號(hào)直接取自輸出端為電壓反饋,輸入信號(hào)加在同相輸入端,反饋信號(hào)反饋回到反相輸入端為串聯(lián)反饋,因此可判別此運(yùn)放引入的反饋類(lèi)型是電壓串聯(lián)負(fù)反饋。
輸出端與輸入端有電路連接,有反饋。輸入信號(hào)加在反相輸入端,設(shè)輸入信號(hào)瞬時(shí)極性為“+”,則輸出信號(hào)uо的瞬時(shí)極性為“?”,經(jīng)反饋電阻Rf反饋到反相輸入端,反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性為“?”與輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性為相反為負(fù)反饋。反饋信號(hào)不是直接取自輸出端,為電流反饋。輸入信號(hào)加在反相輸入端,反饋信號(hào)反饋回到反相輸入端為并聯(lián)反饋,因此可判別此運(yùn)放引入的反饋類(lèi)型是電流并聯(lián)負(fù)反饋。
輸出端與輸入端有電路連接有反饋。輸入信號(hào)加在同相輸入端,設(shè)輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性為“+”,則輸出信號(hào)uо的瞬時(shí)極性為“+”,反饋到反相輸入端的反饋信號(hào)為瞬時(shí)“+”極性,與輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性相同為負(fù)反饋。反饋信號(hào)不是直接取自輸出端為電流反饋。輸入信號(hào)加在同相輸入端,反饋信號(hào)反饋回到反相輸入端為串聯(lián)反饋,因此可判別此運(yùn)效引入的反饋類(lèi)型是電流串聯(lián)負(fù)反饋。
(作者單位:青海重工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校)
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。