求如何判断反馈电路反馈类型?

发布时间:
2023-08-24 12:25
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看了知乎上几个目前几个比较火的回答,对于初学者来说理解起来都比较困难,有些错误的说法不敢苟同。

下面来介绍一下我的想法:

1、集成运放电路:

首先说一说带运算放大器的集成运放的电路,这个相对基本放大电路更加容易判断。

判断过程大致分为四步:找反馈电阻!串/并联!电压/电流!正/负反馈!没错,顺序相比其他回答不一样,因为个人认为这样更简单。

先说反馈电阻:

这个没有什么需要多说的,反馈电阻就是连接了输入输出端的元件。这里需要注意,我们定义(aka我自己定义)反馈电阻引起的反馈并不在本身,而是输入端的元件。因为反馈在本身并没有意义,反馈电阻只是引起反馈的工具元件,再结合反馈的目的是引起输入的改善,因此只有反馈在输入端的元件上,才能做到改善输入这一点。

再说串并联:

串并联看的是接入反馈电阻的端口,如果接在了输入端口,那就意味着反馈电阻和输入电阻是并联关系,那么我们就叫这个反馈是并联反馈。否则,反馈电阻接在了输出端口;这里可以这样理解:运算放大器相当于一个集成的电路,由于内部比较复杂,我们用一个正方形表示,可以看作一个回路的一部分,于是这种解法就把反馈电阻和输入电阻串在了一起,我们称之为串联反馈。

举个例子:

电压/电流:

纵观各种回答,这个地方最迷。。。

江湖上流传的方法是把负载电压置零,这可能会引起学生的迷惑:因为负载一班直接连着输出,这个东西变零,那岂不是输出也变零了?所以我觉得这是一个bug。

可以这样理解,如果输出端的反馈元件直接从输出端口引出连接到输入,那就意味着反馈元件直接把输出电压引到了输入,所以是电压反馈。相反的一种情况往往是输出端先连了负载,在负载后面的电路中连上反馈元件,再引回输入,这就意味着,输出电压经过负载转化成了电流,反馈电阻听过电流的方式反馈到输入。

至于为什么要分电压/电流反馈,详见教程下一节。

举个例子:

最后是正负反馈的问题:

正负意味着输入端的电压或电流在折腾一圈,回到起点之后,其变化情况。这里建议还是用瞬时分析的方法,不要记乱七八糟的口诀(我记不住,容易忘 )。

看书上的方法先判断输出量的正负,这里不解释了。

下面是重点:

由于运算放大器有正负两个输入端,所以分两种情况讨论。如果反馈元件连在了真实输入电压的那一边,相当于是同一个地方输入,那就直接加上反馈量;如果连在了另外一边,即不是电压源或电流源所在的那一边,相当于反相输入,所以那就要剪去反馈量,这是因为输出相位差的原因。

举俩例子:



综合一下,来个高级的例子:

结束了,谈下一话题。

2、基本放大电路

这个更简单,和上述方法差不多。相信掌握了集成运放,基本放大也能推导出来(aka方法相似,我懒得写了)。唯一的不同在于判断正负反馈,对于npn型,基极到射极,极性不变;基极到集电极,极性相反。至于为什么,因为pn结存在,导致电压偏置嘛。

直接来个例子:

总结,反馈是一个很有意思的话题,算是控制论的基础,反映了电路中的制约平衡关系。由于制约的存在,我们必须摒弃前嫌,以暂态的眼光观察问题,这就意味着定下某一刻分析之后,不要走回头路。

END