1、电 路 反 馈 的应 用 与 实 践 韩芳灏 辽 宁 师范 大 学附 属 中学 摘 要： 本文从反馈电路的概念入手, 从对电路反馈的概念原理解释, 逐步剖析反馈电 路的工作原理、 性质及不同形式下的反馈电路分类, 应用领域, 以及反馈电路在 这些应用领域中起到的不可或缺的作用。 通过浅显易懂的 描述让大家了解并知晓 我们身边电路反馈技术。 关键词 ： 反馈的概念定义; 结构; 分类; 实际应用及作用; 1 引言 在自然界和我们的日常生活中, 广泛的存在着反馈现象。 在科学技术以及工程学 领域, 人们也有意识的运用反馈技术来提高应用系统性能, 以满足人类需求。 一般的放大电路在实际应用中有很多不
2、足, 失真、 信号衰减、 干扰严 重, 性能比 太低。 为此在电子电路设计中, 基本都采用了反馈电路, 以保证电子信号的稳定 或者对信号进行反馈放大处理来增强信号强度。 2 电路反馈概念 首先我们来了解一下什么叫反馈电路。 反馈是一种控制论的基本概念。 反馈电路 是将一个放大回路系统电路的输出信号的一部分或全部, 通过某种电路返回到 系统输入端与输入信号进行比较, 并用比较所得的有效输入信号, 增大或者衰 减。去控制输出, 进而影响系统功能的过程。 3 反馈电路的结构 反馈电路由一个基本的放大电 路和一个反馈网络组成的闭合电路, 整个系统称 之为反馈放大电路或闭环放大电路。 在反馈电路中, 电
3、路的输出不仅取决于输入 本身还取决于输出, 因而就有可能使电路根据输出状况自动地对输出进行调节, 以达到改善电路性能的目的。 这种回送过程叫反馈, 回送电路称为反馈电路。 如 图所示: 上图红A 是一个基本放大电路, 由输入端信号 Xi 到输出端信号Xo。 下图为反馈电路, 最终净输入 Xd。通过反馈电路 F 把基本放大电路 A 的开始输 入量Xi 的一部分Xf 反馈回输入端, 得到最终 输入Xd。 4 反馈电路的种类划 分 4.1 按照 反馈的 极性 分为 正反 馈和负 反馈 正反馈是指反馈信号引回输入端后, 最终净输入 Xd 大于Xi。 也就是说反馈信号 起到了增强净输入的作用。 正反馈使
4、系统偏差不断增大虽然能提高放大倍数, 但 会使放大器性能变坏, 在放大电路应用中很少, 一般在只在振荡脉冲电路中使 用。 负反馈指反馈信号引回输入端后, 最终净输入 Xd 小于Xi。 也就是说反馈的信号 强度没有输入端Xi 强。这样负反馈就没起到增强信号的作用, 这样做的目的是 使电路输出与系统目标的误差减小, 可以使系统可以更稳定的工作。 负 反馈电路 可以有效的提高放大电路的性能。 自动控制系统、 高低频放大电路通常采用负反 馈技术以稳定系统的工作状态。 正负反馈的判断使用瞬时极性法。 一般假设在放大电路的输入端增加一个瞬时信 号, 这个信号通过系统和反馈电路回到输入端。 反馈回来的信号如
5、果使引入的信 号增强就是正反馈, 如果使信号衰减则为负反馈。 4.2 根据 反馈电 路的 采样 信号 不同分 为电 压反馈 和电 流反馈 电压反馈是指反馈信号取自输出电压或者输出电压。 电流反馈是指反馈信号取自 输出电流或者输出电流。 4.3 根据 反馈信 号在 输入 端与 输入信 号比 较形式 的不 同, 可以分 为串联 反馈 和 并 联反 馈 反馈信号与输入信号串联, 即反馈信号与输入信号以电压的形式作比较, 叫做 串联反馈。如图所示反馈网络是以电压的形式串联在输入回路, Ud=Ui-uf。 反馈信号与输入信号并联, 即反馈信号与输入信号以电流的形式作比较, 叫做 并联反馈。如图所示反馈网
6、络是以电流的形式并联在输入回路, Id=Ii-If。 4.4 按照 反馈电 流的 性质 分为 交流反 馈、 直流反 馈和 交直流 反馈 若反馈输入端 的信号是直流成分, 叫做直流反馈, 主要用于稳定静态工作点。 若反馈输入端的信号是交流成分, 叫做交流反馈, 主要用于改善放大电路的性 能。 4.4.1 负反馈 放大 器 在负反馈放大器中主要有四种反馈类型串联电压负反馈、 并联电压负反馈、 串联 电流负反馈、并联电流负反馈。 4.4.2 反馈电 路的 应用实 践 在电路中, 由于正反馈主要起振荡作用, 一个较弱的信号通过放大电路被放大 后取一部分放大信号重新加输入端, 这样就可以提高信号的放大量
7、, 但是不能 无限放大, 到达一定程度就会出现自激振荡典型的自激现象就是我们拿着话筒 靠近音响会出现刺耳的啸音声。 所以放大电路中的正反馈主要用于振荡电路即正 弦波振荡电路、 电压 电流转换电路、 自举电路。 虽然在整个反馈电路中正反馈 相对应用没有负反馈广泛但是在无线电通讯技术、 广播电视、 工业的高 频感应炉、 超声波发生器、 半导体接近开关等领域中也得到了广泛的应用。 比如手机、 半导 体、电视机、助听器等等都会用到振荡电路的正反馈。 在实际应用中因为正负反馈各自的特性所致往往在一个放大电路中正负反馈都 会存在也正是因为他们的存在使放大电路的性能能够发挥到极致以满足我们的 生活生产要求。
8、 5 结语 从1874 年电报机、电话和无线电的发明, 使我们日常生活中所扮演的角色从单 一能源一种开始步入信息传播领域。 而且因为它们的发明也造就了电子工业的诞 生。 经过了一个半世纪的发展, 如今电子信息产业已经超越了以汽车、 石油、 钢 铁为代表的传统工业成为第一大产业, 成为了现如今的社会发展支柱产业。 而对 反馈电路的深入研究和技术突破也使得这一产业如插翼般飞速发展, 得益于电 子工业的长足发展也让我们的生活变得丰富多彩。 而且随着电子技术的日益完善 和提高, 我相信在未来, 我们会迎来一个更加方便快捷以及更加多姿多彩的现 代生活。 参考文献 1 周庆 华.文学理论M.五南图书出版股份有限公司.
