集成運算放大器中反饋的類型和判別方法

周慶華

摘 要 在電子電路中，反饋的應用是極為廣泛的，而集成運算放大器（簡稱集成運放）中引入的負反饋更對其電路的性能有著十分重要的影響。文章就集成運算放大器中反饋的類型進行了描述，并對反饋的幾種不同判別方法進行了研究和總結。

關鍵詞 集成運算放大器；反饋；反饋類型；判別方法

中圖分類號：TN722 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0132-02

1 反饋的分類（類型）

將電路輸出端輸出的電壓或者電流的全部或者其中的一部分，通過反饋電路引回到輸入端（如圖1）稱為反饋。

圖1

反饋根據對輸入端信號的增強或者削弱情況，又可以分為正反饋和負反饋兩種不同的類型。若Xd（凈輸入信號）>Xi（輸入信號），即Xf（反饋信號）對集成運算放大器的輸入端Xi（輸入信號）起到了增強的作用，則此種反饋被稱之為正反饋；若Xd（凈輸入信號）

負反饋根據從集成運算放大器輸出端引出的方式不同又可以分為電壓反饋（或者電流反饋）；根據引回到集成運算放大器的輸入端形式的不同又可以分為串聯反饋（或者并聯反饋），最后再根據輸出端和輸入端不同的引出引入方式組合成四種類型的負反饋，即：電壓-并聯-負反饋、電流-并聯-負反饋、電壓-串聯-負反饋、電流-串聯-負反饋。

2 反饋的判別方法

針對集成運算放大器而言，反饋的判別是有一定的步驟的。首先判斷有無反饋；接著判斷是正反饋還是負反饋；如果是負反饋，最后再判斷負反饋的類型。

2.1 有無反饋的判別方法

如果集成運算放大器的輸出端和輸入端有電路連接，并且反饋電路將輸出端的電壓或電流引入到輸入端，則說明此時的電路有反饋（如圖2）。

圖2

但有一種集成運算放大器的電路需要特別注意，雖然看似有反饋，但實際電路是直接接地的，輸出端的信號沒有引回到輸入端，此時的集成運算放大器電路是沒有反饋的（如圖3）。

圖3

2.2 正反饋和負反饋的兩種判別方法

方法一：集成運算放大器正反饋和負反饋的通用判別方法一般采用的是瞬時極性法，具體的判別分成以下三個步驟：①先任意假設集成運算放大器的兩個輸入端的任一輸入端在某一瞬間的極性（假設時可以假設極性為“+”，也可以假設極性為“-”）；②根據反相輸入端電位的瞬時極性與同相輸入端電位的瞬時極性相反；輸出端電位的瞬時極性與反相輸入端電位的瞬時極性相反；輸出端電位的瞬時極性與同相輸入端電位的瞬時極性相同的三個標準（或者直接看集成運算放大器圖形的符號，標示“+”相同符號的端口極性相同，標示“+”、“-”不同符號的端口極性相反），標出集成運算放大器另外一個輸入端和輸出端電位的瞬時極性；③根據反饋電路上所標示出的極性，與輸入端標示的極性進行對比，即可以確定反饋類型。（如圖4）

圖4

最后的極性比較有四種情況，具體判別方法如下：“+”返回給“+”為正反饋；“-”返回給“-”為正反饋；“+”返回給“-”為負反饋；“-”返回給“+”為負反饋。

方法二：如果是單級集成運算放大器，還有一種較為簡單的直接判別法：即凡是反饋電路從輸出端引回到同相輸入端的為正反饋，引回到反相輸入端的則為負反饋。這種判別方法只適用于單級集成運算放大器，對于兩級及以上集成運算放大器不適用。

2.3 負反饋四種類型的判別方法

對集成運算放大器而言：

1）輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端；或者輸入電壓信號ui加在反相輸入端，而反饋電路加在同相輸入端，這兩種情況均稱為串聯反饋。

