導(dǎo)語：如何才能寫好一篇反饋電路，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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反饋電路的原理是將放大器輸出信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部，回收到放大器輸入端與輸入信號(hào)進(jìn)行比較（相加或相減），并用比較所得的有效輸入信號(hào)去控制輸出，這就是放大器的反饋過程。

基本放大電路中，有源器件（晶體管等）具有信號(hào)單向傳遞性，被放大信號(hào)從輸入端輸入放大電路以后輸出，存在輸入信號(hào)對(duì)輸出信號(hào)的單向控制；如果在電路中存在某些通路，將輸出信號(hào)的一部分反饋送到放大器的輸入端，與外部輸入信號(hào)疊加，產(chǎn)生基本放大電路的凈輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)對(duì)輸入的控制，即構(gòu)成了反饋。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

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關(guān)鍵詞：反饋類型；反饋?zhàn)饔?；簡易判別法

反饋在電子電路中有著廣泛應(yīng)用，如負(fù)反饋放大電路可穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、改善波形失真、改變輸入輸出電阻；在振蕩電路中須引入正反饋，它能將選頻電路選出的諧振信號(hào)反饋給放大電路，最終在放大電路輸出端得到穩(wěn)頻穩(wěn)幅的振蕩信號(hào)；在運(yùn)算放大器中，當(dāng)運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，須引入負(fù)反饋，限制其電壓放大倍數(shù)，其應(yīng)用主要是反相比例運(yùn)算電路，同相比例運(yùn)算電路及差分放大器；當(dāng)運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)時(shí)，則運(yùn)算放大器應(yīng)處于開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋，其應(yīng)用主要是電壓比較器及滯回比較器。在電子技術(shù)的課堂教學(xué)中，反饋類型的判斷即是一個(gè)重點(diǎn)，又是一個(gè)難點(diǎn)。由于反饋電路的構(gòu)成形態(tài)多樣，不易識(shí)別。因此，掌握好判別反饋電路的方法，就顯得尤其重要。

1 判別是否存在反饋

反饋，意為反送，反饋電路的功能就是從電路的輸出端取出一部分信號(hào)反送到電路的輸入端。這樣，一個(gè)電路是否存在反饋，就要看該電路的輸出、輸入之間有沒有反饋網(wǎng)絡(luò)，有哪些元件組成了反饋網(wǎng)絡(luò)。如果在一個(gè)電路中不存在反饋網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)電路就無反饋，反之該電路就存在反饋。

圖1輸出端與輸入端之間無反饋元件，故不存在反饋。為開環(huán)狀態(tài)下的電壓比較器。

圖2輸出端與輸入端之間有反饋電阻Rf，存在反饋。為反相比例運(yùn)算放大器。

2 反饋方式的判別法

下述反饋方式的判別運(yùn)用圖3和圖4為例逐一說明。

2.1 電壓反饋和電流反饋的判別

根據(jù)反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式的不同，可分電壓反饋和電流反饋。電壓反饋和電流反饋取決于反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)是放大電路的輸出電壓還是輸出電流。這由放大電路的輸出回路可判斷反饋是電壓反饋還是電流反饋。判斷電壓反饋有一種簡易的方法：將輸出端對(duì)地短路。假設(shè)將負(fù)載RL短路，使輸出電壓Uo為零。若反饋網(wǎng)絡(luò)輸入信號(hào)就此消失，則電路引入了電壓反饋，否則，電路引入了電流反饋。圖3中RE反饋元件，將輸出端對(duì)地短接，輸出端交流信號(hào)經(jīng)耦合電容C2和旁路電容C1消失，但直流通路中的電流反饋信號(hào)還存在，故為電流反饋，圖4中C1、R5為反饋網(wǎng)絡(luò)，將輸出端對(duì)地短接，反饋信號(hào)消失，故為電壓反饋。

2.2 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別

根據(jù)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在放大電路輸入端的聯(lián)接方式不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)接于同一輸入端，為并聯(lián)反饋；反之為串聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電流加減形式出現(xiàn)，能夠降低電路的輸入阻抗；串聯(lián)反饋反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓加減形式出現(xiàn)，能夠提高電路的輸入阻抗。判斷串并聯(lián)反饋的簡易方法：將輸入端對(duì)地短路。如果反饋信號(hào)不存在，反饋為并聯(lián)反饋；如果反饋信號(hào)依然存在，反饋為串聯(lián)反饋。圖3將輸入信號(hào)端接地，反饋信號(hào)仍存在，故為串聯(lián)反饋；圖4將輸入信號(hào)端接地，反饋信號(hào)消失，故為并聯(lián)反饋。

2.3 交流反饋和直流反饋的判別

如果反饋信號(hào)是交流信號(hào)，為交流反饋；如果反饋信號(hào)是直流信號(hào)，為直流反饋；如果反饋信號(hào)中既有交流信號(hào)又有直流信號(hào)，這種反饋為交、直流反饋。簡易判斷方法：反饋網(wǎng)絡(luò)中串聯(lián)隔直電容的為交流反饋，在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容的為直流反饋。圖3中反饋電阻RE兩端并聯(lián)了旁路電容，故為直流反饋；圖4中反饋網(wǎng)絡(luò)中C1和R5串聯(lián)，只允許交流信號(hào)通過，故為交流反饋。

2.4 正反饋和負(fù)反饋的的判別

反饋電路的正負(fù)反饋類型通常彩“瞬時(shí)極性法”判別。所謂“瞬時(shí)極性法”是指假設(shè)電路輸入端電壓瞬間變化（上升或下降），再分析輸出端反饋過來的電壓與先前假設(shè)的輸入端電壓的變化是否相同，如果反饋信號(hào)削弱輸入信號(hào)屬負(fù)反饋，反之屬正反饋。對(duì)于三極管放大電路應(yīng)明確：（1）信號(hào)從基極到集電極反相一次，從基極到發(fā)射極則同相。（2）反饋到前管基極（并聯(lián)反饋）的反饋信號(hào)與基極輸入信號(hào)相加，反饋到發(fā)射極（串聯(lián)反饋）則與基極輸入信號(hào)相減?？傻煤喴着袆e法：串聯(lián)反饋：兩者同極性為負(fù)反饋，反之為正反饋。并聯(lián)反饋：兩者同極性為正反饋，反之為負(fù)反饋。圖3是共射極放大電路，輸入端為基極假設(shè)電壓瞬時(shí)極性為“+”，則反饋信號(hào)端發(fā)射極瞬時(shí)極性也為“+”，串聯(lián)反饋中此兩者極性相同，則為負(fù)反饋；圖4為兩級(jí)共射極放大電路，輸入信號(hào)端為T1基極，假設(shè)瞬時(shí)極性為“+”，則 T1管集電極電位為“-”，T2管的基極也為“-”，T2管的集電極為“+”，再經(jīng)R5和C1反饋到T1的基極，反饋信號(hào)的電壓極性與輸入電壓的極性相同，又是并聯(lián)反饋，所以凈輸入信號(hào)增強(qiáng)，為正反饋。綜上所述，圖3反饋電路類型為電流、串聯(lián)、直流負(fù)反饋；圖4為電壓、并聯(lián)、交流正反饋。根據(jù)定義出發(fā)得到的簡易判別法來判斷反饋類型簡單易行，行之有效。只要在理解的基礎(chǔ)上多加練習(xí)，則對(duì)于復(fù)雜多變的反饋電路類型也能快速判定，為學(xué)習(xí)后續(xù)的一系列應(yīng)用電路打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]林平勇，高嵩.電工電子技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2004.

