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反饋環(huán)路問(wèn)題

各位大俠,我在自學(xué)反饋環(huán)路,在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題,在此想請(qǐng)教大家一下

電路圖如下:

QQ截圖20181208201151

在這個(gè)反饋電路中:

1.運(yùn)放的反向輸入端電壓,是根據(jù)虛短概念就等于基準(zhǔn)電壓 VREF, 還是根據(jù)采樣電壓Vin, 再R1和Rbias 分壓所得呢?

2.如果反向輸入端的電壓是Vin根據(jù)R1和Rbias分壓所得,那不就是一個(gè)電壓比較器了嗎!那么輸出電壓Vout 就直接是高低電平表示了,或者說(shuō)輸出電壓就等于兩個(gè)輸入端之間的差值再乘以開環(huán)放大倍數(shù),因?yàn)殚_環(huán)放大倍數(shù)很大,而運(yùn)放的電源電壓一般在12V或是15V左右,所以輸出電壓Vout 差不多就等于電源電壓或是0V。

3.現(xiàn)在輸入端跟輸出端加了反饋元件,那么這個(gè)電路的傳遞函數(shù)該怎么推導(dǎo)呢?

4.反饋元件中有電容存在,那傳遞函數(shù)的大小變化就跟頻率有關(guān)系,在這個(gè)電路的傳遞函數(shù)中,使分子為零的那個(gè)頻率就是零點(diǎn)嗎,使分母為零的那個(gè)頻率就是極點(diǎn)嗎?

對(duì)于這些問(wèn)題,都是稀里糊涂的,希望大家?guī)臀医饣?,在此先謝謝了

全部回復(fù)(11)
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紫蝶
LV.9
2
2018-12-08 21:18
虛短概念是計(jì)算放大倍數(shù),增益的。Vin是和Vref比較進(jìn)行信號(hào)放大的。
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tangze
LV.3
3
2018-12-08 21:53
@紫蝶
虛短概念是計(jì)算放大倍數(shù),增益的。Vin是和Vref比較進(jìn)行信號(hào)放大的。

您說(shuō)的籠統(tǒng)了些,我理解不過(guò)來(lái)。

像是一般的反相比例運(yùn)算或是同相比例運(yùn)算還有一些加減法運(yùn)算電路,都是工作在線性區(qū),輸入跟輸出的關(guān)系能推導(dǎo)出來(lái),

但時(shí)在開關(guān)電源中,我所能理解的運(yùn)放的作用就是一個(gè)電壓比較器,當(dāng)采樣的輸出電壓超過(guò)了基準(zhǔn)電壓,那么就通過(guò)運(yùn)放的輸出,反饋給初極,關(guān)閉初級(jí)的功率管或是減小導(dǎo)通時(shí)間,使輸出電壓下降,達(dá)到穩(wěn)定輸出

在上面這個(gè)電路中,運(yùn)放是工作在線性區(qū) ,還是工作在非線性區(qū)呢

我不會(huì)推導(dǎo)上面這個(gè)電路的輸入跟輸出的關(guān)系,也就是傳遞函數(shù)。

0
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2018-12-10 15:01

1、兩個(gè)條件同時(shí)滿足。

2、是負(fù)反饋非比較器。

3、同正常的負(fù)反饋推導(dǎo)一樣,電容C的阻抗可定義為Xc=1/j*ω*C。傳遞函數(shù)為:

            

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tangze
LV.3
5
2018-12-12 11:02
@boy59
1、兩個(gè)條件同時(shí)滿足。2、是負(fù)反饋非比較器。3、同正常的負(fù)反饋推導(dǎo)一樣,電容C的阻抗可定義為Xc=1/j*ω*C。傳遞函數(shù)為:       [圖片]

還是不太明白

1. 這個(gè)電路的傳遞函數(shù)里,怎么沒(méi)有基準(zhǔn)電壓Vref呢?那難跟基準(zhǔn)電壓大小沒(méi)關(guān)系嗎

2. Rbias這個(gè)電阻是做什么用的,它是跟R1一起分壓采樣電壓Vin, 還有做別的用途呢?   Rbias這個(gè)電阻也沒(méi)有出現(xiàn)在傳遞函數(shù)里面

3. 能不能具體的寫出這個(gè)電路的傳遞函數(shù)推導(dǎo)過(guò)程呢?

