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摘要:正确判断反馈放大电路的反馈类型,是分析放大电路的基础,也是电子技术中的重点和难点内容,本文主要介绍了反馈的几种类型及反馈类型的判断方法,通过结合实例就反馈类型的判断做了较为深入的分析,总结了不同电路的反馈类型简单有效的判断方法,有助于初学者更好更快的掌握反馈的知识。
关键词:放大电路, 反馈, 输入端,输出端,瞬时极性, 反馈类型
如何正确地判断放大电路的反馈类型,本人通过多年的实践,在理解基本概念的同时,抓住反馈电路结构特点,直观地看反馈网络在输入端、输出端的连接关系,总结归纳出一套比较直观、简单、快速的判断方法,对分立元件电路和集成电路、单级、多级放大电路都适用,现将这种方法介绍如下:
一、反馈概念和类型
所谓反馈就是把放大电路输出的一部分或全部经一定网络反送回输入端,并与输入信号相合成的过程。反馈信号的取出方式和合成方式代表了反馈类型,根据反馈的极性、反馈信号的取样对象及反馈电路在放大电路中的连接方式,大致有:(1)正(负)反馈;(2)交(直)流反馈;(3)电压(流)反馈;(4)串(并)联反馈。针对信号是单端输入的情况而言,可以组成以下类型的反馈放大电路,它们是:(1)电压串联交(直)流负反馈;(2)电压串联交(直)流正反馈;(3)电压并联交(直)流负反馈;(4)电压并联交(直)流正反馈;(5)电流串联交(直)流负反馈;(6)电流串联交(直)流正反馈;(7)电流并联交(直)流负反馈;(8)电流并联交(直)流正反馈等。在信号是双端输入的情况下,就不再有串并联之分,可以组成以下类型的反馈放大电路:1)电压交(直)流负反馈;(2)电压交(直)流正反馈;(3)电流交(直)流负反馈;(4)电流交(直)流正反馈。
二、反馈类型的具体判断方法
1.单端输入电路形式反馈类型的判断方法
单端输入:输入信号只加在放大电路的某一个输入端上。
(1)根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端接法不同,可分为串联反馈和并联反馈。对于串联反馈,其反馈信号和输入信号是串联的;对于并联反馈,其反馈信号与输入信号是并联的。因此也可从电路结构上来判断;串联反馈是输入信号与反馈信号加在放大电路的不同输入端上;并联反馈则是两者并接在同一个输入端上。如图(a)和图(b)
分析:在图a中,输入信号加在同相输入端上,反馈信号加在反相输入端上,为串联反馈;在图b中,输入信号加在同相输入端上,反馈信号也加在同相输入端上,为并联反馈。
(2)根据反馈的极性来分,可分为正反馈和负反馈。反馈使放大器的净输入量增加的是正反馈,而使放大器的净输入量削弱的则是负反馈。通常采用“电压瞬时极性法”来判断反馈的极性。其步骤如下:①先假定输入信号的极性(相对地,下同),根据放大电路各点的相位关系,逐级判断放大电路各点上该瞬时电压极性,用 和Ө表示。②由反馈量在输入端连接方式,看反馈信号对输入信号的影响是增强还是削弱来判断反馈极性。可归纳为:如果两个信号(输入信号和反馈信号)加到放大器的同一输入端上(即并联接法),则两者极性相反为负反馈,相同为正反馈;如果两个信号加到放大器的不同输入端上(即串联接法),则两者极性相同为负反馈,相反为正反馈。
分析:图a为串联接法,反馈信号和输入信号极性相同,所以此电路的反馈极性为负反馈;图b为并联接法,反馈信号和输入信号极性相同,所以此电路的反馈极性为正反馈。
(3)根据反馈量是直流成分还是交流成分可将反馈分为直流反馈和交流反馈。
分析:图a为交直流反馈;利用电容“隔直通交”的特性很容易就可分析出图b为交流反馈。
(4)根据反馈信号在输出端的取样分为电压反馈和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压,即反馈信号与输出信号成正比,称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流,即反馈信号与输出电流成正比,则称为电流反馈。可用如下的方法来判断:可设想将放大器的输出电压短路(一般可将RL短接),此时如果使得反馈量为零,就是电压反馈;如果反馈量依然存在,就是电流反馈。通常输出点与取样点(反馈支路与输出端相连到的那一点)是同一点的就是电压反馈,不是同一点的就是电流反馈。
分析:图a中取样点与输出点都是“H”点,故为电压反馈;图b中取样点“H”点与输出点都是“K”点不是同一点,故为电流反馈。
综合以上分析可得:图a的反馈类型为电压串联交直流负反馈;图b的反馈类型为电流并联交流正反馈。
2.双端输入电路形式反馈类型的判断方法
双端输入:输入信号加在放大电路的两个输入端上。
对于这种形式的电路,其反馈类型无串并联之分,判断电压(流)反馈、交(直)流反馈与单端输入信号的方法一致,现着重谈谈如何判断反馈极性。
方法为分别考虑各输入端的情况。以图c为例,当只考虑反相输入端的情况时,令同相输入端信号为“零”,即Ui2=0,利用电压瞬时极性判别法进行分析,可推出此时反馈极性为负反馈;同理,当只考虑同相输入端的情况时,令Ui1=0,再利用电压瞬时极性判别法进行分析,可推出此时反馈极性也为负反馈。综上分析,图c的反馈类型为电压交直流负反馈。
总之,本文结合具体电路给出了判断放大电路反馈类型比较全面、系统的方法,这种方法在教学中使学生理解起来更为简单明了,不易发生混乱现象。
参考文献:
1.康华光主编。电子技术基础。第四版,北京:高等教育出版社,2000
2.陶希平主编。模拟电子技术基础。北京:化学工业出版社,2001