2）輸入電壓信號ui加在同相輸入端，反饋電路也加在同相輸入端；或者輸入電壓信號ui加在反相輸入端，反饋電路也加在反相輸入端，這兩種情況均稱為并聯反饋。

3）反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端的，稱為電壓反饋。

4）反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，稱為電流反饋。

3 實例

例：判斷下面四個集成運算放大器的反饋類型（圖5-圖8）

圖5

解：根據圖五所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端，因此判斷此反饋為電壓反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端，因此判斷此反饋為串聯反饋。所以該集成運算放大器是“電壓-串聯-負反饋”。

圖6

解：根據圖6所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端，因此判斷此反饋為電壓反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，反饋電路也加在同相輸入端，因此判斷此反饋為并聯反饋。所以該集成運算放大器是“電壓-并聯-負反饋”。

圖7

解：根據圖7所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，因此判斷此反饋為電流反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端，因此判斷此反饋為串聯反饋。所以該集成運算放大器是“電流-串聯-負反饋”。

圖8

解：根據圖8所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，因此判斷此反饋為電流反饋；根據輸入電壓信號ui加在反相輸入端，反饋電路也加在反相輸入端，因此判斷此反饋為并聯反饋。所以該集成運算放大器是“電流-并聯-負反饋”。

參考文獻

[1]秦曾煌.電工學[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]何曉紅.反饋電路的判別[J].電腦知識與技術，2010（2）.

摘 要 在電子電路中，反饋的應用是極為廣泛的，而集成運算放大器（簡稱集成運放）中引入的負反饋更對其電路的性能有著十分重要的影響。文章就集成運算放大器中反饋的類型進行了描述，并對反饋的幾種不同判別方法進行了研究和總結。

關鍵詞 集成運算放大器；反饋；反饋類型；判別方法

中圖分類號：TN722 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0132-02

1 反饋的分類（類型）

將電路輸出端輸出的電壓或者電流的全部或者其中的一部分，通過反饋電路引回到輸入端（如圖1）稱為反饋。

圖1

反饋根據對輸入端信號的增強或者削弱情況，又可以分為正反饋和負反饋兩種不同的類型。若Xd（凈輸入信號）>Xi（輸入信號），即Xf（反饋信號）對集成運算放大器的輸入端Xi（輸入信號）起到了增強的作用，則此種反饋被稱之為正反饋；若Xd（凈輸入信號）

負反饋根據從集成運算放大器輸出端引出的方式不同又可以分為電壓反饋（或者電流反饋）；根據引回到集成運算放大器的輸入端形式的不同又可以分為串聯反饋（或者并聯反饋），最后再根據輸出端和輸入端不同的引出引入方式組合成四種類型的負反饋，即：電壓-并聯-負反饋、電流-并聯-負反饋、電壓-串聯-負反饋、電流-串聯-負反饋。

2 反饋的判別方法

針對集成運算放大器而言，反饋的判別是有一定的步驟的。首先判斷有無反饋；接著判斷是正反饋還是負反饋；如果是負反饋，最后再判斷負反饋的類型。

2.1 有無反饋的判別方法

如果集成運算放大器的輸出端和輸入端有電路連接，并且反饋電路將輸出端的電壓或電流引入到輸入端，則說明此時的電路有反饋（如圖2）。

圖2

但有一種集成運算放大器的電路需要特別注意，雖然看似有反饋，但實際電路是直接接地的，輸出端的信號沒有引回到輸入端，此時的集成運算放大器電路是沒有反饋的（如圖3）。

圖3

2.2 正反饋和負反饋的兩種判別方法

方法一：集成運算放大器正反饋和負反饋的通用判別方法一般采用的是瞬時極性法，具體的判別分成以下三個步驟：①先任意假設集成運算放大器的兩個輸入端的任一輸入端在某一瞬間的極性（假設時可以假設極性為“+”，也可以假設極性為“-”）；②根據反相輸入端電位的瞬時極性與同相輸入端電位的瞬時極性相反；輸出端電位的瞬時極性與反相輸入端電位的瞬時極性相反；輸出端電位的瞬時極性與同相輸入端電位的瞬時極性相同的三個標準（或者直接看集成運算放大器圖形的符號，標示“+”相同符號的端口極性相同，標示“+”、“-”不同符號的端口極性相反），標出集成運算放大器另外一個輸入端和輸出端電位的瞬時極性；③根據反饋電路上所標示出的極性，與輸入端標示的極性進行對比，即可以確定反饋類型。（如圖4）

