反馈电路范文
时间：2023-03-10 07:24:37
反馈电路范文第1篇
关键词:反馈电路;反馈类型;判别
中图分类号:TN709文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)02-466-02
Distinguishing Feedback Electric Circuits
HE Xiao-hong
(School of Electronics and Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230601, China)
Abstract: Feedback is wide applied in electric circuits. Distinguishing type of feedback is important precondition of analysis electric circuit. To analyze type of feedback though instances, Methods of distinguishing feedback electric circuit were summarized, it will be helpful for beginner.
Key words: feed electric circuit; type of feedback; distinguishing
对反馈电路部分知识的学习,是学生普遍反应的一个难点。在理解基本概念的同时,抓住反馈电路的结构特点,观察反馈网络的输入端、输出端的连接关系,是正确判断放大电路中的反馈组态和反馈极性的比较直观、简单、快速的判别方法。本文结合实例对分立元件电路和集成运放电路,单级和多级放大电路的反馈类型和极性的判别进行了分析。
1 反馈的基本概念
1.1 反馈的概念
若将电路中输出信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回(反馈)到放大电路的输入端或输入回路去影响输入电量(电压或电流),这种反向传递信号的过程就称为反馈。用框图表示如下:其中i称为输入信号,d称为净输入信号,0为输出信号,f表示反馈信号。
1.2 反馈的分类
1)按反馈信号对净输入信号的影响分:正反馈和负反馈;2)按反馈信号本身的交、直流性质分:直流反馈和交流反馈;3)按反馈信号在放大电路输出端采样方式分:电压反馈和电流反馈;4)按反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式分:串联反馈和并联反馈。
2 反馈类型的判别
2.1 有反馈、无反馈的判别
分析反馈电路时,首先要根据在输入和输出回路间是否有相互联系的元件,并且影响放大电路的净输入,来判断电路中是否存在反馈。
如图2(a)所示,虽然存在输出端与输入端之间的通路,但是因为Rf左端接地,不影响放大电路的净输入,所以就不存在反馈。
图2(b)电路所示,存在输出端与输入端之间的通路,并且影响了放大电路的净输入,则存在反馈。
2.2 直流反馈和交流反馈的判别
通常利用电路的直流通路和交流通路,来判断电路中存在的反馈是直流反馈还是交流反馈。如果在直流通路中存在反馈网络,则为直流反馈;若在交流通路中存在反馈网络,则为交流反馈。在放大电路的反馈网络中,一般只包含电阻和电容元件,电阻元件的阻值在交直流时是相同的,而电容具有隔直通交的作用,所以要判断是直流反馈还是交流反馈,就看反馈电路中是否有电容元件。若反馈电路中接有电容元件,还要观察电容在电路中的接法。一般来说,若电容是并接在反馈元件两端,使得反馈信号中的交流成分不能送到输入回路,则为直流反馈;若电容是与反馈元件串联,则反馈为交流反馈。
2.3 正反馈和负反馈的判别
若反馈信号增强了净输入信号,使放大电路的输出信号得到增强,则为正反馈。反之,若反馈信号削弱了净输入信号而使放大电路的输出信号减弱,则为负反馈。判断正、负反馈用所谓的“瞬时极性法”,即假设当前瞬时加到输入端信号的极性为“+”(也可假设为“-”),“+”或“-”代表该点的瞬时信号的变化为增大或减小。然后沿着信号的传递方向,判断各级输出信号和反馈信号在同一时刻的极性的方法。若反馈信号增强了净输入信号,则为正反馈;若反馈信号削弱了净输入信号,则为负反馈。对于分立元件构成的放大电路,可以通过判断净输入电压ube或净输入电流ib因反馈的引入是增大还是减小来判断反馈的极性。如图3所示的电路,假设输入端信号对地瞬时极性为“+”,晶体管T的基极电位为“+”,输出与输入电位相反,即集电极电位为“-”,发射极电位为“+”,所以反馈信号Re上的电压Vf为“+”,从而Vf使净输入信号Vi'减小,根据正负反馈概念判断为负反馈。
2.4 串联反馈和并联反馈的判别
串联反馈在电路组成上的特点是反馈电路的输出端与放大电路的输入端串联,输入信号与反馈信号加在放大器的不同输入端上,此时的反馈信号总是以电压的形式出现在输入端。
并联反馈在电路组成上的特点是反馈电路的输出端与放大电路的输入端并联,输入信号与反馈信号并接在同一个输入端上,此时的反馈信号总是以电流的形式出现在输入端。
3 放大电路中的负反馈
如果在电子电路中引入正反馈可以构成各种振荡电路,引入负反馈的目的主要是为了改善电路的性能,以达到某些预定的指标。下面再进一步对负反馈做专门讨论。
3.1 负反馈的类型
根据反馈电路与电路输入端和输出端的连接方式不同,负反馈电路分为四种基本的反馈类型:电流串联负反馈、电流并联负反馈、电压串联负反馈、电压并联负反馈。
3.2 负反馈类型的判别
根据反馈电路从输出端的引出方式,可以判断是电压负反馈还是电流负反馈,如果反馈电路直接从输出端引出为电压负反馈,从负载电阻靠近地端引出为电流负反馈;根据反馈信号加到输入端的方式,可以判断是串联负反馈还是并联负反馈,如果反馈信号和输入信号分别加在两个输入端就为串联负反馈,加在同一个输入端就为并联负反馈。
如图4所示电路中,Rf是反馈元件,直接从输出端引出,故为电压反馈;Rf引回的反馈信号与输入信号同时加在运放的反向输入端,故为并联反馈,所以此电路为电压并联负反馈。图5所示电路中,Rf是反馈元件,它是从负载电阻靠近地端引出,故为电流反馈,Rf引回的反馈信号与输入信号分别加在运放的两个输入端,故为串联反馈,所以此电路为电流串联负反馈。
对于分立元件组成的电路来说,如果反馈电路是和输出端从同一个电极引出的则为电压负反馈,从不同电极引出的则为电流负反馈;如果反馈信号引入到输入端的基极,则为并联负反馈,引入到发射极的为串联负反馈。如图5电路就是电流串联负反馈电路。
4 结论
1) 判别有无反馈;2)判别是直流反馈还是交流反馈;3)判别是正反馈还是负反馈;4)判别是电压反馈还是电流反馈,是串联反馈还是并联反馈,进而确定负反馈的组态。
在实际教学过程中,通过总结反馈电路的结构特点,利用上述方法,能让学生较快的对负反馈有更深、更快的认识,且能快速、准确判断电路的反馈类型。
参考文献:
[1] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1999.
反馈电路范文第2篇
关键词：反馈电路；反馈类型；反馈；判别方法
中图分类号：TM13文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2008)07-168-03オ
Analysis of Distinguishing of Feedback Circuit Types
ZHAO Dongbo,ZHAO Yubin
(Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management,Zhengzhou,450015,China)オ
Abstract：Feedback is wildly used in electronic circuit applications,which plays an important role in electronic technology.It is very important to distinguish the type of feedback.This paper analyzes profoundly distinguishing of the type of feedback circuit,including negative and positive feedback,the series or parallel feedback,the voltage or current feedback,and recommends some effective methods of how to distinguish the type of feedback different circuits,and illustrates these methods with several examples.
