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串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

来源:未知 编辑:晚一步 时间:2017-08-18

串联反馈与并联反馈的区别:在于基本放大电路的输入回路与反馈网络的连接方式不同。

判断方法一:

若反馈信号为电压量,与输入电压求差而获得净输入电压,则为串联反馈;若反馈信号电流量,与输入电流求差获得净输入电流,则为并联反馈。

判别方法二:

并联反馈:反馈信号与输入信号在同一节点引入,或是并接在放大器的同一个输入端上。

串联反馈:反馈信号和输入信号不在同一节点引入或反馈信号和输入信号加在放大器的不同输入端上。

在如下图所示两电路中,集成运放的净输入电压

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点 串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

故它们均引入了串联反馈。

应用实例

在如下图所示两电路中,集成运放的净输入电流

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故它们均引入了并联反馈。

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点 串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

在电压负反馈电路中,反馈量取自输出电压,并与之成比例;在电流负反馈电路中,反馈量取自输出电流,并与之成比例。

判断方法:令负反馈放大电路的输出电压uO为零,若反馈量也随之为零,则说明引入了电压负反馈;若反馈量依然存在,则说明电路中引入了电流负反馈。

如下图(a)所示电路中引入了交流负反馈,输入电流iI与反馈电流iF如图中所标注。令输出电压uO=0,即将集成运放的输出端接地,便得到图(b)所示电路。此时,虽然反馈电阻Rf中仍有电流,但那是输入电流iI作用的结果,而因为输出uO为零,所以它在Rf中产生的电流(即反馈电流)也必然为零,故电路中引入的是电压反馈。

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

如下图所示电路中引入了交流负反馈,各支路电流如图中所标注。令输出电压uO=0,即将负载电阻RL两端短路,得到如图(b)所示电路。因为输出电流iO仅受集成运放输入信号的控制,即使RL短路,iO并不为零;又因为反馈电流iF与iO的关系不变为

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说明反馈量依然存在,故电路中引入的是电流反馈。

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

注意:在判断电压反馈与电流反馈时,反馈量仅仅决定于输出量,而由输入量直接作用所产生的电流(电压)不是反馈量。

若反馈量与输入量以串联方式相连,即反馈量与输入量连到放大电路的两个不同的输入端,则可表示为电压串联比较求和,即为串联反馈。若反馈量与输入量以并联方式相连,即反馈量与输入量连到放大电路的同一个输入端,则可表示为电流并联比较求和,即为并联反馈。

从概念上说,如果反馈量与输入量均为电压,净输入量可表示为,则为串联反馈;反之,如果反馈量与输入量均为电流,净输入量表示为,则为并联反馈。实际应用时,根据反馈量与输入量的连接方式不难区分串联反馈与并联反馈。若反馈量与输入量以串联方式相连,即反馈量与输入量连到放大电路的两个不同的输入端,则可表示为电压串联比较求和,即为串联反馈。若反馈量与输入量以并联方式相连,即反馈量与输入量连到放大电路的同一个输入端,则可表示为电流并联比较求和,即为并联反馈。对于运算放大器构成的反馈电路,运放的同相输入端和反相输入端是两个输入端;对于三极管组成的放大电路来说,三极管的基极和发射极是两个输入端;对于差分放大电路来说,两个基极b1、b2是两个输入端。                 

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

 


串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

图1 串联反馈与并联反馈的判断

如图1(a),信号加在运放的同相输入端,反馈接到运放的反相输入端,所以是串联反馈;

图1(b),信号加在运放的同相输入端,反馈也接到运放的同相输入端,所以是并联反馈;

图1(c),信号加在差分放大电路的基极b1,反馈接到差分放大电路的基极b2,所以是串联反馈。

将净输入量和增益联系起来,由闭环增益对正负反馈的定义推出正负反馈下净输入量的变化,得出两者是一致的结果。

根据净输入量的增减来判断正负反馈:反馈后使净输入量减小的反馈为负反馈;反馈后使净输入量增大的反馈为正反馈。而根据闭环增益的增减来判断正负反馈:当时,,为负反馈;当时,,为正反馈。这两种说法其实是一致的。因为:

净输入量:,即:

所以, --------------- ①

由式1可知,当时, 输入量减小,而按闭环增益表达式,所以均确认为负反馈。反之,当时,,净输入量增大,所以均确认为正反馈。可见根据净输入量的变化来判断正负反馈和根据闭环增益的变化来判断正负反馈其实是一致的。

若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈。通常可以采用负载短路法来判断。

从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若输入回路中仍然存在反馈量,即,则为电流反馈;若输入回路中已不存在反馈,即则为电压反馈。

判断电压反馈和电流反馈更直观的方法是根据负载电阻与反馈网络的连接方式来区分电压反馈与电流反馈。将负载电阻与反馈网络看作双端网络(在反馈放大电路中其中一端通常为公共接地端),若负载电阻与反馈网络并联,则反馈量对输出电压采样,为电压反馈。否则,反馈量无法直接对输出电压进行采样,则只能对输出电流进行采样,即为电流反馈。

电压负反馈可以稳定输出电压;而电流负反馈则可以稳定输出电流。区分电压反馈与电流反馈只有在负载电阻RL变动时才有意义。如果RL固定不变,因输出电压与输出电流成正比,所以,在稳定输出电压的同时也必然稳定输出电流,反之亦然,二者效果相同。但是当负载电阻RL改变时,二者的效果则完全不同,电压负反馈在稳定输出电压时,输出电流将更不稳定;而电流负反馈在稳定输出电流时,输出电压将更不稳定。

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

 

图1 电压反馈与电流反馈的判断

如图1(a),反馈电压,反馈量与输出电压成正比,故为电压反馈。

图1(a),反馈电压,反馈量与输出电流成正比,故为电流反馈。

图1 (b),反馈电流,反馈量与输出电流成正比,故为电流反馈。也可用负载短路法来判断,如图1(a)中,将RL短路时(此时,),如图2(a)所示。由于输入回路中不存在反馈(),所以图5(a)电路为电压反馈。将图1(a) 中RL短路时(此时,,如图2(b)所示,输入回路中仍然存在反馈量(),说明反馈对输出电流取样,所以图1(a)电路应为电流反馈。

串联电路反馈与并联电路反馈的区别和特点

 

图2 负载短路法判断电压反馈与电流反馈

 
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