武汉市仪表电子学校
电工电子教案
第三章 教案 课程名称
授课班级 教学内容 课堂类型 学时 教学目的 教学重、难点 电子技术基础与技能 反馈的基本概念及判断方法 学时 1、反馈的基本概念 2、反馈的类型与判断方法 教学重、难点：反馈的类型与判断方法 教学内容及步骤 备注 b 3.1.3 反馈的基本概念及判断方法 反馈理论及反馈技术在自动控制、信号处理电子电路及电子设备中都得到了广泛的应用，有着十分重要的作用。在集成运放中，负反馈作为改善器件性能的重要手段而备受重视。 【反馈的基本概念】所谓反馈，是指将系统或电路中输出信号（电压或电流），通过一定的网络，送回到输入端，并同输入信号一起参与放大器的输入控制作用，从而使放大器的某些性能获得有效改善的过程。 例如在第2章中讨论过的分压式射极偏置电路就是利用“反馈”来稳定静态工作点的。即 T（温度）↑→IcQ（输出量）↑→UeQ（≈IcQRe）↑→UbeQ↓→IbQ（输入量）↓→IcQ↓ 可见，它是利用输出量IcQ的变化，经电阻Re转换成电压UeQ的变化，送回到输入电路，使UbeQ减小，IbQ减小，从而使IcQ的变化减小，从而实现了静态工作点的稳定功能。 【反馈的类型与判断方法】由于反馈的极性不同，反馈信号的取样对象不同，反馈信号在输入回路中连接方式也不同。反馈大致可分为以下几类。 （1）正反馈和负反馈 如果反馈信号与输入信号极性相同，使净输入信号增强，叫做正反馈；反馈信号与输入信号极性相反，使净输入信号削弱，叫做负反馈。在工程技术中，正反馈虽然能使输出信号增大，电压放大倍数增大，但使放大器的性能显著变差（工作不稳定、失真增加等），所以在集成运放中不采用正反馈。正反馈一般用于振荡电路中。正、负反馈的判断一般用瞬时极性法。判断过程、反馈信号与输入信号的关系如图3-4所示。 如图3-5所示，在假定输入信号为正极性的情况下，先由正向传输到输出端，然后再通过反馈网络到输入端。反馈到晶体管的电极可能为基极或发射极，反馈回的信号可正可负。为区分反馈量，习惯上将反馈到输入端的反馈量画上圈。 图3-4 利用瞬时极性法判断反馈极性 图3-6 （2）直流反馈和交流反馈 对直流量起反馈作用的叫直流反馈，对交流量起反馈作用的叫交流反馈。其中直流反馈的主要作用是稳定放大器静态工作点；交流反馈的作用是改善器件性能。下面讨论的均为交流反馈。 （3）电压反馈和电流反馈 将输出电压按一定比例反馈到输入端的反馈称为电压反馈；将输出电流按一定比例反馈到输入端的反馈称为电流反馈。电压与电流反馈的判断如图3-6所示。 （4）串联反馈和并联反馈 反馈信号在输入端是以电压形式出现，且与输入信号串联作用于输入端，称为串联反馈；反馈信号是以电流形式出现，且与输入信号并联加到作用于输入端，称为并联反馈。并联反馈与并联反馈的连接方式如图3-7所示。
第三章 教案 授课班级 教学内容 课堂类型 学时 教学目的 教学重、难点 教学内容及步骤 课堂实验 负反馈对放大器主要性能指标的影响 【实验内容】 （1）测试开环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。 按图3-9所示电压串联负反馈放大器实验电路连接实验电路，参照第二章技能训练五（多级放大电路指标测试）测试上述性能指标，并利用示波器观察输出波形，记入表3-1。 备注 学时 1、了解负反馈对放大器主要性能指标的影响 2、熟悉负反馈放大器性能指标的测试方法 教学重、难点：了解负反馈对放大器主要性能指标的影响 课程名称 电子技术基础与技能 负反馈对放大器主要性能指标的影响 授课时间 （2）测试闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。 闭合开关K，重复上述测试步骤，并将测试结果记入表3-1。 【实验结论】引入负反馈使放大倍数降低，非线性失真减小，但提高了放大倍数的稳定性。串联反馈使输入电阻增大，并联反馈使输入电阻减小；电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大。 3.1.4 负反馈的四种组态及其判别 由以上分析可见，负反馈放大电路按反馈电路与输入、输出的连接关系分有四种基本组态，即电压串联负反馈；电流串联负反馈；电压并联负反馈；电流并联负反馈。下面分别予以介绍。 【电压串联负反馈】图3-10所示为具有电压串联反馈的集成运放电路。反馈元件为R1、R2，它跨接在集成运放的输出端和反相输入端之间，将电压反馈到输入端，所以是电压反馈。反馈极性的判断如图中所示。设输入为正的情况下，反馈回的信号为正，参照图3-4，所以为负反馈。根据R1、R2与输入、输出的连接情况，参照图3-6及图3-7可知反馈组态为电压串联负反馈。 特点：稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。 原因分析：假设输入电压稳定不变，当元件参数（如RL增加）或者其他原因引起输出电压u0增大时，反馈信号uf也增大，即净输入信号uID=ui-uf减小，进而使输出电压下降，u0随之降低，其结果使u0趋于稳定。这一过 程可表示如下： RL↑→u0↑→uf↑→uID（=ui-uUf）↓→u0↓ 上述反馈过程，从效果上看相当于输出电阻减小，同时由于反馈信号的作用，净输入信号减小使输入电流减小，相当输入电阻增大。 【电流串联负反馈】图3-10所示为具有电流串联负反馈的集成运放电路。反馈元件为Rf，它跨接在集成运放的输出端
10 反馈的基本概念及判断方法、负反馈的四种组态及判别