Keywords：feedback circuit;type of feedback;feedback;distinguishing method
如何正确地判断放大电路中的反馈组态与反馈极性，通过多年的实践，在理解基本概念的同时，抓住反馈电路结构的特点，直观地看反馈网络在输入端、输出端的连接关系，总结归纳出一套比较直观、简单、快速的判别方法，对分立元件电路和集成运放电路，单级、多级放大电路都适用，现将这种方法介绍如下：
1 反馈的基本概念
1.1 反馈的概念
所谓反馈，就是将电路中输出信号(电压或电流)的一部分或者全部通过一定的电路，以一定方式引回到输入端与输入信号(电压或电流)相叠加的过程。用框图表示则为图1所示。其中Xi为输入信号，Xo为输出信号，Xf为反馈信号，Xi′为净输入信号。
1.2 反馈的类型
(1) 按反馈的极性分：正反馈和负反馈；
(2) 按反馈在输出端的取样分：电压反馈和电流反馈；
(3) 按反馈在输入端的接法分：并联反馈和串联反馈；
(4) 按反馈的属性分：交流反馈和直流反馈。
2 反馈的判别
2.1 有无反馈的判别
方法：存在输出端与输入端之间的通路，并且影响放大电路的净输入，则存在反馈。两个条件都具备，才可说明有反馈存在，缺一不可。如图2电路所示：虽然存在输出端与输入端之间的通路，但这不影响放大电路的净输入，所以就不存在反馈。又如图3电路所示：存在输出端与输入端之间的通路，并且影响了放大电路的净输入，则存在反馈。
2.2 正反馈与负反馈的判别
正反馈：引回的反馈信号使净输入信号增大的为正反馈。
负反馈：引回的反馈信号使净输入信号减小的为负反馈。
判别反馈极性通常采用瞬时极性法：规定输入端对地的极性，并逐级判断个相关点的极性(高于地电位的正，反之为负)，从而得到输出端的极性；根据输出端的极性判断反馈信号的极性；根据正负反馈的概念判断出反馈的类型。对于分立元件构成的放大电路，可以通过判断净输入电压ube或净输入电流ib因反馈的引入是增大还是减小来判断反馈的极性。如图4所示的电路：规定输入端对地的电位为正，晶体管T的基极的电位为正，输入与输出电位相反则为负，即集电极的电位为负，发射极的电位为正，即反馈信号Re上的电压Vf为正，从而Vf的引入使净输入信号Vi′减小，根据正负反馈的概念判断为负反馈。
2.3 直流反馈与交流反馈的判别
交流反馈：只在交流通路中存在的反馈，反馈信号是交流量，会影响电路的交流性能。
直流反馈：只在直流通路中存在的反馈，反馈信号是直流量，会影响电路的直流性能，如直流负反馈能稳定静态工作点。
在放大电路的反馈网络中，一般只包含电阻和电容元件，电阻元件的阻值在交直流时是相同的，而电容具有隔直通交的作用，所以要判断是直流反馈还是交流反馈，就要看反馈电路中有无电容元件。若反馈电路中接有电容元件，我们就要考虑是否有直流与交流反馈的区分，然后观察电容在电路中的接法。一般来说，若反馈元件(或反馈电路)两端并接电容使得反馈信号中的交流成分不能送回到输入回路，则为直流反馈；反馈元件与电容串联构成的反馈电路为交流反馈，此外的情况是既有直流反馈，又有交流反馈。
3 放大电路中的负反馈
3.1 负反馈的类型
根据放大电路中，反馈电路与电路的输入端和输出端连接方式的不同，可以把负反馈电路分为4种基本反馈类型：电流串联反馈、电流并联反馈、电压串联反馈、电压并联反馈。
串联反馈和并联反馈是根据反馈电路在输入端的接法进行分类的：
(1) 串联反馈：反馈信号与输入信号相串联，在电路组成上的特点是：反馈电路的输出端与放大电路的输入端串联，输入信号与反馈信号加在放大器的不同输入端上，此时的反馈信号总是以电压的形式在输入端出现。
(2) 并联反馈：反馈信号与输入信号并联，在电路组成上的特点是：反馈电路的输出端与放大电路的输入端并联，输入信号与反馈信号并接在同一个输入端上，此时的反馈信号总是以电流的形式出现在输入端。
电流反馈和电压反馈是根据反馈信号在输出端的取样进行分类的：
(1) 电压反馈：反馈信号取自输出电压并与之成正比，反馈电路的输入端与基本放路的输出端并联。
(2) 电流反馈：反馈信号取自输出电流并与之成正比，反馈电路的输入端与基本放大电路的输出端串联。
3.2 负反馈的类型的判别
负反馈的类型的判别方法：反馈电路直接从输出端引出的为电压反馈，从负载电阻RL靠近地端引出的为电流反馈；输入信号和反馈信号分别加在两个输入端的为串联反馈，加在同一个输入端的为并联反馈。
如图5所示电路中，Rf构成负反馈电路，他直接从输出端引出，为电压反馈；Rf引回的反馈信号与输入信号同时加在运放器的反向输入端，为并联反馈，所以此电路负反馈类型为电压并联负反馈。如图6所示电路中，Rf构成负反馈电路，他是从负载电阻RL靠近地输引出，为电流反馈；Rf引回的反馈信号与输入信号分别加在运放器的两个输入端，为串联反馈，所以此电路负反馈类型为电流串联负反馈。
对于分立式元件组成的电路来说：如果反馈电路是和输出端从同一个电极引出的则为电压反馈，从不同电极引出的则为电流反馈；如果反馈电路引入到输入端的基极，为并联反馈，引入到发射极的为串联反馈。
如图4所示的由晶体管构成的负反馈放大电路：输出信号从集电极引出，而反馈电路是从发射极引出，两者不是从同一个电极引出，所以为电流反馈；反馈电路引入到了放大器的发射极，所以为串联反馈，所以次负反馈为电流串联负反馈。
4 反馈类型的判别步骤
(1) 判别有无反馈；
(2) 判别是直流反馈还是交流反馈；
(3) 判别是正反馈还是负反馈；
(4) 判别是电压反馈还是电流反馈，是串联反馈还是并联反馈，进而确定负反馈的组态。
下面通过两个例子来说明如何判别一个放大电路的反馈类型。
如图7所示的放大电路，由A1和A2组成一个多级放大电路，在整个电路的输入和输出之间由R5和R6构成了反馈回路，并且因为没有电容存在，所以交直流反馈并存。根据瞬时极性法，见图中的“”、“摺 号，可知是负反馈。因反馈信号直接从输出端引出，故为电压反馈；因反馈信号和输入信号加在运放A1的两个输入端，故为串联反馈。所以此电路反馈为交直流电压串联负反馈。
如图8所示的放大电路，由T1和T2组成一个多级放大电路，在整个电路的输入和输出通过电阻Rf连接，并且
因为没有电容存在，所以交直流反馈并存。根据瞬时极性法，见图中的“”、“摺焙牛可知是负反馈。因反馈信号和
输出信号从不同电极引出，故为电流反馈；因反馈信号和输入信号同时加在晶体管T1的基极，故为并联反馈。所以此电路反馈为交直流电流并联负反馈。
5 结 语
在实践过程中，通过抓住反馈电路结构的特点，利用上述的方法，我们将会对负反馈有更深、更全面的认识，并都能快速、正确判断电路的反馈类型。
参 考 文 献
［1］康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社,1999.
［2］童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1999.
［3］秦曾煌.电工学下册电子技术[M].北京:高等教育出版社,1999.
作者简介
赵东波 男，郑州航空工业管理学院机电工程系，助教。从事电子与信息技术教学与研究工作。
反馈电路范文第3篇
关键词：电压串联；反馈电路；电路模型；计算方法
中图分类号：TN710文献标识码：B
文章编号：1004373X(2008)2002702
Derivation of the Calculating Formula on the Feedback Circuit Model with Cascade Voltage
DENG Kuanlin
(Shiyan College of Professional Technology,Shiyan,442000,China)
Abstract：Precise calculating formula is derivated to determine magnification ratio of voltage,input resistance and output resistance in amplifying circuits based on th feedback circuit model with cascade voltage.With th new calculating methods put forward by the author,it is possible to solve the problems in terms of calculation in amplifying circuits,the key problem being low level of exactness.The research shows the influence of components′ parameters of basic amplifying circuits and feedback circuits on feedback amplifying circuits.The results of the research may contribute to design amplifying circuits and electronic instrument with higher performance,due to the simpler calculation in the design of feedback circuit with cascade voltage.
Keywords：cascade voltage;feedback circuit;circuit model;calculating method
1 引 言
在对模拟线性电路分析中，反馈电路分析是电路分析中的一个难点。对于这部分内容教材中涉及得比较少，而且都是只对深度反馈电路做近似的计算，使反馈电路中各个元器件参数对电路性能及它们之间相互影响关系被掩盖。 对于反馈电路参数的计算有电路电压增益、输入和输出电阻的计算。但传统的方法在分析和计算中，由于反馈类型的不同，增益的意义也各不相同。同时，对电路做了近似的处理，给电路计算带来一定的误差，这种近似方法的计算结果，比较接近实际情况。但对于在要求很高的控制方面，如航天技术，空间技术的控制造成比较大的误差，要减小误差的问题，又对放大器件提出了更高的要求。
通过分析和研究，可提高计算精度，同时也可看到，对于器件的精度并不是要求太高，而其核心是器件的稳定性。
2 电压串联反馈电路的电路模型
对于电压串联反馈电路而言，都可以用图1所示电路模型来表示。
图1 电压串联反馈电路模型
3 电压串联反馈电路参数的计算
(1) 电压放大倍数(电压增益)的计算
定义放大器件的开环电压增益为：
uo=o/id(1)
由图1中输入回路可得，电压方程为：
i=id+f
=GidGf2uoo+Gf1Gf2(of-f)+id(2)
s=(1/Gs+1/Gid)・i+f
=(1/Gs+1/Gid)・id・Gid+f(3)
在输出回路中，当RL下端虚地时，电流方程为：
(o-of)Go=(of-f)Gf1+ofGL(4)
式(2)，式(4)联解分别导出f与of和o与of之间关系式为：
f=Gf1Gid(Go+Gf1+GL)+uoGf22GoGf1(Gf1+Gf2)Gouo+GidG2f1of(5)
o=uo(G2f1+Gf1Gf2)(Go+Gf1+GL)-Gf22Gf1Gf1 (Gf1+Gf2)Gouo+GidG2f1of(6)
根据闭环电压放大倍数定义，同时对有关物理量进行替换，经化简得：
uof =ofi=uoGoGf1(Gf1+f2)+GidG2f1(G2f1+Gf1Gf2+Gf1Gid)(Go+Gf1+GL)+(uoGo-Gf1)G2f2(7)
(2) 源电压放大倍数
suof=ofs=ofidGid/Gs+i
将式(6)、式(7)式代入上式，其源电压放大倍数为：
suof=Gs\uoGoGf1(Gf1+Gf2)+GidG2f1\〗\(Go+Gf1+GL)+(uoGoGs-Gf1Gs-Gf1Gid)G2f2(8)
(3) 输入电阻的计算
输入电阻的表示为:
rif=ii=id+fi
将i用id替换，同时把式(5)、(6)代入后，经变换有：
rif=1Gid\uoGf22Go(G2f1+Gf1Gf2)(Go+Cf1+CL)-G2f2Gf1\〗(9)
(4) 输出电阻的计算
对于图1电路中，输出电阻表示为:
rof=Δof/ΔL
其中Δof为RL开路时的输出电压与负载时输出电压的变化量。
对于式(8)当取GL=0时可得′of，
有:
Δof=′of-of
=ouo\uo+GidG2f1(G2f1+Gf1Gf2)(Go+Gf1)-G2f2Gf1-Gf1(Gf1+Gf2)Gouo+GidG2f1(G2f1+Gf1Gf2)(Go+Gf1+GL)-G2f2Gf1］
而ΔL=-ofGL。将上2式代入输出电阻计算公式，经变换及化简后有：
rof=-1GL(of′of-1)
=-(Gs+Gid)(G2f1+Gf1Gf2)+GsGf1Gid［(Gs+Gid)(G2f1+Gf1Gf2)+GsGf1Gid］(Go+Gf1)-(uoGoGs-Gf1Gs-Gf1Gid)G2f1(10)
其中负号是由于输入电流方向选取造成的。
4 结 语
通过上述的分析，反馈放大电路的各种指标参数均与构成放大电路所选元器件的参数有关。也就是说，在反馈电路中，对电路中元器更换均会影响电路的性能，严重时，可能使电路无法满足工作中的需要，特别是对放大电路高求比较高的应用场合。
参考文献
［1］童诗白.模拟电子技术［M］.北京:高等教育出版社,1999.
［2］邓宽林,王建华.等效法在单环无法负反馈电路计算中的应用\.现代电子技术,2003,26(13):54-55.
