方案1-电子测量设计.ppt

1、1.反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量(电压或电流电压或电流)的部分或全的部分或全 部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回 路并影响输入量路并影响输入量(电压或电流电压或电流)和和输出量的过程。输出量的过程。反馈反馈2.信号的两种流向信号的两种流向正向传输：正向传输：输入输入 输出输出反向传输：反向传输：输输出出 输入输入 开环开环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络反馈的基本形式及其判别反馈的基本形式及其判别正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈 放大电路引入的反馈信号使放大电路的放大电路引入的反馈信号使放大

2、电路的净输入信号增加，从而使放大电路的输出量比没净输入信号增加，从而使放大电路的输出量比没有反馈时增加。有反馈时增加。负反馈负反馈 反馈信号使放大电路的净输入信号减少，反馈信号使放大电路的净输入信号减少，结果使输出量比没有反馈时减少。结果使输出量比没有反馈时减少。判断法判断法 采用采用瞬时极性法瞬时极性法例例输入输入回路回路输出输出回路回路判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？馈？直反馈还是交流反馈？+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+us+uo+uid RE 介于输入输出回路，有反馈。介于输入输出回路，有反馈。反馈使反馈使

3、 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。表表4 41 1 放大电路中反馈类型的定义、判别方法和对放大电路的影响放大电路中反馈类型的定义、判别方法和对放大电路的影响反馈反馈类型类型定义定义判别方法判别方法对放大电对放大电路的影响路的影响1 正反馈正反馈反馈信号使净输反馈信号使净输入信号入信号加强加强反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号作用于作用于同一个节点时，同一个节点时，瞬时极性相同瞬时极性相同；作用作用与不同节点时，瞬时与不同节点时，瞬时极性相反极性相反负反馈负反馈反馈信号使净输反馈信号使净输入信号入信号消弱消弱反馈信号与输入信号反馈

4、信号与输入信号作用于同一个节点时，作用于同一个节点时，瞬时极性相同；作用瞬时极性相同；作用与不同节点时，瞬时与不同节点时，瞬时极性相反极性相反改善放大改善放大电路的性电路的性能能比例运算比例运算一、反相比例运算一、反相比例运算运算放大器在线性应用运算放大器在线性应用时同时存在虚短和虚断时同时存在虚短和虚断0 ii虚断虚断F 1 ii 0 uu虚地虚地fFORiu1f11fFiofRRRiRiuuAu为使两输入端对地直流电阻相等：为使两输入端对地直流电阻相等：R2=R1/R f平衡电阻平衡电阻特点：特点：1.为深度电压并联负反馈，为深度电压并联负反馈，Auf=Rf /R 12.输入电阻较小输入电

5、阻较小RifR ifR if =R13.uIC=0，对，对 KCMR 的要求低的要求低u+=u =0虚地虚地虚短和虚断虚短和虚断二、同相比例运算二、同相比例运算 I uuuF 1 ii，fIO1IRuuRuI1fO)1(uRRu1ff1RRAuAuf =1跟随器跟随器当当 R1=，Rf =0 时，时，特点：特点：1.为深度电压为深度电压串联串联负反馈，负反馈，Auf =1+Rf /R12.输入电阻大输入电阻大 R if =3.，对，对 KCMR 的要求高的要求高uIC=u iu+=u =uI一一.产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件fidXXX改成正反馈改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡

6、。只有正反馈电路才能产生自激振荡。基本放大基本放大电路电路A反馈电路反馈电路FiX+dXoXfX7.1 7.1 正弦波振荡器的基本原理正弦波振荡器的基本原理+如果：如果：,ifXX则去掉则去掉,iX仍有信号输出。仍有信号输出。基本放大基本放大电路电路A反馈电路反馈电路FdXoXfX反馈信号代替了放大反馈信号代替了放大电路的输入信号。电路的输入信号。基本放大基本放大电路电路A反馈电路反馈电路FiX+dXoXfX振荡条件振荡条件放大器放大器反馈网络反馈网络UiAuFuUoUfRL微弱的电扰动中，某一频微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。大，则产生正

7、弦振荡。;ioUUAu;ofUUFu 1 uuFA 振幅平衡条件振幅平衡条件2 FAAFn 相位平衡条件相位平衡条件n=0,1,2,1 uuFA振荡条件振荡条件起振条件和稳幅原理振荡建立与振荡建立与稳定过程图稳定过程图1|FA起振条件起振条件：结果：产生增幅振荡结果：产生增幅振荡（略大于）1 1、被动：器件非线性、被动：器件非线性2 2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以环节，用以调节调节放大电路的放大电路的增益增益稳幅：稳幅：二、起振条件起振条件起振条件起振条件 iouuAu ofuuFu 2AFn 放大器放大器Au反馈网络反馈网络FuUoUfUi

8、1/FuAu=1/FuOuiuoAuuoAu Fu 1Au Fu 3，稳幅后，稳幅后 Au=3。正温度系数正温度系数负温度系数负温度系数 )/1(1fuffRRART二极管稳幅二极管稳幅8R1R2oUV1V2R312.4 k R2 8.1 k 起振时信号小，二极管电阻大起振时信号小，二极管电阻大Au 1+(R2+R3)/R1 3R2 2R1 R3起振后二极管电阻逐渐减小，起振后二极管电阻逐渐减小，Au 1+R2/R1=3为使失真小：为使失真小：R2 2R1，可得，可得R2的值必须的值必须满足满足R22R1-R3。也就是说，。也就是说，R2过小，电路有可能停过小，电路有可能停振。振。2、调节、调节R2增大，输出电压的幅度增大，但输出电压增大，输出电压的幅度增大，但输出电压波形失真也增大，当波形失真也增大，当R22R1时，使得无论二极管时，使得无论二极管V1/V2导通与否，电路均满足导通与否，电路均满足Au3，V1/V2失去了失去了稳幅作用，此时振荡将会产生严重的限幅失真，所以稳幅作用，此时振荡将会产生严重的限幅失真，所以为了输出波形不产生严重的失真，要求为了输出波形不产生严重的失真，要求R2值必须小值必须小于于2R1。