摘 要反饋電路是實(shí)際放大電路不可缺少的組成部分,反饋電路類型的判斷和性能分析既是基礎(chǔ)知識(shí),又是難點(diǎn)內(nèi)容。本文介紹一種簡(jiǎn)單易行的方法——四步判別法,可降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度。
關(guān)鍵詞反饋電路 簡(jiǎn)易 判別法
一、反饋概念和類型
所謂反饋,就是把放大電路輸出信號(hào)的一部分或全部送回到放大電路的輸入端,并與輸入信號(hào)相合成的過(guò)程。反饋信號(hào)的取出方式和合成方式,代表了反饋類型。根據(jù)反饋的極性、反饋信號(hào)的取樣對(duì)象及反饋電路在放大電路中的連接方式,大致有:(1)正反饋和負(fù)反饋;(2)直流反饋和交流反饋;(3)電壓反饋和電流反饋;(4)串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋類型。它們可以組合負(fù)反饋形式:(1)電壓并聯(lián)負(fù)反饋;(2)電壓串聯(lián)負(fù)反饋;(3)電流并聯(lián)負(fù)反饋;(4)電流串聯(lián)負(fù)反饋。
二、反饋放大電路在電子設(shè)備中重要地位
放大電路是目前在電子設(shè)備中應(yīng)用最廣泛、最基本的組成部件,是電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課中,各種放大電路的性能分析貫穿始終。因此,使學(xué)生掌握并靈活運(yùn)用各種方法分析放大電路就顯得尤為重要。
在電子電路中,反饋現(xiàn)象是普遍存在的,它們有的以顯露方式出現(xiàn),有的以隱含方式出現(xiàn),直接影響著電子電路的工作狀態(tài)和性能。反饋電路是實(shí)際放大電路不可缺少組成部分,通過(guò)對(duì)反饋電路類型的判別和性能分析。可根據(jù)不同反饋類型對(duì)放大電路性能的不同影響定量分析放大電路性能指標(biāo)。
三、放大電路類型和形式判別法
在放大電路教學(xué)中,較難的是反饋電路類型和形式判別。教材中采用的是:定義法和用瞬時(shí)極性法判別正反饋與負(fù)反饋;用輸入端短路法判別串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋;用輸出端短路法判別電流反饋與電壓反饋。但由于實(shí)際的放大電路種類繁多,判斷一個(gè)放大電路有無(wú)反饋,如何找尋有無(wú)溝通輸出、輸入回路的元件或支路(即反饋支路)。這一點(diǎn)學(xué)生往往感到困難,不易掌握,要在找出反饋電路的基礎(chǔ)上判別反饋類型,學(xué)生更難理解和掌握。我通過(guò)多年的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué),總結(jié)出四步教學(xué)法:①尋找反饋元件②判定正負(fù)反饋③尋找反饋支路的支撐點(diǎn)④確定反饋形式,最后根據(jù)有關(guān)定義進(jìn)行驗(yàn)證。這樣可以取得較好的效果。
1.尋找反饋元件,確定反饋回路,判斷正負(fù)反饋
對(duì)反饋放大電路的分析,無(wú)論采用什么分析方法,首先要找出反饋元件,確定反饋路線。對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō),尋找反饋路徑是非常棘手的問題,而在電子類書中沒有介紹尋找反饋路徑的簡(jiǎn)易方法。筆者通過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐,找到了比較簡(jiǎn)單的確定反饋路徑的方法,把較復(fù)雜難懂的問題進(jìn)行簡(jiǎn)單化,通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生認(rèn)為確實(shí)容易掌握?,F(xiàn)以圖1為例說(shuō)明這一做法:為了把放大電路的輸出信號(hào)送回到放大電路的輸入端,通常采用外接電阻或電容器等元件組成引導(dǎo)反饋信號(hào)的電路,我們把這個(gè)電路叫反饋電路。所以反饋電路必定跨接在放大電路的輸出端與輸入端之間。就象一座架在輸出與輸入端間的“橋梁”,隱藏在各個(gè)放大電路中。如圖1,先引導(dǎo)學(xué)生找找看有沒有跨接在輸出與輸入端之間的元件(即“橋梁”),學(xué)生通過(guò)在圖1
中仔細(xì)尋找,可找出電阻Rf是跨接在輸出與輸入端之間的元件(即Rf是“橋梁”),再引導(dǎo)學(xué)生觀察圖2,尋找其中的反饋元件。通過(guò)這樣的練習(xí)學(xué)生很容易掌握尋找反饋元件(即:“橋梁”)的方法。在找出反饋元件后,就可確定出“輸入—輸出—反饋—輸入”的反饋回路。圖1中,反饋回路是“①--②—Rf—①”,其中①點(diǎn)與②點(diǎn)間的Rf即為一座“橋梁”——反饋支路。再根據(jù)常用的瞬時(shí)極性法沿著上面確定的反饋回路逐級(jí)標(biāo)出各點(diǎn)的瞬時(shí)極性,就可很順利地判斷出圖1放大電路是負(fù)反饋。同理,可判斷圖2所示放大電路是正反饋。
