模拟电路中反馈的判断技巧

【摘 要】在模拟电路中，放大电路的反馈类型判断是放大电路分析的一个很重要问题，在实际的电路设计中也是非常重要的技术之一。基于本人的教学经验，在此针对学生判断较为困难的几种反馈电路给予详细阐述。

【关键词】反馈；取样；比较

0.引言

反馈在实际的物理系统中应用广泛，特别是在实际的电路和系统中都存在各种各样的反馈。在我们所学的模拟电路中，放大电路作为其中最主要的知识，反馈对其的影响是不容忽视的。例如放大电路的静态工作点的稳定，电路非线性失真的降低等等。反馈的类型不同，对电路的影响不一样。因此，为了能更好的分析电路的功能，正确并快速的判断电路中的反馈类型是很有必要的。

1.反馈的基本概念

反馈（feedback），是指在放大电路中，把电路输出量的一部分或全部通过一定的形式返回到输入端，从而影响电路的净输入量的一种措施。按照反馈放大电路各部分的主要功能,反馈放大电路可以分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图1所示。■表示电压或电流量，放大器的净输入量■■=■■-■■，其中■■表示输入量，■■表示反馈量。

为了后面讲解方便，再加几个定义。取样是指把输出信号的一部分取出的过程。把反馈网络与放大器的输出端连接的一端称为取样端。比较是指把反馈信号与输入信号进行叠加的过程。把反馈网络与放大器的输入端连接的一端称为比较端。

图1 反馈放大电路图2 反馈放大电路

2.放大电路中的反馈及判断

2.1正反馈和负反馈

按照反馈信号作用的效果，反馈可以分为正反馈和负反馈。正反馈是指能加强输入信号作用的反馈，即■■=■■+■■；负反馈是能削弱输入信号作用的反馈，即■■=■■-■■。

要判断一个反馈是正反馈还是负反馈，可以用瞬时极性法。瞬时极性法的实质就是假设输入信号通过基本放大电路和反馈网络构成的闭环回路绕一圈，然后回来与原输入信号进行相位比较，通过比较结果或直接根据两信号的极性来确定增强还是削弱原信号。以图2为例，具体步骤如下：

(a) (b)

图3 瞬时极性法判断反馈

（1）将闭环回路在反馈通路与输入回路的连接处断开（变为开环），如图3(a)。

（2）假定某时刻电路的输入信号的极性为“+”，分析反馈到输入回路的信号的极性。 如图3(b)所示。

（3）如反馈信号使放大电路得到的净输入信号加强或增加，则为正反馈；如反馈信号使放大电路得到的净输入信号削弱或减少，则为负反馈。在图3(b)中，反馈到输入回路的信号的极性为“+”，增强了放大器的净输入量，则此反馈为正反馈。

2.2电压反馈和电流反馈

根据输出信号的取样方式，反馈放大电路又可以分为电压反馈和电流反馈。电路的输出量既可以使电流也可以是电压。若反馈信号的取样对象是输出电压，且反馈信号正比于输出电压，则为电压反馈；若反馈信号的取样对象是输出电流，且反馈信号正比于输出电流，则为电流反馈。

判断一个反馈是电压反馈还是电流反馈的方法有两种。

（1）输出短路法。即将放大电路的输出端对交流短路，若其反馈信号随之消失，则为电压反馈，否则为电流反馈。

（2）电路结构法。即放大电路的输出端与反馈网络的取样端处在同一个放大器（指三极管或集成运放）的同一个电极上，则为电压反馈，否则为电流反馈。

在图2中，我们可以采用输出短路法来判断。假设反馈网络的取样端是对输出电压取样，当输出短路，即u0=0时，反馈网络的取样信号也为零，也就是反馈网络中的反馈量为零。那么反馈信号就不存在，则说明引入的反馈为电压反馈。

2.3 串联反馈和并联反馈

在反馈放大电路中，串联反馈和并联反馈是按照反馈信号与输入信号的连接方式或比较方式来区分的。

如果反馈信号与输入信号串联，即反馈信号以电压的形式连接到输入回路中，使得放大电路的净输入量为输入电压和反馈电压的相加、减，则为串联反馈；如果反馈信号与输入信号并联，即反馈信号以电流的形式连接到输入回路中，使得放大电路的净输入量为输入电流和反馈电流的相加、减，则为并联反馈。

实际放大电路中，对串联反馈和并联的判断有以下措施。

（1）当放大电路中的放大器是三极管时，若反馈信号与输入信号同时加在某一三极管的b极或e极上，则电路中的反馈为并联反馈；若一个信号加在b极，一个信号加在e极，则电路中的反馈为串联反馈。

（2）当放大电路中的放大器是运算放大器时，若反馈信号与输入信号同时都加在某一输入端，则电路中的反馈为并联反馈；若一个信号加在运放（运算放大器的简称）的同相输入端，一个信号加在反相输入端，则电路中的反馈为串联反馈。

在图2中，根据电路结构，由于放大电路中的放大器是运算放大器，而由R2构成的反馈网络的比较端与运算放大器的输入信号同时加在该运放的同相输入端，所以此反馈为并联反馈。根据并联反馈，我们能确定反馈信号是以电流的形式■■加到输入回路中，则放大器的净输入电流为输入电流和反馈电流的叠加，

因此，图2的反馈类型是电压并联正反馈。

对于反馈类型的判断，很多学生最怕的是电流反馈和电压反馈的判断。特别是对于运算放大器构成的反馈放大电路中电流或电压反馈的判断。以图2为例，把由R1和输入信号构成的支路称为支路1；由R2构成的反馈网络称为支路2；由RL接地的支路称为支路3。

根据电路结构，由图可以看出，支路2的比较端和支路1并联，则为并联反馈，反馈信号以电流形式接入输入回路；否则就为串联反馈，以电压形式接入输入回路。支路2的取样端与支路3并联，则为电压反馈，否则就为电流反馈。

反馈的判断其实是相互联系的，只要学生能分清输入回路、反馈支路和输入回路，并结合电路的性质和结构，一环扣一环，就能快速正确的判断电路的反馈类型。本文通过一例图详细的阐述了如何判断反馈类型，并指出利用电路结构和瞬时极性法就能快速准确的判断出反馈类型，消除学生对电路分析的恐惧，提高学生的学习兴趣。

【参考文献】

［１］陶桓齐，张小华，彭其圣.模拟电子技术[M].华中科技大学出版社.2007.

［２］张金菊.试论模拟电路中反馈类型的判断方法[J].中小企业管理与科技.2010.

［３］薛文，王丕兰.电子技术基础（模拟部分）[M].北京.高等教育出版社.2001.

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