謝謝了

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2018-12-12 11:11
@tangze
還是不太明白[圖片]1.這個(gè)電路的傳遞函數(shù)里,怎么沒(méi)有基準(zhǔn)電壓Vref呢?那難跟基準(zhǔn)電壓大小沒(méi)關(guān)系嗎2.Rbias這個(gè)電阻是做什么用的,它是跟R1一起分壓采樣電壓Vin,還有做別的用途呢?  Rbias這個(gè)電阻也沒(méi)有出現(xiàn)在傳遞函數(shù)里面3.能不能具體的寫出這個(gè)電路的傳遞函數(shù)推導(dǎo)過(guò)程呢?謝謝了

電路分析時(shí)一般會(huì)分直流分量和交流分量,參考電壓Vref和電阻Rbias可以看做是直流分量只影響輸出電壓的大小不參與環(huán)路中。

建議自己推導(dǎo)一下,公式樓上已給出代入即可。

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tangze
LV.3
7
2018-12-12 11:58
@tangze
還是不太明白[圖片]1.這個(gè)電路的傳遞函數(shù)里,怎么沒(méi)有基準(zhǔn)電壓Vref呢?那難跟基準(zhǔn)電壓大小沒(méi)關(guān)系嗎2.Rbias這個(gè)電阻是做什么用的,它是跟R1一起分壓采樣電壓Vin,還有做別的用途呢?  Rbias這個(gè)電阻也沒(méi)有出現(xiàn)在傳遞函數(shù)里面3.能不能具體的寫出這個(gè)電路的傳遞函數(shù)推導(dǎo)過(guò)程呢?謝謝了

我所能理解的是:如下圖

如果沒(méi)有 Rbias電阻

1.根據(jù)虛短概念,那么反向輸入端的電壓就等于同相輸入端的電壓

 然后再根據(jù)虛斷概念,所以沒(méi)有電流流進(jìn)反向輸入端。傳遞函數(shù)為:

然后再化簡(jiǎn),得到輸出與輸入之比關(guān)系(Vout/Vin),就是傳遞函數(shù)

 

但是現(xiàn)在有個(gè) Rbias電阻,如下圖:

如果電阻R1跟Rbias是起分壓作用,那么A點(diǎn)的電位為:[Vin/(R1+Rbias)]*Rbias

根據(jù)虛短概念,反向輸入端電壓等于同相輸入端電壓,即B點(diǎn)電位等于Vref, 這樣問(wèn)題就來(lái)了

因?yàn)锳 B兩點(diǎn)之間沒(méi)有阻抗,就相當(dāng)于是同一點(diǎn),那怎么會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)電位呢(一個(gè)是:[Vin/(R1+Rbias)]*Rbias  一個(gè)是Vref)

我哪里理解錯(cuò)了,希望大家?guī)臀壹m正一下

 

 

 

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2018-12-12 13:36
@tangze
我所能理解的是:如下圖[圖片]如果沒(méi)有Rbias電阻1.根據(jù)虛短概念,那么反向輸入端的電壓就等于同相輸入端的電壓 然后再根據(jù)虛斷概念,所以沒(méi)有電流流進(jìn)反向輸入端。傳遞函數(shù)為:[圖片]然后再化簡(jiǎn),得到輸出與輸入之比關(guān)系(Vout/Vin),就是傳遞函數(shù) 但是現(xiàn)在有個(gè)Rbias電阻,如下圖:[圖片]如果電阻R1跟Rbias是起分壓作用,那么A點(diǎn)的電位為:[Vin/(R1+Rbias)]*Rbias根據(jù)虛短概念,反向輸入端電壓等于同相輸入端電壓,即B點(diǎn)電位等于Vref,這樣問(wèn)題就來(lái)了因?yàn)锳B兩點(diǎn)之間沒(méi)有阻抗,就相當(dāng)于是同一點(diǎn),那怎么會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)電位呢(一個(gè)是:[Vin/(R1+Rbias)]*Rbias 一個(gè)是Vref)我哪里理解錯(cuò)了,希望大家?guī)臀壹m正一下   

A點(diǎn)=B點(diǎn)所以有Vin*Rbias/(R1+Rbias)=Vref,推出Vin=Vref*(R1+Rbias)/Rbias(這里Vin通常是用Vout表述,表電源的輸出電壓)。

因A點(diǎn)電壓恒為Vref,所有流過(guò)電阻Rbias的是恒定直流,做交流分析時(shí)可忽略。

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tangze
LV.3
9
2018-12-12 14:46
@boy59
A點(diǎn)=B點(diǎn)所以有Vin*Rbias/(R1+Rbias)=Vref,推出Vin=Vref*(R1+Rbias)/Rbias(這里Vin通常是用Vout表述,表電源的輸出電壓)。因A點(diǎn)電壓恒為Vref,所有流過(guò)電阻Rbias的是恒定直流,做交流分析時(shí)可忽略。

