交流负反馈四种基本类型的判断

摘要：任何一个实用电子电路，都要引入各种反馈。掌握反馈的基本概念和判断方法是研究实用电路的基础。本文推出了一套简单易行的判断交流负反馈四种基本类型的方法。

关键词：正反馈；负反馈；串联反馈；并联反馈；电压反馈；电流反馈

中图分类号：TN721.2 文献标识码：A

交流负反馈四种基本类型的判断，具有很强的实用价值。任何一个实用电子电路，都要引入各种反馈。掌握反馈的基本概念和判断方法是研究实用电路的基础。交流负反馈四种基本类型的判断，历来是教学中的重点，也是难点。笔者根据教材相关内容，结合自己教学实践中的体会，推出了一套简单易行的判断方法，抛砖引玉，供同行讨论，请大家批评指正。

本文按什么是反馈，反馈极性的判断，交流负反馈的四种基本类型，输入端的连接方式，输出端的取样方式的顺序进行讨论，最后举出了较多的分析实例。

1 什么是反馈

凡是通过输出对输入的影响，从而改善系统的运行状况及控制效果的，都可称之为反馈。反馈的概念广泛地用于各个领域。在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式（与输入信号相串联或并联）作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。

假设：输入量为xi（含ui、ii）

净输入量为xd（含分立元件ube、ib、ugs；集成运放uD、iD）

反馈量为xf（含uf、if）

输出量为xo（含uo、io）

使放大电路净输入量增大的反馈称为正反馈，xd＝xi+xf（xd>xi）；使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈，xd＝xi－xf（xd

注意：在分析反馈时，可以认为反馈量是仅仅决定于输出量的物理量，而与输入量无关。在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。

正负反馈各有各的用途。例如，在振荡器中，利用正反馈实现信号的产生。在放大器中，利用直流负反馈稳定电路的静态工作点；利用交流负反馈使电路具有自动调节作用，从而稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，展宽频带，减小非线性失真等，这些交流参数的改变都是以减小放大器的增益为代价换来的。

2 反馈极性的判断

2.1 瞬时极性法

瞬时极性法是判断电路中反馈极性的基本方法。

（1）设信号工作频率为中频，电路中射极旁路电容、隔直电容可视为短路，管子的极间电容视为开路。

（2）设输入信号在某一时刻对地的瞬时极性为正（+）。

以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性。对于共射（共源）电路，输出、输入相位相反，若b（g）极设为正（+），则c（d）极为负（-）；对于共集（共漏）电路，输出、输入相位相同，若b（g）极设为正（+），则e（s）极为正（+）；对于共基（共栅）电路，输出、输入相位相同，若e（s）极设为正（+），则c（d）极为正（+）。

（3）再根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；反馈信号为表示瞬时增量，反馈信号为表示瞬时减量。

