反馈的定义
放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端,但是反馈过程则不同,它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号,再加到放大器的输入端,与原放大器输入信号进行混合,这一过程称为反馈。
正反馈和负反馈的区别
正反馈和负反馈的基本概念
①反馈方框图
如图 1 所示是反馈方框图。从图中可以看出,输入信号 Ui 从输入端加到放大器中进行放大,放大后的输出信号 Uo 其中的一部分加到下一级放大器中,另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号μF,与输入信号 Ui 合并,作为净输入信号 VI 加到放大器中。

图 1 反馈方框图
②反馈种类
反馈电路有两种:正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。
③正反馈概念
正反馈可以举一个例子来说明,吃某种食品,由于它很可可,所以在吃了之后更想吃,这是正反过程。
如图 2 所示正反馈方框图,当反馈信号μF 与输入信号 Ui 是同相位时,这两个信号混合后是相加的关系,所以净输入放大器的信号 UI比输入信号 Ui 更大,而放大器的放大倍数没有变化,这样放大器的输出信号 Uo 比不加入反馈电路时的大,这种反馈称为正反馈。

图 2 正反馈方框图
在加入正反馈之后的放大器,输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大,这一点在后面的振荡器电路中介绍),这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用,它只是用于振荡器中。
④负反馈概念
负反馈也可以举一例说明,一盆开水,当手指不小心接触到热水时,手指很快缩回,而不是继续向里面伸,手指的回缩过程就是负反馈过程。
如图 3 所示是负反馈方框图,当反馈信号μF 相位和输入信号 Ui 的相位相反时,它们混合的结果是相减,结果净输入放大器的信号 UI 比输入信号 Ui 要小,使放大器的输出信号 Uo 减小,引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。

图 3 负反馈方框图
⑤反馈量
负反馈的结果使净输入放大器的信号变小,放大器的输出信号减小,这等效成放大器的增益在加入负反馈电路之后减小了。当负反馈电路造成的净输入信号愈小,即负反馈量愈大,负反馈放大器的增益愈小,反之负反馈量愈小,负反馈放大器的增益愈大。
正反馈也有同样的正反馈量问题。
正反馈和负反馈如何判断
瞬时极性法是判别电路中负反馈与正反馈的基本方法。设接“地”参考点的电位为零,电路中某点在某瞬时的电位高于零电位者,则该点电位的瞬时极性为正(用“⊕”表示),反之为负(用“

”表示)。
在图(a)中,

为反馈电阻,跨接在输出端与反相输入端之间,设某一瞬时输入电压

为正,则同相输入端电位的瞬时极性为“”,输出端电位的瞬时极性也为“”。输出电压

经

和

分压后在

上得出反馈电压

(根据图中的参考方向

应为正值),它减小了净输入电压

,

,故为负反馈。或者说,输出端电位的瞬时极性为正,通过反馈提高了反相输入端的电位,从而减小了净输入电压。

(a)负反馈 (b)正反馈
顺便提一下,对于理想运算放大器,由于

,即使在两个输入端之间加一微小电压(如在例 1 中,超过

),输出电压就达到正或负的饱和值。因此必须引入负反馈,使

,才能使运算放大器工作在线性区。
在图(b)中,设

为正时,反相输入端电位的瞬时极性为“”,输出端电位的瞬时极性为“”。

经

和

分压后在

上得到反馈电压

(在图中

应为正值)。显然,

使净输入电压

增大了,故为正反馈。或者说,输出端电位的瞬时极性为负,通过反馈降低了同相输入端的电位,从而增大了净输入电压。