邢茹+閆志忠
摘 要:負(fù)反饋放大電路是模擬電子技術(shù)中的重要內(nèi)容。本文就如何判斷放大電路中的反饋極性進(jìn)行了分析,結(jié)合教學(xué)實(shí)際,得到了反饋極性的判斷方法和判斷原則,以實(shí)例進(jìn)行說明。
關(guān)鍵詞:正負(fù)反饋;瞬時(shí)極性法;判斷原則
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216(2016)08C-0076-02
在各種電子設(shè)備中,人們經(jīng)常采用反饋的方式改善電路的性能,以達(dá)到實(shí)際工作中提出的技術(shù)指標(biāo)。凡是在精度、穩(wěn)定性或其他性能方面有較高要求的放大電路,大多引入了各種形式的反饋,反饋不僅是改善放大電路性能的重要手段,也是電子技術(shù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)原理的一個(gè)基本概念。
在放大電路中根據(jù)反饋極性的不同可以將其分為正反饋和負(fù)反饋兩種類型。在教學(xué)中判斷反饋極性是重點(diǎn)也是難點(diǎn),其判斷方法的使用一直困擾著學(xué)生們。基于上述情況,本文就正負(fù)反饋的判斷做簡單明了的分析。
一、反饋的定義
在放大電路中,如果要引入反饋,必須具備兩個(gè)條件。一是必須在輸入端和輸出端建立通路,而這條通路不能直接連接電源或零點(diǎn)位;二是放大電路的輸出量(輸出電壓或輸出電流)的部分或全部通過一定的形式反送到輸入端,這樣會(huì)引起輸入端電量發(fā)生變化,從而引起放大倍數(shù)的變化。如果放大倍數(shù)提高則為正反饋,如果放大倍數(shù)降低則為負(fù)反饋。在《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》中通常采用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋類型。
實(shí)際上在學(xué)習(xí)中,共射放大電路中的Re就是一條反饋支路(如圖1)。在電路中,由于電阻Rb1,Rb2分壓,基極電位UBQ固定。由于環(huán)境溫度升高導(dǎo)致放大電路在靜態(tài)時(shí)的集電極電流ICQ增大,IEQ隨之增大,則UEQ=IEQRe。由于固定了UBQ,加在基極和發(fā)射極之間的電壓UBEQ=UBQ-UEQ將減小,從而使IBQ減小,ICQ也隨之減小,這樣就牽制了ICQ、IEQ的增加,使得它們基本不隨溫度的變化而變化。
二、反饋極性的判斷過程
(一)判斷方法
在學(xué)習(xí)中采用瞬時(shí)極性法很容易判斷出放大電路中反饋的極性,它是判斷電路中反饋極性的基本方法。首先,假定輸入信號(hào)在某一時(shí)刻對(duì)地的極性,然后,逐級(jí)推出電路其他各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和電位的極性,最后,判斷反饋到輸入端信號(hào)的瞬時(shí)極性是增強(qiáng)還是削弱了原來的輸入信號(hào)。若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入信號(hào)增大,則說明引入了正反饋;若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入信號(hào)減小,則說明引入了負(fù)反饋。
(二)判斷原則
利用瞬時(shí)極性法判斷后,還得遵循其判斷原則。瞬時(shí)極性法的判斷原則是:反饋量與輸入量在不同輸入端,極性相同為負(fù)反饋;反之,為正反饋。反饋量與輸入量在同一輸入端,極性相反為負(fù)反饋;反之,為正反饋。這樣把判斷方法和判斷原則結(jié)合起來,就得到了反饋極性。判斷原則清晰地列入表1。
三、應(yīng)用舉例
分析中用符號(hào)“+”和“-”分別表示瞬時(shí)極性的正和負(fù)。
(一)集成電路正反饋放大電路
以圖2為例,假設(shè)在輸入端加一個(gè)瞬時(shí)極性為正的電壓。由于輸入信號(hào)加在集成運(yùn)放的反相輸入端,所以輸出電壓的瞬時(shí)極性為負(fù),而反饋電壓由輸出電壓經(jīng)過電阻R1,R2分壓后得到,反饋電壓的瞬時(shí)極性為負(fù)。根據(jù)判斷原則“反饋量與輸入量在不同輸入端,極性不同為正反饋”,對(duì)照表1,可以判斷出該反饋為正反饋。
(二)分立元件負(fù)反饋放大電路
在圖3 中,假設(shè)在輸入端加一個(gè)瞬時(shí)極性為正的電壓。由于輸入信號(hào)加在第一級(jí)放大電路三極管的基極,經(jīng)過三極管的集電極的電壓為負(fù),再到第二級(jí)三極管的集電極的電壓為正,而反饋電壓由輸出電壓經(jīng)過電阻R6,R3分壓后得到,反饋電壓的瞬時(shí)極性為正。根據(jù)判斷原則“反饋量與輸入量在不同輸入端,極性相同為負(fù)反饋”,對(duì)照表1,可以判斷出該反饋為負(fù)反饋。
在電路中,負(fù)反饋雖然導(dǎo)致了放大倍數(shù)減小,但能夠使各項(xiàng)性能指標(biāo)得到改善,經(jīng)常被采用。
例如,它能提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,減小非線性失真和抑制干擾,穩(wěn)定輸出電流、電壓,也可以根據(jù)需要改變輸入電阻、輸出電阻。有時(shí)候?yàn)榱说玫捷^高的放大倍數(shù),通常會(huì)在電路中接入正反饋支路,但是如果引入的正反饋太強(qiáng),會(huì)使電路產(chǎn)生自激振蕩。因此正負(fù)反饋的引入要視電路而定。
四、結(jié)束語
總之,正負(fù)反饋在電子電路中的應(yīng)用到處可見,如何判斷放大電路中的反饋極性,掌握瞬時(shí)極性法和判斷原則就顯得尤為關(guān)鍵,這有助于應(yīng)用反饋極性達(dá)到對(duì)電路的某些指標(biāo)要求。
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