2.確定反饋的始點(diǎn)和終點(diǎn)(即反饋支路的支撐點(diǎn)),判定反饋形式
根據(jù)反饋電路和放大電路輸入端聯(lián)接的方式不同,反饋可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋,一般的判別方法是定義法和輸入端短路法。輸入端短路法即:把放大電路的輸入端短路,如果此時(shí)反饋信號(hào)同樣被短路,使凈輸入信號(hào)為零,那么是并聯(lián)反饋,如果此時(shí)反饋信號(hào)仍然存在,則為串聯(lián)反饋。
根據(jù)反饋信號(hào)從放大電路輸出端取出方式不同,反饋又可分為電流反饋和電壓反饋,判別的方法也用定義法和輸出端短路法。定義法即:凡是反饋信號(hào)與輸出電壓成正比的,叫電壓反饋;凡是反饋信號(hào)與輸出電流成正比的,叫電流反饋。輸出端短路法即把放大電路的輸出端短路,即輸出電壓為零時(shí),如果反饋信號(hào)也為零,那么是電壓反饋;如果反饋信號(hào)不為零,則是電流反饋。
判斷串、并聯(lián)反饋及電流、電壓反饋的兩種方法都是處于假想狀態(tài),比較抽象,學(xué)生不易理解,很難掌握,教師在教這部分內(nèi)容時(shí)也感到不知如何教學(xué)生才能理解。筆者經(jīng)過(guò)多年探索,總結(jié)出一種比較形象、直觀、簡(jiǎn)便且很好理解和掌握的方法,即看反饋支路的支撐點(diǎn)(“橋墩”)的方法。具體如下:反饋支路像一座“橋梁”,如果找到了反饋支路即“橋梁”的二個(gè)支撐點(diǎn)“橋墩”,即反饋支路的起點(diǎn)和終點(diǎn),如圖1中的①點(diǎn)和②點(diǎn)。再通過(guò)觀察“橋墩”的位置所在,判斷出反饋電路的類型。具體方法是:
(1)判斷串、并聯(lián)反饋看反饋支路的支撐點(diǎn)(即橋墩)與輸入端的聯(lián)接:若反饋支路的一個(gè)支撐點(diǎn)(即橋墩)與放大電路的輸入端重合,則為并聯(lián)反饋,如圖1中反饋電路支撐點(diǎn)①點(diǎn)與放大電路的輸入端①點(diǎn)重合,故為并聯(lián)反饋;若反饋支路的一個(gè)支撐點(diǎn)(即橋墩)與放大電路的輸入端不重合則為串聯(lián)反饋。如圖2中,反饋支路的支撐點(diǎn)⑤點(diǎn)與放大電路的輸入端①點(diǎn)不重合,故為串聯(lián)反饋。
(2)判斷電流、電壓反饋看輸出端:若反饋支路的另一支撐點(diǎn)(即橋墩)與放大電路輸出端重合,則為電壓反饋,如圖1中反饋電路的支撐點(diǎn)②點(diǎn)與放大電路的輸出端②點(diǎn)重合,故為電壓反饋;若反饋支路的另一支撐點(diǎn)(即橋墩)與放大電路輸出端不重合則為電流反饋。如圖2中,反饋支路的支撐點(diǎn)④點(diǎn)與放大電路的輸出端⑥點(diǎn)不重合,故屬電流反饋。
綜上所述得出圖1是電壓并聯(lián)負(fù)反饋,圖2是電流串聯(lián)正反饋。
3.根據(jù)反饋電路的有關(guān)定義進(jìn)行驗(yàn)證
為了確保判斷的準(zhǔn)確性,根據(jù)反饋電路的有關(guān)定義進(jìn)行驗(yàn)證,如對(duì)圖1和圖2兩個(gè)電路圖,通過(guò)定義進(jìn)行驗(yàn)證,可確定前面的判斷是準(zhǔn)確的。
反饋電路類型和性能的判別在放大電路甚至在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程的教學(xué)中都屬于難點(diǎn),也是學(xué)習(xí)和分析放大電路時(shí)必須掌握的。通過(guò)四步教學(xué)法,讓學(xué)生找到了判斷的技巧,原來(lái)復(fù)雜的問題變得簡(jiǎn)單了,學(xué)生學(xué)得輕松,對(duì)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課也感興趣了許多。
(作者單位:河南省平頂山理工學(xué)校)
參考書目:
1.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》,中國(guó)勞動(dòng)出版社出版,1994年6月版;
2.王道生:《微型計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)》,電子工業(yè)出版社出版,1999年5月版;
3.廖爽:《模擬電路》,電子工業(yè)出版社出版,1997年10月版。
作者簡(jiǎn)介:姓名:孫同偉 (1970年5月出生),性別:男;學(xué)歷 :本科,
職稱:中專講師 ,研究方向: 學(xué)生心理及學(xué)習(xí)方法