试论模拟电路中反馈类型的判断方法.docVIP

精品论文 参考文献 试论模拟电路中反馈类型的判断方法 张金菊 （湖南信息科学职业学院） 摘要：本文主要探讨模拟电路中关于反馈类型的判断方法。反馈在电子技术中的应用十分广泛，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，总结出一套易于学生理解的，根据反馈连线的起点和终点位置来判断反馈组态的方法。 关键词：电路 反馈 判断方法 0 引言 在自然科学与社会科学的许多领域中，都存在着反馈或用到反馈。例如人体的感觉器官和大脑就是一个完整的信息反馈系统，自动控制系统应用反馈可使系统达到最佳工作状态。反馈(feedback)又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。电路中的反馈应用相当广泛，放大电路中利用负反馈来改善电路的性能，而正反馈是振荡电路中起振的必要条件。但多年的教学实践表明，反馈类型的判断一直是学生学习模拟电路的难点之一，这就成为他们分析电路功能和提高电路识图能力的障碍。如何帮助学生解决这一难题呢？笔者从学生的认知规律出发，将学生已学过的晶体三极管的各电极间的相对相位关系和电工基础的串并联电路及电容器导电性能等知识应用进来，提出根据反馈连线的起点和终点位置来判断反馈类型的方法。 1 有无反馈的判断 判别一个电路是否存在反馈，只要分析放大电路的输出回路和输入回路之间是否存在相互联系的电路元件，即反馈元件。简单一点讲，就是看输出端有无连线送回到输入端。有一种特殊情况是三极管的发射极电阻具有反馈作用，虽然没有明显的反馈连线，但它是输入和输出回路的共用部分，它把输出信号的变化送回到输入端，影响着输入信号的变化，因此具有反馈作用。如图1所示，图a)中电阻Rf是反馈元件；而图b)中电阻Rf就不是反馈元件，因为它只连接到输入端的接地点，并没有对输入端起到任何影响。 2 正负反馈的判断 我们首先明确一下正负反馈的概念。如果引入的反馈信号使放大电路的净输入增加，从而使输出量比没有反馈时增加，称为正反馈；相反，如果反馈信号使放大电路的净输入信号减少，使输出量比没有反馈时减少，则称为负反馈。 正负反馈的判断需要用到瞬时极性法。瞬时极性法的实质是假设信号通过放大环节的反馈网络的闭环系统绕一圈，回来后与原信号的相位做比较，看看是增强还是削弱原信号。也就是在输入端假设输入信号的极性，通过放大器得到输出信号的极性，再经过反馈网络判断回到放大器输入端的反馈信号的极性，比较其与原假设信号极性的同异。此法判断的难点在于反馈信号送回输入端，可能回到信号输入端（如三极管的基极或集成运放ui为正的那端），也可能回到信号输入的另一端（如三极管的发射极或集成运放ui为负的那端），如果回到信号输入端，则反馈信号与原来假设的信号极性相同为正反馈，相反为负反馈，如图2中a）所示；若反馈回到信号输入的另一端，则与原设极性相同时为负反馈（因净输入信号是输入信号与反馈信号之差，反馈若增加净输入信号反而减少），反之为正反馈，如图2中b）所示。 3 交直流反馈的判断 我们知道，在放大电路中同时存在直流分量和交流分量，分析直流分量，首先要画出直流通路，分析交流分量，则需画出交流通路。如果直流通路中存在反馈通路，则表明该电路有直流反馈，若交流通路中有反馈通路，则存在交流反馈。 交流反馈与直流反馈判断的关键点是理解电容元件容抗与信号的频率成反比关系，电容具有隔直流通交流的作用。它的判断方法较简单，我们采用直观判别法：如果反馈支路并接电容器，为直流反馈；如果反馈支路上串接电容器，为交流反馈；如果反馈支路上既没有串接电容器，也没有并联电容器，则为交、直流反馈了。 4 电压反馈与电流反馈的判断 判断是电压反馈还是电流反馈取决于反馈信号从输出端的取样情况。反馈信号取自于输出电压，是电压反馈，电压反馈中反馈量与放大电路输出电压成正比；反馈信号取自于输出电流，是电流反馈，其反馈量与输出电流成正比。分成两种类型来分析： 4.1 取样环节与输出电压在不同电极 若取样环节与输出电压（或负载电阻）在不同电极，可以断定它引入的是电流反馈。 4.2 取样环节与输出电压在同一个电极 在放大器的输出端，若取样环节与输出电压在同一个电极时，可通过观察取样环节与输出电压（或负载电阻）的连接方式来判别：若二者相并联，为电压反馈；反之，为电流反馈。 5 串联反馈与并联反馈的判断 判断是串联反馈还是并联反馈