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關(guān)鍵詞： Multisim 10； 負(fù)反饋放大電路； EDA軟件； 模擬電路

中圖分類號(hào)： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）04?0115?03

Negative feedback amplifying circuit for simulation based on Multisim 10

XU Jing?lun

（Advanced Vocational Technology College， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 200437， China）

Abstract： Multisim 10 is a EDA software made by National Instruments. It has a more visually human?computer interaction interface and simulates the real circuit results in almost 100%. Negative feedback multistage amplifying circuit is a classic analog circuit. The two?stage amplifying circuit with negtive feedback was simulated with experimental method by means of Multisim 10 simulation platform to explore the features of the circuit adding negative feedback. Analysis The changes of circuit quiescent operating point and dynamic parameter， and the effect on circuit magnification after adding negative feedback are analyzed. It is pointed out that the negtive feedback circuit can stabilize the quiescent operating point of circuit. Though the magnification is reduced， the frequency band is expanded. These conclusions have a profound significance in the actual design of the circuit.

Keywords： Multisim10； negative feedback amplifying circuit； EDA software； analog circuit

0 引 言

近年來，電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，EDA技術(shù)促進(jìn)了電子線路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。本文借助Multisim 10的仿真平臺(tái)，用Multisim仿真分析阻容耦合負(fù)反饋放大電路，研究加入負(fù)反饋后對(duì)放大電路放大倍數(shù)和電路參數(shù)的影響，比較幅頻和相頻的變化，對(duì)研究設(shè)計(jì)帶負(fù)反饋的放大電路具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 Multisim 仿真軟件與特點(diǎn)

1.1 Multisim 仿真軟件

Multisim 軟件是加拿大圖像交互技術(shù)公司 IIT 公司推出的專門用于電路仿真和設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。其前身是電子工作平臺(tái) EWB，從 EWB 6.0 版本開始，公司對(duì)軟件做了大規(guī)模的改動(dòng)，升級(jí)后軟件功能更為強(qiáng)大，被美國NI公司收購后，更名為NI Multisim ，而V10.0是其（National Instruments，NI）最新推出的Multisim新版本。相對(duì)于Protel等其他EDA軟件，它具有更加形象直觀的人機(jī)交互界面，特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際儀器儀表完全沒有兩樣，但它對(duì)模/數(shù)電路的混合仿真功能卻毫不遜色，幾乎能夠100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果。

1.2 Multisim 仿真軟件特點(diǎn)

（1） 直觀的窗口界面：菜單欄（Menu Bar）、工具欄（Toolbar）、設(shè)計(jì)欄（Design Toolbox）、元器件欄（Components Toolbar）、儀器欄（Instruments Toolbar）、電路編輯窗口（Workspace）等部分組成[1]，如圖1所示。

（2） Multisim有龐大的元器件和豐富的虛擬儀器庫。諸如基本元件（Basic）、信號(hào)源（Sources）、模擬集成電路（Analog）、數(shù)字集成電路（Misc Digital）、可以從 Design工具欄轉(zhuǎn)換到Instruments 工具欄，或用菜單命令（Simulation/instrument）選擇這些儀表[2]。

（3） Multisim強(qiáng)大的分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、 時(shí)域和頻域分析、元器件的線性和非線性分析、失真分析、直流掃描分析、參數(shù)掃描分析、以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能[2]。

圖1 Multisim 10界面

2 Multisim 仿真的負(fù)反饋放大電路

2.1 理論分析

所謂反饋，就是將放大電路輸出信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部，通過反饋網(wǎng)絡(luò)反送到輸入端（或輸入回路），使放大電路凈輸入信號(hào)是外加輸入信號(hào)和反饋信號(hào)疊加的結(jié)果，從而影響放大電路性能的過程。

放大電路的輸出與輸入之間沒有聯(lián)系即斷開的這種接法稱為開環(huán)接法。加入反饋的放大所示電路、輸出與輸入之間形成閉合環(huán)路這種接法稱為閉環(huán)接法。反饋放大電路由基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)兩部分組成，前者的主要功能是放大信號(hào)，后者的主要功能是傳輸反饋信號(hào)。

當(dāng)靜態(tài)時(shí)，放大電路的直流輸出電流ICQ，利用發(fā)射極電流IEQ（IEQ≈ICQ）在發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生反饋電壓Uf，Uf=IEQRe送回到電路的輸入端基極，與輸入端的固定電位UB串聯(lián)疊加，從而改變了輸入電壓UBEQ的大小，使ICQ趨于穩(wěn)定，這種反饋方式屬于直流負(fù)反饋。動(dòng)態(tài)時(shí)，其中的交流電流ie通過發(fā)射極旁路電容Ce直接到放大電路的公共端—“地”端，因此發(fā)射極電阻Re對(duì)交流信號(hào)沒有反饋?zhàn)饔谩?/p>

2.2 實(shí)踐與仿真分析

在反饋放大電路中，若反饋結(jié)果是加強(qiáng)了閉環(huán)放大電路輸人信號(hào)Xi的作用，使基本放大電路的凈輸人信號(hào)Xd增加，稱為正反饋；若反饋結(jié)果抵消了閉環(huán)放大電路輸入信號(hào)Xi作用，使基本放大電路的凈輸人信號(hào)Xd減小，稱為負(fù)反饋。

這里著重討論負(fù)反饋對(duì)電路性能的影響的某種性能。如圖2是兩級(jí)放大電路引入負(fù)反饋后的仿真電路。

其中，由電容C5，R9組成的就是反饋到輸出電容C3的負(fù)反饋電路。如圖3和圖4是分別將加入負(fù)反饋和去掉負(fù)反饋電路后得到的仿真圖像。

圖2 兩極放大電路引入負(fù)反饋后的仿真電路

圖3 加入負(fù)反饋仿真波形

估算：兩級(jí)電壓放大倍數(shù)[Au=UoUi=93.7371.644][=57]，（[Uo，Ui]單位為mV）放大倍數(shù)比較小，但是輸入和輸出波形不存在相位差，重合度非常好。