若反馈信号的极性使基本放大电路的净输入信号（ube、ib、ugs、uD、iD）减小，则说明引入了负反馈。

反之，若反馈信号的极性使基本放大电路的净输入信号增大，则说明引入了正反馈。

2.2 负反馈的判断

设输入信号在某一时刻对地的瞬时极性（以下简称为极性）为正（+）。用瞬时极性法先找出输出信号的极性，再找出反馈信号的极性。

凡是反馈信号的极性与输入信号相反，使净输入信号（ube、ib、ugs、uD、iD）减少的反馈，称为负反馈。

2.3 负反馈的简捷判断方法

2.3.1分立元件电路的负反馈

本文以晶体管电路为例予以说明（场效应管电路与之相似）。

当净输入信号ube（或ib）减少，则为负反馈。其表达式为：

ube＝ub-ue＝ui-uf（ube

凡反馈信号使ub端为-（ub减少）的为负反馈。

凡反馈信号使ue端为+（ue增加）的为负反馈。

或ib＝ii－if（ib

凡反馈信号使ib减少的为负反馈。

（注：对于共射极电路的瞬时交流极性为B、E相同，C相反。）

2.3.2集成运放电路的负反馈

当净输入信号uD（或iD）减少，则为负反馈。

（1）同相输入

输入信号ui加到同相输入端，其电位为up（即u+）；

反馈信号uf加到反相输入端，其电位为uN（即u-）。

当：uD＝up-uN＝ui-uf（uD

或：同相输入，凡使up端为-（up减小）为负反馈；同相输入，凡使uN端为+（uN增大）为负反馈。

（2）反相输入

输入信号ui加到反相输入端，其电位为uN（即u-）；

反馈信号uf加到反相输入端，其电位为uN（即u-）。

当uD＝uN-up＝ui-uf（uD

或：反相输入，凡使uN端为-（uN减小）为负反馈。

反相输入，凡使up端为+（up增大）为负反馈。

注意：对于单级集成运放电路，如果反馈信号（xf）与反相输入端（uN）相连，必为负反馈；如果反馈信号（xf）与同相输入端（up）相连，必为正反馈。

3 交流负反馈的四种基本类型

交流负反馈按其输入端的连接方式、输出端的取样方式的排列顺序可分为四种基本类型，即：

输出端的取样方式 输入端的连接方式 反馈的极性

反馈信号正比于反馈信号与输入信号的连接

输出电压（流）为串（并）联为正（负）反馈

电压串联负反馈

电流 串联负反馈

电压 并联负反馈

电流 并联负反馈

应当指出，出现以上四种不同的负反馈连接方式，主要并不是数学上的排列组合的可能性，而是由于实际的需要。所以我们必须把不同的反馈连接方式与引进反馈的目的性紧密联系起来综合考虑。例如，为了增大输入阻抗，可采用串联负反馈；为了减小输入阻抗，可采用并联负反馈；为了增大输出阻抗，可采用电流负反馈；为了减小输出阻抗，可采用电压负反馈；电压反馈稳定了输出电压；电流反馈稳定了输出电流。又如，为了将电流信号转换成电压信号，应引入电压并联负反馈；为了将电压信号转换成电流信号，应引入电流串联负反馈；电压串联负反馈对应于电压放大器；电流并联负反馈对应于电流放大器；电压并联负反馈对应于互阻放大器；电流串联负反馈对应于互导放大器，等等。

4 串联负反馈与并联负反馈

按反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可分为串联反馈与并联反馈两类。

串联反馈：反馈信号xf与输入信号xi在输入回路以电压串联的方式相加减（正反馈取加号，负反馈取减号）。

并联反馈：反馈信号xf与输入信号xi在输入回路以电流并联的方式相加减（正反馈取加号，负反馈取减号）。

其中xf或xi既可是电压信号，也可是电流信号。下面重点阐述串联负反馈和并联负反馈。

4.1 串联负反馈

反馈信号xf与输入信号xi在输入回路以电压串联的方式相减。例如：

分立元件电路：ube＝ui－uf＝ub－ue（ube

集成运放电路：uD＝ui－uf＝up-uN（uD

uD＝ui－uf＝uN-up（uD

4.2 并联负反馈

反馈信号xf与输入信号xi在输入回路以电流并联的方式相减。例如：

分立元件电路：ib＝ii－if（ib

集成运放电路：iD＝ii－if（iD

4.3 判断反馈的极性和判断输入端的串并联方式也可以同时进行

在判断出反馈极性为负反馈的同时，如果输入信号、净输入信号与反馈信号接在同一个点上，只能用电流的加减来表示，因而一定是并联反馈；如果输入信号、净输入信号与反馈信号不接在同一个点上，只能用电压的加减来表示，因而一定是串联反馈。

4.4 串并联反馈的简捷判断方法

由于ube（uD）与ui极性相同，ib（iD）与ii极性相同，对于：

（1）分立元件共射电路

当反馈信号xf为且接到基极B时，必为并联负反馈（反馈量以电流的形式影响输入量）。

当反馈信号xf为且接到射极E时，必为串联负反馈（反馈量以电压的形式影响输入量）。

（2）单级集成运放电路

当反馈信号（xf）端与反向输入端（uN）之间有元件相连时，必为负反馈。

如为同相输入（输入信号xi接到同向输入端up），必为串联负反馈。

如为反相输入（输入信号xi接到反向输入端uN），必为并联负反馈。

5 电压反馈与电流反馈

按反馈网络在放大电路输出端取样信号的不同，可分为电压反馈与电流反馈两类。

5.1 电压反馈

反馈信号xf取自输出电压，xf∝uo

凡从信号输出端uo（即负载端）取出反馈信号xf，必为电压反馈。

或从正比于uo的非接地端取出xf，必为电压反馈。

或：凡反馈网络与负载（或负载的一部分）是并联连接的，必为电压反馈。

5.2 电流反馈

反馈信号xf取自输出电流，xf∝io

凡正比于输出电流io（或ie、ic）的反馈，必为电流反馈。

凡反馈网络与负载不是并联连接的，必为电流反馈。

5.3 电压电流反馈的简捷判断方法

只要令输出电压uo为零，若反馈量xf也随之为零，则说明电路中引入了电压反馈；若反馈量依然存在，则说明电路中引入了电流反馈。

对于共射极电路，凡从集电极C取出反馈信号的，必为电压反馈；凡从发射极E取出反馈信号的，必为电流反馈。

凡不是电压反馈的，必为电流反馈。

6 负反馈判断举例

6.1 图1电压串联负反馈

反馈信号uF的极性为接到T1的E脚（uF增加，即ue1增加）。

ube1＝ub1－ue1＝ui-uF（ube1

为串联负反馈。

或：对于共射电路，当反馈信号xf为且接到射极E时，必为串联负反馈。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。