摘要：反饋放大電路由基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，反饋橋梁是反饋網(wǎng)絡(luò)的一部分或全部。反饋放大電路類型的判定方法是：反饋橋梁的一端連接在輸出電壓的“上端”(或“下端”)就形成電壓(或電流)反饋，反饋橋梁的另一端連接輸入信號的“前端”(或“后端”)就形成并聯(lián)(或串聯(lián))反饋，再利用瞬時極性法確定使凈輸入量減小(或增大)的反饋為負反饋(或正反饋)。此方法能快速地判定出反饋放大電路的類型。
關(guān)鍵詞：反饋橋梁；反饋類型；判斷方法；電流電壓反饋；串聯(lián)并聯(lián)反饋；正負反饋
反饋放大電路是電子電路技術(shù)的重要內(nèi)容。在放大電路中引入不同類型的反饋，可以實現(xiàn)改善電路性能或建立振蕩的功能，其中正確選擇反饋類型是關(guān)鍵。本人與課程組成員一起，總結(jié)出了一種判定反饋放大電路類型的方法，它是根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)從較宏觀的角度來判定反饋放大電路類型的。我們在教學(xué)中使用該方法多年，對反饋放大電路類型的判定簡單、準確。
1 反饋放大電路的基本概念
在電子電路中，所謂反饋，就是將放大電路的輸出量(電壓或電流)的一部分或全部，通過某種電路(稱為反饋網(wǎng)絡(luò))送回到輸入回路，與外部所加輸入信號共同形成放大電路的輸入信號(電壓或電流)，以影響輸出量(電壓或電流)的過程。反饋體現(xiàn)了輸出信號對輸入信號的反作用。
反饋有正、負之分。正反饋能提高增益，但會使放大電路的工作穩(wěn)定度、失真度、頻率特性等性能變壞；負反饋雖然降低了放大電路的增益，但卻使放大電路許多方面的性能得到改善，利用負反饋技術(shù)還可以構(gòu)成各種運算電路。所以在實際放大電路中均引入負反饋，而正反饋主要用在振蕩電路中。
反饋還有直流反饋和交流反饋之分，直流負反饋改善放大電路的直流性能，常用以穩(wěn)定靜態(tài)工作點；交流負反饋改善放大電路的動態(tài)性能。在很多電路中，常常是交、直流反饋兼而有之。
2 反饋放大電路結(jié)構(gòu)模型
為判定反饋放大電路的類型，建立了如圖1所示的反饋電路結(jié)構(gòu)模型。
模型說明：反饋放大電路由基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，基本放大電路的兩個輸入端分別定義為“輸入信號的前端”(簡稱為“前端”)和“輸入信號的后端”(簡稱為“后端”)；“前端”與“后端”的電位差就是送到基本放大電路的凈輸入電壓μid；放大電路的輸出端分為“輸出電壓的上端”(簡稱為“上端”)和“輸出電壓的下端”(簡稱為“下端”)；圖中的小長方形表示反饋橋梁，它是反饋網(wǎng)絡(luò)的一部分或全部。反饋橋梁也有兩個端子，它的右端若與輸出電壓的“上端”相連接，就構(gòu)成了電壓反饋，若與輸出電壓的“下端”相連接就構(gòu)成了電流反饋(注意：形成電流反饋時，下端不能直接接地，應(yīng)該接一個電阻，否則就無反饋了)；圖中反饋橋梁的左端與輸入回路連接，連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種，如果與輸入信號的“后端”相連接，反饋信號則以電壓的形式與凈輸入電壓uid相加減，構(gòu)成串聯(lián)反饋，若與輸入信號的“前端”相連接，反饋信號則以電流的形式與輸入電流ii分流(相加減)后，以凈輸入電流iid送入基本放大電路，就構(gòu)成了并聯(lián)反饋。因此反饋的基本類型有四種，即電壓串聯(lián)反饋、電壓并聯(lián)反饋、電流串聯(lián)反饋和電流并聯(lián)反饋。
3 判定反饋放大電路類型的步驟及方法
(1)找反饋橋梁，確定反饋網(wǎng)絡(luò)。反饋橋梁是直接連接輸出和輸入的最短路徑，它跟輸出和輸入的其他公共部分一起統(tǒng)稱為反饋網(wǎng)絡(luò)。反饋橋梁可以從輸入端開始采取“順藤摸瓜”的辦法向輸出端尋找。
(2)判斷反饋的基本形式。反饋橋梁在輸出端連接輸出電壓的“上端”(或“下端”)，就形成電壓反饋(或電流反饋)；反饋橋梁在輸入端連接輸入信號的“前端”(或“后端”)就為并聯(lián)反饋(或串聯(lián)反饋)。
(3)判定反饋極性。用瞬時極性法判定是正反饋還是負反饋。具體方法是：先假設(shè)輸入電壓信號ui在某一瞬時的極性為正(相對于參考地而言)，并用⊕標記，然后順著信號的傳輸方向，逐步推出輸出信號和反饋信號的瞬時極性(并用⊕或標記)，最后判定反饋信號是增強還是削弱了凈輸入信號，如果是削弱，則為負反饋，如果是增強，則是正反饋。
(4)判定交、直流反饋。信號取樣后經(jīng)過反饋網(wǎng)絡(luò)送往輸入端只有直流的是直流反饋，只有交流的為交流反饋。交、直流反饋的判斷較容易，下面舉例說明判斷反饋的類型時，交、直流反饋不作討論。
4 應(yīng)用舉例
在以下的討論中，為簡便起見，對于多級放大電路，只討論級間反饋。