估算：兩級(jí)電壓放大倍數(shù)[Au=UoUi=826.6321.824=][453。]

從圖3和圖4和表1可以看出由兩個(gè)分壓式偏置的共發(fā)射極放大電路組成的兩級(jí)放大電路的放大倍數(shù)很高，而接入負(fù)反饋后放大倍數(shù)很低；同時(shí)也可對(duì)比出：引入負(fù)反饋后雖然降低了放大倍數(shù)，卻穩(wěn)定了放大倍數(shù)。

表1 改變偏置電阻后的電壓放大倍數(shù)

圖4 去掉負(fù)反饋的仿真波形

觀測(cè)負(fù)反饋對(duì)幅頻特性的影響，反饋的幅頻相頻圖如圖5所示。設(shè)電阻R9開路狀態(tài)，重新測(cè)試，測(cè)得無反饋時(shí)的幅頻相頻特性仿真結(jié)果如圖6所示。比較可以看出，有負(fù)反饋時(shí)放大倍數(shù)降低了，但頻帶得到了擴(kuò)展。

圖5 反饋的幅頻相頻圖

在實(shí)際電路中一般都是引入負(fù)反饋，犧牲放大倍數(shù)換取性能的穩(wěn)定，負(fù)反饋是改善放大電路性能的重要技術(shù)措施，廣泛應(yīng)用于放大電路和反饋控制系統(tǒng)之中。

圖6 不加入反饋的幅頻相頻圖

3 結(jié) 語

負(fù)反饋的多級(jí)放大電路是模擬電路中比較經(jīng)典的電路，借助Multisim 10仿真平臺(tái)，分析電路靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化以及加入負(fù)反饋后對(duì)電路放大倍數(shù)的影響，說明負(fù)反饋電路能穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，放大倍數(shù)降低了， 但頻帶得到了擴(kuò)展，在實(shí)際設(shè)計(jì)電路時(shí)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建兵，周長林.EDA技術(shù)基礎(chǔ)教程?Multisim與 Protel的應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[2] 王廷才，陳昊.電工電子技術(shù)Multisim 10 仿真實(shí)驗(yàn)[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3] 付揚(yáng).Multisim仿真在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（4）：120?122.

[4] .仿真教學(xué)在高職業(yè)教育中應(yīng)用研究[D].山東：山東師范大學(xué)，2008.

篇4

反饋放大器是由基本放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)、取樣電路和混合電路組成。所以反饋放大器是由取樣電路和混合電路這兩個(gè)部分組成。

反饋放大器，把輸出信號(hào)的一部或全部送回輸入端，以改變放大性能的放大電路。由輸出端送回輸入端的信號(hào)稱為反饋信號(hào)。反饋信號(hào)在輸入端與外加信號(hào)相加（或相減）組成放大器的凈輸入。當(dāng)反饋信號(hào)使凈輸入增強(qiáng)從而使放大器增益提高時(shí)，稱為正反饋。當(dāng)反饋信號(hào)使凈輸入減弱從而使增益下降時(shí)，稱為負(fù)反饋。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇5

關(guān)鍵詞 反饋判別；基爾霍夫定律；正反饋；負(fù)反饋

中圖分類號(hào)：TN721.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2014）18-0148-03

Discrimination Method of Positive and Negative Feedback based on Kirchhoff’s Law//DENG Wenjian， LI Jiyu， PENG Xiaodong

Abstract Distinguishing positive and negative feedback is difficult in teaching analog electronic technology. In this paper， according to the definition of the feedback， using Kirchhoff’s Law to determine the circuit of the input signal， the net input signal and the feedback signal， is conducive to the discrimination of positive and negative feedback. It expounds how to understand the net input signal of amplifier circuits.

Key words feedback discrimination； kirchhoff’s law； positive feedback； negative feedback

電子電路中的反饋是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)中的一個(gè)重要內(nèi)容，在晶體管構(gòu)成的分壓式偏置放大電路、集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的運(yùn)算電路和滯回比較器等電路中都有反饋。反饋分為正反饋和負(fù)反饋：若引回的反饋信號(hào)與輸入信號(hào)比較使凈輸入信號(hào)減小、因而輸出信號(hào)也減小的，則稱這種反饋為負(fù)反饋；若反饋信號(hào)使凈輸入信號(hào)增大、因而輸出信號(hào)也增大的，則稱這種反饋為正反饋[1]。這里的信號(hào)既可表示電壓，也可以表示電流。在一個(gè)含有反饋的電路中，判別各信號(hào)是電壓還是電流以及找出反饋信號(hào)都是難點(diǎn)。

1 由基爾霍夫定律得出反饋表達(dá)式對(duì)應(yīng)的電路圖

由負(fù)反饋的概念可以得到定義式xd=xi-xf，正反饋為xd=xi+xf，其中xd為凈輸入信號(hào)，xi為輸入信號(hào)，xf為反饋信號(hào)。如果x為電壓信號(hào)，根據(jù)基爾霍夫定律[2]，定義式為KVL（基爾霍夫電壓定律）方程，對(duì)應(yīng)的電路圖如圖1所示，圖中方框表示二端網(wǎng)絡(luò)。若x為電流信號(hào)，則定義式為KCL（基爾霍夫電流定律）方程，對(duì)應(yīng)的電路圖如圖2所示。

從圖1中可以看出，不論是正反饋電路和還是負(fù)反饋電路，凈輸入電壓ud的正極都是和輸入電壓ui的正極同電位，反饋電壓uf的兩個(gè)端子在ud的負(fù)極和ui的負(fù)極之間。反饋電壓uf的參考方向區(qū)分了正負(fù)反饋的類型，可以通過瞬時(shí)極性法判別[1]。

由圖2可知，不管電路是正反饋還是負(fù)反饋，輸入電流ii的方向都是流入結(jié)點(diǎn)A，凈輸入電流id的方向都是流出結(jié)點(diǎn)A。反饋電流if經(jīng)過結(jié)點(diǎn)A，其參考方向因正、負(fù)反饋的類型的不同而相反。

