对于放大电路反馈类型判断方法的探究

兰州城市学院培黎机械工程学院 郑隆举 宿忠娥 郭中华 李慧芳

0 引言

模拟电路是“电子技术”的基础，其在信号放大，功率放大，整流稳压电路，模拟量反馈等电路中具有不可取代的作用。在这些电路中，电压、电流等物理量不仅需要进行放大和变换，同时要求在放大、变换、信号运算、滤波、采样时保证其精度和稳定性。因此，要求放大电路必须设计合理的反馈电路。而放大电路反馈类型的判断是解决这一问题的重要环节[1]。在多年的教学实践过程中，经过认真钻研，反复琢磨，仔细探究，总结了一套易教、易学快速判断反馈类型的教学方法。

1 放大电路的反馈概念

反馈：将电子电路或者放大电路输出端的电压或电流信号的一部分或全部，由一条导线或者电阻元件或电容元件组成的电路引回到输入端，用来改变净输入信号大小，使其工作在线性区或者非线性区，这样的电路，称之为反馈电路[2，3]。

图1 通过发射极电阻RE将输出电流信号反馈到输入端Figure 1 Feedback the output current signal to the input by the emitter resistance RE

图2 通过发射极电阻RE将输出电压信号反馈到输入端Figure 2 Feedback the outputr tension signal to the input by the emitter resistance RE

若引入的反馈信号与输入信号相比较，使净输入信号减小，输出信号随之减小的反馈，称为负反馈；负反馈的引入对放大电路的放大倍数、失真现象、通频带及输入输出电阻等方面都产生极其有利的影响。若引入的反馈信号与输入信号相比较，使净输入信号增大，输出信号随之增大的反馈，称为正反馈[4]。但是，用定义来判断反馈并不容易掌握。

2 反馈类型及判断

2.1 正、负反馈的判断

利用瞬时极性法[2,3]和口诀法判断正、负反馈：

<1>设放大电路的接地点的电位为零，如果电路中某一点的瞬时电位高于接地点电位，则认为该点电位的瞬时极性为正(用⊕表示)；反之为负(用表示)；

<2>如果引入的反馈信号与输入信号加在不同的两个输入端（同相端和反相端），二者极性相同，为负反馈，简称为“两、同、负”；反之，二者极性相反，则为正反馈，简称为“两、反、正”；

<3>如果引入的反馈信号与输入信号加在同一个输入端（同相端或反相端），二者极性相反，为负反馈，简称为“一、反、负”；反之，二者极性相同，则为正反馈，简称为“一、同、正”。

图3 多级放大电路的反馈电路Figure 3 Feedback circuit of multistage amplifier circuit

对于多级放大电路，判断反馈时，反馈电路只看由末级输出端直接引至第一级输入端的反馈电路，而不管各级的反馈电路。如上图3所示，只看电阻元件R所组成的这一条反馈电路。利用瞬时极性法判断时，按照放大电路信号的传输方向，假设加在反相输入端的输入信号ui的极性为正，经过电阻元件R1将极性为正的信号由反相输入端进入集成运放A1，输出时极性为负，信号经过电阻元件R2进入集成运放A2的反相端，输出时极性为正，再由反馈电阻R组成的反馈电路将极性为正的输出信号uo的一部分或者全部引入到同相输入端。输入信号和反馈信号加在输入的两端，极性相同，所以为负反馈。

2.2 电压、电流及串、并联反馈的判断

（1）判断电压、电流反馈要看放大电路的输出端：反馈电路直接从输出端引出或者从负载电阻RL上端引出的，则是电压反馈，简称“上、压”；从负载电阻RL的下端（靠近接地点）引出的，则是电流反馈，简称“下、流”。

（2）判断串、并联反馈要看放大电路的输入端：如果反馈信号和输入信号加在同一个输入端(同相或反相)，则是并联反馈，简称“一、并”；如果输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和反相)，则是串联反馈，简称“两、串”。

2.3 负反馈四种类型的判断

（1）串联电压负反馈：如图4所示，反馈信号和输入信号分别加在反相端和同相端（两、串），即为串联反馈；反馈信号从负载电阻RL的上端引出（上、压），即为电压反馈。

图4 串联电压负反馈Figure 4 Negative feedback of series voltage

（2）并联电压负反馈：如图5所示，反馈信号和输入信号同时加在反相端（一、并），即为并联反馈；反馈信号从负载电阻RL的上端引出（上、压），即为电压反馈。

图5 并联电压负反馈Figure 5 Negative feedback of parallel voltage

（3）串联电流负反馈：如图6所示，反馈信号和输入信号分别加在反相和同相两端（两、串），即为串联反馈；反馈信号从负载电阻RL的下端引出（下、流），即为电流反馈。

图6 串联电流负反馈Figure 6 Negative feedback of series current

（4）并联电流负反馈：如图7所示，反馈信号和输入信号同时加在反相端（一、并），即为并联反馈；反馈信号从负载电阻RL的下端引出（下、流），即为电流反馈。

图7 并联电流负反馈Figure 7 Negative feedback of parallel current

2.4 交、直流反馈的判断

在放大电路中，根据需要放大不同类别的信号，如交、直流分量，采用不同的耦合方式。如图8所示，交流分量和直流分量的信号均可以通过RE，所以RE引入的是交、直流反馈。如果发射极有旁路电容C，RE中仅有直流分量的信号通过，这时RE引入的则是直流反馈[5]。电路中引入直流负反馈的目的是稳定静态工作点，引入交流负反馈的目的是改善放大电路的性能[6]。

图8 交、直流反馈Figure 8 Ac and Dc feedback

3 总结

电子技术模拟电路中反馈类型的判断，许多教材和相关资料上，无论是利用定义判断还是各种计算方法等，文字叙述内容多，思路复杂，比较抽象，计算分析过程不容易弄懂，学生不易理解。通过多年实践教学、潜心研究，运用简单易行的20字口诀：“两、同、负”和“两、反、正”，“一、反、负”和“一、同、正”及“一、并”和“两、串”，“上、压”和“下、流”，就可以高效快速，准确无误的判断反馈的类型。把原来晦涩难懂，耗时较长的知识点用轻松，易懂，省时省力的方式传授给学生。甚至还可以精简到7字口诀法：“两、同、负”“一、并”“上、压”来关联记忆进行判断，做到由浅入深，通俗易懂的教学模式。

[1]计科峰,刘安芝.放大电路反馈判断问题的教学方法[J].电气电子教学学报,2013,35(2)：63-65.

[2]秦曾煌,姜三勇.电工学(下册)电子技术[M].北京：高等教育出版社(第七版),2008：131-137.

[3]徐安静.模拟电子技术[M].北京：清华大学出版社,2008.

[4]康华光.电子技术基础模拟部分[M].北京：高等教育出版社(第5版),2006：331-332.

[5]冯志红,赵拥军.一种简便的反馈类型判别方法[J].电气电子教学学报,2012,34(1)：108-112.

[6]王晓明,王庆亮.放大电路中的反馈快速判断教学方法[J].辽宁科技大学学报,2011,36(6)：601-603.