用于《模拟电子技术》中负反馈组态判别的一种新方法
2015-09-10朱晓琴
朱晓琴
摘 要: 《模拟电子技术》是一门专业基础课,量大难学,知识点多且难点多,最初学生学有兴趣和信心,但随着内容的深入,越来越难,放弃的学生较多,如何化难为易?针对难点之一的负反馈判别,本文提出了一种简单直观的观察法,取得了很好的教学效果。
关键词: 《模拟电子技术》 负反馈 并联负反馈 串联负反馈 观察法
1.引言
在多年的《模拟电子技术》课堂教学中,尽管教学设备越来越先进,自我教学水平越来越高,教学技巧越来越娴熟,可是学生对《模拟电子技术》的学习效果并不是越来越好。《模拟电子技术》是一门专业基础课,量大难学,知识点多且难点多,最初学生学有兴趣和信心,但随着内容的深入,越来越难,放弃的学生较多,这么多年这个问题始终困扰着我,经过我的不断思考和对学生的了解,明白了一些问题的所在。固然模电的知识难点很多,但在这里,我就模电的知识难点之一:负反馈组态判别提出一种新的思维判别法。
2.负反馈组态的构成
反馈的定义为:将电子系统输出回路的电量(电压或电流),送回到输入回路的过程。·
其中:Xi 反馈放大电路的输入信号;xf 反馈信号;xid 基本放大电路的输入信号(净输入信号);X0 输出信号而负反馈的定义为:如从输出端看:输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。如从输入端看:引入反馈后,使净输入量变小了。而我们常用的判别角度为从输入端。其表达式为:xid= xi-xf,其中净输入量可以是电压,也可以是电流。
由框图可知基本放大电路实际输入量为xid,输出量为X0,而反馈网络的输入量是X0,输出量是xf,对于X量在电路中可以是电压或是電流,故此负反馈组态的组成由三方面构成:输出+输入+极性。输出为取样对象:电压或电流,输入为连接方式:串联或并联,故组态有四种:电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电流并联负反馈。
3.传统的判断方法
判断顺序为:先是极性,接着是输入,最后是输出。而极性判别采用瞬时极性法,即在电路中,从输入端开始,沿着信号流向,标出某一时刻有关节点电压变化的斜率(正斜率或负斜率,用“+”、“-”号表示)。
就此还未能得出是正反馈或是负反馈,还要结合净输入量xid= xi-xf是增加还是减少,才能确定为正反馈或是负反馈。
输出的判别为采用负载短路法,将负载短路(未接负载时输出对地短路),反馈量为零——电压反馈,如图4(a)所示。
采用传统判别方法,学生始终学不好,在实际学习中不能快速有效地加以运用,故此提出一种直观的判别方法:观察法。
4.观察法
对于极性判别还要用采用瞬时极性法,对于其他两项采用观察法会更通俗易通。
4.1输入的观察法
对输入来讲,净输入量无非是两种物理量:电压或电流。而对于电压,满足xid= xi-xf的,只有vid=vi- vf,而该公式反应的是KVL定律,且串联具有分压特性,故当输入以电压形式求和(KVL) -vi+vid+vf=0,即vid=vi- vf时,则为串联负反馈。那该如何观察呢?既然是串联,那么xid、 xf 、xi三量肯定不在同一节点,这就好判别了。
对于电流,满足xid= xi-xf,只有iid=ii-if,而该公式反应的是KCL定律,且并联具有分流动特性,故当输入以电流形式求和(KCL)ii-iid-if=0 即 iid=ii-if,则为并联负反馈。以图7为例,原输入为T1,而反馈输出接于T2,显然两输入信号不在同一节点,故为串联负反馈。
4.2输出的观察法
在输出回路中,因X0作为反馈的输入,故有电压与电流两种物理量,量不同,反馈信号也不同,同样的道理,采用观察法很直观、简单、通俗易懂、便于掌握和运用,从而使得学生化难为易,解题达到快速有效。如图8所示,根据观察,输出为并联结构,则为电压负反馈。
5.结语
通过观察法的运用,学生避免在负反馈组态判别过程中纠结于电路的复杂性、物理量的寻找、方法的记忆,而只要通过观察电路结构很快就能得出组态,故对增强学习效果起到很好的作用。
参考文献:
[1]康华光.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:180-182.
省级重点学科专业建设立项(2012JSZDZYB185)