3.汤光华主编。电子技术。北京:化学工业出版社,2005
4.薛文 柯节成编。北京:高等教育出版社 1992
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:放大电路, 反馈, 输入端,输出端,瞬时极性, 反馈类型
如何正确地判断放大电路的反馈类型,本人通过多年的实践,在理解基本概念的同时,抓住反馈电路结构特点,直观地看反馈网络在输入端、输出端的连接关系,总结归纳出一套比较直观、简单、快速的判断方法,对分立元件电路和集成电路、单级、多级放大电路都适用,现将这种方法介绍如下:
一、反馈概念和类型
所谓反馈就是把放大电路输出的一部分或全部经一定网络反送回输入端,并与输入信号相合成的过程。反馈信号的取出方式和合成方式代表了反馈类型,根据反馈的极性、反馈信号的取样对象及反馈电路在放大电路中的连接方式,大致有:(1)正(负)反馈;(2)交(直)流反馈;(3)电压(流)反馈;(4)串(并)联反馈。针对信号是单端输入的情况而言,可以组成以下类型的反馈放大电路,它们是:(1)电压串联交(直)流负反馈;(2)电压串联交(直)流正反馈;(3)电压并联交(直)流负反馈;(4)电压并联交(直)流正反馈;(5)电流串联交(直)流负反馈;(6)电流串联交(直)流正反馈;(7)电流并联交(直)流负反馈;(8)电流并联交(直)流正反馈等。在信号是双端输入的情况下,就不再有串并联之分,可以组成以下类型的反馈放大电路:1)电压交(直)流负反馈;(2)电压交(直)流正反馈;(3)电流交(直)流负反馈;(4)电流交(直)流正反馈。
二、反馈类型的具体判断方法
1.单端输入电路形式反馈类型的判断方法
单端输入:输入信号只加在放大电路的某一个输入端上。
(1)根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端接法不同,可分为串联反馈和并联反馈。对于串联反馈,其反馈信号和输入信号是串联的;对于并联反馈,其反馈信号与输入信号是并联的。因此也可从电路结构上来判断;串联反馈是输入信号与反馈信号加在放大电路的不同输入端上;并联反馈则是两者并接在同一个输入端上。如图(a)和图(b)
分析:在图a中,输入信号加在同相输入端上,反馈信号加在反相输入端上,为串联反馈;在图b中,输入信号加在同相输入端上,反馈信号也加在同相输入端上,为并联反馈。
(2)根据反馈的极性来分,可分为正反馈和负反馈。反馈使放大器的净输入量增加的是正反馈,而使放大器的净输入量削弱的则是负反馈。通常采用“电压瞬时极性法”来判断反馈的极性。其步骤如下:①先假定输入信号的极性(相对地,下同),根据放大电路各点的相位关系,逐级判断放大电路各点上该瞬时电压极性,用 和Ө表示。②由反馈量在输入端连接方式,看反馈信号对输入信号的影响是增强还是削弱来判断反馈极性。可归纳为:如果两个信号(输入信号和反馈信号)加到放大器的同一输入端上(即并联接法),则两者极性相反为负反馈,相同为正反馈;如果两个信号加到放大器的不同输入端上(即串联接法),则两者极性相同为负反馈,相反为正反馈。
分析:图a为串联接法,反馈信号和输入信号极性相同,所以此电路的反馈极性为负反馈;图b为并联接法,反馈信号和输入信号极性相同,所以此电路的反馈极性为正反馈。
(3)根据反馈量是直流成分还是交流成分可将反馈分为直流反馈和交流反馈。
分析:图a为交直流反馈;利用电容“隔直通交”的特性很容易就可分析出图b为交流反馈。
(4)根据反馈信号在输出端的取样分为电压反馈和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压,即反馈信号与输出信号成正比,称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流,即反馈信号与输出电流成正比,则称为电流反馈。可用如下的方法来判断:可设想将放大器的输出电压短路(一般可将RL短接),此时如果使得反馈量为零,就是电压反馈;如果反馈量依然存在,就是电流反馈。通常输出点与取样点(反馈支路与输出端相连到的那一点)是同一点的就是电压反馈,不是同一点的就是电流反馈。
分析:图a中取样点与输出点都是“H”点,故为电压反馈;图b中取样点“H”点与输出点都是“K”点不是同一点,故为电流反馈。
综合以上分析可得:图a的反馈类型为电压串联交直流负反馈;图b的反馈类型为电流并联交流正反馈。
2.双端输入电路形式反馈类型的判断方法
双端输入:输入信号加在放大电路的两个输入端上。
对于这种形式的电路,其反馈类型无串并联之分,判断电压(流)反馈、交(直)流反馈与单端输入信号的方法一致,现着重谈谈如何判断反馈极性。
方法为分别考虑各输入端的情况。以图c为例,当只考虑反相输入端的情况时,令同相输入端信号为“零”,即Ui2=0,利用电压瞬时极性判别法进行分析,可推出此时反馈极性为负反馈;同理,当只考虑同相输入端的情况时,令Ui1=0,再利用电压瞬时极性判别法进行分析,可推出此时反馈极性也为负反馈。综上分析,图c的反馈类型为电压交直流负反馈。
总之,本文结合具体电路给出了判断放大电路反馈类型比较全面、系统的方法,这种方法在教学中使学生理解起来更为简单明了,不易发生混乱现象。
参考文献:
1.康华光主编。电子技术基础。第四版,北京:高等教育出版社,2000
2.陶希平主编。模拟电子技术基础。北京:化学工业出版社,2001
3.汤光华主编。电子技术。北京:化学工业出版社,2005
4.薛文 柯节成编。北京:高等教育出版社 1992
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文