2 運(yùn)算放大器的電子電路的正、負(fù)反饋判別

圖3所示為滯回比較器的基本電路，ui為輸入電壓，由圖1知凈輸入電壓ud的參考正極是由ui的正極同電位決定的。圖3中電阻R1上的電壓可以忽略，所以u(píng)d的參考正極在運(yùn)算放大器的反向輸入端，ud的參考負(fù)極在運(yùn)算放大器的同向輸入端。反饋電壓uf在ui的負(fù)極和ud的負(fù)極之間，正好是電阻R2上的電壓。由瞬時(shí)極性法，設(shè)ui為正，則輸出電壓uo為負(fù)。從而反饋電壓uf的左端電位為地，右端電位為負(fù)，故參考方向?yàn)樽笳邑?fù)。由圖3參考方向可得ud=ui+uf，為正反饋。一般輸入電壓ui的負(fù)極為地，故反饋電壓uf在ud的負(fù)極性端和地端之間，參考方向通過瞬時(shí)極性法判別。

圖4為反向輸入比例運(yùn)算電路，若套用圖1中的電壓，則反饋電壓uf只能為電阻R2上的電壓。顯然R2上的電壓與輸出電壓uo毫無關(guān)系，不能作為反饋信號(hào)。故輸入信號(hào)、凈輸入信號(hào)、反饋信號(hào)只能為電流，這樣需要找出滿足反饋定義的KCL方程。

如何理解運(yùn)算放大器的凈輸入信號(hào)？運(yùn)算放大器是一種基本放大電路，工作在線性區(qū)時(shí)，輸出電壓uo=Auo（u+-u-）。其中，Auo為運(yùn)算放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)，u+為同相輸入端和地之間的電壓，u-為反相輸入端和地之間的電壓。同相輸入端和反相輸入端之間的電壓ud=u+-u-。ud正比于uo，運(yùn)算放大器的ud可以放大變成uo，故ud可以作為運(yùn)算放大器的凈輸入信號(hào)。由圖5運(yùn)算放大器的電路模型[3]可知id=（u+-u-）/rid，其中rid為差模輸入電阻。從而uo=Auo?rid?id。此式表明id正比于uo，所以id也可以作為運(yùn)算放大器的凈輸入信號(hào)。

由以上分析可知，圖4電路中反饋定義式中的各信號(hào)為電流，設(shè)R1上的電流為輸入電流ii，運(yùn)算放大器的反向輸入端上的電流為凈輸入電流id，反饋電阻RF上的電流為反饋電流if。這三個(gè)電流相交于一個(gè)結(jié)點(diǎn)反向輸入端。對(duì)比圖2可以知輸入電流ii流入結(jié)點(diǎn)，凈輸入電流id流出結(jié)點(diǎn)。通過瞬時(shí)極性法可知，電阻RF的電壓瞬時(shí)極性左正右負(fù)，所以反饋電流if的方向?yàn)閺姆聪蜉斎攵私Y(jié)點(diǎn)流向輸出端，如圖6所示，從而可得id=ii-if，圖4電路為負(fù)反饋。

3 分立元件的電子電路的正、負(fù)反饋判別

晶體管是分立元件構(gòu)成放大電路的重要元件。如何理解晶體管構(gòu)成的放大電路的凈輸入信號(hào)？晶體管是電流放大器件，ic=βib，其中ic為集電極電流，ib為基極電流，β為晶體管的電流放大倍數(shù)。此式可以看出ic放大了ib，故ib可以作為晶體管放大電路的凈輸入信號(hào)。由晶體管的輸入特性曲線可知，晶體管基極和發(fā)射極間的電壓ube和基極電流ib是同方向變化的。特別是晶體管在小信號(hào)情況下工作時(shí)，有ube≈rbe?ib，這里rbe是晶體的輸入電阻。所以ic=βib≈βube/rbe。此式可知ube與ic近似成正比變化，ube也可以作為晶體管放大電路的凈輸入信號(hào)。

圖7是發(fā)射極電阻無旁路電容的分壓式偏置放大電路。根據(jù)圖1可得，凈輸入電壓ube的參考方向正極和輸入電壓ui的正極同電位，反饋電壓uf在輸入電壓ui的負(fù)極和凈輸入電壓ube的負(fù)極之間，此電壓正好是電阻RE上的電壓。為了便于理解用瞬時(shí)極性法確定反饋電壓uf的參考方向，一般畫出圖7對(duì)應(yīng)的交流通路，如圖8所示，其中RB=RB1//RB2，RL′=RC//RL。若基極電位為正時(shí)，由共射極放大電路電壓放大倍數(shù)為負(fù)、共集電極放大電路電壓放大倍數(shù)為正，則可以分別得出集電極電位為負(fù)、發(fā)射極電位為正。在圖8中發(fā)射極電位為正，大于電阻RE另一端的電位地，從而得出反饋電壓uf的參考電位為上正下負(fù)。所以u(píng)be=ui-uf，圖7電路為負(fù)反饋。

4 結(jié)論

本文介紹了利用基爾霍夫電壓定律和電流定律畫出對(duì)應(yīng)的電路圖，確定了輸入信號(hào)和凈輸入信號(hào)的參考方向、反饋信號(hào)所在位置，再根據(jù)瞬時(shí)極性法確定反饋信號(hào)的參考方向，從而判別放大電路的正、負(fù)反饋。此方法確定了輸入信號(hào)和凈輸入信號(hào)，有助于用定義判別串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋；確定了反饋信號(hào)，有助于利用定義判別電壓反饋（反饋信號(hào)取自輸出電壓的反饋）和電流反饋（反饋信號(hào)取自輸出電流的反饋）。本文介紹的方法便于理解正負(fù)反饋的概念，既適用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的放大電路，也適用晶體管構(gòu)成的放大電路。

參考文獻(xiàn)

[1]秦曾煌.電工學(xué)（下冊(cè)）：電子技術(shù)[M].7版.北京：高等教育出版社，2009：131-132.

[2]邱關(guān)源.電路[M].5版.北京：高等教育出版社，2006：

篇6

關(guān)鍵字： 阻容耦合； LabVIEW； 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

中圖分類號(hào)： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）12?0145?03

0 引 言

在大學(xué)電子類相關(guān)專業(yè)中，模擬電路是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，傳統(tǒng)的模擬電路教學(xué)中，教師由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，大多只注重理論知識(shí)的教授，對(duì)電路中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只做簡單的描述，這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)效果的下降，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加大了這門課的學(xué)習(xí)難度。

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)典型阻容耦合共發(fā)射極放大電路，并在這個(gè)電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，可以作為教學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)的一個(gè)探索。在阻容耦合共發(fā)射極電路中對(duì)電阻、電壓和信號(hào)的頻率、幅度設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)就可以知道靜態(tài)工作點(diǎn)和輸出的波形，在電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路中[2]，設(shè)置電路中的電阻的阻值便可以知道電路中開環(huán)時(shí)的輸入電阻、輸出電阻、放大倍數(shù)和閉環(huán)時(shí)的輸入電阻、輸出電阻及放大倍數(shù)。