［3］康华光.电子技术基础.模拟部分［M］.4版.北京:高等教育出版社,1999.
［4］邓宽林,郭振义.电压并联反馈电路模型的建立及计算公式推导\.十堰职业技术学院学报,2008,21(2):111-112.
［5］董平.放大电路中负反馈类型的讨论\.河北大学学报:自然科学版,2000(3):292-296.
［6］杨潮,韩英铎,马维新.单相串联电压质量补偿器控制器的研究\.电力系统自动化 ,2002(15):45-48,65.
［6］宋举.电子放大电路反馈类型的简单判断方法\.雅安职业技术学院学报,2008(1):10-11.
作者简介
邓宽林 男，1959年出生，陕西兴平人，副教授。研究方向为电子技术和电气控制方面的教学及理论研究。
反馈电路范文第4篇
关键词 信号反馈；辅助触点；逻辑状态；线圈；抱闸开关
中图分类号TU85 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0145-02
奥的斯E-CLASS电梯（以下简称E411）是一款全进口的可再生变频变压调速电梯。它所适用的都是提升高度在100m以上并且要求运行速度超过3m/s的高端商务楼客户。正因为如此，在运行和安全方面，这种产品在它的控制电路的设计上采用了更高的要求，显示出了强大的优越性。所以，E411在使用中安全，稳定，可靠，故障率极低。在这个系统中，大量的信号反馈电路的设计采用为E411运行的安全起到了至关重要的作用。
E411电梯控制系统信号反馈主要有以下几种：1）控制系统运行指令的执行器件的反馈信号（如上下行接触器、制动接触器、运行接触器、抱闸接触器、快慢车接触器等信号）；2）VVVF驱动装置故障信号，运行中信号的反馈；3）抱闸线圈得失电检测信号反馈（即抱闸线圈动作检测信号）；4）速度检测信号反馈；5）轿厢门电锁（CAR DOOR LOCK）电路的信号反馈；下面我们就针对E411电路中以上介绍的几种重要的反馈电路的功能作用来进行分析。
1控制系统运行指令的执行器件的反馈信号
运行指令的执行器件通常是由一些接触器或继电器组成，也就是说我们可以将这些接触器或继电器辅助触点接入微机控制系统中，由微机来判别这些器件的执行情况。在电梯每次起动前，都对这些信号进行检测，在这些器件收到微机的执行指令后也要进行一次状态检测。如果执行器件的反馈信号在电梯起动前正确，则允许电梯的内外指令登记，否则电梯进入故障保护状态；如果执行器件收到微机的执行指令后反馈给微机系统的信号正确，则允许电梯作正常运行；如果执行器件收到微机的执行指令后反馈给微机系统的信号不正确，则微机立即取消执行指令，控制电梯紧急停止并进入故障保护状态。图1是继电器反馈核查电路。
图中左边为各继电器用图1于反馈的辅助触点，其中INA代表检修继电器；GDS1/2代表厅轿门门锁继电器；U/D代表上/下行继电器；DZ代表门区继电器；EEC代表安全继电器；SC/ETSC代表速度核查继电器。右边为LMCSS微机运行控制板的输入接口。当继电器工作时，它的状态会通过相应的辅助触点输入到微机板接口进行检测，来验证它的逻辑正确性。例如：当所有的厅轿门都正常关闭，继电器GDSI/2线圈A1端有AC110伏，正常状态该继电器应该工作，但实际上由于机械卡阻或线圈烧坏等原因，导致它没有工作。这时在图1中，微机板接口检测到GDSI/2继电器辅助触点的逻辑状态没有改变 ，将立刻终止运行程序，直至该故障修复再继续逻辑控制程序。
2 VVVF驱动装置故障信号，运行中信号的反馈
变频器驱动装置的信号反馈对电梯的运行安全非常重要。从低电压的启动信号到大电流的电动机驱动输出，都设置了反馈保护电路。下面以驱动故障保护电路DBD为例来进行分析。这个电路的作用是为了防止当主运行接触器，方向接触器，安全接触器等发生粘连时，电梯产生非正常起动而设置的。C表示安全接触器，它只有在所有的安全回路轿厅门门锁回路畅通的情况下才吸合。UDX表示运行接触器，当上/下方向继电器动作发出指令后它吸合，变频器输出电流通过它直接去驱动马达。“DBD”接口是微机板上的驱动保护反馈接口。当电梯到达某层打开门时，“DBD”接口应为高电位，在“TT”（调试工具）输入状态屏显示大写的“DBD”，当乘客进入电梯，门关闭，方向确定后，C，UDX接触器吸合，此时，“DBD”接口应为低电位，在“TT”输入状态屏显示应为小写的“dbd”。微机软件对这一逻辑状态转换进行确认后，才允许下一步驱动运行。如果由于某种原因导致“DBD”的逻辑状态不变或次序颠倒，都将引起变频器故障，立刻停机。 3 抱闸线圈得失电检测信号反馈（即抱闸动作状态的检测）
抱闸线圈得失电检测可通过抱闸微动开关进行检测。B表示抱闸线圈，BS1/BS2表示位于抱闸臂两侧的抱闸微动开关，LVIB表示变频器内的低压接口板。当抱闸线圈得电时，两侧抱闸臂的张开带动两个微动开关动作，把微动开关信号状态的改变反馈给微机输入接口电路。抱闸臂张开到推动开关以及抱闸开关动作到微机收到开关信号的时间可以通过软件参数的设置来调整。如果在规定时间内未收到或收到微动开关反馈信号的工作状态不正确，控制系统将立即取消电梯运行的各种命令，使电梯进入无效运行状态。这一信号对于保护电动机及驱动调速装置和乘客的安全都非常有用。
4 速度检测的信号反馈
E411电梯的速度控制采用的是闭环控制系统，实际速度的反馈完全依靠安装在曳引机上的速度编码器，但与中，低速电梯不同的是它的编码器有3个通道，其中一个通道专门用于安全方面的速度核查保护。ASCB是速度核查板，PVT是速度编码器（以下简称 PVT）。当电梯运行时，由曳引机带动与它同轴的PVT旋转，产生的一系列脉冲信号通过双绞屏蔽线输入到ASCB板进行处理后，来控制SC和ETSC两个继电器的工作状态。SC表示低速核查继电器，ETSC表示紧急终端速度核查继电器，INA为检修继电器，SS1/3是安装在井道底层的终端减速保护开关，SS2/4位于顶层。工作原理如下：正常时，SC，ETSC继电器都处于吸合状态，当电梯开始加速，实际运行速度达到600MM/S时，ASCB板根据PVT的反馈，进行计算后，会在这个速度点发出信号，使SC继电器释放，直到电梯进入减速到达某层门区前速度降至600MM/S时，继电器再一次吸合。这样，当由于某种原因，电梯在加速段欠速超过设置时间或在减速到站时，速度未降至规定速度，或在检修运行时不正常起动（检修模式时INA继电器处于释放状态），速度超过600MM/S时，串在主安全回路的SC继电器的辅助触点将断开安全回路，并且依靠其另一对辅助触点反馈至微机板的信号来断开软件控制信号（见图1），迫使电梯立刻停止运行。同理，ETSC继电器在电梯加速段速度达到额定速度的90%及以上时，就会释放。当电梯进入顶或底层减速时电梯在撞弓压住SS1/2/3/4任何一个开关前，运行速度未降至额定速度的90%以下时，ETSC 仍处于释放状态，其辅助触点断开，使得主安全回路和控制板输入端失电，电梯紧急停止，避免了“冲顶蹲底”现象的发生，起到了安全保护的作用。 5 轿厢门电锁（CAR DOOR LOCK）电路的信号反馈
轿厢门电锁（以下简称“CDL”）电路是针对电梯在运行时突然发生故障，而此时电梯停在楼层中间，不在平层区内，为了防止轿厢内乘客因为擅自扒开轿门而产生危险进行设计的。它主要是由机械钩子锁和电气开锁装置组成。ODZ表示门区感应器，DZX表示门区辅助继电器，BVR表示蓄电池电压继电器，CDL表示轿厢门锁继电器，DZ表示门区继电器，cdl表示轿厢门锁磁力线圈，DLS是门电锁开关，/SO是安全开门信号输入接口。下面对CDL工作原理进行分析。电梯减速进入ODZ门区感应器时，DZX继电器吸合，它的辅助触点把平层信号反馈给微机板接口ODZ，通过微机板内部逻辑处理，发出指令使得微机板XADZ输出接口导通，CDL继电器工作。于是，位于轿门上梁位置的门电锁cdl线圈（工作原理和抱闸相似）通过CDL和DZX继电器辅助触点组成的回路得电，电流通过线圈产生磁场，吸引提图2杆A向上提，提杆A又带动杠杆B一头顶开机械钩子锁，一头压住DLS门电锁动作反馈开关（见图2），DLS把开关信号直接反馈到微机板ADZCHK输入口，这个输入端口检测到高电位后就触发XDZ输出口导通，DZ继电器吸合，DZ的辅助触点闭合，使得DCSS门控制系统的/SO安全开门信号输入接口处于低电位而被触发，门控制系统接到这个信号立刻发出开门指令执行开门操作。当遇到停电或出现故障时，首先关闭主电源，这时，平层感器ODZ，DZX继电器，cdl磁力线圈都由应急电源（蓄电池）提供电源，BVR继电器的工作状态在无市电时跌落，有电时吸合。电梯未在门区时，cdl线圈不工作，机械钩子锁锁闭轿门，人员无法出来，当把电梯盘到进入门区内，DZX继电器吸合，通过DZX，BVR继电器的辅助触点，cdl 线圈工作，杠杆B顶开机械钩子锁，就可以把人员释放出来了。
通过以上几个方面的分析，我们可以看出对于电梯整个控制系统来说，信号反馈在电梯线路设计中无处不在，控制信号的反馈构成了一个完整的电梯自动控制系统，只有正确认识，理解各种控制信号反馈的原理和设计意图，才能使我们在工作中更加得心应手，从而保证电梯在使用中更加可靠安全。
参考文献
[1]Nippon Otis E411 Control Features (Otis Document PA-5724).
