浅谈模拟电子技术课程中“反馈”教学技巧

2022-09-11

反馈在电子技术领域中有着极其广泛的应用。在众多的电子设备中, 经常会利用反馈来改善电路的各项性能, 使电路的输出量的变化经过一定的途径反送到输入端, 对输入量产生影响, 从而控制输出端的变化, 起到自动调节的作用, 以使整个系统不受外界干扰, 运行更加稳定, 系统更加完善。因此, 反馈在模拟电子技术课程中是重中之重。但是, 这部分知识对于学生来讲可以说是一个难点, 学生在学习反馈相关知识时, 往往分不清反馈通路怎么找, 反馈类型、反馈极性究竟应该如何判别?本文针对模拟电子技术课程中这一教学难点, 结合自己从事本课程教学的经验和体会, 总结了如下简便易懂的反馈教学技巧。反馈教学中, 反馈的判别可按照以下步骤进行。

1 寻找反馈通路

在判断反馈性质之前, 首先要判断电路中是否引入了反馈。寻找反馈通路的方法可以根据反馈通路的特点来找。反馈通路具有以下两个特点。

(1) 反馈通路跨接在“输出”和“输入”之间, 即反馈通路一只脚接在输出端, 另一只脚接在输入端。

(2) 反馈通路是输出回路和输入回路的共有元件。

只要电路中存在通路满足上述任意一个特点, 则该通路为反馈通路, 反馈通路存在;否则, 反馈通路不存在。

图1中, Re元件是放大电路输出回路和输入回路的共有元件, 满足特点2, 所以Re为反馈通路。

图2中, Rr元件跨接在输出和输入之间, 满足特点1, 所以Rr1为极间反馈通路。同时Re1和Re2都满足特点2, 他们都是本级反馈通路。

2 判断直流反馈还是交流反馈

根据反馈信号中包含的交直流成分来分类, 可以把反馈分为直流反馈和交流反馈。直流负反馈用于稳定静态工作点, 交流负反馈用于改善放大电路各项动态性能。根据第一步找出的反馈通路, 判断该反馈是直流反馈还是交流反馈, 方法是:分别画出该放大电路的直流通路和交流通路, 如果该反馈通路只存在于直流通路中, 则为直流反馈;如果该反馈通路只存在于交流通路中, 则为交流反馈;如果该反馈通路既存在于交流通路, 又存在于直流通路, 则为交直流反馈。

图3中反馈通路只存在于直流通路中, 所以是直流反馈。

图4中反馈通路只存在于交流通路中, 所以是交流反馈。

图1中反馈通路既存在于直流通路, 又存在于交流通路中, 所以是交直流反馈。

3 判断电压反馈还是电流反馈

根据反馈信号从输出端的取样对象来分类, 可以把反馈分为电压反馈和电流反馈。判断是电压反馈还是电流反馈的方法是:输出短路法。即:

输出信号XO:输出电压UO、OR, 输出电流IO (两者必居其一) ;

输出短路法:令输出电压UO=0 (RL=0) :

若反馈信号X f=0, 反馈信号消失, 则为电压反馈;

若反馈信号X f≠0, 反馈信号不消失, 则为电流反馈;

图1中反馈通路Re为电流反馈。

图4中反馈通路R1、Rf1为电压反馈。

4 判断串联反馈还是并联反馈

根据反馈信号与外加输入信号在输入回路的连接方式来分类, 可以把反馈分为串联反馈和并联反馈。判断是串联反馈还是并联反馈的方法可以归纳为以下口诀。

Ii和Fo同点为并联;Ii和Fo异点为串联;

(Ii:信号输入端;Fo:反馈网络反馈端)

图1的Ii在基极, Fo在发射极, Ii和Fo异点, 所以Re为串联反馈。

图2的极间反馈通路Rr而言, Ii在基极, Fo也在基极, Ii和Fo同点, 所以Rr为并联反馈。

5 判断反馈极性

反馈极性的判别我们采用瞬时极性法, 首先假设原输入信号的瞬时极性, 然后从输入端到输出端, 逐级标出放大电路中各有关点电位的瞬时极性, 确定信号的原则如下。

最后根据以下口诀判断反馈极性:对于输入信号的极性和反馈信号的极性, 如果:

串联同号为负, 异号为正;

并联同号为正, 异号为负;

串联还是并联可以根据第四步的判断知道, 同号还是异号指的是输入信号的极性和反馈信号的极性是同号还是异号。

图1中, 各相关点的瞬时极性都标在图上, 输入信号和反馈信号的极性都为正, 同号, 串联, 所以Re是负反馈。

图2中, 各相关点的瞬时极性都标在图上, 输入信号和反馈信号的极性不相同, 异号, 并联, 所以Rr是负反馈。

综上所述, 反馈组态的判别只要遵循以上步骤, 就能够准确判别, 并且判别过程简单清楚, 不易出错。掌握了以上的判断方法, 在分析反馈时就比较方便和自如了。

摘要:本文介绍了一种简单、适用的“反馈”类型的判别方法。

关键词:反馈通路,电压反馈,电流反馈,串联反馈,并联反馈,正反馈,负反馈

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