电路中反馈类型的简易判别法

2013-04-29 03:43施建花
无线互联科技 2013年7期

施建花

摘 要:反馈是电子电路中广泛采用的一项技术。本文从电路中是否存在反馈、正负反馈的作用、反馈方式的判别三方面对反馈电路进行了全面分析,并归纳出判断反馈类型简易可行的方法,帮助学生突破难点,能较为快速地对反馈类型作出正确判断,为该知识在电子技术中的进一步应用打下坚实基础。

关键词:反馈类型;反馈作用;简易判别法

反馈在电子电路中有着广泛应用,如负反馈放大电路可稳定静态工作点,提高放大倍数的稳定性、改善波形失真、改变输入输出电阻;在振荡电路中须引入正反馈,它能将选频电路选出的谐振信号反馈给放大电路,最终在放大电路输出端得到稳频稳幅的振荡信号;在运算放大器中,当运算放大器工作在线性区时,须引入负反馈,限制其电压放大倍数,其应用主要是反相比例运算电路,同相比例运算电路及差分放大器;当运算放大器工作在非线性区时,则运算放大器应处于开环状态或引入正反馈,其应用主要是电压比较器及滞回比较器。在电子技术的课堂教学中,反馈类型的判断即是一个重点,又是一个难点。由于反馈电路的构成形态多样,不易识别。因此,掌握好判别反馈电路的方法,就显得尤其重要。

1 判别是否存在反馈

反馈,意为反送,反馈电路的功能就是从电路的输出端取出一部分信号反送到电路的输入端。这样,一个电路是否存在反馈,就要看该电路的输出、输入之间有没有反馈网络,有哪些元件组成了反馈网络。如果在一个电路中不存在反馈网络,这个电路就无反馈,反之该电路就存在反馈。

图1输出端与输入端之间无反馈元件,故不存在反馈。为开环状态下的电压比较器。

图2输出端与输入端之间有反馈电阻Rf,存在反馈。为反相比例运算放大器。

2 反馈方式的判别法

下述反馈方式的判别运用图3和图4为例逐一说明。

2.1 电压反馈和电流反馈的判别

根据反馈信号在输出端的采样方式的不同,可分电压反馈和电流反馈。电压反馈和电流反馈取决于反馈网络的输入信号是放大电路的输出电压还是输出电流。这由放大电路的输出回路可判断反馈是电压反馈还是电流反馈。判断电压反馈有一种简易的方法:将输出端对地短路。假设将负载RL短路,使输出电压Uo为零。若反馈网络输入信号就此消失,则电路引入了电压反馈,否则,电路引入了电流反馈。图3中RE反馈元件,将输出端对地短接,输出端交流信号经耦合电容C2和旁路电容C1消失,但直流通路中的电流反馈信号还存在,故为电流反馈,图4中C1、R5为反馈网络,将输出端对地短接,反馈信号消失,故为电压反馈。

2.2 串联反馈和并联反馈的判别

根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端的联接方式不同,可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号接于同一输入端,为并联反馈;反之为串联反馈。并联反馈反馈信号与输入信号在输入端以电流加减形式出现,能够降低电路的输入阻抗;串联反馈反馈信号与输入信号在输入端以电压加减形式出现,能够提高电路的输入阻抗。判断串并联反馈的简易方法:将输入端对地短路。如果反馈信号不存在,反馈为并联反馈;如果反馈信号依然存在,反馈为串联反馈。图3将输入信号端接地,反馈信号仍存在,故为串联反馈;图4将输入信号端接地,反馈信号消失,故为并联反馈。

2.3 交流反馈和直流反馈的判别

如果反馈信号是交流信号,为交流反馈;如果反馈信号是直流信号,为直流反馈;如果反馈信号中既有交流信号又有直流信号,这种反馈为交、直流反馈。简易判断方法:反馈网络中串联隔直电容的为交流反馈,在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容的为直流反馈。图3中反馈电阻RE两端并联了旁路电容,故为直流反馈;图4中反馈网络中C1和R5串联,只允许交流信号通过,故为交流反馈。

2.4 正反馈和负反馈的的判别

反馈电路的正负反馈类型通常彩“瞬时极性法”判别。所谓“瞬时极性法”是指假设电路输入端电压瞬间变化(上升或下降),再分析輸出端反馈过来的电压与先前假设的输入端电压的变化是否相同,如果反馈信号削弱输入信号属负反馈,反之属正反馈。对于三极管放大电路应明确:(1)信号从基极到集电极反相一次,从基极到发射极则同相。(2)反馈到前管基极(并联反馈)的反馈信号与基极输入信号相加,反馈到发射极(串联反馈)则与基极输入信号相减。可得简易判别法:串联反馈:两者同极性为负反馈,反之为正反馈。并联反馈:两者同极性为正反馈,反之为负反馈。图3是共射极放大电路,输入端为基极假设电压瞬时极性为“+”,则反馈信号端发射极瞬时极性也为“+”,串联反馈中此两者极性相同,则为负反馈;图4为两级共射极放大电路,输入信号端为T1基极,假设瞬时极性为“+”,则 T1管集电极电位为“-”,T2管的基极也为“-”,T2管的集电极为“+”,再经R5和C1反馈到T1的基极,反馈信号的电压极性与输入电压的极性相同,又是并联反馈,所以净输入信号增强,为正反馈。综上所述,图3反馈电路类型为电流、串联、直流负反馈;图4为电压、并联、交流正反馈。根据定义出发得到的简易判别法来判断反馈类型简单易行,行之有效。只要在理解的基础上多加练习,则对于复杂多变的反馈电路类型也能快速判定,为学习后续的一系列应用电路打下坚实基础。

[参考文献]

[1]林平勇,高嵩.电工电子技术[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]胡宴如.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008.

[3]王槐斌.电路与电子简明教程[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.