1 LabVIEW介紹

虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的儀器[3]，計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是儀器今后的發(fā)展方向，籠統(tǒng)的說這種密切結(jié)合有幾種方式，其中一種是是將儀器裝入計(jì)算機(jī)中，以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器的功能，這就是虛擬儀器。

虛擬儀器的的概念首先由美國國家儀器公司于20世紀(jì)80年代中期提出來的，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)也得到了很快發(fā)展，LabVIEW是美國國家儀器有限公司最核心的產(chǎn)品，LabVIEW可以運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域如測(cè)試測(cè)量、控制、仿真、兒童教育、快速開發(fā)、快平臺(tái)等[4]，其中仿真這塊發(fā)展迅速[5?6]，國內(nèi)外技術(shù)人員研究LabVIEW應(yīng)用仿真這塊的成果是十分巨大的[7?8]。

2 典型阻容耦合共發(fā)射極電路靜態(tài)工作點(diǎn)仿真及計(jì)算

在模擬電路中，晶體管單管放大電路有3種基本接法，在模擬電路教學(xué)中，接觸較多的是共發(fā)射極單管放大電路，在共發(fā)射極電路中，常見的有直接耦合和阻容耦合方式，本文研究的是典型阻容耦合電路。在模擬電路的教學(xué)中有關(guān)于放大電路的問題，需要知道放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，以便知道放大電路處于什么樣的工作狀態(tài)，輸出信號(hào)是怎樣的。本文用LabVIEW軟件來實(shí)現(xiàn)典型阻容耦合電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算和信號(hào)經(jīng)過電路后的波形。在前面板上設(shè)置電路中的電阻的阻值，輸入信號(hào)的頻率和幅度，電壓源的電壓，三極管的放大倍數(shù)，三極管一些內(nèi)部參數(shù)，便可得到靜態(tài)工作點(diǎn)和輸出波形。輸入和輸出的關(guān)系可以在程序框圖構(gòu)建出來。

2.1 信號(hào)放大

輸出的結(jié)果是數(shù)字加上相應(yīng)的單位，即電阻加上單位kΩ，電壓加上單位V，電流加上單位A，便是對(duì)應(yīng)的結(jié)果。從理論上分析的結(jié)果和顯示的結(jié)果比較可知，理論的結(jié)果和仿真的結(jié)果是十分的吻合的。

2.2 信號(hào)的失真

由模擬電路知識(shí)可知，當(dāng)電路中的參數(shù)設(shè)置不合理時(shí)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)輸出的失真，信號(hào)失真可以分為飽和失真和截止失真，靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生飽和失真，設(shè)置過低時(shí)會(huì)產(chǎn)生截止失真。

3 負(fù)反饋仿真

4 結(jié) 語

本文簡要介紹了用LabVIEW軟件來仿真模擬電路中的典型放大電路及其為基礎(chǔ)的負(fù)反饋電路。通過使用LabVIEW構(gòu)建的虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以直觀地觀察電路中的現(xiàn)象，與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱相比，成本低廉，制作簡單，可以通過圖形編程的方式，可高效、直觀地仿真出結(jié)果。該平臺(tái)有益于充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造思維，可以更好地為教學(xué)服務(wù)，有利于新知識(shí)的掌握和教學(xué)效果的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].3版.北京：高等教育出版社，2001.

[2] 牛燕煒.基于Multisim 7的負(fù)反饋放大電路的研究[J].電子工程師，2007，33（6）：44?47.

[3] 陳錫輝，張銀鴻.LabVIEW 8.20程序設(shè)計(jì)從入門到精通[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[4] 譚煌，劉毅.基于虛擬儀器的電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[J].傳感器與儀器儀表，2008，24（8）：118?119.

[5] 許力，張波，陶微微.基于LabVIEW的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011，14（4）：7?9.

[6] 嚴(yán)浩.基于LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器在教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2007.

篇7

Abstract： There are four topological structures in the negative feedback circuit based on op amp： amplifying circuit with negative feedback of voltage series， amplifying circuit with negative feedback of voltage shunt， amplifying circuit with negative feedback of current series and amplifying circuit with negative feedback of current shunt. This paper discusses the principle of four topological structures in depth.

關(guān)鍵詞： 運(yùn)放；負(fù)反饋；放大電路

Key words： op amp；negative feedback；amplifying circuit

中圖分類號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）21-0221-02

0 引言

如圖1所示，一般運(yùn)放具有兩個(gè)輸入端口Vin+和Vin-，以及一個(gè)輸出Vout，另外電源一般采用雙極性電源供電。在運(yùn)放開環(huán)的時(shí)候，運(yùn)放作為比較器，將Vin+與Vin-兩個(gè)輸入端口的壓差放大，理想狀態(tài)下是放大到無窮。實(shí)際上會(huì)受到運(yùn)放供電電壓的制約，使得VS-？燮Vout？燮VS+。因此在開環(huán)的時(shí)候如果輸入的兩個(gè)端口（Vin+）≠（Vin-）那么Vout只能輸出VS+或者VS-。這就是運(yùn)放構(gòu)成的比較器。

1 第一種，電壓并聯(lián)負(fù)反饋

由運(yùn)放知識(shí)可以知道運(yùn)放的Vin+和Vin-趨于相當(dāng)?shù)碾妱?shì)。也就是圖2（a）中Vin-=0。另外Vin-與Vin+端口并不吸收電流，也就是這兩個(gè)輸入點(diǎn)只存在電壓信號(hào)不存在電流信號(hào)，另外對(duì)地電阻無窮大。因此可以把圖2（a）等效為圖2（b）。

注意到Rin與Rf之間的接地為等效接地，實(shí)際上只是個(gè)電勢(shì)參考點(diǎn)而已，所以電流并不從此流入大地，以圖2（b）中三角箭頭的參考方向?yàn)檎较?，則有：

（Vin-0）：Rin=（0-Vout）：Rf。

即：Vout=-（Rf/Rin）*Vin （1）

解析：該方程有一個(gè)重要特點(diǎn)就是，該方程為一元一次線性方程，Vin為變量，Vout為因變量，運(yùn)放的存在就是使得輸出能跟隨輸入的變化使得該方程成立。

2 第二種，電壓串聯(lián)負(fù)反饋

該電路滿足關(guān)系：

Vout=（（R2/R1）+1）*Vin （2）

由于虛短虛斷的概念我們可以認(rèn)為：Vin+與Vin-之間有著無窮大的電阻連接，另外作為負(fù)反饋電路，Vout的存在只有一個(gè)目的，就是為了達(dá)到Vin+==Vin-，另外使得變量Vin和Vout符合上述等式。