反馈电路范文第5篇
关键词 集成运算放大器；反馈；反馈类型；判别方法
中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0132-02
1 反馈的分类（类型）
将电路输出端输出的电压或者电流的全部或者其中的一部分，通过反馈电路引回到输入端（如图1）称为反馈。
图1
反馈根据对输入端信号的增强或者削弱情况，又可以分为正反馈和负反馈两种不同的类型。若Xd（净输入信号）>Xi（输入信号），即Xf（反馈信号）对集成运算放大器的输入端Xi（输入信号）起到了增强的作用，则此种反馈被称之为正反馈；若Xd（净输入信号）
负反馈根据从集成运算放大器输出端引出的方式不同又可以分为电压反馈（或者电流反馈）；根据引回到集成运算放大器的输入端形式的不同又可以分为串联反馈（或者并联反馈），最后再根据输出端和输入端不同的引出引入方式组合成四种类型的负反馈，即：电压-并联-负反馈、电流-并联-负反馈、电压-串联-负反馈、电流-串联-负反馈。
2 反馈的判别方法
针对集成运算放大器而言，反馈的判别是有一定的步骤的。首先判断有无反馈；接着判断是正反馈还是负反馈；如果是负反馈，最后再判断负反馈的类型。
2.1 有无反馈的判别方法
如果集成运算放大器的输出端和输入端有电路连接，并且反馈电路将输出端的电压或电流引入到输入端，则说明此时的电路有反馈（如图2）。
图2
但有一种集成运算放大器的电路需要特别注意，虽然看似有反馈，但实际电路是直接接地的，输出端的信号没有引回到输入端，此时的集成运算放大器电路是没有反馈的（如图3）。
图3
2.2 正反馈和负反馈的两种判别方法
方法一：集成运算放大器正反馈和负反馈的通用判别方法一般采用的是瞬时极性法，具体的判别分成以下三个步骤：①先任意假设集成运算放大器的两个输入端的任一输入端在某一瞬间的极性（假设时可以假设极性为“+”，也可以假设极性为“-”）；②根据反相输入端电位的瞬时极性与同相输入端电位的瞬时极性相反；输出端电位的瞬时极性与反相输入端电位的瞬时极性相反；输出端电位的瞬时极性与同相输入端电位的瞬时极性相同的三个标准（或者直接看集成运算放大器图形的符号，标示“+”相同符号的端口极性相同，标示“+”、“-”不同符号的端口极性相反），标出集成运算放大器另外一个输入端和输出端电位的瞬时极性；③根据反馈电路上所标示出的极性，与输入端标示的极性进行对比，即可以确定反馈类型。（如图4）
图4
最后的极性比较有四种情况，具体判别方法如下：“+”返回给“+”为正反馈；“-”返回给“-”为正反馈；“+”返回给“-”为负反馈；“-”返回给“+”为负反馈。
方法二：如果是单级集成运算放大器，还有一种较为简单的直接判别法：即凡是反馈电路从输出端引回到同相输入端的为正反馈，引回到反相输入端的则为负反馈。这种判别方法只适用于单级集成运算放大器，对于两级及以上集成运算放大器不适用。
2.3 负反馈四种类型的判别方法
对集成运算放大器而言：
1）输入电压信号ui加在同相输入端，而反馈电路加在反相输入端；或者输入电压信号ui加在反相输入端，而反馈电路加在同相输入端，这两种情况均称为串联反馈。
2）输入电压信号ui加在同相输入端，反馈电路也加在同相输入端；或者输入电压信号ui加在反相输入端，反馈电路也加在反相输入端，这两种情况均称为并联反馈。
3）反馈电路没有经过任何电阻而从输出端直接引出至输入端的，称为电压反馈。
4）反馈电路在经过了负载电阻RL后，从负载电阻靠近接地（参考点电位为0 V）端引出来的，称为电流反馈。
3 实例
例：判断下面四个集成运算放大器的反馈类型（图5-图8）
图5
解：根据图五所标极性为“-”返回给“+”，所以可判断出为负反馈；根据反馈电路没有经过任何电阻而从输出端直接引出至输入端，因此判断此反馈为电压反馈；根据输入电压信号ui加在同相输入端，而反馈电路加在反相输入端，因此判断此反馈为串联反馈。所以该集成运算放大器是“电压-串联-负反馈”。
图6
解：根据图6所标极性为“-”返回给“+”，所以可判断出为负反馈；根据反馈电路没有经过任何电阻而从输出端直接引出至输入端，因此判断此反馈为电压反馈；根据输入电压信号ui加在同相输入端，反馈电路也加在同相输入端，因此判断此反馈为并联反馈。所以该集成运算放大器是“电压-并联-负反馈”。
图7
解：根据图7所标极性为“-”返回给“+”，所以可判断出为负反馈；根据反馈电路在经过了负载电阻RL后，从负载电阻靠近接地（参考点电位为0 V）端引出来的，因此判断此反馈为电流反馈；根据输入电压信号ui加在同相输入端，而反馈电路加在反相输入端，因此判断此反馈为串联反馈。所以该集成运算放大器是“电流-串联-负反馈”。
图8
解：根据图8所标极性为“-”返回给“+”，所以可判断出为负反馈；根据反馈电路在经过了负载电阻RL后，从负载电阻靠近接地（参考点电位为0 V）端引出来的，因此判断此反馈为电流反馈；根据输入电压信号ui加在反相输入端，反馈电路也加在反相输入端，因此判断此反馈为并联反馈。所以该集成运算放大器是“电流-并联-负反馈”。
参考文献
[1]秦曾煌.电工学[M].北京：高等教育出版社，2009.
反馈电路范文第6篇
关键词：反馈类型；反馈作用；简易判别法
反馈在电子电路中有着广泛应用，如负反馈放大电路可稳定静态工作点，提高放大倍数的稳定性、改善波形失真、改变输入输出电阻；在振荡电路中须引入正反馈，它能将选频电路选出的谐振信号反馈给放大电路，最终在放大电路输出端得到稳频稳幅的振荡信号；在运算放大器中，当运算放大器工作在线性区时，须引入负反馈，限制其电压放大倍数，其应用主要是反相比例运算电路，同相比例运算电路及差分放大器；当运算放大器工作在非线性区时，则运算放大器应处于开环状态或引入正反馈，其应用主要是电压比较器及滞回比较器。在电子技术的课堂教学中，反馈类型的判断即是一个重点，又是一个难点。由于反馈电路的构成形态多样，不易识别。因此，掌握好判别反馈电路的方法，就显得尤其重要。
1 判别是否存在反馈
反馈，意为反送，反馈电路的功能就是从电路的输出端取出一部分信号反送到电路的输入端。这样，一个电路是否存在反馈，就要看该电路的输出、输入之间有没有反馈网络，有哪些元件组成了反馈网络。如果在一个电路中不存在反馈网络，这个电路就无反馈，反之该电路就存在反馈。
图1输出端与输入端之间无反馈元件，故不存在反馈。为开环状态下的电压比较器。
图2输出端与输入端之间有反馈电阻Rf，存在反馈。为反相比例运算放大器。
2 反馈方式的判别法
下述反馈方式的判别运用图3和图4为例逐一说明。
2.1 电压反馈和电流反馈的判别
根据反馈信号在输出端的采样方式的不同，可分电压反馈和电流反馈。电压反馈和电流反馈取决于反馈网络的输入信号是放大电路的输出电压还是输出电流。这由放大电路的输出回路可判断反馈是电压反馈还是电流反馈。判断电压反馈有一种简易的方法：将输出端对地短路。假设将负载RL短路，使输出电压Uo为零。若反馈网络输入信号就此消失，则电路引入了电压反馈，否则，电路引入了电流反馈。图3中RE反馈元件，将输出端对地短接，输出端交流信号经耦合电容C2和旁路电容C1消失，但直流通路中的电流反馈信号还存在，故为电流反馈，图4中C1、R5为反馈网络，将输出端对地短接，反馈信号消失，故为电压反馈。
2.2 串联反馈和并联反馈的判别
根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端的联接方式不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号接于同一输入端，为并联反馈；反之为串联反馈。并联反馈反馈信号与输入信号在输入端以电流加减形式出现，能够降低电路的输入阻抗；串联反馈反馈信号与输入信号在输入端以电压加减形式出现，能够提高电路的输入阻抗。判断串并联反馈的简易方法：将输入端对地短路。如果反馈信号不存在，反馈为并联反馈；如果反馈信号依然存在，反馈为串联反馈。图3将输入信号端接地，反馈信号仍存在，故为串联反馈；图4将输入信号端接地，反馈信号消失，故为并联反馈。
2.3 交流反馈和直流反馈的判别
如果反馈信号是交流信号，为交流反馈；如果反馈信号是直流信号，为直流反馈；如果反馈信号中既有交流信号又有直流信号，这种反馈为交、直流反馈。简易判断方法：反馈网络中串联隔直电容的为交流反馈，在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容的为直流反馈。图3中反馈电阻RE两端并联了旁路电容，故为直流反馈；图4中反馈网络中C1和R5串联，只允许交流信号通过，故为交流反馈。
2.4 正反馈和负反馈的的判别
反馈电路的正负反馈类型通常彩“瞬时极性法”判别。所谓“瞬时极性法”是指假设电路输入端电压瞬间变化（上升或下降），再分析输出端反馈过来的电压与先前假设的输入端电压的变化是否相同，如果反馈信号削弱输入信号属负反馈，反之属正反馈。对于三极管放大电路应明确：（1）信号从基极到集电极反相一次，从基极到发射极则同相。（2）反馈到前管基极（并联反馈）的反馈信号与基极输入信号相加，反馈到发射极（串联反馈）则与基极输入信号相减。可得简易判别法：串联反馈：两者同极性为负反馈，反之为正反馈。并联反馈：两者同极性为正反馈，反之为负反馈。图3是共射极放大电路，输入端为基极假设电压瞬时极性为“+”，则反馈信号端发射极瞬时极性也为“+”，串联反馈中此两者极性相同，则为负反馈；图4为两级共射极放大电路，输入信号端为T1基极，假设瞬时极性为“+”，则 T1管集电极电位为“-”，T2管的基极也为“-”，T2管的集电极为“+”，再经R5和C1反馈到T1的基极，反馈信号的电压极性与输入电压的极性相同，又是并联反馈，所以净输入信号增强，为正反馈。综上所述，图3反馈电路类型为电流、串联、直流负反馈；图4为电压、并联、交流正反馈。根据定义出发得到的简易判别法来判断反馈类型简单易行，行之有效。只要在理解的基础上多加练习，则对于复杂多变的反馈电路类型也能快速判定，为学习后续的一系列应用电路打下坚实基础。
[参考文献]
[1]林平勇，高嵩.电工电子技术[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]胡宴如.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2008.
