一种初学易用的反馈性质判定的方法

一种初学易用的反馈性质判定的方法——极性判定法周玉林（江西南昌江西蓝天学院电子系330098）摘要：反馈作为电子技术的一种十分重要的技术，其反馈性质的判断在传统上使用瞬时极性法来完成。瞬时极性法对于初学者而言，直观性稍弱，因而不够简便易用。本文作者经教学提炼出瞬时极性法的修正案，力图使反馈性质的判定更加简便易用，帮助初学者尽快掌握反馈性质的判定。这种简易的判定方法笔者定义为极性判定法。极性判定法在立足于瞬时极性法的基础上，将其变得直观而易学，经教学实践检验，效果明显。关键词：电子技术反馈性质判定一、问题的提起反馈性质的判断对于学习电子线路课程的学生，是产生学习障碍而导致困惑的知识点；对于教授电子线路课程的教师，也是难以讲清而又必须讲清的知识点。作为一项重要的电子技术，反馈就其技术特点而言，是将输出信号通过一定的网络，回送到输入端，参与对输入信号的控制。其反馈的组成以下图为典型方框图。AKfXiXi'Xo图　１在图1中，fiixxx为经反馈后的净输入信号。当iixx时，反馈信号增强了输入信号，称为正反馈；当iixx时，反馈信号减弱了输入信号，称为负反馈。正负反馈在实际电子电路上有截然不同的功用。对于反馈原理框图来说，判断反馈的性质，识别正负反馈是十分方便的。问题的症结在于实际电路千变万化，这种变化使得反馈性质的判断十分困难。在传统的反馈性质的判断上，其方法是运用瞬时极性法。瞬时极性法，即首先假设放大电路输入端的信号在某一瞬间对地的极性为（+）或（-），然后从输入端到输出端，确定放大电路有关点对地的瞬时极性，再由输出端经反馈网络确定反馈信号在输入回路上的极性，最后通过比较反馈信号的极性来判断净输入信号增强还是减弱，若是增强则属正反馈，若是减弱则属负反馈。瞬时极性法作为一种广为运用的方法，为我们开辟了判断正负反馈的道路，但是在实际运用中，还是不够简明。比如对于电压电流的反馈判断可以依据假设输出端对地短路，反馈网络随之延伸到地，则称为电压反馈，否则称为电流反馈；又比如对于串联并联反馈的判断可以依据假设输入端对地短路，反馈网络因此延伸到地为并联反馈，否则为串联反馈。这两种反馈种类的判断方法十分简明直观易用，很好的帮助学生迅速掌握知识点。瞬时极性法本也算比较直观的方法，问题在于它的最后的描述“通过比较反馈信号的极性来判断净输入信号是增强还是减弱”，相对于初学者的学生而言，是十分困难的。二、一种简便易用的反馈性质判定的方法——极性判定法根据教学经验的提炼，笔者总结的反馈极性判断方法如下：依照瞬时极性法，假设某一瞬间输入端信号对地极性为（+），如果是并联反馈，考察电路反馈网络在离输入端远端的端口极性。如果是并联反馈，该点电位为（+），则为正反馈；电位为（-），则为负反馈。（如图2）-+XiXoRf此点为负极性判断为负反馈-+XiXoRf此点为正极性判断为正反馈+并联反馈时反馈性质的判断图2图2如果是串联反馈，考察反馈网络离输入端的近端的端口极性，该点电位为正，为负反馈；该点电位为负，则为正反馈。（如图3）-+XiXoRf此点为负极性判断为正反馈+串联反馈时反馈性质的判断图3RRR+-XiXoRf此点为正极性判断为负反馈+RRR极性判定法可以用通俗的语言描绘如下:反馈正负看并串,并联反馈看远端,远端为正正反馈,远端为负作负判.串联反馈定正负,观察反馈在近端,近端为正负反馈,近端为负作正算.三、极性判定法的理论依据极性判定法是瞬时极性法的具体化，因而更具直观的操作性。其理论依据是，反馈信号fx的存在时，若fx使得净输入信号ix输入信号ix，则为正反馈；若fx使得净输入信号ix输入信号ix，则为负反馈。具体到电路中，对于并联反馈，净输入信号ix比较的是电流。如果在反馈网络离输入端的远端极性为正，显然，瞬时电流fi的方向自反馈网络远端流入输入端，增强了净输入信号，因而起正反馈作用。如果在反馈网络离输入端远端极性为负，显然，瞬时电流fi的方向自反馈网络近端流出输入端，减弱了净输入信号，因而是负反馈。另外，对于串联反馈，净输入信号比较的是电压。如果在反馈网络离输入端的近端极性为正，显然瞬时电压fu极性与输入信号相同，依据净输入信号公式fiixxx，fu与iu极性相同，就显示净输入信号减弱，此反馈为负反馈。如果在反馈网络离输入端的近端极性为负，显然瞬时电压fu极性与输入信号相反，又依据净输入信号fiixxx，fu与iu极性相反，显示净输入信号增强，此反馈为正反馈。四、极性判定法的基础条件为了运用好极性判定法，必须对基本电路对信号极性传递的路径及结果界定。（一）对于共发三极管电路，基极（输入）为正，集电极因其反相放大为负，发射极因其电压跟随为正。（二）对于差分放大电路，差模信号正信号输入端的基极极性为正，则此基极相同管的集电极极性为负，对应的另一个差模负信号输入端管的集电极极性为正。（三）对于集成运放，反相输入端极性为正，则输出为负；同相输入端极性为正，则输出为正。（四）电阻对于瞬时极性因其无记忆性而对极性不加影响地传递。上述情况的界定显示如图4。三极管共射极放大电路差分放大电路-++-++集成运放R电阻图4五、极性判定法应用举例1、由差分放大器和共发放大器构成的两级放大电路中反馈性质的判断Rb1Rc1Rc2R1RfVfRBv1v2+VCC+-VsVEERe+__++_Vi图5在图5中的电路中，为串联反馈，反馈网络fR离输入信号近端的极性为正，判为负反馈。2、集成运算放大器反馈性质的判定+_RRL+_XiRf+_Xo∞图6在图6中所示的电路中，为并联反馈，反馈网络fR离输入信号远端极性为负，判定为负反馈。参考文献：[1]谢嘉奎主编，电子线路线性部分（第四版）.北京：高等教育出版社，1999[2]康华光主编，电子技术基础模拟部分（第四版）.北京：高等教育出版社，1999[3]耿苏燕主编，模拟电子技术基础学习指导.北京：高等教育出版社，2006[4]王卫东编著，模拟电子电路基础.西安：西安电子科技大学出版社，2003[5]马积勋编著，模拟电子技术重点难点及典型题精解.西安：西安交通大学出版社，2001[6]叶树江主编，模拟电子技术基础.北京：机械工业出版社，2004（责任编辑：章建华）PolarJudgmentway__OneEasyMethodofDeterminingFeedbackCharacteristicsZHOUyu-linAbstractForanimportancetechniqueintheelectronengineering,Feedback,usedtheway-traditionalinstantaneouspolarjudging,todetermineFeedbackcharacter.Oppositebeginnerstudents,itisdifficultythatstudyinstantaneouspolarjudging.However,polarjudgmentfromtaughtelectroncoursechangesiteasy.Certainly,polarjudgmentdependedontheinstantaneouspolarjudging,andturnedonitintofundamental.