2-1反馈(正反馈和负反馈)

图2-2: 带反馈的放大电路
图2-2: 带反馈的放大电路

运算放大器通常与负反馈联用。
本节简要介绍了负反馈。反馈环有两种类型:正反馈和负反馈。
例如,可将正反馈与以下循环进行比较:

1)你努力学习,成绩相应提高。
2)随着你的成绩提高,学习的乐趣增加,您学习更多。
3)你的成绩进一步提高。

换言之,正反馈是进一步增加输出端细微变化影响的一个过程。
相反,可将负反馈比作以下循环:

1)你努力学习,因此成绩相应提高。
2)你花更少的时间学习,而休闲娱乐时间增加。
3)你的成绩下降。
4)你的休闲娱乐时间变少,而学习时间增加。
5)您的成绩回到先前的水平。

这是试图使结果(即该示例中的成绩)保持不变的一个过程。此过程称为负反馈。

图2-2显示了一个带反馈的放大器电路,由一个放大器、一个反馈电路和一个加法器(或一个减法器)组成。其中,AV表示放大器的开环增益,B表示反馈系数。

放大器放大输入信号并输出放大信号。部分输出通过反馈电路和加法器返回至放大器的输入端。
当Vin变化时,负反馈会改变放大器的输入,以抵消Vin变化的影响。相反,正反馈会增加Vin变化的影响。
输出(Vout)等于Vin和反馈信号之和乘以放大器的开环增益:

Vout=AV×(Vin+B×Vout

可将此公式改写为:

Vout=AV×Vin/(1-AV×B)

如果反馈信号(AV×B×Vout)与VIN信号同相,则放大器电路具有正反馈。如果反馈信号与VIN信号反相,则放大器电路具有负反馈。

正反馈:Vout=AV×Vin/(1-|AV×B|)
负反馈:Vout=AV×Vin/(1+|AV×B|)

尽管运算放大器的开环增益非常高,但由于开环增益仍取决于频率,故难以使用此开环增益(详见第2.2节)。因此,运算放大器通常与负反馈一起使用。负反馈导致其增益大幅下降。另一方面,负反馈增加了使增益曲线保持平缓的频带宽度并减小了输出阻抗。此外,负反馈为创建易于操作的放大器创造了条件,因为它可以补偿增益变化。

正反馈通常不用于放大器。例如,正反馈用于为振荡器和比较器提供滞后性。(如果您对此感兴趣,详见常见问题(FAQ):“如何实现比较器迟滞性(施密特触发器)?

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第Ⅱ章:使用运算放大器

2、使用运算放大器
2-2开环增益和闭环增益(增加放大器的带宽)
2-3振荡
2-4.运算放大器的基本应用
2-5虚拟短路(虚拟接地)

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