周慶華
摘 要 在電子電路中,反饋的應(yīng)用是極為廣泛的,而集成運(yùn)算放大器(簡稱集成運(yùn)放)中引入的負(fù)反饋更對(duì)其電路的性能有著十分重要的影響。文章就集成運(yùn)算放大器中反饋的類型進(jìn)行了描述,并對(duì)反饋的幾種不同判別方法進(jìn)行了研究和總結(jié)。
關(guān)鍵詞 集成運(yùn)算放大器;反饋;反饋類型;判別方法
中圖分類號(hào):TN722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)10-0132-02
1 反饋的分類(類型)
將電路輸出端輸出的電壓或者電流的全部或者其中的一部分,通過反饋電路引回到輸入端(如圖1)稱為反饋。
圖1
反饋根據(jù)對(duì)輸入端信號(hào)的增強(qiáng)或者削弱情況,又可以分為正反饋和負(fù)反饋兩種不同的類型。若Xd(凈輸入信號(hào))>Xi(輸入信號(hào)),即Xf(反饋信號(hào))對(duì)集成運(yùn)算放大器的輸入端Xi(輸入信號(hào))起到了增強(qiáng)的作用,則此種反饋被稱之為正反饋;若Xd(凈輸入信號(hào)) 負(fù)反饋根據(jù)從集成運(yùn)算放大器輸出端引出的方式不同又可以分為電壓反饋(或者電流反饋);根據(jù)引回到集成運(yùn)算放大器的輸入端形式的不同又可以分為串聯(lián)反饋(或者并聯(lián)反饋),最后再根據(jù)輸出端和輸入端不同的引出引入方式組合成四種類型的負(fù)反饋,即:電壓-并聯(lián)-負(fù)反饋、電流-并聯(lián)-負(fù)反饋、電壓-串聯(lián)-負(fù)反饋、電流-串聯(lián)-負(fù)反饋。 2 反饋的判別方法 針對(duì)集成運(yùn)算放大器而言,反饋的判別是有一定的步驟的。首先判斷有無反饋;接著判斷是正反饋還是負(fù)反饋;如果是負(fù)反饋,最后再判斷負(fù)反饋的類型。 2.1 有無反饋的判別方法 如果集成運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端有電路連接,并且反饋電路將輸出端的電壓或電流引入到輸入端,則說明此時(shí)的電路有反饋(如圖2)。 圖2 但有一種集成運(yùn)算放大器的電路需要特別注意,雖然看似有反饋,但實(shí)際電路是直接接地的,輸出端的信號(hào)沒有引回到輸入端,此時(shí)的集成運(yùn)算放大器電路是沒有反饋的(如圖3)。 圖3 2.2 正反饋和負(fù)反饋的兩種判別方法 方法一:集成運(yùn)算放大器正反饋和負(fù)反饋的通用判別方法一般采用的是瞬時(shí)極性法,具體的判別分成以下三個(gè)步驟:①先任意假設(shè)集成運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端的任一輸入端在某一瞬間的極性(假設(shè)時(shí)可以假設(shè)極性為“+”,也可以假設(shè)極性為“-”);②根據(jù)反相輸入端電位的瞬時(shí)極性與同相輸入端電位的瞬時(shí)極性相反;輸出端電位的瞬時(shí)極性與反相輸入端電位的瞬時(shí)極性相反;輸出端電位的瞬時(shí)極性與同相輸入端電位的瞬時(shí)極性相同的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(或者直接看集成運(yùn)算放大器圖形的符號(hào),標(biāo)示“+”相同符號(hào)的端口極性相同,標(biāo)示“+”、“-”不同符號(hào)的端口極性相反),標(biāo)出集成運(yùn)算放大器另外一個(gè)輸入端和輸出端電位的瞬時(shí)極性;③根據(jù)反饋電路上所標(biāo)示出的極性,與輸入端標(biāo)示的極性進(jìn)行對(duì)比,即可以確定反饋類型。(如圖4) 圖4 最后的極性比較有四種情況,具體判別方法如下:“+”返回給“+”為正反饋;“-”返回給“-”為正反饋;“+”返回給“-”為負(fù)反饋;“-”返回給“+”為負(fù)反饋。 方法二:如果是單級(jí)集成運(yùn)算放大器,還有一種較為簡單的直接判別法:即凡是反饋電路從輸出端引回到同相輸入端的為正反饋,引回到反相輸入端的則為負(fù)反饋。這種判別方法只適用于單級(jí)集成運(yùn)算放大器,對(duì)于兩級(jí)及以上集成運(yùn)算放大器不適用。 2.3 負(fù)反饋四種類型的判別方法 對(duì)集成運(yùn)算放大器而言: 1)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端;或者輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,而反饋電路加在同相輸入端,這兩種情況均稱為串聯(lián)反饋。 2)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,反饋電路也加在同相輸入端;或者輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,反饋電路也加在反相輸入端,這兩種情況均稱為并聯(lián)反饋。 3)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端的,稱為電壓反饋。 4)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,稱為電流反饋。 3 實(shí)例 例:判斷下面四個(gè)集成運(yùn)算放大器的反饋類型(圖5-圖8) 圖5 解:根據(jù)圖五所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端,因此判斷此反饋為電壓反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端,因此判斷此反饋為串聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電壓-串聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖6 解:根據(jù)圖6所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端,因此判斷此反饋為電壓反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,反饋電路也加在同相輸入端,因此判斷此反饋為并聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電壓-并聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖7 解:根據(jù)圖7所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,因此判斷此反饋為電流反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端,因此判斷此反饋為串聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電流-串聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖8 解:根據(jù)圖8所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,因此判斷此反饋為電流反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,反饋電路也加在反相輸入端,因此判斷此反饋為并聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電流-并聯(lián)-負(fù)反饋”。 參考文獻(xiàn) [1]秦曾煌.電工學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009. [2]何曉紅.反饋電路的判別[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2010(2).