圖4

最后的極性比較有四種情況，具體判別方法如下：“+”返回給“+”為正反饋；“-”返回給“-”為正反饋；“+”返回給“-”為負反饋；“-”返回給“+”為負反饋。

方法二：如果是單級集成運算放大器，還有一種較為簡單的直接判別法：即凡是反饋電路從輸出端引回到同相輸入端的為正反饋，引回到反相輸入端的則為負反饋。這種判別方法只適用于單級集成運算放大器，對于兩級及以上集成運算放大器不適用。

2.3 負反饋四種類型的判別方法

對集成運算放大器而言：

1）輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端；或者輸入電壓信號ui加在反相輸入端，而反饋電路加在同相輸入端，這兩種情況均稱為串聯反饋。

2）輸入電壓信號ui加在同相輸入端，反饋電路也加在同相輸入端；或者輸入電壓信號ui加在反相輸入端，反饋電路也加在反相輸入端，這兩種情況均稱為并聯反饋。

3）反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端的，稱為電壓反饋。

4）反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，稱為電流反饋。

3 實例

例：判斷下面四個集成運算放大器的反饋類型（圖5-圖8）

圖5

解：根據圖五所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端，因此判斷此反饋為電壓反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端，因此判斷此反饋為串聯反饋。所以該集成運算放大器是“電壓-串聯-負反饋”。

圖6

解：根據圖6所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端，因此判斷此反饋為電壓反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，反饋電路也加在同相輸入端，因此判斷此反饋為并聯反饋。所以該集成運算放大器是“電壓-并聯-負反饋”。

圖7

解：根據圖7所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，因此判斷此反饋為電流反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端，因此判斷此反饋為串聯反饋。所以該集成運算放大器是“電流-串聯-負反饋”。

圖8

解：根據圖8所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，因此判斷此反饋為電流反饋；根據輸入電壓信號ui加在反相輸入端，反饋電路也加在反相輸入端，因此判斷此反饋為并聯反饋。所以該集成運算放大器是“電流-并聯-負反饋”。

參考文獻

[1]秦曾煌.電工學[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]何曉紅.反饋電路的判別[J].電腦知識與技術，2010（2）.

摘 要 在電子電路中，反饋的應用是極為廣泛的，而集成運算放大器（簡稱集成運放）中引入的負反饋更對其電路的性能有著十分重要的影響。文章就集成運算放大器中反饋的類型進行了描述，并對反饋的幾種不同判別方法進行了研究和總結。

關鍵詞 集成運算放大器；反饋；反饋類型；判別方法

中圖分類號：TN722 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0132-02

1 反饋的分類（類型）

將電路輸出端輸出的電壓或者電流的全部或者其中的一部分，通過反饋電路引回到輸入端（如圖1）稱為反饋。

圖1

反饋根據對輸入端信號的增強或者削弱情況，又可以分為正反饋和負反饋兩種不同的類型。若Xd（凈輸入信號）>Xi（輸入信號），即Xf（反饋信號）對集成運算放大器的輸入端Xi（輸入信號）起到了增強的作用，則此種反饋被稱之為正反饋；若Xd（凈輸入信號）

負反饋根據從集成運算放大器輸出端引出的方式不同又可以分為電壓反饋（或者電流反饋）；根據引回到集成運算放大器的輸入端形式的不同又可以分為串聯反饋（或者并聯反饋），最后再根據輸出端和輸入端不同的引出引入方式組合成四種類型的負反饋，即：電壓-并聯-負反饋、電流-并聯-負反饋、電壓-串聯-負反饋、電流-串聯-負反饋。

