负馈回电路

什么是负面的喂回?

电子系统的主要问题是稳定性和准确性。为了维护这些关键因素,输出的某些部分连接回系统的输入,称为反馈。

控制系统基于反馈连接分类为2类型,例如闭环系统和开环系统。开环控制系统不包含任何反馈路径,其中闭环系统包含自动校正错误的反馈路径。

基于反馈的性质,闭环系统再次被分类为2种类型,它们是正反馈系统和负反馈系统。在正反馈系统中,反馈总结到输入信号。

在负反馈信号中,从输入信号中减去一定量的信号以调节输出。该系统基于负系统工作被称为“负反馈电路”。这也被称为“退化反馈”。

负反馈系统的基本框图分别如下图所示,分别与x,y,z作为输入,输出和反馈循环。

介绍

晶体管反馈电路

用晶体管设计的电路的缺点是,像增益,失真,输入和输出电阻等性质取决于晶体管特性。

通过引入负反馈可以克服这种困难。负反馈减少了电路中的失真,并允许我们控制输入和输出到所需的水平。

反馈在发射器跟随电路

发射器跟随电路如下所示。晶体管的发射极通过电阻器接地,并在发射极和接地电阻的并联节点处测量输出。

其中五是晶体管的基础和发射极之间的电压降,可以给出发射器跟随电路的负反馈操作= V.+ V.出去

反馈在发射器跟随电路

现在V.= V.- V.出去。如果电路B = 1的反馈商,则可以计算增益作为= 1 / b = 1。

发射器跟随电路的优点
  • 该发射器跟随电路提供两个主要优点。他们是
  • 它提供了电流放大而不提供任何电压增益
  • 它提供阻抗匹配。

反馈公共发射极电路

公共发射器电路如下所示。晶体管的发射极通过电阻器Re接地,输出在集电极的并联节点处测量输出和电源电阻RC。

当VBE是晶体管的基座和发射极之间的电压降时,可以给出常见的发射器电路的输入作为v= V.+ I.E.R.E.。电路的输出是VOUT = -ICR.C

反馈公共发射极电路

电路的增益作为aF= - R.C/ R.E.

有两种方法可以在公共发射极晶体管中引入负反馈。这两种方法如下所示。

方法1

方法2.

图A中的电路显示,具有不同的负反馈连接方法的相同电路。

运算放大器反馈电路

与反馈连接的运算放大器电路称为“运算放大器反馈电路”。具有负反馈连接的运算放大器有两个应用程序。它们是非反相运算放大器电路反转运算放大器电路。

非反相运算放大器电路

非反相运算放大器电路如下所示。输入到该电路的输入连接到运算放大器的非反相端子,并且反馈信号连接到借助电阻器接地的反相端子。所以它具有高输入阻抗。

非反相运算放大器电路

我们可以轻松确定非反相运算放大器的增益。随着两个输入的电压相同,运算放大器的增益将非常高。假设没有电流流入运算放大器,然后两个电阻中的电流流相同。

当电路形成电势分频器电路时,反相输入处的电压与非反相输入处的电压相同,这意味着VIN = VOUT X R1 /(R1 + R2)。可以计算非反相运算放大器的增益

VOUT / VIN = AV = 1 + R2 / R1

这可以通过非反相放大器电路操作清楚地解释。

非反相放大器

使用运算放大器的非反相放大器如下所示,其中输入连接到运算放大器的正极端子或非反相端子。

非反相放大器

在非反相放大器中,输出的性质将与输入信号的性质相同。这意味着,如果输入信号为正,则输出也同样为正,如果输入信号为负,则输出也为负。

op-amp的增益方程

如果开环增益是AOL,则给出非反相运算放大器的输出电压

vout = aol(vin - v-) - - - - - - - >(1)

其中V-是输出电压的功能,由于电阻器R1和R2形成的分压器而产生。随着运算放大器的负端子将具有高阻抗,它等于

V- =βVOUT - - - - - - - >(2)

其中β= R1 /(R1 + R2)。

现在替代EQ(2)在EQ(1)中,我们得到

Vout = AOL(VIN - βVOUT)

通过解决这个问题,我们得到了

V¬out= Vin(1 /(β+ 1 / Aol))

如果AOL的值非常高,则取代β的值,我们得到

V¬out= Vin(1+ R1 / R2)

反相运算放大器电路

反相运算放大器电路如下所示。输入到该电路连接到运算放大器的反相端子或负端子,反馈信号也连接到反相终端。与其输入信号相比,反相运算放大器电路的输出为1800,它提供了虚拟路径。

反相运算放大器电路

在该电路中,输入本身不会绘制电流。因此电阻器R1和R2中的电流相同。因此VOUT / R2 = VIN / R1。现在,电路AV的电压增益被给出

VOUT / VIN = AV = - R2 / R1

这可以通过反相放大器电路操作清楚地解释。

反相放大器

使用运算放大器的反相放大器如下所示,其中输入连接到OP放大器的负端子或反相端子。

反相运算放大器电路

在反相放大器中,输出的性质将反转输入信号的性质。这意味着,如果输入信号为正,则输出也相似负,如果输入信号为正,则输出也为负。

op-amp的增益方程

我们可以使用非反相运算放大器电路的输出电压方程找到反相运算放大器电路的增益。

vout = aol(vin - v-) - - - - - - - >(1)

在这里V.-由r形成的分压器计算F和R.并且它是输入和输出电压(VOUT和VIN)的功能。所以

V.-= 1 /(rF+ R.)(R.FV.+ R.V.出去) - - - - - - - >(2)

现在替代EQ(2)在EQ(1)中,我们得到

V.出去= -V.。(a(ol).rF/(rF+ R.+ a(ol).r

如果开环增益的值,AOL非常高,然后

vout = -vin(1+ rF/ R.

有时,在接地和运算放大器的非反相输出之间插入电阻,以减小由于偏置电流电压降的输入偏离设定电压。这减少了运算放大器中的失真。为了消除不需要的DC电流,直流阻挡电容在运算放大器的输入中串联连接。

负面反馈的优势

  • 负反馈几乎稳定几乎任何类型的干扰或噪声发生。
  • 它用于克服系统的非线性。
  • 它有助于我们压平系统的频率响应,并允许我们获得所需的频率响应曲线。(降低频率失真)
  • 负反馈使系统更少地取决于系统的温度和其他外部属性。
  • 它增加了输入电阻I.。它增加了输入阻抗
  • 降低输出电阻I.。它降低了输出阻抗
  • 增加输出信号的带宽
  • 降低系统对外部特性的敏感性。
  • 提供偏置点稳定性和更好的CMMR。

负反馈的缺点

  • 通过连接负反馈将减少系统的总增益。
  • 如果系统未正确设计,则可能导致产生振荡。

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