對(duì)上述電路進(jìn)行去運(yùn)放等效處理得圖3（b）。

圖3（b）中R1和R2之間節(jié)點(diǎn)電壓等于Vin，該圖Vin控制著輸出Vout，使得輸出滿足方程：Vin=Vout*R1/（R1+R2）。即滿足該等效電路的伏安特性。

負(fù)反饋平衡的本質(zhì)就是：每當(dāng)輸出要增大的時(shí)候都可以通過該分壓電路把變化信息傳遞給Vin-，使得Vin+與Vin-始終接近無窮小。這也是負(fù)反饋的本質(zhì)，就是不管電路參數(shù)如何變動(dòng)都可以通過Vin-把輸出Vout的一部分送給輸入，使得（Vin+）-（Vin-）始終向0靠近。如果難以理解就看成上面的等效電路就行了，Vout跟隨Vin變化，以保證串聯(lián)電阻的伏安特性。另外要明確，Vin只相當(dāng)于電壓參考點(diǎn)，實(shí)際上不給電路提供任何電流，電流始終有受控的Vout提供。

3 第三種，電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路

從圖4中我們可以看出端口1和端口2電壓相等，另外示波器中也展示出RF上電壓（等于端口2）與輸入電壓一致（波形一致）。因?yàn)镽F電阻為固定電阻，則可知RF上的電壓始終等于輸入Vin。RF上電流也就始終等于Vin/RF。這實(shí)際上是把負(fù)載RL作為輸出Vout負(fù)載的一部分，另外把Vout的一部分通過分壓的形式反饋給了Vin-。

由伏安特性可知：

I（RL）=I（RF）=Vout：（RL+RF）=Vin：RF （3）

可知該電路RL上電流的大小與Vin和RF有關(guān)，與RL無關(guān)。該電路的重要作用是可以通過Vin輸入控制輸出Vout變化，使得負(fù)載RL上始終有電流大小為Vin：RF流過。如果RF和Vin固定，無論負(fù)載如何變化，都能獲取恒定電流。

4 第四種，電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路

如圖5所示，從端口2輸入電流源信號(hào)，這里電流幅值為1mA，則從等效圖上可知電流從RF流入，也就是RF上電流就是1mA幅值，由等效電路圖的伏安特性可知，R1上也有同樣大的電流流過，那么RL就有2mA幅值的電流流過，因此如圖中示波器波形所示。根據(jù)伏安特性可知有以下關(guān)系成立：

I（in）*RF=Vou*■ （4）

I（RL）=I（in）*1+■ （5）

由電流等式可知流過RL的電流與RL大小無關(guān)，只與RF和R1相關(guān)，且由于電阻值不可為負(fù)，故該電路負(fù)載電流始終不小于輸入電流I（in）。

5 結(jié)束語

運(yùn)放負(fù)反饋電路的分析方法是：根據(jù)運(yùn)放的基本特點(diǎn)，把運(yùn)放消失掉，只保留最簡電路圖，將電感，電容看做可變電阻（針對(duì)不同頻率的信號(hào)電阻不同）分析，最后電路只剩下符合伏安特性的電阻電路方便了定性分析。

反饋電路類型的判別方法：

反饋電路直接從輸出Vout端引出，則是電壓反饋。

從負(fù)載RL靠近地端（一般還有一個(gè)定值電阻與RL相連，該定值電阻另一端是接地的）引出，則是電流反饋。

或者這么理解，對(duì)輸出端（負(fù)載兩端）短路，反饋量為0，則為電壓反饋，若不為零是電流反饋。

輸入信號(hào)和反饋信號(hào)分別加到兩個(gè)輸入端是串聯(lián)反饋，加到了同一個(gè)輸入端是并聯(lián)反饋（因?yàn)檫\(yùn)放有兩個(gè)輸入端分別叫Vin+和Vin-）。

反饋信號(hào)使得凈輸入的信號(hào)減小的就是負(fù)反饋。凈輸入=（Vin+）-（Vin-）。

參考文獻(xiàn)：

[1]德州儀器，信號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)1：最基本的構(gòu)建塊——運(yùn)算放大器.

篇8

LNK500的工作原理一般包含有電源啟動(dòng)、恒定電流工作、穩(wěn)壓工作、自動(dòng)重啟工作、選擇次級(jí)反饋等基本流程?，F(xiàn)本文主要對(duì)其工作原理進(jìn)行一一分析。

1.1電源啟動(dòng)當(dāng)該電源開關(guān)器件在電路中連通后，就會(huì)有輸入電壓通過該電源開關(guān)器件。為了滿足控制極內(nèi)部連接高壓電流源的充電需要，控制極的相應(yīng)電容就會(huì)將漏極與控制極內(nèi)部高壓電流源連接[3]。而對(duì)于源極來說，高壓電流源的限制電壓為5.6v，一旦控制極的電壓達(dá)到這個(gè)數(shù)值，高壓電流源就會(huì)被關(guān)斷，同時(shí)激活內(nèi)部的高壓電路，推動(dòng)內(nèi)部MOSEFT工作。而為了彌補(bǔ)內(nèi)部芯片的損耗，就會(huì)調(diào)用儲(chǔ)存在相應(yīng)電容中的電荷。

1.2恒定電流工作電源開關(guān)工作后會(huì)輸出電壓，并在電壓器與電壓輸出間產(chǎn)生了相應(yīng)的初級(jí)線圈。另外，也加大了通過初級(jí)線圈的反饋控制電流。當(dāng)輸出電壓與輸入電壓相等時(shí),內(nèi)部電流就會(huì)限制輸出電壓的增加[4]。相反，如果輸出電壓增高，為了保證輸出電流時(shí)的恒定功率，就會(huì)用內(nèi)部的電流來限制輸出電壓。

1.3穩(wěn)壓工作當(dāng)輸入電壓超過輸出電壓后，器件內(nèi)部的占空比也會(huì)相應(yīng)的減少。而電源所輸入的電壓決定了輸入電壓的取值，依據(jù)LinkSwItch內(nèi)部的峰值電流實(shí)現(xiàn)對(duì)占空比的控制，并將占空比控制在內(nèi)部電流的限制值內(nèi)，此時(shí)恒壓工作取代恒流工作。相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，在電源開關(guān)的典型設(shè)計(jì)中，在對(duì)輸入進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往將占空比30%處設(shè)計(jì)為最小電壓的轉(zhuǎn)換值。本設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行輸入設(shè)計(jì)時(shí)，主要將占空比設(shè)置在40%左右，減輕了開關(guān)的負(fù)重，并為減少能量的消耗提供了可能。

