本帖最后由 gaoyang9992006 于 2013-5-11 21:14 编辑
2013-5-11 20:40 上传
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大家看图,学过的都知道:Vout = -(Rf / Rin) * Vin
这实际上有个很有趣的现象,就是虚短虚断的概念.这里不赘述.我要讲的更简单.
没人看,我也继续更新.
实际上,我们主要考虑这么一个事实,通过负反馈,系统要达到一个平衡,就是使得Vin+==Vin=
只要记住这一点就基本上距离掌握负反馈的精华很近了.听我慢慢道来.
上面这个图属于四种基本拓扑结构的并联电压型反馈放大电路.
说到并联,无非就是,Vin-和Vout相对地(Vin+)是并联的形式,另外有这么一个事实,实际上Vin与Vout是可以看做两个独立的电压源。这样一来,电路图就等效为: 2013-5-11 21:08 上传
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由于电流实际上不从等效的地流出,或者说那只是一个零点电势.所以实际上电流只沿着等效图的横向流动,又因为Vin与Vout相对等效零点电势方向相反,所以有Vin:RIN=-Vout:RF
因为Vout是跟随Vin的变化,而使得等效零电势的RIN与RF中间虚拟接地的那个点电势为零,这么一来就要跟随Vin的变化而变化了。也就有了
Vout = -(Rf / Rin) * Vin这个概念.
接下来我将讲解我比较喜欢的串联电压负反馈拓扑结构的认识.
2013-5-11 21:20 上传
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这是我认为最为经典的串联电压负反馈运放的拓扑结构.
其中有以下关系
Vout =((R2 / R1) + 1) * Vin
由于虚短虚断的概念我们可以认为:Vin+与Vin-之间有着无穷大的电阻连接,另外Vout的存在只有一个目的,就是为了达到Vin+==Vin-,另外符合上述公式的平衡。
我们可以把上述放大电路等效为:
2013-5-11 21:27 上传
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该图Vin控制着输出Vout,使得输出保证该电路平衡,即符合伏安特性。Vin=Vout*R1/(R1+R2)
现在我来定性的说一下负反馈平衡的本质.每当输出要增大的时候都可以通过该分压电路把变化信息传递给Vin-,使得Vin+与Vin-始终接近无穷小。这也是负反馈的本质,就是不管电路参数如何变动都可以通过Vin-把输出Vout的一部分送给输入,使得(Vin+)-(Vin-)始终向0靠近。如果难以理解就看成上面的等效电路就行了,Vout跟随Vin变化,以保证串联电阻的伏安特性。另外要明确,Vin只相当于电压参考点,实际上不给电路提供任何电流,电流始终有受控的Vout提供。
2013-5-12 18:46 上传
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看上面的电路,以及示波器图,你会发现,Vin+与Vin-是一致的。
看上图,这个被称为电流串联负反馈,我们来看,这实际上是把负载RL作为输出Vout负载的一部分,另外把Vout的一部分通过分压的形式反馈给了Vin-.大家仔细看,是不是 跟
串联电压负反馈运放的拓扑结构.非常的像、??
另外这里实际上说是横流通过RL,但是也是通过电压反馈实现的,书上说的所谓反馈的是电流简直是乌**之谈。:lol,因为这里把它理解为电压更科学,因为这里保证了固定电阻R3上电压始终与Vin+相等,也就是Vin+==Vin-
从而保证了Vin-==Vr3.且Irl=Ir3=Vr3/R3.由固定电阻R3上的电压始终与输入Vin+相等实现了RL负载的横流输出。传说中的恒流源也不过是通过恒压实现的,无论RL如何的变化 | ,始终R3是固定的,R3上的电压是固定的, 那么R3上的电流是固定的,串联的RL上电流也自然是固定的。另外必须的记住Vin+==Vin-.且两个输入点始终对地之间相当于地有无穷大的电阻存在。
大家知道恒流电源用运放怎么构建了吧?如果R3是个电位器(可变电阻),且Vin+的输入可知。那么就可以通过调节R3进行电流的大小控制。
2013-5-12 18:46 上传
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看上面的电路,以及示波器图,你会发现,Vin+与Vin-是一致的。
看上图,这个被称为电流串联负反馈,我们来看,这实际上是把负载RL作为输出Vout负载的一部分,另外把Vout的一部分通过分压的形式反馈给了Vin-.大家仔细看,是不是 跟
串联电压负反馈运放的拓扑结构.非常的像、??
另外这里实际上说是横流通过RL,但是也是通过电压反馈实现的,书上说的所谓反馈的是电流简直是乌**之谈。:lol,因为这里把它理解为电压更科学,因为这里保证了固定电阻R3上电压始终与Vin+相等,也就是Vin+==Vin-
从而保证了Vin-==Vr3.且Irl=Ir3=Vr3/R3.由固定电阻R3上的电压始终与输入Vin+相等实现了RL负载的横流输出。传说中的恒流源也不过是通过恒压实现的,无论RL如何的变化 | ,始终R3是固定的,R3上的电压是固定的, 那么R3上的电流是固定的,串联的RL上电流也自然是固定的。另外必须的记住Vin+==Vin-.且两个输入点始终对地之间相当于地有无穷大的电阻存在。
大家知道恒流电源用运放怎么构建了吧?如果R3是个电位器(可变电阻),且Vin+的输入可知。那么就可以通过调节R3进行电流的大小控制。
这次该讨论电流并联负反馈了。这个是这四种中稍微难理解的,不是我们笨,可能是其他地方讲的太复杂,没有说到问题本质。今天我给大家说说我认为的本质是什么。我先去画个电路图,稍后回来更新。
2013-5-23 18:35 上传
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如图所示,2和3节点电势为0,输入电流源通过R和RF流到RL,这里主要考虑RL,RF,R1组成的并联分流网络,再考虑串联分压。
可以看出R1与RF、RL的公共节点电压应该是端口1的已办,看示波器波形,应该是一半的,对吧?也就是说符合这样的最简电路。
2013-5-23 18:41 上传
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其中电流源提供的I(in)通过RF流过,由于运算放大器迫使这个最简电路要符合伏安特性,所以有Fi=if/io=R1/(R!+RF)
或者什么反馈系数不用管,直接的就是个符合伏安特性(串联分压,并联分流)。
总结,运放负反馈电路的分析方法是:根据运放的基本特点,把运放消失掉,只保留最简电路图,将电感,电容看做可变电阻(针对不同频率的信号电阻不同)分析,将会大大减轻你大脑理解力的工作量。
反馈电路类型的判别方法:
反馈电路直接从输出Vout端引出,则是电压反馈。
从负载RL靠近地端(一般还有一个定值电阻与RL相连,该定值电阻另一端是接地的)引出,则是电流反馈。
或者这么理解,对输出端(负载两端)短路,反馈量为0,则为电压反馈,若不为零是电流反馈。
输入信号和反馈信号分别加到两个输入端是串联反馈,加到了同一个输入端是并联反馈。(因为运放有两个输入端分别叫Vin+和Vin-)
反馈信号使得净输入的信号减小的就是负反馈。净输入=(Vin+) -(Vin-)
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