反馈电路范文第7篇
关键词：自旋阀；巨磁阻；电流传感器；霍尔；智能
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）05-00-04
0 引 言
电流传感器[1]在电力电子应用方面主要起测量、保护和监控的作用，根据其测量原理分为直接式和间接式两类。直接式测量根据电流通过电阻时在电阻两端产生的压降来确定被测电流的大小，如分流器就采用这种原理来测量直流。分流器的主要优点是结构简单、不受外磁场干扰、性能稳定可靠，但缺点是需要接入电路中，且由于分流的材料一般是合金，因此在测量大电流时会产生大量热量；间接式测量则通过测量被测电流产生的磁场，间接测量被测电流的大小。属于间接式测量的主要有电流互感器[2]、罗氏线圈电流传感器[3]、霍尔电流传器[4]、光纤电流传感器[5，6]、巨磁阻电流传感器等[7]。罗氏线圈通过测量磁通势砣范ū徊獾缌鞯拇笮。由于线圈不含磁性材料，没有磁滞效应和磁饱和现象，但存在灵敏度低、频带较窄等问题[8]。霍尔电流传感器主要根据载流半导体在磁场中产生的霍尔电势间接测量，但温度对其影响较大，导致精度较低。光纤电流传感器通过测量偏振光在磁场中偏转的角度来检测电流大小，因采用光纤作为传感介质，故在绝缘性、抗电磁干扰、可靠性等方面优势明显，但易受振动干扰[9]。间接式测量相比直接式测量具有精度更高、线性度更好的特点，是目前电流传感器研究的主要方向。
物联网的兴起，表明智能传感器是当今传感器技术发展的主要方向，传统的电流传感器已无法完全满足市场的需要。在电流检测方面，巨磁阻传感器[10]与其他类型的传感器相比，具有能够测量直流高频（MHz量级）电流信号、测量范围宽、灵敏度高和体积小等优点，尤其是巨磁阻传感器能够测量直流电流，对于直流输电系统中直流的检测极为有利[11，12]。本文基于巨磁阻传感器灵敏度高、温漂小和ZigBee在组网、无线传输等方面的优势提出了一种智能直流电流传感器设计方案，弥补了传统电流传感器在灵敏度、温度稳定性、远程监测等方面的不足。
1 智能电流传感器设计框架
智能电流传感器分为巨磁阻电流传感器和ZigBee智能传输模块，其工作原理图如图1所示。巨磁阻电流传感器负责将被测电流转换为电压信号，其反馈电阻与智能无线传输模块的监测节点相连；监测节点主要采集巨磁阻电流传感器的反馈电阻两端电压，将模拟电压信号转化为数字信号，待转化完成后，通过无线传输的方式发送给协调器；协调器与计算机通过串口连接，将收到的信息转发给计算机，并在计算机上显示出来。整个系统实现了电流的非接触测量和远程监控功能。
2 智能电流传感器电路设计
智能无线传输模块采用的ZigBee芯片是CC2530[13，14]，其电路主要由晶振电路、电源电路、RF电路等构成，电路结构较为常见。巨磁阻电流传感器分为如下四部分：
（1）巨磁阻传感器及磁芯将传感器感应的磁场转换为电压信号；
（2）放大电路将微弱的传感器输出电压信号进行放大；
（3）功率放大电路将放大后的电压信号进一步放大并提供反馈电流；
（4）反馈电路利用磁平衡原理，被测电流产生的磁场通过反馈电流进行补偿，使磁芯始终处于零磁通工作状态。巨磁阻电流传感器结构图如图2所示。
图2 巨磁阻电流传感器结构图
电流传感器的工作电压为±12 V，由稳压电源提供。VA100F3[15，16]是一款自旋阀材料的巨磁阻芯片，将VA100F3放在开有气隙的磁环的气隙里，并用胶水加以固定（巨磁阻传感器与磁环的相对位置不能改变，否则会影响传感器输出电压的大小）。巨磁阻传感器的差分输出信号接到仪表放大器AD620的差分输入引脚。放大器的增益可以通过1脚和8脚之间的电位器进行控制。仪表放大器的输出信号接至功率放大器LM3886TF，功率放大器的输出接反馈线圈，该反馈线圈绕在磁环上，在反馈线圈的末端接一个10 Ω的反馈电阻并接地，通过测量反馈电阻两端的电压，计算反馈线圈中的电流，进而推算出穿过磁环的被测电流的大小。电流传感器电路图如图3所示。
2.1 巨磁阻传感器
设计中选择VA100F3型巨磁阻传感器，采用惠斯通电桥结构[17]，具有测量范围宽、灵敏度高、磁滞小、温漂低和线性度好等特点。巨磁阻芯片特性曲线如图4所示，输出电压范围为-60～60 mV，封装为TO94，该封装放入磁环气隙中占位置比较小。VA100F3采用电压供电，工作电压为±5V，±5 V的电压由±12 V的电压经LM7805和LM7905电源芯片得到。VA100F3的1脚和3脚是控制输入端，2脚和4脚为电压输出端。巨磁阻传感器可将磁场信号转换为电压信号。传感器输出电压为：
VH=KHB （1）
式中，KH为巨磁阻传感器的灵敏度，单位为mV/mT；B为磁感应强度，单位为mT。从图4中可以得到KH的取值范围。
图4 巨磁阻芯片特性曲线
在本设计中，将巨磁阻传感器放进开有气隙的磁环的气隙里，并将传感器和磁环固定，以获得稳定的输出电压信号。磁场B的大小根据安培环路定律得：
（2）
其中，l为路径长度；N为路径包围的通电导线的匝数；μ0为真空磁导率；I为通过的电流。
根据安培回路定律，被测导线和磁场的关系为：
（3）
式中，H1表示磁环内的磁场强度；H2表示气隙的磁场强度；r0为平均半径，r0=（r+R）/2；I0为被测电流；磁环气隙宽度为d。由式（3）得：
（4）
由于磁环磁导率μ远大于真空磁导率μ0，上式可以简化为：
（5）
设N=1，代入式（1）可得：
（6）
由式（6）可知，输出电压与被测导线的电流成正比，而且磁环气隙越小，巨磁阻传感器输出电压越大，因此在设计时磁环气隙应以卡住传感器为宜。
2.2 放大电路
由巨磁阻传感器将磁环收集到的磁场转化为弱电压信号，输出一般为几十毫伏，需对其进行放大。文中采用AD620仪表放大器，通过改变电阻来改变放大倍数（1～1000）。AD620的1脚和8脚跨接1个10 kΩ电位器S1和1个75Ω的电阻R1来调整放大倍数。如果需要改变放大倍数，则可以调节S1。AD620的引脚4和7分别接-5 V和+5 V的工作电压，并各自接有0.01 μF的旁路电容至地，用来过滤交流成分，使输出更平滑；输入引脚3和2分别接巨磁阻传感器的引脚4和2；引脚6输出放大后的电压值；引脚5为参考电压，一般接地，在设计中接了一个可调电压，可通过调整电位器S2的电压来改变参考电压。由于巨磁阻传感器灵敏度较高，环境中的磁场干扰对其影响比较严重，在被测电流为零时，巨磁阻传感器会有一个输出，该输出可通过调节S2来改善。AD620的输出电压V0与输入电压V1、V2的关系如式（7）所示：
（7）
具体改善零点漂移的方法是：在测试开始之前，如果V0不等于零，则通过调节S2改变VREF的大小使得V0为零。该方式理论上可以完全消除零点漂移，但实际操作时受电位器的精度影响，能明显改善零点漂移状况。
2.3 功率放大电路
巨磁阻传感器的输出电压信号经仪表放大器之后的输出不足以驱动次级线圈的负载，此时需加一个功率放大器进行放大，使反馈电路能够正常工作。设计中采用的功率放大器为LM3886TF，LM886TF的引脚10和引脚9是信号输入引脚，引脚10与AD620的输出信号相连，引脚9接地，9脚和10脚接一个电容，与R9形成低通滤波，消除输入的残余高频，使输入信号更加光滑，减小功率放大器的不必要功耗，同时还可以消除电路自激；引脚1和引脚5分别接+24 V和-24 V工作电压。引脚8为mute脚，接低电平表示为静音状态。引脚3为功率放大器的输出引脚，最大输出电流为400 mA，与反馈电阻相连。
2.4 反馈电路
反馈电路主要由反馈线圈和反馈电阻构成，以平衡被测电流产生的磁场。平衡磁场的原理为：被测电流通过磁环所产生的磁场，由反馈线圈的电流进行补偿，使磁环始终处于零磁通工作状态。当被测电流通过磁环，反馈电流尚未形成时，巨磁阻传感器感应到磁场产生的电压信号，经放大级放大后，推动驱动级产生反馈电流，由于反馈线圈的存在，反馈电流不会发生突变，而是逐渐上升，反馈电流产生的磁场补偿了部分被测电流产生的磁场。因此，巨磁阻传感器输出降低，反馈电流上升减慢。当反馈电流产生的磁场完全补偿了被测电流产生的磁场时，磁环磁场为零，巨磁阻传感器输出为零。 但由于线圈的缘故，反馈电流还会上升，补偿过冲，巨磁阻传感器输出发生变化，反馈电流减小，如此反复在平衡点附近振荡。可以通过测量反馈电阻两端的电压，间接计算出被测电流。
3 智能电流传感器稳态误差
智能电流传感器是基于负反馈的一种运用，从负反馈的角度分析，可以更好地改善其性能，电流传感器的系统反馈框图如图5所示。BP是被测电流在磁芯中产生的磁感应强度，BS是次级电流IS在磁芯中产生的磁感应强度，BH是被测电流与反馈电流在磁芯中产生的磁感应强度差，KH是巨磁阻传感器的灵敏度系数，G（s）是巨磁阻传感器输出电压VH进一步处理的放大电路及功率放大电路的传递函数。RM、RS、SLS分别是串联次级线圈的测量电阻、次级线圈的电阻以及次级线圈电感的阻抗，三者共同构成了功率放大器的负载。BS与IS的比值定义为KS[18]。
该反馈系统的理论误差为：
（8）
由式（7）可知，该稳态误差只能减小而不能消除，这也说明了巨磁阻电流传感器并非真正工作在零磁通状态，正是由于稳态误差的存在，使得巨磁阻传感器能够不断感应到磁场使后续部分工作。该误差产生的原因是磁芯和线圈的消耗。巨磁阻传感器的灵敏度高，KH大可以有效减小系统的稳态误差；选用磁导率高，直径小的磁环或减小负载均能改善传感器的性能，提高传感器的精度[19]。