1.4自動(dòng)重啟工作自動(dòng)重啟的設(shè)計(jì)是為了防止電路處于開路或短路狀態(tài)時(shí)，控制極處流入過量的外部電流，進(jìn)而引起相應(yīng)電容產(chǎn)生放電。在對(duì)自動(dòng)重啟工作進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)主要將電容放電的值控制在4.7V，一旦電容放電達(dá)到這個(gè)數(shù)字，就會(huì)激活自動(dòng)重啟裝置，及時(shí)關(guān)閉MOSEFT管，將控制電路的電流控制在低電流備用狀態(tài)當(dāng)中。此時(shí)，LinkSwItch依然能夠提供電源，且提供的電源能夠被儲(chǔ)存，并正常應(yīng)用到電源正常工作狀態(tài)中。

1.5選擇次級(jí)反饋新型LNK500開關(guān)電源器件主要運(yùn)用光耦反饋來改進(jìn)和調(diào)整輸出電壓。電路中的成分會(huì)受到加入的電壓的影響，電壓反饋信號(hào)主要依靠VR1和U1LED提供。VR1的使用主要是依靠TL431，并將輸出電壓的容許偏差控制在5%左右。另外R4的出現(xiàn)提供了VR1所需要的偏壓。VR1的電壓與Y1LED所降下的電壓之間的值約等于調(diào)節(jié)的輸出電壓。在對(duì)U1/LED峰值電流進(jìn)行限制時(shí)主要用R5的低值電阻，并輸出U1/LED的紋波。圖2為是簡單電阻分割器的反饋構(gòu)造。有R1、R3、D1、R2、C1、C2調(diào)整，對(duì)線圈的電壓信號(hào)起到濾除和平滑的作用。在R1處通過的直流電流能夠被光耦進(jìn)行有效的調(diào)整，同時(shí)，通過LinkSwitch控制極的反饋電流也能夠被很好的接收。如果該電阻分割器處于恒流工作狀態(tài)時(shí)，電壓反饋電壓的閾值會(huì)高于輸出電壓的值。而此時(shí)，輸出電壓的值有U1和VR1共同定義，光耦不能對(duì)其起到作用。一旦出現(xiàn)這種狀況，LNK500的內(nèi)部電流限制會(huì)調(diào)整到提供一個(gè)近似恒流輸出的特性。但是，當(dāng)電壓反饋電壓的閾值符合輸出電壓的值時(shí)，光耦就會(huì)發(fā)揮其作用。U1晶體管內(nèi)電流就會(huì)受到輸出電壓的影響，若輸出電壓增加，U1晶體管內(nèi)的電流也會(huì)增加，而通過R1的反饋電壓也會(huì)相應(yīng)的增加。

2、LNK500開關(guān)電源電路的設(shè)計(jì)

LNK500開關(guān)電源器件的設(shè)計(jì)者是美國Powerint公司。在對(duì)其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們要充分的分析該器件的特性，設(shè)計(jì)出多路輸出的開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)。在對(duì)該器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，可從以下七個(gè)方面入手，依次是輸入電路、濾波整流電路、變壓器、LNK500開關(guān)電源器件、光耦反饋、主輸出、輔助輸出。其理論模型圖構(gòu)建如圖3所示。

3、結(jié)束語

篇9

關(guān)鍵詞：火焰探測(cè)傳感器；PWM波；信號(hào)調(diào)理

0引言

離子火焰探測(cè)器檢測(cè)性能可靠，僅對(duì)火焰敏感，對(duì)高溫?zé)o反應(yīng)，具有強(qiáng)抗干擾能力。燃燒是一種十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，燃燒反應(yīng)過程中存在離子反應(yīng)，由于火焰中存在正負(fù)離子，電場(chǎng)施加于火焰時(shí)，外電路即可產(chǎn)生微弱的電流，離子火焰探測(cè)器就是通過對(duì)火焰施加電場(chǎng)而產(chǎn)生微弱電流，并利用燃燒的電離作用進(jìn)行檢測(cè)，傳感器電路中電離電流（直流）≯25uA；當(dāng)檢測(cè)到火焰時(shí)傳感器在激勵(lì)的作用下會(huì)反饋直流電流，電流值≯100uA。

1火焰探測(cè)傳感器工作原理設(shè)計(jì)

火焰探測(cè)傳感器信號(hào)調(diào)理電路的目的是提供火焰探測(cè)傳感器工作的激勵(lì)信號(hào)以及通過檢測(cè)火焰探測(cè)傳感器反饋電流信號(hào)判斷是否存在火焰。

2電路設(shè)計(jì)

2.1電路工作原理

框圖調(diào)理電路設(shè)計(jì)主要由五部分組成，包括：PWM輸出使能控制電路、PWM輸出電路、傳感器激勵(lì)信號(hào)輸出電路、傳感器反饋電流檢測(cè)電路、EMI防護(hù)及過流保護(hù)電路。

2.2電路工作原理

2.2.1PWM輸出電路工作原理

PWM輸出電路通過脈寬調(diào)制電路輸出3200Hz的兩路互補(bǔ)方波信號(hào)，通過查閱SG1525手冊(cè)，可知輸出PWM控制頻率是器件Rt、Ct與Rd共同決定，選擇Rt=2.7k、Rd=10、Ct=0.1uF。需要輸出3200±200Hz的方波信號(hào)，通過可知，當(dāng)Ct=0.1uF，Rt=2.7k時(shí)，充電時(shí)間tc約為300us；當(dāng)Ct=0.1uF，Rd=10時(shí)，放電時(shí)間td約為12.5us；按公式（1）可計(jì)算得輸出信號(hào)頻率。考慮誤差，充放電時(shí)間若按±10us的誤差進(jìn)行考慮，則頻率在3101Hz~3305Hz之間，滿足3200±200Hz的要求范圍。

2.2.2激勵(lì)信號(hào)輸出電路

PWM1、PWM2為脈寬調(diào)制芯片輸出的兩路互補(bǔ)PWM控制芯片，分別控制V2、V3的通斷。當(dāng)基準(zhǔn)電壓U1為11.5V時(shí)，PWM1、PWM2為脈寬調(diào)制芯片D1輸出的兩路互補(bǔ)PWM控制芯片，分別控制V3、V4的通斷。當(dāng)V3導(dǎo)通時(shí)，電流流向如中實(shí)線箭頭所示；當(dāng)V4導(dǎo)通時(shí)，電流流向如中虛線箭頭所示，經(jīng)過變壓器T1后輸出110Vrms/3200Hz的交流信號(hào)。

3結(jié)語

本文介紹了一種實(shí)現(xiàn)了一種離子火焰探測(cè)器的激勵(lì)輸出與調(diào)理采集電路，能夠?qū)崿F(xiàn)有效濾波發(fā)動(dòng)機(jī)火探信號(hào)中的復(fù)雜干擾信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室火焰狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜潔,李秋紅,張高錢.航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其傳感器故障診斷[J].航空動(dòng)力學(xué)報(bào),2015,30(6):1529-1536.