摘 要 在電子電路中,反饋的應(yīng)用是極為廣泛的,而集成運(yùn)算放大器(簡稱集成運(yùn)放)中引入的負(fù)反饋更對(duì)其電路的性能有著十分重要的影響。文章就集成運(yùn)算放大器中反饋的類型進(jìn)行了描述,并對(duì)反饋的幾種不同判別方法進(jìn)行了研究和總結(jié)。
關(guān)鍵詞 集成運(yùn)算放大器;反饋;反饋類型;判別方法
中圖分類號(hào):TN722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)10-0132-02
1 反饋的分類(類型)
將電路輸出端輸出的電壓或者電流的全部或者其中的一部分,通過反饋電路引回到輸入端(如圖1)稱為反饋。
圖1
反饋根據(jù)對(duì)輸入端信號(hào)的增強(qiáng)或者削弱情況,又可以分為正反饋和負(fù)反饋兩種不同的類型。若Xd(凈輸入信號(hào))>Xi(輸入信號(hào)),即Xf(反饋信號(hào))對(duì)集成運(yùn)算放大器的輸入端Xi(輸入信號(hào))起到了增強(qiáng)的作用,則此種反饋被稱之為正反饋;若Xd(凈輸入信號(hào)) 負(fù)反饋根據(jù)從集成運(yùn)算放大器輸出端引出的方式不同又可以分為電壓反饋(或者電流反饋);根據(jù)引回到集成運(yùn)算放大器的輸入端形式的不同又可以分為串聯(lián)反饋(或者并聯(lián)反饋),最后再根據(jù)輸出端和輸入端不同的引出引入方式組合成四種類型的負(fù)反饋,即:電壓-并聯(lián)-負(fù)反饋、電流-并聯(lián)-負(fù)反饋、電壓-串聯(lián)-負(fù)反饋、電流-串聯(lián)-負(fù)反饋。 2 反饋的判別方法 針對(duì)集成運(yùn)算放大器而言,反饋的判別是有一定的步驟的。首先判斷有無反饋;接著判斷是正反饋還是負(fù)反饋;如果是負(fù)反饋,最后再判斷負(fù)反饋的類型。 2.1 有無反饋的判別方法 如果集成運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端有電路連接,并且反饋電路將輸出端的電壓或電流引入到輸入端,則說明此時(shí)的電路有反饋(如圖2)。 圖2 但有一種集成運(yùn)算放大器的電路需要特別注意,雖然看似有反饋,但實(shí)際電路是直接接地的,輸出端的信號(hào)沒有引回到輸入端,此時(shí)的集成運(yùn)算放大器電路是沒有反饋的(如圖3)。 圖3 2.2 正反饋和負(fù)反饋的兩種判別方法 方法一:集成運(yùn)算放大器正反饋和負(fù)反饋的通用判別方法一般采用的是瞬時(shí)極性法,具體的判別分成以下三個(gè)步驟:①先任意假設(shè)集成運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端的任一輸入端在某一瞬間的極性(假設(shè)時(shí)可以假設(shè)極性為“+”,也可以假設(shè)極性為“-”);②根據(jù)反相輸入端電位的瞬時(shí)極性與同相輸入端電位的瞬時(shí)極性相反;輸出端電位的瞬時(shí)極性與反相輸入端電位的瞬時(shí)極性相反;輸出端電位的瞬時(shí)極性與同相輸入端電位的瞬時(shí)極性相同的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(或者直接看集成運(yùn)算放大器圖形的符號(hào),標(biāo)示“+”相同符號(hào)的端口極性相同,標(biāo)示“+”、“-”不同符號(hào)的端口極性相反),標(biāo)出集成運(yùn)算放大器另外一個(gè)輸入端和輸出端電位的瞬時(shí)極性;③根據(jù)反饋電路上所標(biāo)示出的極性,與輸入端標(biāo)示的極性進(jìn)行對(duì)比,即可以確定反饋類型。(如圖4) 圖4 最后的極性比較有四種情況,具體判別方法如下:“+”返回給“+”為正反饋;“-”返回給“-”為正反饋;“+”返回給“-”為負(fù)反饋;“-”返回給“+”為負(fù)反饋。 方法二:如果是單級(jí)集成運(yùn)算放大器,還有一種較為簡單的直接判別法:即凡是反饋電路從輸出端引回到同相輸入端的為正反饋,引回到反相輸入端的則為負(fù)反饋。這種判別方法只適用于單級(jí)集成運(yùn)算放大器,對(duì)于兩級(jí)及以上集成運(yùn)算放大器不適用。 2.3 負(fù)反饋四種類型的判別方法 對(duì)集成運(yùn)算放大器而言: 1)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端;或者輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,而反饋電路加在同相輸入端,這兩種情況均稱為串聯(lián)反饋。 2)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,反饋電路也加在同相輸入端;或者輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,反饋電路也加在反相輸入端,這兩種情況均稱為并聯(lián)反饋。 3)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端的,稱為電壓反饋。 4)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,稱為電流反饋。 