利用微变等效电路判断负反馈的类型

２００６￣５月　第ｌ２卷第２期　安庆师范学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ａｎｑｉｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ＥｄＲ￣ｎ）　Ｍａｙ．Ｚ００６　Ｖ０Ｉ．１２Ｎｏ．２　利用微变等效电路判断负反馈的类型　李洪津　‘　（工程兵指挥学院基础部，江苏徐州２２１００４）　摘要：由于很多教材在放大电路负反馈类型的判断中附加“反馈信号与输出信号是否成比例”的标准，并用此来定义　电压反馈与电流反馈，导致了负反馈类型判断的不准确。本文重申放大电路负反馈类型的判断标准，并采用放大电路的微　变等效电路图，分析判断负反馈类型，方法简单明了。　关键词：放大电路：负反馈；电流；电压。　中图分类号：ＴＮ７２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７－－４２６０（２００６）０２－００４１－０３　负反馈类型的判断一直是教学的重点、难点。目前很多教材中对负反馈类型的判断中附加“反馈信　号与输出信号是否成比例”的标准，并用此来定义电压反馈与电流反馈：若反馈信号与输出电压成比　例．则叫电压反馈：若反馈信号与输出电流成比例，则叫电流反馈，由此导致了对负反馈类型判断的失　误．给负反馈课堂教学带来了道不清、讲不明的感觉。例如有的书中有这样的描述：“负反馈电路中，若　采样网络是电压采样方式，通称为电压负反馈电路。它的特点就是反馈信号与输出电压成比例，…～既　然反馈量与输出电压成比例。那么我们可以利用这个特点来判断一个负反馈电路是不是电压负反馈电　路。”这就是说如果反馈量与输出电压成比例，就是电压反馈；反之，如果反馈量与输出电压不成比例，　就不是电压反馈。按照这种逻辑，我们把一个本来就是电压反馈的放大电路中的线性反馈电阻改换成　一个非线性电阻，则反馈量与输出电压就不成比例了，因而就不是电压反馈了。显然，电路只改换一个　１　负反馈概念的正确把握　元件就改变反馈的类型是不可能的。　在放大电路中，凡是将输出信号的一部分或全部通过某种电路引入到输入端，就称为反馈。若反馈　信号增强输入信号，则为正反馈；若反馈信号削弱输入信号，则为负反馈。由此可知，将输出电流信号的　部分或全部通过某种电路引入到输入端的负反馈称为电流负反馈；将输出电压信号的一部分或全部　通过某种电路引入到输入端的负反馈称为电压负反馈。　一在上述概念中，电压反馈与电流反馈实际上是根据对输出信号的不同采样来区分定义的。美英教　材中就是采取了这种定义方式，一般叙述为：通过电压采样实现的反馈叫电压反馈：通过电流采样实现　的反馈叫电流反馈。国内教材中，童诗白教授主编的《模拟电子技术基础》（第一版）也采取了这种定义　方式，书中说：根据反馈样式的不同，可以分为电压反馈与电流反馈。如反馈信号取自输出电压叫电压　反馈，如反馈信号取自输出电流叫电流反馈Ｉ”。由此可见，“反馈信号与输出信号是否成比例”并不在定　义之内，而一些国内教材将其写在定义内，显然是画蛇添足。　２负反馈的微变等效电路判别法　般教材均采用交流通路说明负反馈的类型，由于没有将放大电路巾的三极管分开看．不易分开　输出回路与输入回路，所以产生了负反馈类型判断的失误。本文抛开“反馈信号与输出信号是否成比　一例”的判断观点，利用放大电路的微变等效电路图，观察采样信号是输出电压还是输出电流．以及反馈　信号与信号源的连接方式，判断负反馈的类型。　收稿日期：２００５一１０—２４　作者简介：李洪津（１９６２－），男，江苏徐Ｉ州人，徐｜州工程兵指挥学院基础部副教授，主要研究电子器件物理。　维普资讯 http://www.cqvip.com

・４２・　安庆师范学院学报（自然科学版）　２００６年　２．１　并联电压负反馈（电路以图１为例）　图１　图２　图３　在图１所示的电路中，集电极与基极之间接有电阻Ｒ　它是联系放大电路的输出回路与输入回路　的一个反馈电阻，具有交流负反馈的作用。这种交流负反馈属于什么类型呢？我们可以根据其微变等效　电路来判断。图２是图１所示放大电路的微变等效电路，ｕ。是电阻ＲＬ两端的电压。显然，输出电压通过　电阻Ｒ　反馈到了输入回路，是电压反馈；从连接形式上看，将虚框内电路看作一条支路，支路两端电压　即为反馈电压信号ｕ。，该支路与信号源ｅ。并联连接。因此，图１所示电路的负反馈类型是并联电压负　反馈。　２．２串联电压负反馈（电路以图３为例）　图３所示电路是射极输出器，Ｒ　是联系输出回路与输入回路的一个反馈电阻，具有交流负反馈的　作用。图４是其微变等效电路（为便于判断负反馈的类型，将专门为直流设置的偏置电阻Ｒ　略去）．是　电阻ＲＬ两端的电压。显然，输出电压直接接到了输入回路，是电压反馈；从连接形式上看，将虚框内电　路看作一条支路，支路两端电压即为反馈电压信号，该支路与信号源ｅ　串联。因此，图３所示电路的负　反馈类型是串联电压负反馈。　２．３串联电流负反馈（电路以图５为例）　图５是接有发射极电阻Ｒ　的放大电路，电阻Ｒ　具有交流负反馈作用。图６是其微变等效电路（为　便于判断负反馈的类型，将偏置电阻Ｒ　。、Ｒ　略去），ｕ，是电阻ＲＥ两端的电压，大小为：　Ｕ，＝（１＋ｐ）　ｂＲ￡≈ｐ　ｂＲＥ＝　Ｒ￡　Ｉ　ｂ　Ｉ　Ｉ　４－Ｉ　ｕ．！　图４　图５　图６　从七式可以看出，反馈信号　取自输出电流ｉ　，是电流反馈；从连接形式上看，将虚框内电路看作　一条支路，支路两端电压即为反馈电压信号　，该支路与信号源ｅ。串联。所以图７所示放大电路的反馈　类型是串联电流负反馈。　２．４并联电流负反馈（电路以图７为例）　图７　图８　图７是直流放大电路，电阻Ｒ，具有负反馈作用。图８是其微变等效电路，　是电阻Ｒ＆两端的电　压。由于　与　皆远小于卢　，故　的大小为：　一　一　＆。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　李洪津：利用微变等效电路判断负反馈的类型　。