席玉青
【摘 要】本文從反饋電路的經典結構及表達式出發,通過對實際反饋電路分析,簡單探討電子電路中正負反饋的類型,并歸納出判別正負反饋的三種方法。
【關鍵詞】反饋類型;反饋極性;判別方法
【中圖分類號】TN721.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)03-0061-02
1 引言
反饋在電子技術中的應用十分廣泛,反饋有正負之分。掌握反饋類型的判斷方法有利于分析電路功能。基于多年的教學實踐,針對近年來對中高職院校學生文化理論和專業基礎普遍較差的特點,從學生的認知規律出發,總結出一套易于理解的簡單判斷正負反饋類型的方法。
2 正、負反饋的概念及區別
在電子電路中凡是將放大電路(或某個系統)輸出端的信號(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路(反饋電路)引回到輸入端,用于影響其輸入端(放大電路的輸入電壓或電流)的措施稱為反饋。若引回的反饋信號削弱輸入信號而使放大電路的放大倍數降低,則稱這種反饋為負反饋,若反饋信號增強輸入信號,則為正反饋。
正反饋和負反饋的區別是以反饋信號增強還是削弱原有信號的作用而定。負反饋既能穩定靜態工作點,又能改善放大電路的性能指標,還能實現特定的功能,因此,在放大電路中得到了廣泛應用。正反饋是起增強原有信號(提高電路的放大倍數)的作用,但是在放大電路很少用正反饋,這是因為正反饋將引起自激振蕩,使放大器不能正常工作,所以要加以避免。但正反饋也有有利的一面,即在波形產生和波形變換的電路中,我們需要人為地把電路接成正反饋形式,從而產生所需要的波形。在電子技術實踐中,要正確組成反饋放大電路和振蕩電路,就必須清晰準確地判別正負反饋。
3 正、負反饋的判別方式
不管什么類型的反饋放大電路,也無論采用什么反饋方式,都可以簡化為如圖1的方框圖。
,說明在深度負反饋的條件下,閉環增益Af 非常穩定,僅僅取決于反饋網絡,與基本放大電路無關。
3.2 瞬時極性法
在具體電路中判斷反饋極性,一般是利用電路中各點對“地”的交流電位的瞬時極性來判別,即假設放大電路中的輸入電壓處于某一瞬時極性,沿放大電路通過反饋網絡再回到輸入回路。依次定出電路中各點電位的瞬時極性。如果反饋信號與原假定的輸入信號瞬時極性相同,則表明為正反饋,否則為負反饋。這就是瞬時極性法。嚴格地說,反饋極性與信號的頻率有關,我們通常所說的反饋極性是指中頻而言。在此頻率下,通常把射極旁路電容,隔直流電容看作短路,把管子的極間電容看作開路,并且不產生相移。
運用瞬時極性法判定電路各點電位極性時,一定要非常熟練掌握三極管三種基本聯接方式的判定及相應方式輸出信號電壓的相位關系。雙極性型或單極型的晶體三極管有三種基本聯接方式,其中雙極型包含有共射極,共集電極和共基極三種。在共射極電路中,基極電位和集電極電位的瞬時極性相反,當有射極電阻并且沒有旁路電容時,基極電位和發射極電位閑瞬時極性相同。在共基極電路中,輸出電壓與輸入電壓相位相同。則射極電位的瞬時極性與集電極相同,當有基極電阻無旁路電容時,射極電位與基極相反。同理在共集電極電路中,因為輸出電壓與輸入電壓同相,基極電位與射極電位相同,與集電極電位相反。在集成運放電路:看反饋信號fX&是加在同相端還是反相端,單級集成運放反饋信號由輸出端引回同相端的反饋為正,而引回反相端的反饋為負。
判斷反饋極性的方法:用瞬間極性法的前提是按中頻段考慮的。具體步驟是:(1)按中頻段考慮,即不考慮電路中所有的電容對相位的影響。(2)用正、負號(+、-)或箭頭(↑、↓)表示電路中各關鍵點對“地”的電位的瞬時極性(或瞬時變化),這種表示要符合放大器的基本原理。(3)要逐級進行。最后看反饋到輸入端的信號的瞬時極性,若與原輸入信號的相位性關系判斷反饋極性。其采用的步驟如圖2所示。由此得出圖2中的(a)加入的反饋為負反饋,圖(b)加入的反饋均為正反饋。圖2 采用瞬時極性法判別正負反饋
3.3 結構分析法
根據反饋信號與輸入信號在放大電路輸入端連接不同,可以分為串聯反饋和關聯反饋。如果反饋信號與輸入信號在輸入回路中以電壓形式相加減(即反饋信號與輸入信號串聯),稱之為串聯反饋,如果二者以電流形式相加減(即反饋信號與輸入信號并聯),稱之為并聯反饋。在結構上:如果輸入信號和反饋信號分別加到放大電路的兩個不同的輸入端(三極管的基極和發射極可以看成是放大電路的兩個輸入端),則為串聯反饋;如果輸人信號與反饋信號都加到放大電路的同一輸入端,則為并聯反饋。如圖2所示:圖(a)只有一個輸入端,所示為并聯反饋;圖(b)有兩個輸入端,所以為串聯反饋。在已知電路的串并聯反饋類型時,根據輸入信號