恩,我去好好理解一下您回答 ,謝謝

0
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lankejushi
LV.1
10
2018-12-20 10:56

很多初學(xué)運(yùn)放電路的人遇到的困難,大多是沒(méi)有真正搞懂運(yùn)算放大器開環(huán)和閉環(huán)的工作原理,跳過(guò)原理分析直接去死記結(jié)論,這當(dāng)然會(huì)不知所云痛苦萬(wàn)分。

我認(rèn)為,各類典型運(yùn)放電路,都要系統(tǒng)分析推導(dǎo)一遍,在搞清楚來(lái)龍去脈的基礎(chǔ)上做到深刻理解,然后結(jié)論性的東西自然而然就記住了。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

請(qǐng)記住:理想的運(yùn)算放大器,其全頻段開環(huán)增益為∞(無(wú)限大),兩個(gè)輸入端沒(méi)有電流流入流出(輸入阻抗為∞)。當(dāng)閉環(huán)輸出有限大的電壓時(shí),其兩個(gè)輸入端------同相輸入端(+)和反相輸入端(-)之間的電位差必然為無(wú)限?。榱悖<矗贺?fù)反饋網(wǎng)絡(luò)總是將反相輸入端的電位調(diào)整到和同相輸入端相等為止。也就是說(shuō)------運(yùn)放負(fù)反饋的作用是確保(-)輸入端電位始終跟隨(+)輸入端電位。

如圖甲和圖乙:(點(diǎn)擊圖片放大看)

以上為輸入直流的結(jié)果。

如果輸入為交流,在頻率較高時(shí),對(duì)于實(shí)際的運(yùn)放,要考慮運(yùn)放的開環(huán)增益不可能為∞,那么(+)和(-)兩端就不可能等電位,這兩端之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電位差△U,且△U=Uo/Aopen,其中Aopen為此頻率下的實(shí)際開環(huán)增益系數(shù)。這時(shí)候的計(jì)算要稍稍復(fù)雜些,但也沒(méi)什么大不了,仍然用歐姆定律就能搞定。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

如果像你提問(wèn)的那樣,加上電容,就更復(fù)雜了。因?yàn)椴粌H要考慮實(shí)際工作頻率下運(yùn)放的開環(huán)增益值,還要將上圖中的R2換成你提問(wèn)圖中的R2、C1、C2混聯(lián)的交流總阻抗,還要考慮相移因素。只要你的交直流電路分析能力、計(jì)算能力較強(qiáng),也沒(méi)什么大不了。具體計(jì)算我就不給出了,請(qǐng)參考其他網(wǎng)友的回復(fù)。

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這種復(fù)雜問(wèn)題能過(guò)關(guān),也是一個(gè)電子電工類專業(yè)合格畢業(yè)生乃至合格電子類工程師的標(biāo)準(zhǔn)。起碼,學(xué)習(xí)的過(guò)程必須要體驗(yàn)過(guò)。