[2]任駿原.基于數(shù)據(jù)選擇器和D觸發(fā)器的多輸入時(shí)序電路設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2010,33(12):10-12.

篇10

關(guān)鍵詞：汽油發(fā)電機(jī)；逆變器；IGBT驅(qū)動(dòng)

中圖分類號(hào)：TM464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）09-0046-01

1 逆變器的發(fā)展技術(shù)概況

汽油發(fā)電機(jī)逆變器作為逆變電源的一種，其發(fā)展與逆變電源相同。逆變電源出現(xiàn)于電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的20世紀(jì)60年代，逆變器的發(fā)展和電力電子器件的發(fā)展是相輔相成的。最開始的逆變器是應(yīng)用晶閘管（SCR）作為逆變器的開關(guān)元件，稱為可控硅逆變電源。因?yàn)榫чl管沒有自關(guān)斷能力，所以必須使用換流電路的方式來關(guān)斷閘管，這種方式限制了逆變器的進(jìn)一步發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，有自關(guān)斷能力的電力電子器件脫穎而出，后來出現(xiàn)了電力晶體管（GTR），可關(guān)斷晶閘管（GTO）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、絕緣柵極型晶體管（IGBT）等等。

2 逆變器整體設(shè)計(jì)方案初步分析

汽油發(fā)電機(jī)常被作為移動(dòng)式的獨(dú)立電源硎褂茫主要由汽油機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)和控制器組成。本設(shè)計(jì)中用的電源是汽油機(jī)發(fā)出的三相交流電整流后經(jīng)過降壓環(huán)節(jié)（降壓變換器）得到的350V左右的直流電，通過逆變環(huán)節(jié)和LC濾波器變換成220V/50Hz的交流電供負(fù)載使用。進(jìn)過初步分析汽油發(fā)電機(jī)逆變器的主電路包括[1]：

（1）電源電路：用于產(chǎn)生電壓穩(wěn)定的直流電源，給其他電路供電。（2）控制電路：用于產(chǎn)生SPWM信號(hào)、處理反饋信號(hào)并發(fā)送逆變器的狀態(tài)信息。（3）驅(qū)動(dòng)電路：用于將邏輯電壓的SPWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制開關(guān)器件通斷的驅(qū)動(dòng)電壓。（4）反饋信號(hào)處理電路：用于處理逆變器的電壓、電流、頻率等反饋信號(hào)。（5）顯示電路：用于逆變器的電壓、電流、頻率等信息的輸出。（6）濾波電路：用于將逆變器產(chǎn)生的高頻率的SPWM波變?yōu)榭晒┴?fù)載使用的正弦交流電。

3 硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 逆變主電路設(shè)計(jì)

汽油發(fā)電機(jī)輸出的三相交流電經(jīng)三相整流橋整流為直流電，把直流母線電壓引入后先用一個(gè)大電容濾波，消除直流側(cè)電壓的脈動(dòng)，再加至由MOSFET構(gòu)成的H橋式逆變電路，該直流高壓經(jīng)逆變電路逆變?yōu)槊}寬按正弦波規(guī)律變化的高頻脈沖波，再由輸出濾波器濾掉高頻諧波，得到正弦波提供給負(fù)載。SPWM脈沖波由主控制電路產(chǎn)生并根據(jù)輸出反饋電壓和反饋電流來改變脈沖波的寬度，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定。

3.2 控制電路設(shè)計(jì)

EG8010芯片的工作模式分為單極性調(diào)制方式和雙極性調(diào)制方式，在全橋逆變電路中，單極性制時(shí)僅兩個(gè)橋臂（受EG8010引腳SPWMOUT3，SPWMOUT4控制）做SPWM調(diào)制輸出，另兩個(gè)橋臂（受EG8010引腳SPWMOUT1，SPWMOUT2控制）做基波輸出，應(yīng)用時(shí)濾波電感需要接在SPWM調(diào)制橋臂輸出端，電壓取樣反饋電路同樣需要接在SPWM調(diào)制橋臂電感的輸出端。雙極性調(diào)制時(shí)左右橋臂同時(shí)做SPWM調(diào)制輸出，應(yīng)用時(shí)使用兩路電感濾波特性將會(huì)更好，電壓取樣反饋電路需要兩路分壓網(wǎng)絡(luò)做差分反饋處理[2]。單極性調(diào)制模式時(shí)，EG8010芯片的電壓反饋處理是通過引腳（13）VFB測(cè)量逆變器輸出的交流電壓，F(xiàn)RQADJ/VFB2引腳（引腳16）僅為調(diào)頻模式下的調(diào)節(jié)頻率功能，電壓采樣反饋部分，測(cè)量反饋的峰值電壓和內(nèi)部基準(zhǔn)正弦波峰值電壓3V進(jìn)行誤差計(jì)算，對(duì)輸出電壓值作出相應(yīng)調(diào)整，當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，該引腳電壓也隨之升高，經(jīng)內(nèi)部電路誤差值計(jì)算后調(diào)整幅度因子乘法器系數(shù)，實(shí)現(xiàn)降低輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓過程，反之，當(dāng)該引腳的電壓減低時(shí)，芯片會(huì)作出升高輸出電壓的反應(yīng)。

3.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)電路邏輯輸入部分VCC使用5V電源，功率管門極驅(qū)動(dòng)電源使用12V，自舉電容C5、C10選擇10uF的電解電容，濾波電容C6、C11也選用10uF的電解電容。D3和D4選用1N4148高速二極管。SPWM2H、SPWM2L、SPWM1H、SPWM1L來自EG8010芯片的輸出。封鎖信號(hào)SD接到了過流保護(hù)的輸出端，當(dāng)主電路發(fā)生過流情況時(shí)，SD變?yōu)楦唠娖剑斎胄盘?hào)被封鎖，及時(shí)保護(hù)主電路。VS1、VS2分別接到全橋逆變的左右兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)。2HO和1HO聯(lián)接到上橋臂的柵極，2LO和1LO聯(lián)接到下橋臂的柵極。

3.4 印制電路板設(shè)計(jì)

印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，簡稱印制板，英文簡稱PCB或PWB，它以絕緣板為基材，切成一定尺寸，其上至少附有一個(gè)導(dǎo)電圖形，并布有孔（如元件孔、緊固孔、金屬化孔等），用來代替以往裝置電子元器件的底盤，并實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的相互連接。由于這種板是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。印制電路板是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體。

參考文獻(xiàn)