3 實(shí)例 例:判斷下面四個(gè)集成運(yùn)算放大器的反饋類型(圖5-圖8) 圖5 解:根據(jù)圖五所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端,因此判斷此反饋為電壓反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端,因此判斷此反饋為串聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電壓-串聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖6 解:根據(jù)圖6所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端,因此判斷此反饋為電壓反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,反饋電路也加在同相輸入端,因此判斷此反饋為并聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電壓-并聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖7 解:根據(jù)圖7所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,因此判斷此反饋為電流反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端,因此判斷此反饋為串聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電流-串聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖8 解:根據(jù)圖8所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,因此判斷此反饋為電流反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,反饋電路也加在反相輸入端,因此判斷此反饋為并聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電流-并聯(lián)-負(fù)反饋”。 參考文獻(xiàn) [1]秦曾煌.電工學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009. [2]何曉紅.反饋電路的判別[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2010(2).
摘 要 在電子電路中,反饋的應(yīng)用是極為廣泛的,而集成運(yùn)算放大器(簡稱集成運(yùn)放)中引入的負(fù)反饋更對(duì)其電路的性能有著十分重要的影響。文章就集成運(yùn)算放大器中反饋的類型進(jìn)行了描述,并對(duì)反饋的幾種不同判別方法進(jìn)行了研究和總結(jié)。
關(guān)鍵詞 集成運(yùn)算放大器;反饋;反饋類型;判別方法
中圖分類號(hào):TN722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)10-0132-02
1 反饋的分類(類型)
將電路輸出端輸出的電壓或者電流的全部或者其中的一部分,通過反饋電路引回到輸入端(如圖1)稱為反饋。
圖1
反饋根據(jù)對(duì)輸入端信號(hào)的增強(qiáng)或者削弱情況,又可以分為正反饋和負(fù)反饋兩種不同的類型。若Xd(凈輸入信號(hào))>Xi(輸入信號(hào)),即Xf(反饋信號(hào))對(duì)集成運(yùn)算放大器的輸入端Xi(輸入信號(hào))起到了增強(qiáng)的作用,則此種反饋被稱之為正反饋;若Xd(凈輸入信號(hào)) 負(fù)反饋根據(jù)從集成運(yùn)算放大器輸出端引出的方式不同又可以分為電壓反饋(或者電流反饋);根據(jù)引回到集成運(yùn)算放大器的輸入端形式的不同又可以分為串聯(lián)反饋(或者并聯(lián)反饋),最后再根據(jù)輸出端和輸入端不同的引出引入方式組合成四種類型的負(fù)反饋,即:電壓-并聯(lián)-負(fù)反饋、電流-并聯(lián)-負(fù)反饋、電壓-串聯(lián)-負(fù)反饋、電流-串聯(lián)-負(fù)反饋。 2 反饋的判別方法 針對(duì)集成運(yùn)算放大器而言,反饋的判別是有一定的步驟的。首先判斷有無反饋;接著判斷是正反饋還是負(fù)反饋;如果是負(fù)反饋,最后再判斷負(fù)反饋的類型。 2.1 有無反饋的判別方法 如果集成運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端有電路連接,并且反饋電路將輸出端的電壓或電流引入到輸入端,則說明此時(shí)的電路有反饋(如圖2)。 圖2 但有一種集成運(yùn)算放大器的電路需要特別注意,雖然看似有反饋,但實(shí)際電路是直接接地的,輸出端的信號(hào)沒有引回到輸入端,此時(shí)的集成運(yùn)算放大器電路是沒有反饋的(如圖3)。 