忽略系统的稳态误差可得到式 （9）， NP为被测电流的匝数，NS为次级线圈的匝数。
（9）
进一步化简可得式（10），通过测量RM的电压Vout即可求出被测电流IP。
（10）
4 测试结果分析
在25℃的温度下，使用稳压电源以及安捷伦电流源进行测试，用直流稳压电源为电流传感器提供12 V的工作电压；用安捷伦E3631A型直流电源提供0～5 A的被测电流。步长为50 mA，从0 A逐渐增加到5 A。用ZigBee智能无线传输模块测量反馈电阻的电压并⑵浞⑺透计算机，从计算机上得到测量数据。部分数据如表1所列。
25℃直流数据测试结果如图6所示。三角表示理论输出值，方块表示实际测量值。在零输入情况的输出是由外界磁场干扰产生的，外界磁场主要包括地磁场和实验室各种器件产生的磁场。在实验中可以通过调节AD620的参考电压来抵消外界磁场干扰产生的输出电压，实际运用时可对巨磁阻电流传感器进行屏蔽处理，否则会因环境的不同而产生不同的输出，影响测量结果。25℃校正后的直流数据测试结果如图7所示，相比图6传感器的零点漂移有了明显改善。从图7中可以看出两条线基本处于平行状态，因此巨磁阻电流传感器的线性度较好，计算表明线性度优于0.05%。
通过增长率的变化可判断电流传感器性能的稳定性。理论增长率取决于反馈线圈匝数和反馈电阻的比值，K=N/R。对1 A的测试电流进行50次测试，根据I=KV得到测试增长率K，图8所示为实际测量与理论增长率的对比图，从图中可以看出测试增长率变化较小，稳定性较好。由于计算过程中忽略了稳态误差，以此测试的K值比理论的K值大。测试电阻随温度的升高而变大，使得测试增长率呈现变小的趋势。选择温度稳定性较好的电阻元件可以进一步提高电流传感器的性能。
5 结 语
设计表明，基于巨磁阻传感器的智能电流传感器测量直流的方案是可行的，该传感器具有较好的灵敏度和线性度，解决了磁饱和、零点漂移、温度稳定性差等问题，实现对直流电的非接触测量和远程监控功能。测试结果表明，该智能电流传感器可测量几十毫安至几安的直流电流，其灵敏度为103.5 mV/A，线性度优于0.05%。可进一步通过软件补偿的方法提高传感器的精度。
参考文献
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反馈电路范文第8篇
关键词:LED背光源;反馈;节能;环路补偿;FPGA
中图分类号:TN312+.8文献标识码:B
Design of Direct LED Backlight Driver with Feedback
Regulation Circuit
GAO Shang1,LIU Wei-dong1,2,QIAO Ming-sheng2
(1. Dept. of Electrical Engineering, Ocean University of China, Qingdao Shandong 266100, China; 2. Hisense Electric Co., Ltd., Qingdao Shandong 266071, China)
Abstract: This paper introduces a LED driver circuit for direct LED backlight by using feedback circuit to reduce power consumption of system, explains the feedback principal and gives the solutions that solving the problems caused by feedback circuit, finally shows the process how the FPGA control the LED driver in brief.
Keywords: LED backlight; feedback; energy saving; loop compensation; FPGA
引言
随着LED技术的不断发展,用LED作为液晶电视的背光源已经成为一种发展趋势。相对于传统CCFL背光源来说,LED背光源有着更宽的色域、更快的响应速度、更低的驱动电压、更长的使用寿命以及无汞环保等诸多优势。LED背光源分为直下式和侧光式两种,相对于侧光式背光源,直下式背光源可以配合多种动态调整方式以达到改善图像效果的目的,因而在显示性能上更胜一筹。
本文讨论设计的是一种带有反馈调节的直下式LED背光源驱动电路,该驱动电路每个LED驱动芯片可以驱动16路LED。每片LED驱动芯片与为该16路LED供电的DC-DC电路控制芯片之间都有一个反馈电路,此反馈电路可自动反馈该16路LED达到应用驱动电流水平时的实际所需电压,从而自动调节DC-DC电路输出端电压,以达到降低功耗、提高效率的目的。对于由增加反馈电路所带来的系统稳定性及响应速度的问题,本文也通过相应的设计予以解决。同时,该电路LED驱动芯片通过SPI协议与前端控制器通信,每路LED可以进行单独的调光控制,配合相应的算法可以实现液晶电视背光源区域动态控制的功能。
1系统总体架构及器件选择
系统的基本单元由DC-DC电路、LED驱动芯片、反馈电路构成。背光驱动系统由数个基本单元构成,整个系统由FPGA进行前端控制。系统总体结构如图1所示。
不同尺寸液晶电视的LED背光模组,其设计亮度指标要达到相应的要求,并且亮度均匀度指标应在85%以上。在满足亮度指标的基础上,模组功耗还应尽量低,并且模组应尽量薄。同时,为了更好地发挥直下式LED背光模组在动态控制上的优势,模组的LED排布应该有尽量多的独立分区。为满足上述要求,直下式LED背光模组通常由数量较多的中小功率LED组成,并且每个独立分区也排布一定数量的LED。
本文设计中每个独立分区排布12颗串联的LED,采用恒流驱动。每一个DC-DC电路将整机电源供给的24V标准电压进行升压输出后为单个驱动芯片控制的16路LED供电。由于反馈电路根据动态区域调光时电流PWM占空比的不断变化对DC-DC输出电压进行调节,所以这个输出电压是动态变化的,这就对DC-DC控制芯片的选择和DC-DC电路的设计提出了一定要求。
本设计中采用了TI公司的TPS40210作为DC-DC电路的控制芯片,该芯片是一款电流模式控制的Boost电路控制芯片。相对于电压模式控制,电流模式控制有更快速的动态响应,因而可以更好的满足反馈电路对DC-DC电路输出电压的动态调整。此外电流模式控制还提供了更好的过流保护,这对于保护直下式LED背光模组所应用的中小功率LED十分重要。
LED驱动芯片采用了TI公司的TLC5940,该驱动芯片是带有点校正功能和PWM调光功能的LED驱动芯片。每个芯片可同时驱动16路LED,每路LED可以进行单独的PWM调光。该芯片采用SPI协议与前端FPGA进行通信,数据传输速率最高可达30MHz,完全能够适应液晶电视LED背光模组动态区域控制的数据传输要求。该芯片在5V电压供电时单路最大控制电流可达120mA,这给LED驱动电流的配置留有足够的空间。
反馈电路的主要芯片是常见的LM358,此芯片含有两路独立的高增益、内部频率补偿的运算放大器。因其可以用单电源供电,且低输入电流不依赖供电电压大小等诸多优点而被广泛采用。
2LED驱动芯片电路及反馈电路设计
LED自身存在着串联的寄生电感,这些寄生电感在LED灯串点亮时会储存一定的能量。在LED驱动芯片每路驱动管脚关断的瞬间,该路LED的寄生电感会将自身存储的能量释放出来,从而产生很高的电压尖峰[1],这种尖峰幅度可能会超过LED驱动芯片驱动管脚的耐压值,从而导致芯片的损坏。随着每路LED灯数量的增多,寄生电感也相应增大,其在关断瞬间产生的电压尖峰也就越大,所以设计时需要考虑驱动芯片驱动管脚的耐压值是否能够承受此电压尖峰。TLC5940驱动管脚的耐压值最大为18V,为了保护芯片不会被电压尖峰损坏,本设计在芯片每一路驱动管脚上加一个耐压值为60V的MOS管以提高芯片的耐压能力。MOS管的源极接驱动芯片的驱动管脚,漏极接每路LED灯串的阴极。给该MOS管栅极提供合适的电压,在驱动管脚关断时,MOS管的源极会将驱动芯片的驱动管脚电压钳位,使其不会超过管脚最大耐压值以保护芯片。如图2所示,V1-V16为耐压值60V的MOS管。
不同的驱动电流值上LED所需的正向电压不同,LED处于正常工作区时,驱动电流越大,所需的正向电压越大[2]。直下式LED背光模组需要配合液晶电视显示的画面内容,改变每一路LED驱动电流的PWM占空比来进行区域动态调光。在设定最大驱动电流的情况下,随着PWM占空比的变化,电流的有效值也发生变化,LED实际所需正向电压也随着电流有效值的变化而变化。因此需要一个反馈电路使DC-DC控制器能自动适应LED所需的实际电压,在设定DC-DC最大输出电压后,可以根据LED驱动芯片驱动管脚OUTn端电压VOUTn的不同,来自动调节DC-DC输出电压Vout,使得系统在Vout与VOUTn 之间 的电压差ΔV满足驱动电流要求正向电压的基础上,将Vout降低以减少功耗并提高效率。需要注意的是,相同时刻每路LED可能因电流PWM占空比的不同,而导致所需的实际正向电压不同,同时由于LED存在器件参数的离散性,每颗LED在达到相同驱动电流时的正向压降可能不同,因此每路LED达到相同驱动电流时实际需要的电压也会不同。上述两种情况要求反馈电路能够检测每个驱动芯片驱动的16路LED中哪一路所需的实际电压差ΔV最大,并将此需求反馈给DC-DC控制器,从而使DC-DC电路输出的电压能够满足全部该16路LED的驱动需求。
