邢茹+閆志忠



摘 要:負反饋放大電路是模擬電子技術中的重要內容。本文就如何判斷放大電路中的反饋極性進行了分析,結合教學實際,得到了反饋極性的判斷方法和判斷原則,以實例進行說明。
關鍵詞:正負反饋;瞬時極性法;判斷原則
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216(2016)08C-0076-02
在各種電子設備中,人們經常采用反饋的方式改善電路的性能,以達到實際工作中提出的技術指標。凡是在精度、穩定性或其他性能方面有較高要求的放大電路,大多引入了各種形式的反饋,反饋不僅是改善放大電路性能的重要手段,也是電子技術和自動調節原理的一個基本概念。
在放大電路中根據反饋極性的不同可以將其分為正反饋和負反饋兩種類型。在教學中判斷反饋極性是重點也是難點,其判斷方法的使用一直困擾著學生們。基于上述情況,本文就正負反饋的判斷做簡單明了的分析。
一、反饋的定義
在放大電路中,如果要引入反饋,必須具備兩個條件。一是必須在輸入端和輸出端建立通路,而這條通路不能直接連接電源或零點位;二是放大電路的輸出量(輸出電壓或輸出電流)的部分或全部通過一定的形式反送到輸入端,這樣會引起輸入端電量發生變化,從而引起放大倍數的變化。如果放大倍數提高則為正反饋,如果放大倍數降低則為負反饋。在《模擬電子技術基礎》中通常采用瞬時極性法判斷正負反饋類型。
實際上在學習中,共射放大電路中的Re就是一條反饋支路(如圖1)。在電路中,由于電阻Rb1,Rb2分壓,基極電位UBQ固定。由于環境溫度升高導致放大電路在靜態時的集電極電流ICQ增大,IEQ隨之增大,則UEQ=IEQRe。由于固定了UBQ,加在基極和發射極之間的電壓UBEQ=UBQ-UEQ將減小,從而使IBQ減小,ICQ也隨之減小,這樣就牽制了ICQ、IEQ的增加,使得它們基本不隨溫度的變化而變化。
二、反饋極性的判斷過程
(一)判斷方法
在學習中采用瞬時極性法很容易判斷出放大電路中反饋的極性,它是判斷電路中反饋極性的基本方法。首先,假定輸入信號在某一時刻對地的極性,然后,逐級推出電路其他各相關點電流的流向和電位的極性,最后,判斷反饋到輸入端信號的瞬時極性是增強還是削弱了原來的輸入信號。若反饋信號使基本放大電路的凈輸入信號增大,則說明引入了正反饋;若反饋信號使基本放大電路的凈輸入信號減小,則說明引入了負反饋。
(二)判斷原則
利用瞬時極性法判斷后,還得遵循其判斷原則。瞬時極性法的判斷原則是:反饋量與輸入量在不同輸入端,極性相同為負反饋;反之,為正反饋。反饋量與輸入量在同一輸入端,極性相反為負反饋;反之,為正反饋。這樣把判斷方法和判斷原則結合起來,就得到了反饋極性。判斷原則清晰地列入表1。
三、應用舉例
分析中用符號“+”和“-”分別表示瞬時極性的正和負。
(一)集成電路正反饋放大電路
以圖2為例,假設在輸入端加一個瞬時極性為正的電壓。由于輸入信號加在集成運放的反相輸入端,所以輸出電壓的瞬時極性為負,而反饋電壓由輸出電壓經過電阻R1,R2分壓后得到,反饋電壓的瞬時極性為負。根據判斷原則“反饋量與輸入量在不同輸入端,極性不同為正反饋”,對照表1,可以判斷出該反饋為正反饋。
(二)分立元件負反饋放大電路
在圖3 中,假設在輸入端加一個瞬時極性為正的電壓。由于輸入信號加在第一級放大電路三極管的基極,經過三極管的集電極的電壓為負,再到第二級三極管的集電極的電壓為正,而反饋電壓由輸出電壓經過電阻R6,R3分壓后得到,反饋電壓的瞬時極性為正。根據判斷原則“反饋量與輸入量在不同輸入端,極性相同為負反饋”,對照表1,可以判斷出該反饋為負反饋。
在電路中,負反饋雖然導致了放大倍數減小,但能夠使各項性能指標得到改善,經常被采用。
例如,它能提高放大倍數的穩定性,減小非線性失真和抑制干擾,穩定輸出電流、電壓,也可以根據需要改變輸入電阻、輸出電阻。有時候為了得到較高的放大倍數,通常會在電路中接入正反饋支路,但是如果引入的正反饋太強,會使電路產生自激振蕩。因此正負反饋的引入要視電路而定。
四、結束語
總之,正負反饋在電子電路中的應用到處可見,如何判斷放大電路中的反饋極性,掌握瞬時極性法和判斷原則就顯得尤為關鍵,這有助于應用反饋極性達到對電路的某些指標要求。
參考文獻:
[1]楊素行.模擬電子技術基礎簡明教程(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]華成英,童詩白.模擬電子技術基礎(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3]康華光.電子技術基礎模擬部分(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1999.