圖3 2.2 正反饋和負(fù)反饋的兩種判別方法 方法一:集成運(yùn)算放大器正反饋和負(fù)反饋的通用判別方法一般采用的是瞬時(shí)極性法,具體的判別分成以下三個(gè)步驟:①先任意假設(shè)集成運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端的任一輸入端在某一瞬間的極性(假設(shè)時(shí)可以假設(shè)極性為“+”,也可以假設(shè)極性為“-”);②根據(jù)反相輸入端電位的瞬時(shí)極性與同相輸入端電位的瞬時(shí)極性相反;輸出端電位的瞬時(shí)極性與反相輸入端電位的瞬時(shí)極性相反;輸出端電位的瞬時(shí)極性與同相輸入端電位的瞬時(shí)極性相同的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(或者直接看集成運(yùn)算放大器圖形的符號(hào),標(biāo)示“+”相同符號(hào)的端口極性相同,標(biāo)示“+”、“-”不同符號(hào)的端口極性相反),標(biāo)出集成運(yùn)算放大器另外一個(gè)輸入端和輸出端電位的瞬時(shí)極性;③根據(jù)反饋電路上所標(biāo)示出的極性,與輸入端標(biāo)示的極性進(jìn)行對(duì)比,即可以確定反饋類型。(如圖4) 圖4 最后的極性比較有四種情況,具體判別方法如下:“+”返回給“+”為正反饋;“-”返回給“-”為正反饋;“+”返回給“-”為負(fù)反饋;“-”返回給“+”為負(fù)反饋。 方法二:如果是單級(jí)集成運(yùn)算放大器,還有一種較為簡單的直接判別法:即凡是反饋電路從輸出端引回到同相輸入端的為正反饋,引回到反相輸入端的則為負(fù)反饋。這種判別方法只適用于單級(jí)集成運(yùn)算放大器,對(duì)于兩級(jí)及以上集成運(yùn)算放大器不適用。 2.3 負(fù)反饋四種類型的判別方法 對(duì)集成運(yùn)算放大器而言: 1)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端;或者輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,而反饋電路加在同相輸入端,這兩種情況均稱為串聯(lián)反饋。 2)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,反饋電路也加在同相輸入端;或者輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,反饋電路也加在反相輸入端,這兩種情況均稱為并聯(lián)反饋。 3)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端的,稱為電壓反饋。 4)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,稱為電流反饋。 3 實(shí)例 例:判斷下面四個(gè)集成運(yùn)算放大器的反饋類型(圖5-圖8) 圖5 解:根據(jù)圖五所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端,因此判斷此反饋為電壓反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端,因此判斷此反饋為串聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電壓-串聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖6 解:根據(jù)圖6所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路沒有經(jīng)過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端,因此判斷此反饋為電壓反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,反饋電路也加在同相輸入端,因此判斷此反饋為并聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電壓-并聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖7 解:根據(jù)圖7所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,因此判斷此反饋為電流反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在同相輸入端,而反饋電路加在反相輸入端,因此判斷此反饋為串聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電流-串聯(lián)-負(fù)反饋”。 圖8 解:根據(jù)圖8所標(biāo)極性為“-”返回給“+”,所以可判斷出為負(fù)反饋;根據(jù)反饋電路在經(jīng)過了負(fù)載電阻RL后,從負(fù)載電阻靠近接地(參考點(diǎn)電位為0 V)端引出來的,因此判斷此反饋為電流反饋;根據(jù)輸入電壓信號(hào)ui加在反相輸入端,反饋電路也加在反相輸入端,因此判斷此反饋為并聯(lián)反饋。所以該集成運(yùn)算放大器是“電流-并聯(lián)-負(fù)反饋”。 參考文獻(xiàn) [1]秦曾煌.電工學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009. [2]何曉紅.反饋電路的判別[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2010(2).