要求判定圖2的反饋類型。此反饋放大電路中基本放大電路的核心元件是集成運放，該電路集成運放的反相端和同相端分別是輸入信號的“前端”和“后端”，負載RL的兩端分別是輸出電壓的“上端”和“下端”。根據(jù)步驟(1)，反饋橋梁是R2所在支路，反饋網(wǎng)絡(luò)由R2，R3所在支路構(gòu)成。由步驟(2)，反饋橋梁的一端與輸出電壓的“下端”相連形成電流反饋，另一端連接輸入信號的“前端”與輸入信號ii分流形成并聯(lián)反饋，反饋的基本類型是電流并聯(lián)反饋；由步驟(3)，設(shè)ui的瞬時極性為⊕，此刻反饋橋梁的在輸入端的極性為⊕。在輸出端的極性為，反饋電流ii是從信號前端的節(jié)點流出，使凈輸入量iid減小，故為負反饋。因此反饋類型是電流并聯(lián)負反饋。
在圖3中，反饋網(wǎng)絡(luò)為Rf和R4所在支路，反饋橋梁Rf所在支路在輸出端連接輸出電壓的“上端”形成電壓反饋，在輸入端連接輸入信號的“前端”，與輸入信號分流形成并聯(lián)反饋，故反饋的基本類型是電壓并聯(lián)反饋；利用瞬時極性法，設(shè)輸入信號“前端”(即集成運放的同相輸入端P點)為⊕，則集成運放的輸出為，復(fù)合管的射極即輸出電壓的“上端”D點也為⊕，雖然反饋橋梁的兩端P、D都為正，但在輸入端P點的電位有一個微小的升高，經(jīng)過放大之后，在輸出端D點的電位則會有一個很大的提升，這樣反饋橋梁在輸出端的電位就高于輸入端的電位，于是反饋電流if就流入節(jié)點P，使凈輸入量iid增大，形成正反饋?？偟姆答侇愋褪请妷翰⒙?lián)正反饋。
此電路圖如果斷開A，P兩點之間的連線，并使A、N相連接，則反饋橋梁仍然是Rf所在支路，反饋網(wǎng)絡(luò)由Rf及R2所在電路構(gòu)成。反饋橋梁的一端接輸出電壓的“上端”。另一端接輸入信號的“后端”形成電壓串聯(lián)反饋，再利用瞬時極性法，很容易判斷出電路的反饋類型為電壓串聯(lián)負反饋。
在圖4中，反饋橋梁是集成運放A3及其外圍元件組成的電路，它與R8，R7，R3，R4等構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)。反饋橋梁在輸出端的連接點D，采樣輸出電壓，取出uo的一部分(R4上的電壓)，形成電壓反饋。注意：若反饋橋梁在輸出端不能明顯地看出連接的是輸出電壓的“上端”還是“下端”時，可以令“上端”接地，使輸出電壓為零，如果反饋信號消失就是電壓反饋，否則是電流反饋，此處若使集成運放的輸出端接地，則uo為零，D點電壓也為零，反饋信號就不存在，故為電壓反饋；反饋橋梁在輸入端連接點P點即輸入信號的“下端”形成串聯(lián)反饋；設(shè)ui的瞬時極性為⊕，從圖中可以看出，經(jīng)過一系列的電位移動及變化，此時送到輸入回路的反饋電壓uf(R8上的電壓)的極性為⊕，使凈輸入信號uid減少(存在等式ui=uid+uf，當ui有微小的升高，uf就有較大的升高，從而使uid減小)，形成負反饋。因此該電路的反饋類型為電壓串聯(lián)負反饋。
對圖5所示電路，明顯地看出，反饋橋梁Cf，Rf所在支路在輸出端連接的E2點，不是輸出電壓的“上端”，不是進行電壓采樣，故不是電壓反饋。而采樣的不是電壓，就是電流，所以此處接的是電流反饋。此處也可以令負載RL短路，使uo為零，發(fā)現(xiàn)反饋依然存在，由此判斷為電流反饋；反饋橋梁在輸入端接信號的“下端”E1點，反饋電流在Re1上轉(zhuǎn)化為電壓形式uf與凈輸入電壓uid(注意uid=ube1)相加減，形成串聯(lián)反饋；設(shè)輸入信號端的瞬時極性為⊕，經(jīng)過一系列電位移動及變化，使E1點的反饋極性為，使凈輸入量uid增大，形成正反饋。所以電路的級間反饋的類型為電流串聯(lián)正反饋。如果這時滿足電路正常工作條件，加上輸入信號，用示波器觀察輸出信號波形，就會出現(xiàn)波形向上(或向下)翻滾而無法讀數(shù)的現(xiàn)象，再次說明放大電路若接成了正反饋，就會使放大電路的性能變壞。
若要構(gòu)成負反饋，可以使反饋橋梁的端點改接。例如：保持B點與E2點的連接不變，斷開A點與E1點的連線而使A點與B1點相連接，就構(gòu)成了電流并聯(lián)負反饋。再如：保持A點與E1點的連接不變，斷開B點與E2點的連線使B點與D點相連接，就構(gòu)成了電壓串聯(lián)負反饋。
5 結(jié)語
反饋類型的判定是分析和設(shè)計反饋放大電路的前提，在判定反饋放大電路的類型時，如果結(jié)合建立的反饋放大電路的結(jié)構(gòu)模型，明確基本放大電路，找準反饋網(wǎng)絡(luò)和反饋橋梁，按步驟正確運用判斷方法，就能正確地判斷反饋類型。盡管關(guān)于反饋放大電路類型的判斷方法早就
有人做過具有成果性的研究，而本文描述的判定反饋放大電路類型的方法著眼于電路的宏觀結(jié)構(gòu)，使用更直觀，判定更簡捷、準確，提高了電路分析和設(shè)計的效率。
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