DC-DC电路输出电压一定时,同一LED驱动芯片驱动的16路LED中所需实际正向电压最大的一路,其LED驱动芯片驱动管脚OUTn电压必然最低,反馈电路需要检测到此最低电压,并将该路LED的正向电压需求反馈给DC-DC控制器。本设计在驱动芯片每一路驱动管脚OUTn上接一个二极管,二极管负极与OUTn连接,全部二极管正极连到一起。此种接法可以使二极管正极电压被OUTn电压最低一路钳位,达到检测最大电压需求的目的。由于此电路的电流驱动能力很小,因此需要一个电流放大电路。本设计中将运算放大器LM358连成电压跟随器的形式以起到电流放大的作用,采用图2中的R1、R2、R3为运算放大器提供偏置电压,其中R3>>R1、R2。在运算放大器的输出端接一个二极管VD1,利用二极管的单向导通特性,保证反馈电路只可以将DC-DC电路输出电压降低而不能将其升高,将VD1的负极连接到DC-DC控制芯片的反馈输入管脚,OUTn端的电压需求就被准确地反馈到DC-DC控制器。本设计的反馈电路可以达到的电压调节范围如表1 所示。
表1给出了某个驱动电流值下,同一驱动芯片的16路驱动管脚其中一路的OUTn电压,以及与该驱动芯片对应的DC-DC电路的输出电压,在是否带有反馈电路下的数值比较。由表1可以看出,增加了反馈电路以后,效率明显得到提高。
3DC-DC电路及环路补偿设计
本设计采用了电流模式控制的TPS40210作为DC-DC电路的控制芯片。虽然电流模式控制较电压模式控制有着更快速的响应、更好的过流保护等优势,但同时也存在着一些不足,如因为电流检测回路的增加使得环路分析更加困难;在DC-DC开关占空比大于50%时,必须增加斜率补偿电路以防止系统出现不稳定状态[3];在电流检测端对噪声非常敏感,需要很高的信噪比等。本文设计的电路针对以上不足做了调整,使得整个系统可以稳定工作。DC-DC电路及补偿电路如图3所示。
图3是由TPS40210控制的Boost电路,该电路根据每片驱动芯片驱动的16路LED达到所需驱动电流时的实际正向电压,对整机电源供给的24V电压进行升压。设计中所用的LED正向电压范围为2.9~3.4V,因此将DC-DC电路输出的最大电压设定在40V左右即可满足每串12颗LED的电压要求,DC-DC反馈分压电阻为R10、R11。电路中采用的肖特基二极管VD20在1A时的正向电压约为0.45V,根据Boost电路占空比计算公式得出的占空比约为40.47%,所以该电路并不需要外加斜率补偿电路。针对电流模式控制在电流检测端的噪声敏感问题,本电路在电流反馈回路上设计了一个滤波器来滤除噪声,该滤波器由R6和C11构成。此外,MOS管栅极和衬底之间电容容量很小,少量感应电荷即可产生相当高的电压。由于RGS(DC)很大,感应电荷难以释放所产生的高压,很容易使很薄的绝缘层击穿,从而造成MOS管的损坏[4]。针对于此,电路在开关MOS管的栅极和源极之间加了一个电阻R5,构成放电通路,以保护MOS管不会因感应电荷产生的电压过大而损坏。在环路补偿方面,传统电流模式控制所采用的2型补偿电路不能同时满足本设计在系统稳定性和响应速度上的要求,所以本设计的补偿电路采用了3型补偿,3型补偿电路由R12、C12、C7、C8、R9构成。使用3型补偿电路的原因以及其起到的作用如下所述。
由于在电流模式控制中电感实际上已经不在开关电源调节器的传递函数中,因此环路中由LC引起的双重极点也不再存在[5],通常采用简单的2型补偿即可满足要求。但由于本设计中多引入了一条反馈回路,使得环路的情况又发生了改变。在分析中将这条反馈回路近似的等效为一个阻抗值可变的小电阻,LED调光时PWM占空比的变化导致等效小电阻的阻抗值不断变化,运算放大器的输出阻抗也影响着这个电阻的阻抗值。若仅用2型补偿,则R9的值需设置得较小才能保证电路的稳定,但这将严重影响增益带宽,使得系统的响应变慢,所以必须使用3型补偿才能在系统稳定和响应速度上达到平衡。图4所示为使用2型补偿和3型补偿时的系统响应速度比较,可以看出,3型补偿的系统响应速度远远优于2型补偿。
图4显示了给定驱动电流值下90% PWM占空比时,某一路LED驱动电流和OUTn电压在分别应用2型补偿和3型补偿时的响应对比。上图是2型补偿时的响应图,上面为电流响应,下面是电压响应;下图是3型补偿时的响应图,同样上为电流响应下为电压响应。由图4可以看出,2型补偿时系统响应有明显的滞后,改为3型补偿后响应速度有了很大改善。
4背光控制FPGA控制流程简介
本设计中所有LED驱动芯片均由一个FPGA进行统一控制。该FPGA的内部分为功能不同的数个模块,包括图像信号接收模块、图像运算统计模块、帧图像存储模块、背光控制值存储模块、图像信号发送模块、背光控制值发送模块等。FPGA的图像信号接收模块接收一帧电视图像信号后,由图像运算统计模块应用一定的算法计算出不同背光区域的控制值,然后将图像信号处理后的修正值暂存在帧图像存储模块中,并将背光控制值存储在背光控制值存储模块中,最后由图像信号发送模块将图像信号送入LCD面板,同时由背光控制值发送模块将背光控制值送入到LED驱动芯片中的PWM寄存器中。这样的区域调光操作使得不同背光区域采用不同的控制值以配合液晶面板的显示画面,增加了液晶电视的对比度。同时FPGA可以灵活地配置控制模式,采用不同的算法还可以实现背光的扫描等不同操作,从而进一步改善拖尾现象,提高液晶电视的图像显示质量。FPGA控制流程示意图如图5所示。
5结论
直下式LED背光源液晶电视相对于CCFL背光源液晶电视,在显示色域和显示画质方面优势明显。由于其采用的LED数量较多,如何保证在区域动态控制的基础上降低功耗、提高效率成为驱动设计的关键之一。本文讨论的设计方案通过增加反馈电路自动适应LED实际所需电压,实时调整DC-DC输出,可以有效地提高整个系统的效率,大幅度降低功耗。在前端控制器进行区域动态控制时可以满足系统稳定工作与快速响应控制的要求,能够适应不同尺寸的电视应用。在此系统架构的基础上,如何采用更为合理的算法进行图像处理和背光控制值的计算,使电视图像显示与背光控制更加紧密有效的配合成为下一步工作的研究重点。
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反馈电路范文第9篇
【关键词】光电倍增管（PMT）；分压器回路；弱电流；I/V变换
1.引言
在各种光传感器件中，光电倍增管（PMT，Photo Multiplier Tube）是性能最好的一种，无论在灵敏度、响应速度、噪声系数还是动态范围上都遥遥领先于其他的光传感器件，更难能可贵的是它的输出信号在相当大范围内保持着高度的线性输出。
本文设计的弱光检测电路包括光电倍增管的分压器回路和光电倍增管阳极微弱电流转换放大电路两部分。光电倍增管采用北京滨松公司的谱响应为300nm～650nm（S-4）的R105型光电倍增管，R105型倍增管直径只有1-1/8英寸、九级倍增、侧窗型，采用特殊设计的抗滞后结构，具有极好的输出稳定性，能广泛适用于分光光度计、照度计、光密度计等技术领域[1]。
2.光电倍增管分压器回路设计
九级倍增的R105型光电倍增管的分压器回路采用阳极接地，阴极加负高压的方法，使电流计、电流电压转换、用运算放大器回路等外部回路和光电倍增管阳极在无电位差情况下易于连接。具体分压回路如如图1所示，图中K为光电发射阴极（光阴极），DY1～DY9为九级电子倍增极，P为电子收集极（阳极）。接于高压Vh上的串联电阻R1～R10，将Vh分割成所需要的梯度递增的倍增电压Vd1～Vd9供给PMT的各个倍增极使用。光电倍增管的增益可以通过调节各倍增极的极间电压来实现。此外，为了遮蔽杂光，提高对外部电磁场的抗干扰能力，需把光电倍增管放置在金属的屏蔽罩里。
回路中Ib是分压器电流，其是流过分压器回路的电流，它和输出线性有很大的关系。若R1～R10均相等，在没有任何光照并且PMT的暗电流为0的理想条件下，分压器回路可以提供线性递增的均分偏压共给各个倍增电极。此时
实际情况是，即使在R1～R10均相等并且高压电源Vh稳定的条件下，只要阳极电流不为0，得到的偏压也不是线性均分的。因为，各个倍增极的电流要流过分压电阻链，而且越靠近阴极的电阻上流过的电流越大，电阻上的压降也就越大。由于总电压Vh是稳定的（定数），靠近阴极侧的电阻上压降增加必然导致靠近阳极侧的电阻上压降减少，这称为电压再（重）分配效应。这样，一方面导致各个倍增极的偏置电压会随阳极电流的变化而波动，从而使PMT的总增益发生波动。另一方面导致偏置电压的线性均分性受到影响。
无论是线性均分的偏置电压还是非线性的偏置电压应用场合，均希望各倍增极上的偏压等于设计值而不要随阳极电流的变化而发生波动。因此采用图1的电压分配回路，又要保证电压重分配效应引起的倍增极偏置电压偏离线性增益的程度在1%以内，根据经验，阳极电流IP的最大值必须在分压器电流Ib的1%以内[2]。
3.微弱电流转换放大电路的设计
