反饋電路反饋方式的分析與判斷

劉德林 （荊州教育學院信息工程系，湖北 荊州434000）

反饋技術(shù)在模擬數(shù)字電路中有著廣泛應用，其能夠控制和改善電路的某些性能，擴展電路的應用范圍，提高一系列性能指標，如負反饋電路能穩(wěn)定靜態(tài)工作點和放大倍數(shù)、減小非線性失真，展寬通頻帶以及改變輸入、輸出電阻，正反饋電路能產(chǎn)生自激振蕩，獲得各種不同波形和頻率的輸出信號［1－5］。對反饋方式的正確判斷有其重要的應用價值，下面筆者就此方面進行了探討。

1 如何確定電路有無反饋

在基本放大器中，信號由輸入端加入，經(jīng)過放大器放大后，從輸出端取出。信號為單方向傳遞，如果將輸出信號 （電壓或電流）的一部分或全部通過一定的電路送回到它的輸入端，這樣一個反向傳輸信號的通路稱為反饋通路，帶有反饋通路的放大器則稱為反饋放大器 （見圖1），反饋通路通常由電阻器、電容器及電感器等構(gòu)成。

由此可見：①確定電路有無反饋的核心是確定電路中有無反饋通路。如圖2所示，反饋通路看得很清晰（Rf構(gòu)成反饋通路），易斷定電路中存在反饋。②但有時反饋通路并不明顯，此時就檢查輸出回路有無共用的元件，若有，則此共用元件一般是反饋通路，并由此確定是否存有反饋。如在穩(wěn)定工作點的射極偏置電路（見圖3）中，反饋通路并不明顯，但Rf是輸入輸出回路的共用元件，這是一個交流反饋的典型電路。

圖1 反饋電路的一般形式

圖2 確定電路中有無反饋通路

圖3 射極偏置電路

2 反饋極性 （正、負）的判斷

反饋的極性判斷是分析反饋放大器的基礎(chǔ)。如何判斷呢？一般采用瞬時極性法，有些文獻僅以正、負反饋的定義加以判斷，其過程較模糊不易操作，下面筆者給出明確的判斷方法和要點。

1）判斷的方法 預先任意假設(shè)一個瞬時變化的增量作用于輸入端，然后分析信號的傳輸及反饋過程，找出反饋量的變化趨勢與外輸入量增量之間的關(guān)系。根據(jù)兩者的共同作用結(jié)果是增強或減弱凈輸入量來判斷反饋的極性。

2）判斷的要點 掌握各級放大器輸出信號與輸入信號的相位關(guān)系。對于集成運算放大器，一般只有1個同相輸入端和1個反相輸入端，輸入輸出信號間的相位關(guān)系容易確定。對于其他放大器有如下原則：①對于共射級放大電路，輸出信號與輸入信號反相；②對于共基極電路和共集電極電路，輸出信號與輸入信號都是同相位的；③根據(jù)反饋信號的瞬時極性與輸入信號的瞬時極性是一致還是相反便可以確定反饋的正、負。

如在圖4中，假定輸入量U 瞬時增加 （用“＋”號表示），即A點為“＋”，根據(jù)上述原則，可以得到B、C、D、E等各點的極性如圖所示，最后得到反饋通路的B端的瞬時極性與輸入端A點的瞬時極性相反，由此確定此為三極負反饋放大器，因為反饋的結(jié)果削弱了凈輸入信號U。若反饋信號從B點改接在G點，則不難判斷出為正反饋放大器，因為反饋的結(jié)果增強了凈輸入信號U。

圖4 三極負反饋廣大器

3 反饋方式及判斷

以上根據(jù)引入反饋后對凈輸入信號增強或減弱的特點，把反饋分類為正和負2大類。但僅此不夠，因反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大器之間的連接方式不同，則整個電路所表現(xiàn)出來的電氣特性 （輸入電阻是增大還是減小，輸出電阻是增大還是減小等）存在著很大的區(qū)別，很有必要從其連接方式 （即反饋方式）上進行分類和分析。要正確判斷反饋方式，必須注意2個要點：

第一，具體分析判斷之前，注意下面2個假設(shè)：輸入信號只能通過基本放大器傳送到輸出端，而不能從反饋網(wǎng)絡(luò)通過，即反饋網(wǎng)絡(luò)具有單向傳輸性，只能回送反饋信號，不能讓輸入信號通過。反饋信號只能通過反饋網(wǎng)絡(luò)，不能從基本放大器內(nèi)部通過，即基本放大器也具有單向傳輸性 （見圖1）

第二，反饋方式的分類依據(jù)是以反饋信號在輸入輸出端與輸入信號和輸出信號的連接方式來決定的，根據(jù)反饋信號在輸出端與輸出電壓或電流成比例，將反饋分為電壓反饋型和電流反饋型；在輸入端與輸入激動源是串聯(lián)還是并聯(lián)，將反饋分為串聯(lián)型和并聯(lián)型。綜合反饋信號在輸入輸出端與輸入信號、輸出信號的連接方式組合，可以分為電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)、電流并聯(lián)4種反饋方式。一般的判斷方法，大致是先在輸入端，看反饋方式是串聯(lián)還是并聯(lián)，然后在輸出端，確定是電壓反饋還是電流反饋。

在輸入端如何判斷串、并聯(lián)，通常的判斷方法有2種：從輸入看反饋信號與輸入激勵源是串聯(lián)還是并聯(lián)；當輸入激勵源內(nèi)阻R＝0時，看反饋效果是否消失，消失為并聯(lián)，不消失為串聯(lián)。這2種方法均不直觀，不易確定。對于一些特殊電路，還可以有一些更簡捷的判定方法，如電路圖4，當反饋信號直接加在輸入端，則可斷定為并聯(lián)反饋。方法是看反饋通路的尾節(jié)點與輸入端的連接情況，若反饋通路的尾節(jié)點直接連接到輸入激勵信號端，或者說尾節(jié)點與輸入端同節(jié)點，則為并聯(lián)，否則為串聯(lián)，在圖4中，尾節(jié)點B與輸入端A端同接點，由上述知，此電路為并聯(lián)，若B端改接在G點，則為串聯(lián)反饋。

在輸出端如何判斷電壓反饋或電流反饋通常的方法有2種：看反饋信號是取自于輸出電壓還是輸出電流。設(shè)想輸出端交流短路，判斷其有無反饋，有，為電流反饋，無，則為電壓反饋。同時，還可以有更為簡捷的判定方法，如電路圖4中反饋信號直接從輸出端引出，則可斷定為電壓反饋。

4 結(jié) 語

對一般的放大電路反饋有無、反饋極性、反饋方式給出了直觀的、較為準確的判斷方法。根據(jù)上述方法，容易判斷圖2為兩極電壓串聯(lián)負反饋，圖3為本級電流串聯(lián)負反饋，圖4為三級電壓并聯(lián)負反饋。同理可以分析其他電路。

［1］黃福林，孫鳴 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) ［M］.北京：中國電力出版社，2012.

［2］［美］C.A.霍爾特 .電子電路數(shù)字與模擬 ［M］.魏志源 等譯 .北京：人民教育出版社，1982.

［3］林捷，楊緒業(yè)，郭小娟 .模擬電路與數(shù)字電路 ［M］.北京：人民郵電出版社，2011.

［4］康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) ［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［5］馮軍，謝嘉奎 .電子線路 ［M］.北京：高等教育出版社，2010.