2 反饋的判別方法

針對集成運算放大器而言，反饋的判別是有一定的步驟的。首先判斷有無反饋；接著判斷是正反饋還是負反饋；如果是負反饋，最后再判斷負反饋的類型。

2.1 有無反饋的判別方法

如果集成運算放大器的輸出端和輸入端有電路連接，并且反饋電路將輸出端的電壓或電流引入到輸入端，則說明此時的電路有反饋（如圖2）。

圖2

但有一種集成運算放大器的電路需要特別注意，雖然看似有反饋，但實際電路是直接接地的，輸出端的信號沒有引回到輸入端，此時的集成運算放大器電路是沒有反饋的（如圖3）。

圖3

2.2 正反饋和負反饋的兩種判別方法

方法一：集成運算放大器正反饋和負反饋的通用判別方法一般采用的是瞬時極性法，具體的判別分成以下三個步驟：①先任意假設集成運算放大器的兩個輸入端的任一輸入端在某一瞬間的極性（假設時可以假設極性為“+”，也可以假設極性為“-”）；②根據反相輸入端電位的瞬時極性與同相輸入端電位的瞬時極性相反；輸出端電位的瞬時極性與反相輸入端電位的瞬時極性相反；輸出端電位的瞬時極性與同相輸入端電位的瞬時極性相同的三個標準（或者直接看集成運算放大器圖形的符號，標示“+”相同符號的端口極性相同，標示“+”、“-”不同符號的端口極性相反），標出集成運算放大器另外一個輸入端和輸出端電位的瞬時極性；③根據反饋電路上所標示出的極性，與輸入端標示的極性進行對比，即可以確定反饋類型。（如圖4）

圖4

最后的極性比較有四種情況，具體判別方法如下：“+”返回給“+”為正反饋；“-”返回給“-”為正反饋；“+”返回給“-”為負反饋；“-”返回給“+”為負反饋。

方法二：如果是單級集成運算放大器，還有一種較為簡單的直接判別法：即凡是反饋電路從輸出端引回到同相輸入端的為正反饋，引回到反相輸入端的則為負反饋。這種判別方法只適用于單級集成運算放大器，對于兩級及以上集成運算放大器不適用。

2.3 負反饋四種類型的判別方法

對集成運算放大器而言：

1）輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端；或者輸入電壓信號ui加在反相輸入端，而反饋電路加在同相輸入端，這兩種情況均稱為串聯反饋。

2）輸入電壓信號ui加在同相輸入端，反饋電路也加在同相輸入端；或者輸入電壓信號ui加在反相輸入端，反饋電路也加在反相輸入端，這兩種情況均稱為并聯反饋。

3）反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端的，稱為電壓反饋。

4）反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，稱為電流反饋。

3 實例

例：判斷下面四個集成運算放大器的反饋類型（圖5-圖8）

圖5

解：根據圖五所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端，因此判斷此反饋為電壓反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端，因此判斷此反饋為串聯反饋。所以該集成運算放大器是“電壓-串聯-負反饋”。

圖6

解：根據圖6所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路沒有經過任何電阻而從輸出端直接引出至輸入端，因此判斷此反饋為電壓反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，反饋電路也加在同相輸入端，因此判斷此反饋為并聯反饋。所以該集成運算放大器是“電壓-并聯-負反饋”。

圖7

解：根據圖7所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，因此判斷此反饋為電流反饋；根據輸入電壓信號ui加在同相輸入端，而反饋電路加在反相輸入端，因此判斷此反饋為串聯反饋。所以該集成運算放大器是“電流-串聯-負反饋”。

圖8

解：根據圖8所標極性為“-”返回給“+”，所以可判斷出為負反饋；根據反饋電路在經過了負載電阻RL后，從負載電阻靠近接地（參考點電位為0 V）端引出來的，因此判斷此反饋為電流反饋；根據輸入電壓信號ui加在反相輸入端，反饋電路也加在反相輸入端，因此判斷此反饋為并聯反饋。所以該集成運算放大器是“電流-并聯-負反饋”。

參考文獻

[1]秦曾煌.電工學[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]何曉紅.反饋電路的判別[J].電腦知識與技術，2010（2）.