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电子电路中正负反馈类型的简单判别方法

2013-06-25席玉青

中国信息化·学术版 2013年3期

席玉青

【摘 要】本文从反馈电路的经典结构及表达式出发,通过对实际反馈电路分析,简单探讨电子电路中正负反馈的类型,并归纳出判别正负反馈的三种方法。

【关键词】反馈类型;反馈极性;判别方法

【中图分类号】TN721.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)03-0061-02

1 引言

反馈在电子技术中的应用十分广泛,反馈有正负之分。掌握反馈类型的判断方法有利于分析电路功能。基于多年的教学实践,针对近年来对中高职院校学生文化理论和专业基础普遍较差的特点,从学生的认知规律出发,总结出一套易于理解的简单判断正负反馈类型的方法。

2 正、负反馈的概念及区别

在电子电路中凡是将放大电路(或某个系统)输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路(反馈电路)引回到输入端,用于影响其输入端(放大电路的输入电压或电流)的措施称为反馈。若引回的反馈信号削弱输入信号而使放大电路的放大倍数降低,则称这种反馈为负反馈,若反馈信号增强输入信号,则为正反馈。

正反馈和负反馈的区别是以反馈信号增强还是削弱原有信号的作用而定。负反馈既能稳定静态工作点,又能改善放大电路的性能指标,还能实现特定的功能,因此,在放大电路中得到了广泛应用。正反馈是起增强原有信号(提高电路的放大倍数)的作用,但是在放大电路很少用正反馈,这是因为正反馈将引起自激振荡,使放大器不能正常工作,所以要加以避免。但正反馈也有有利的一面,即在波形产生和波形变换的电路中,我们需要人为地把电路接成正反馈形式,从而产生所需要的波形。在电子技术实践中,要正确组成反馈放大电路和振荡电路,就必须清晰准确地判别正负反馈。

3 正、负反馈的判别方式

不管什么类型的反馈放大电路,也无论采用什么反馈方式,都可以简化为如图1的方框图。

,说明在深度负反馈的条件下,闭环增益Af 非常稳定,仅仅取决于反馈网络,与基本放大电路无关。

3.2 瞬时极性法

在具体电路中判断反馈极性,一般是利用电路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判别,即假设放大电路中的输入电压处于某一瞬时极性,沿放大电路通过反馈网络再回到输入回路。依次定出电路中各点电位的瞬时极性。如果反馈信号与原假定的输入信号瞬时极性相同,则表明为正反馈,否则为负反馈。这就是瞬时极性法。严格地说,反馈极性与信号的频率有关,我们通常所说的反馈极性是指中频而言。在此频率下,通常把射极旁路电容,隔直流电容看作短路,把管子的极间电容看作开路,并且不产生相移。

运用瞬时极性法判定电路各点电位极性时,一定要非常熟练掌握三极管三种基本联接方式的判定及相应方式输出信号电压的相位关系。双极性型或单极型的晶体三极管有三种基本联接方式,其中双极型包含有共射极,共集电极和共基极三种。在共射极电路中,基极电位和集电极电位的瞬时极性相反,当有射极电阻并且没有旁路电容时,基极电位和发射极电位闲瞬时极性相同。在共基极电路中,输出电压与输入电压相位相同。则射极电位的瞬时极性与集电极相同,当有基极电阻无旁路电容时,射极电位与基极相反。同理在共集电极电路中,因为输出电压与输入电压同相,基极电位与射极电位相同,与集电极电位相反。在集成运放电路:看反馈信号fX&是加在同相端还是反相端,单级集成运放反馈信号由输出端引回同相端的反馈为正,而引回反相端的反馈为负。

判断反馈极性的方法:用瞬间极性法的前提是按中频段考虑的。具体步骤是:(1)按中频段考虑,即不考虑电路中所有的电容对相位的影响。(2)用正、负号(+、-)或箭头(↑、↓)表示电路中各关键点对“地”的电位的瞬时极性(或瞬时变化),这种表示要符合放大器的基本原理。(3)要逐级进行。最后看反馈到输入端的信号的瞬时极性,若与原输入信号的相位性关系判断反馈极性。其采用的步骤如图2所示。由此得出图2中的(a)加入的反馈为负反馈,图(b)加入的反馈均为正反馈。图2 采用瞬时极性法判别正负反馈

3.3 结构分析法

根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端连接不同,可以分为串联反馈和关联反馈。如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式相加减(即反馈信号与输入信号串联),称之为串联反馈,如果二者以电流形式相加减(即反馈信号与输入信号并联),称之为并联反馈。在结构上:如果输入信号和反馈信号分别加到放大电路的两个不同的输入端(三极管的基极和发射极可以看成是放大电路的两个输入端),则为串联反馈;如果输人信号与反馈信号都加到放大电路的同一输入端,则为并联反馈。如图2所示:图(a)只有一个输入端,所示为并联反馈;图(b)有两个输入端,所以为串联反馈。在已知电路的串并联反馈类型时,根据输入信号