我们一起来认识一下RC反馈回路

关于运算放大器的使用，相信大家已经很熟悉了。现在我针对运算放大器中常见的RC电路反馈做深入的分析。

在积分电路的反馈电容C并联一电阻，则该积分电路就变形为带有增益的低通滤波器如图1：

 

 

依据电路，可以很方便的列出该系统的传递函数：

 

 

从中可以看出，该系统有一个极点，

 

 

由此，画出该系统的波特图，图2：

 

 

结合波特图和传递函数，不难看出，当系统的频率低于ω1时，电容c1容抗比R2的阻抗值大的多，系统可以近似看为反相放大器，表现出来的为 直流的增益，电容的作用可以看做为滤波作用。当系统工作在较高的频率上，电容c1容抗比R2的阻抗值小的多，系统可以近似看为积分电路，其在波特图上的表 现为一条-20dB/十倍频的一条直线，与角频率ω的交点为

，由于该电路在特定的频率范围内可以近似为一积分电路，此时的电路为一有损耗的积分电路。因此，分析该类型的电路是，首先需知道通过该系统信号的频率范围和系统的极点处，从而达到确定系统的作用。

传 递函数|H|=|H直流|-3dB,此时的频率为电子电路中常见的-3dB频率点。再次仔细分析该系统的波特图，还可以清除的看出 ω<ω0 ：信号无衰减通过; ω>ω0 ：信号逐渐衰减或者截断，衰减频率为-20dB/十倍频;由此，该系统还具有一定程度的低通滤波作用，虽然滤波的性能不是太令人满意。另一种RC反馈的接 法为正反馈，如图3：

 

 

该电路为模拟电子教课书上经典的RC振荡电路：振荡信号由同相端输入，故构成同相放大器，输出电压Uo与输入电压Ui同相，其闭环电压放大 倍数等于Au=Uo/Ui=1+(R4/R3)。而RC串并联选频网络在ω=ωo=1/RC时，Fu=1/3,εf=0°，所以，只要|Au|=1+ (R4/R3)>3,即R4>2R3,振荡电路就能满足自激振荡的振幅和相位起振条件，产生自激振荡，振荡频率fo等于fo=1/2πRC， 采用双联可调电位器或双联可调电容器即可方便地调节振荡频率。在常用的RC振荡电路中，一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换(频率粗调)，再采用 双联可变电位器进行频率的细调。第三种情况为负反馈回路中RC串联与c并联的情况的情况，电路如图4：

 

 

传递函数为

依据传递函数近似画出其波特图，图5：

 

 

从波特图中水平线为中频放大倍数，由R2/R1决定。C2，C1保证开环直流增益，C1保证正高频衰减。根据闭环要求确定零点和极点的位 置，从而确定电路各元件参数。一般用于具有LC输出滤波器，而滤波电容有ESR电路校正。小结：分析一系统，首先要知道系统处理信号的频率，这样，才能有 针对性的选择合适的元器件和理解系统的工作状态;其次，针对特定的目的，采用特定的方法达到预定的目的。我之前看过论坛里经常会有人问，运算放大器反馈中 用电容的作用，经常会有这样的回答：滤波，增加系统稳定性，积分……..，其实这都是电容的一部分作用，要向真的知道作用，还需要列出传递函数，画出近似 波特图(或者由仿真软件得出)，结合系统的工作频率，只有从根本上分析系统。只有这样，才能理解系统中元器件的作用，才能提高分析问题和解决问题的能力。