由于光电倍增管阳极输出的电流比较小，特别是检测光很微弱的时候，可能是nA级别的微弱电流。本设计中微弱电流转换与放大电路如图2所示，由3级运放组成：第一级U1为I/V转换电路，反馈电阻Rf和反馈电容Cf可以通过JP1的跳线进行选择，根据需要选择R12和C4、R15和C5或R16和C8三组中的一组；U2和U3为两级电压放大级，各放大10倍左右。由于光电倍增管出来的是负极性电流，因此放大后的电压Vout为正极性电压。下面对此电路的I/V转换电路和减小干扰的关键点加以说明。
3.1 I/V转换电路
I/V转换电路的作用是将被测的微弱电流信号转换为电压信号，如图2所示。输入电流Iin即光电倍增管阳极输出电流，加至运算放大器的反相输入端，输出端与反向输入端之间接高阻值的反馈电阻Rf和反馈电容Cf，运算放大器同相端接地。这样，第一级运放的输出V01为：
（1）运算放大器的选择
运算放大器应该近似为理想的运算放大器，才能满足前面的假设条件，这就要求其开环放大倍数和输入电阻应为无穷大，这才能保证输入端工作电流为0，也要求输出电阻为无穷小，这才能保证输出电压不随下级负载而变；同时还要选择零点偏移小、温度漂移小、噪声电压小的运算放大器件。运算放大器最好选零点偏移小，无外部调零的器件。
（2）反馈电阻Rf的选择
输出电压既不能太小也不能太大，应该根据器件情况选一个合适的值。如果输出电压太小，一是容易受到噪声信号的干扰，二是会增加下级放大器的负担。通常要求输出电压应比运算放大器的噪声电压至少大于两个数量级或更大。如果输出电压太大，一是必然要增大反馈电阻Rf，二是增大对运算放大器性能的要求。反馈电阻Rf过大其稳定性变差，容易造成干扰[3]，测量时间也变长，同时反馈电阻的选取和测量也变得十分困难。综上所述，可将I/V转换电路的输出电压设定在50～100mV之间是比较合适的[4]，然后选择相应的反馈电阻Rf。
（3）反馈电容Cf的选择
对于并联负反馈放大器，反馈之路反馈电阻Rf折算到输入端的等效输入电阻Rsf为，反馈电容Cf等效到输入端时相当于。设输入端的分布电容为C0，Rf两端的分布电容为Cf0，由于Cf0较小约为1pF左右，C0约为10pF左右，而反馈电容Cf取值通常为几十到几百pF，以及，输入端总的等效输入电容，输入端的时间常数。
由于输入端输入电阻和输入电容的积分作用，当有信号输入或变化时，输出信号要经5τ的时间才能达到稳定，即为测量时间[5]。如果，，则达到稳定输出所需的时间0.05ms。
反馈电容Cf起积分作用，可抑制或平滑噪声的干扰。Cf越大，抑制噪声的能力就越强，但要降低响应速度，要权衡考虑其取值。其实Cf还有补偿输入端分布电容的作用，以防出现振荡现象。
3.2 减小干扰的措施
减小干扰对微弱电流的放大是很必要的，其干扰源来自多方面，有的来自器件本身，有的来自外部。除了选择稳定性好、噪声小的器件外，在电路上和工艺上采取以下措施。
（1）电源退耦滤波
在每个运算大器的正负电源端都串加一个RC退耦滤波节，其作用是减小放大器各部分电路之间通过公共直流电源产生的寄生耦合，稳定放大器的工作，防止产生振荡和干扰。电阻的选择要恰当，电容通常由一大一小两个并联，大容量电容本身有电感，对快变化的电流脉冲滤波效果不理想，再并一小电容可达到较好的效果。
（2）输出滤波
反馈式电流放大器型I/V转换电路对噪声的干扰很敏感，若被测电流受到偶然噪声信号的扰动，经Rf放大后会对后续电路产生很大的影响。对输出进行滤波可以抑制或平滑偶然噪声的干扰，在下级输入电阻（1）的两端对地各接一个小电容，构成π型滤波。
另外，把转换电路同相输入端直接接地，因为单端输入的I/V转换电路所用的运算放大器其输入偏置电流和输入失调电压均极低，所用的反馈电阻又极大，如果在同相端对地接一高阻值偏置电阻会引起干扰，通常不予采用。
（3）工艺要求
I/V转换电路的各接地点要相互靠近；输入电流采用高绝缘噪声电缆，并尽量短，以免降低输入阻抗和减小分布电容的影响；输入电缆屏蔽层需要单端接地，以免减低屏蔽保护作用；电缆和电路板应避免震动、扭曲等机械变形，以防引起压电效应和摩擦生电效应而产生干扰；连接导线采用同等材料的良导体线，以免两种金属热电势不同而产生噪声。
4.结束语
在微弱电流转换放大电路之后，利用A/D转换器件，或数据采集卡采集后，就可以得到数字量的微弱光的光强。试验表明，本文设计的基于光电倍增管的弱光检测电路能很好的检测出发光细菌毒性试验中发出的微弱光强。
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作者简介：
郑群生（1990—），男，现就读于温州医学院信息与工程学院电子信息工程专业。
反馈电路范文第10篇
关键词 电子电路；输出；反馈
中图分类号：TN7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0175-02
凡是通过一定的方式把电子电路系统输出回路中某一个电量（电压或电流）的一部分或全部，经过一定的电路送回到前面某一级的输入回路中，这种反送过程称反馈。反馈从不同角度来说有不同的含义。如在放大器件内部产生的反馈成为内部反馈；反馈过程是通过外接电路元件来完成的叫外部反馈。如果反馈元件（在输入、输出回路之间起联系作用的元件）上的电量只反映直流成分的叫直流反馈；反馈元件上的电量不仅含有直流成分，还含有交流成分的就称为交流反馈。如反馈信号与输入信号呈串联形态的是串联反馈；反馈信号与输入信号呈并联形态的称为并联反馈。虽然反馈形式多种多样，但从本质上来说，却只有两种：正反馈和负反馈。
1 正反馈电路
如引入反馈后使放大倍数增大的称为正反馈。正反馈在一定程度上提高了放大倍数，而放大器的其它性能则往往因引进正反馈而变坏，故它在电子电路中的应用远不及负反馈普遍。它主要应用在振荡电路中，利用引入正反馈后产生的自激振荡，使放大器变成振荡器，产生高频或低频的正弦波。所谓自激振荡现象，就是即使放大电路中的输入端不加输入信号，在它的输入端也会出现具有一定频率和幅度的输出波形，如正弦波振动器就是一个没有输入信号的正反馈放大器（见图1）。振动器要能自行建立振荡，必须满足丨丨>1的条件。设=A∠，=F∠。当丨丨>1时，接通电源后，由于放大器中存在一定的噪声电压，它的频谱分布很宽广，微弱信号经AF环路的不断放大，使输出信号逐渐由小变大。这样，振动器就能自行起振，或者说能够自激。设置在放大器或反馈网络中的稳幅环节能自动调整振动器的环数放大倍数丨丨，使之随振幅的增大而自动下滑，当丨丨下降到1时，即AF=1，，就能产生持续不断的振荡输出。
现仅从正反馈的角度讨论正弦波振动器能维持振荡的相位平衡问题。这里用常见的图2所示电感三点式振荡器来说明。以为基准，三极管V输出电压与相差180°；即有。在LC支路中产生的回路电流超前90°（因为这个支路的电抗，而，故X为容性）。电流在电感上产生的压降超前90°，这个电压就是反馈电压。由相量图可见和相同，故为正反馈，即，满足相位平衡条件。
2 负反馈电路
如引入反馈后使放大倍数减小的称负反馈。它是电子电路中应用最广泛的一种反馈，是模拟电子线路的重点内容。在放大电路中引入负反馈，虽然牺牲的放大倍数，但可提高放大倍数的稳定性、扩展通频带、改善频率特性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、改善输入输出电阻特性、使放大器带动负载的能力得以提高。
负反馈有直流负反馈和交流负反馈两种，在很多情况下是同时存在的。图3是一个交流负反馈电路，其反馈过程可描述如下：当环境温度升高使三极管的参数如反向饱和电流，电流放大倍数，基级，发射极之间电压发生变化时，引起集电极电压增加，发射极电流也随之增加，发射极电压也必然增加。由于基级是一固定偏置电路，故是定值，将减小，从而使减小，也随之减小，这样就控制了，的增加，使它们基本上不随温度的上升而改变，这里放大电路的输出量是集电极电流，用发射极电流在电阻上产生的压降把输出量反送到放大电路的输出端，改变了，使基本稳定，此处的就是反馈元件。因为在上的压降不仅反映了发射极电流直流成分，而且同时也反映了其中的交流成分，所以此电路为交流反馈电路。若在两端并联有容量相当大的电容，如图3中虚线所示时，因将信号中的交流成分旁路，此时两端压降只反映其中直流成分的变化，这种情况称为直流反馈。
3 四种负反馈连接形式的特点
根据负反馈电路从放大器输出端取样（电流或电压）方式的不同，及反馈信号引回输入端比较（串联或并联）方式的差异，负反馈电路有四种类型，各举一例，例如图4。
对于四种反馈类型，如何判别区分它们呢？对于电压，电流反馈的判别可根据电压反馈和电流反馈的定义来判断；反馈信号（电压或电流）与输出电压成正比例的叫电压反馈；反馈信号（电压或电流）与输出电流成正比例的叫电流反馈。图4中为输出负载。图4的（a），（c）中联系输入，输出回路的反馈元件是、，由于反馈信号从输出电流取样并与之成正比，所以是电流反馈。图（b），（d）中的反馈元件分别是、，由于反馈信号从输出电压取样并与之成正比，所以是电压反馈。
对于串联，并联反馈的判别可直接从电路结构来观察，若取样反馈信号的输入点为基级的一般是并联反馈；若取样反馈信号的输入点为发射极的一般为串联反馈。这很容易看出，图4中图（c），（d）是并联反馈，图（a），（d）是串联反馈。
图1
图2
图3
参考文献
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