Wat is Negatieve terugkoppeling?

Een deel van de uitgang met tegengestelde polariteit naar de ingang terugvoeren. De versterking daalt, maar de winst wordt stabieler en vervorming en bandbreedte verbeteren.

Japanse benaming: 負帰還

“Negatieve terugkoppeling” komt voor in 9 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Analoge en elektronische schakelingen, Bipolaire transistor.

Vakgebied: Analoge en elektronische schakelingen

Nu oefenen: vragen over Negatieve terugkoppeling

Welke uitspraak over het effect van negatieve terugkoppeling op een versterkerschakeling is juist?

  1. ADe versterking wordt kleiner, maar de stabiliteit van de versterking verbetert, de bandbreedte neemt toe en de vervorming vermindert
  2. BDe versterking wordt oneindig
  3. CDe schakeling gaat altijd oscilleren
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De versterking wordt kleiner, maar de stabiliteit van de versterking verbetert, de bandbreedte neemt toe en de vervorming vermindert

Bij negatieve terugkoppeling wordt een deel van de uitgang van de ingang afgetrokken, zodat de versterking kleiner wordt. In ruil daarvoor wordt de gesloten-lusversterking circa 1/β (het omgekeerde van de terugkoppelfactor) en wordt de schakeling minder gevoelig voor spreiding van componenten en temperatuur, wordt de bandbreedte groter en nemen vervorming en uitgangsimpedantie af met een factor (1 + lusversterking). Op-ampschakelingen berusten op deze eigenschap. Bij frequenties waar de fase sterk draait, wordt de terugkoppeling echter positief en treedt oscillatie op, zodat een voldoende fasemarge nodig is.

Hoe heet de eigenschap dat in een ideale op-ampschakeling met negatieve terugkoppeling de spanningen op de twee ingangen vrijwel gelijk zijn?

  1. ASlew rate
  2. BOffset
  3. CVirtuele kortsluiting (imaginary short)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Virtuele kortsluiting (imaginary short)

Wordt negatieve terugkoppeling toegepast op een op-amp met een zeer grote open-lusversterking A, dan is het spanningsverschil tussen de ingangen vrijwel 0, namelijk Vout/A, omdat de uitgang bij een eindige waarde in evenwicht komt. Doordat het lijkt alsof ze zijn kortgesloten terwijl ze niet werkelijk zijn verbonden, heet dit virtuele kortsluiting; is de niet-inverterende ingang geaard, dan kan ook de inverterende ingang als 0 V (virtuele aarde) worden beschouwd. Dit is de basis van de analyse van op-ampschakelingen, maar het geldt niet als de uitgang verzadigd is of bij schakelingen met positieve terugkoppeling (comparator).

“Negatieve terugkoppeling” in de toelichting

Vragen met “Negatieve terugkoppeling” (9)

  1. Welke uitspraak over het effect van negatieve terugkoppeling op een versterkerschakeling is juist?
  2. Hoe heet de eigenschap dat in een ideale op-ampschakeling met negatieve terugkoppeling de spanningen op de twee ingangen vrijwel gelijk zijn?
  3. Welke grootheid wordt gebruikt om te beoordelen of een versterker met negatieve terugkoppeling stabiel werkt zonder te oscilleren?
  4. Welke uitspraak over thermal runaway (thermische doorloop) van een bipolaire transistor is juist?
  5. Wat is de belangrijkste reden om in een transistorversterker een stroomgekoppelde biasschakeling met emitterweerstand te gebruiken?
  6. Hoe verandert de stroomversterking hFE van een bipolaire siliciumtransistor in het algemeen als de temperatuur stijgt?
  7. Welke combinatie van eigenschappen van een ideale op-amp is juist?
  8. Welke uitspraak over een spanningsvolger (voltage follower) met een op-amp is juist?
  9. Welke uitspraak over de werking van een comparator is juist?

Verwante termen

Operationele versterker (op-amp) Fasemarge (phase margin) Virtuele kortsluiting (virtual short) Comparator Stroomversterkingsfactor (hFE) Via Spanningsvolger (voltage follower) 1/f-ruis (flickerruis) Afsnijfrequentie (cutoff frequency) Bandgap-referentiespanningsschakeling

Naar de woordenlijst