反馈电路的判别

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摘要:反馈在电子电路中的应用非常广泛,如何正确判断反馈类型,是分析电子电路性能的重要前提。通过结合实例就反馈类型的判别做了较为深入的分析,总结了不同电路反馈类型简单有效的判别方法,有助于初学者更好更快的掌握反馈的知识。

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.

[2] 荣雅君.电子技术(非电类)[M].北京:机械工业出版社,2008.