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刍议放大电路中反馈类型的判别方法

2015-05-04段文群

数字技术与应用 2014年12期

段文群

摘要:负反馈在放大电路中应用广泛,能否正确判断负反馈放大电路中的反馈类型对分析放大电路的性能非常重要。本文介绍了判断反馈类型的方法,并归纳了简单易记的判断口诀,学生在学习该部分内容时利用这些口诀不再感到困惑和难理解。

关键词:放大电路 反馈类型 判断口诀

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)12-0204-02

所谓反馈就是将放大电路(或某一系统)输出端的电压信号或电流信号的一部分或全部通过某种电路又引回到放大电路的输入端。反馈在电子线路中应用非常广泛,利用正反馈可以产生正弦波振荡电路,利用负反馈可以改善放大电路的工作性能,提高其工作的稳定性,并能减少电路中的非线性失真,所以能否正确判断反馈的类型直接影响放大电路的工作和性能分析。本人结合平时的教学,归纳了放大电路中反馈类型的判别方法。

1 有无反馈判断

判断一个电路是否引入了反馈,要看该电路的输出回路和输入回路之间是否存在通路,即是否有反馈元件存在,若有通路存在,且使得放大电路的净输入量发生了变化,则电路中肯定存在反馈。如图2所示电路,因为Rf的存在,使输出回路中信号(电压或电流)反向传送回输入回路中,对输入信号产生影响,因而存在反馈。

2 正、负反馈判断

按照反馈极性的不同,可以将反馈分为正反馈和负反馈。若引入的反馈信号加强了净输入信号,使放大电路的电压放大倍数比原来增大,则为正反馈;相反,如果反馈信号削弱了净输入信号,使放大电路的放大倍数降低,则为负反馈。判断正、负反馈常常采用瞬时极性法,步骤如下:

(1)假定放大电路输入端输入信号在某一瞬时的极性(一般设为对地为正),用“+”表示。(2)根据各级电路输入、输出之间的相位关系,依次推断出由瞬时输入信号所引起的各点电位的瞬时极性,分别用“+”或“–”表示,这种表示要符合放大电路的基本原理,如共射极放大电路中集电极与基极电位反相,共基极放大电路中集电极与发射极电位同相,共集极放大电路中发射极与基极电位同相,而对于集成运放电路则要看xf是加在同相端还是反相端。(3)根据放大电路中相关各点瞬时极性的情况,看反馈到输入端的信号的瞬时极性,若与原输入信号的极性相同,则为正反馈,若与原输入信号的极性相反,则为负反馈。此处还有一种更为简易的方法,即:在放大电路的输入回路比较反馈信号和原输入信号的极性时,若反馈信号和原输入信号接同一点,则极性相同为正反馈,极性相反为负反馈;若反馈信号和原输入信号接不同点,则极性相同为负反馈,极性相反为正反馈[1]。

综合起来可归纳为口诀:“同端同号(极性)为正反馈,同端异号为负反馈;异端同号为负反馈,异端异号为正反馈”。

在图3所示电路(a)图中,假定输入端的瞬时极性为“+”,依次在图中标出了各相关点的瞬时极性如图中所示,输出信号通过Rf反馈回了运算放大器的同相输入端,其极性与输出端信号极性相同,根据上述瞬时极性法判断:此时反馈信号和原输入信号接在不同点,且它们的极性相反,所以(a)图中存在的反馈为正反馈。

在(b)图中,同样根据瞬时极性法判断:此时反馈信号和原输入信号接在不同点,且它们的极性相同,所以为负反馈。

3 交、直流反馈判断

根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流成分反馈可以分为交流反馈和直流反馈。在这样的反馈电路中往往会有电容存在,判断的时候需结合电容“隔直流,通交流”的特性进行[2]。

图4中由于电容的存在使得反馈回去的直流成分被“隔断”,剩下的只有交流成分,所以为交流反馈。

4 电压、电流反馈判断

按照反馈信号的成分,反馈可分为电压反馈和电流反馈。

判断的方法采用输出短路法:假设将输出端短路(即输出电压),此时若反馈信号消失则为电压反馈;若电路中仍然有反馈存在则为电流反馈。

归纳为口诀:“电压、电流看输出,存在为电流,消失为电压”。

图5(a)中,若将输出端短路如图中红色线条所示,此时反馈回路中电阻两端电压均为零,无反馈信号存在,所以为电压反馈。

图5(b)中,若将输出端短路如图中红色线条所示,此时尽管电阻两端被短路,但是仍有电流成分信号通过电阻反馈到了放大器的反相输入端,说明电路中仍然有反馈存在,所以为电流反馈。

5 串、并联反馈判断

根据反馈网络与基本放大电路在输入端的连接方式,可分为串联反馈和并联反馈。若输入端净输入量表达式是电压相加减的形式,则该电路为串联反馈;如果输入端净输入量表达式是电流相加减的形式,则该电路为并联反馈[3]。

判断的方法为:电路结构判别法。

当反馈信号和输入信号接在放大电路的同一点(另一点往往是接地点)时,一般可判定为并联反馈,此时在输入端净输入量表达式以电流相加减的形式出现;

而接在放大电路的不同点时,一般可判定为串联反馈,此时在输入端净输入量表达式以电压相加减的形式出现[4]。

归纳为口诀:“串、并联看反馈(信号)与输入(信号),同端为并,异端为串”。

图6(a)中,反馈信号与输入信号接在放大电路的不同点,所以为串联反馈;(b)中反馈信号与输入信号接在了放大器的同一端,所以为并联反馈。

本文对放大电路中反馈类型的判断进行了归纳与总结,得出了一些简单易记的判断口诀,学生在学习的过程中,运用这些口诀能够快速、准确地判断出反馈的类型,达到了事半功倍的效果。

参考文献

[1]杨成主编.电子技术基础简明教程(第2版)[M].电子工业出版社,2012年7月.

[2]刘淑英主编.电子技术与实践[M].机械工业出版社,2010年2月.

[3]覃翔华.放大电路中反馈类型的快速判断方法[J].电子技术与软件工程,2014年21期,156-157.

[4]施建花.电路中反馈类型的简易判别法[J].无线互联科技,2013年07期,111.endprint