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tangze
LV.3
11
2019-01-06 15:37
@lankejushi
很多初學(xué)運(yùn)放電路的人遇到的困難,大多是沒(méi)有真正搞懂運(yùn)算放大器開環(huán)和閉環(huán)的工作原理,跳過(guò)原理分析直接去死記結(jié)論,這當(dāng)然會(huì)不知所云痛苦萬(wàn)分。我認(rèn)為,各類典型運(yùn)放電路,都要系統(tǒng)分析推導(dǎo)一遍,在搞清楚來(lái)龍去脈的基礎(chǔ)上做到深刻理解,然后結(jié)論性的東西自然而然就記住了。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------請(qǐng)記?。豪硐氲倪\(yùn)算放大器,其全頻段開環(huán)增益為∞(無(wú)限大),兩個(gè)輸入端沒(méi)有電流流入流出(輸入阻抗為∞)。當(dāng)閉環(huán)輸出有限大的電壓時(shí),其兩個(gè)輸入端------同相輸入端(+)和反相輸入端(-)之間的電位差必然為無(wú)限小(為零)。即:負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)總是將反相輸入端的電位調(diào)整到和同相輸入端相等為止。也就是說(shuō)------運(yùn)放負(fù)反饋的作用是確保(-)輸入端電位始終跟隨(+)輸入端電位。如圖甲和圖乙:(點(diǎn)擊圖片放大看)[圖片]以上為輸入直流的結(jié)果。如果輸入為交流,在頻率較高時(shí),對(duì)于實(shí)際的運(yùn)放,要考慮運(yùn)放的開環(huán)增益不可能為∞,那么(+)和(-)兩端就不可能等電位,這兩端之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電位差△U,且△U=Uo/Aopen,其中Aopen為此頻率下的實(shí)際開環(huán)增益系數(shù)。這時(shí)候的計(jì)算要稍稍復(fù)雜些,但也沒(méi)什么大不了,仍然用歐姆定律就能搞定。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------如果像你提問(wèn)的那樣,加上電容,就更復(fù)雜了。因?yàn)椴粌H要考慮實(shí)際工作頻率下運(yùn)放的開環(huán)增益值,還要將上圖中的R2換成你提問(wèn)圖中的R2、C1、C2混聯(lián)的交流總阻抗,還要考慮相移因素。只要你的交直流電路分析能力、計(jì)算能力較強(qiáng),也沒(méi)什么大不了。具體計(jì)算我就不給出了,請(qǐng)參考其他網(wǎng)友的回復(fù)。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------這種復(fù)雜問(wèn)題能過(guò)關(guān),也是一個(gè)電子電工類專業(yè)合格畢業(yè)生乃至合格電子類工程師的標(biāo)準(zhǔn)。起碼,學(xué)習(xí)的過(guò)程必須要體驗(yàn)過(guò)。

恩,感謝大俠指教

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hunter4051
LV.5
12
2019-01-06 19:43
@lankejushi
很多初學(xué)運(yùn)放電路的人遇到的困難,大多是沒(méi)有真正搞懂運(yùn)算放大器開環(huán)和閉環(huán)的工作原理,跳過(guò)原理分析直接去死記結(jié)論,這當(dāng)然會(huì)不知所云痛苦萬(wàn)分。我認(rèn)為,各類典型運(yùn)放電路,都要系統(tǒng)分析推導(dǎo)一遍,在搞清楚來(lái)龍去脈的基礎(chǔ)上做到深刻理解,然后結(jié)論性的東西自然而然就記住了。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------請(qǐng)記?。豪硐氲倪\(yùn)算放大器,其全頻段開環(huán)增益為∞(無(wú)限大),兩個(gè)輸入端沒(méi)有電流流入流出(輸入阻抗為∞)。當(dāng)閉環(huán)輸出有限大的電壓時(shí),其兩個(gè)輸入端------同相輸入端(+)和反相輸入端(-)之間的電位差必然為無(wú)限?。榱悖?。即:負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)總是將反相輸入端的電位調(diào)整到和同相輸入端相等為止。也就是說(shuō)------運(yùn)放負(fù)反饋的作用是確保(-)輸入端電位始終跟隨(+)輸入端電位。如圖甲和圖乙:(點(diǎn)擊圖片放大看)[圖片]以上為輸入直流的結(jié)果。如果輸入為交流,在頻率較高時(shí),對(duì)于實(shí)際的運(yùn)放,要考慮運(yùn)放的開環(huán)增益不可能為∞,那么(+)和(-)兩端就不可能等電位,這兩端之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電位差△U,且△U=Uo/Aopen,其中Aopen為此頻率下的實(shí)際開環(huán)增益系數(shù)。這時(shí)候的計(jì)算要稍稍復(fù)雜些,但也沒(méi)什么大不了,仍然用歐姆定律就能搞定。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------如果像你提問(wèn)的那樣,加上電容,就更復(fù)雜了。因?yàn)椴粌H要考慮實(shí)際工作頻率下運(yùn)放的開環(huán)增益值,還要將上圖中的R2換成你提問(wèn)圖中的R2、C1、C2混聯(lián)的交流總阻抗,還要考慮相移因素。只要你的交直流電路分析能力、計(jì)算能力較強(qiáng),也沒(méi)什么大不了。具體計(jì)算我就不給出了,請(qǐng)參考其他網(wǎng)友的回復(fù)。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------這種復(fù)雜問(wèn)題能過(guò)關(guān),也是一個(gè)電子電工類專業(yè)合格畢業(yè)生乃至合格電子類工程師的標(biāo)準(zhǔn)。起碼,學(xué)習(xí)的過(guò)程必須要體驗(yàn)過(guò)。
回答的很詳細(xì),受教了
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