４３・　从一卜式可以看出，反馈信号ｕ，取自输出电流ｉ　是电流反馈；从连接形式＿｝二看，将虚框内电路看作一　条支路．支路两端电压即为反馈电压信号ｕ，，该支路与信号源ｅ　并联。所以图７所示放大电路的反馈类　型是并联电流负反馈。　３结论　利用微变等效电路图，采用直接观察法，分析判断负反馈的类型，直观、明了，简便易行，避免了采　用原电路及其交流通路判断负反馈类型所带来的失误。　Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　Ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｆｅｅｄｂａｃｋｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｓｌｉｇｈｔｌｙ　Ｃｈａｎｇｅｄ　Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　ＬＩ　Ｈｏｎｇ－ｊｉｎ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｂａｓｉｃ　Ｃｏｕｒｓｅｓ。Ｃｏｍｍａｎｄ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｒｐｓ，Ｘｕｚｈｏｕｄｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ　２２１００４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｆｅｅｄｂａｃｋｓ　ｉｓ　ｒｅｓｔａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｌｉｓｈｔｌｙ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｃｉｒｃｕｉｔｉｓ　ｕｓｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｎｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋｓ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｃ［ｅａｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｉｔ；ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｆｅｅｄｂａｃｋ；ｃｕｒｒｅｎｔ；ｖｏｌｔａｇｅ．　（上接第３４页）　【２１　Ｌ．Ｍｏｎｃｈｉｃｋ，Ｒ．Ｊ．Ｍｕｎｎ，ａｎｄ　Ｅ．Ａ．Ｍａｓｏｎ．Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｐｉｆｕｓｉｏｎ　ｉｎ　ｐｏｌｙａｔｏｍｉｃ　ｇａｓｓ：　ａ　ｑｅｎｅｒａｌｉｚｎｄ　ｓｔｅａｍ－ｍａｘｗｅＵ　ｄｉｌｆｕｓｉｏｎ　ｑｕａｔｉｏｎ［Ｊ１．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ，１９６６，４５：３０５　１－３０５８．　【３１　Ｙａｎｇ　Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ　ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅｎｒｅｔｉｃａｌ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｃｒｏｓｓ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｈｅ—Ｈ２　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ．【Ｊ１．ｓｃｉｅｎｃｅ　ｉｎ　ｃｈｉｎａ（Ｓｅｒｉｓ　ｅＡ），ｌ９９ｌ，３４（１）：４８－＿－６Ｏ．　【４１　Ｂｕｃｋ　Ｕ．Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌｌｙ　ｉｎｅｌａｓｔｉｃ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｍｏｌｃｕｌｅｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｏｎ－ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｌＪ１．Ｆａｒａｄａｙ　Ｄｉｃｕｓｓｉｓｏｎ　Ｃｈｅｍ．Ｓｅｃ，　ｌ９８２．７３：ｌ８７—２０３．　【５ｊ　Ｈｅｌｄ　ＷＤ，Ｐｉｐｅｒ　Ｅ，Ｐｉｎｇｅｒ　Ｇ，Ｊ．Ｐ．Ｔｏｎｎｉｅｓ．１ｓｏｔｒｏｐｉｃ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ　ｏｒ　Ｈｅ－ＨＣ！ａｎｄ　Ｈｅ－ＨＢｒ　ｆｆｒｏｍ　ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ＣｒｏＳＳ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍａｎｔｓ［Ｊ１．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，１９８０，７５（２）：２６０—２６３．　【６１　ＢａｔｔａｇＩｉａ　Ｆ，Ｇｉａｎｔｕｒｃｏ　Ｆ　Ａ，Ｐａｌａ　ｍＡ．Ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ＣｒｏＳＳ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｆ州Ｒ　ｅｎｅｒｇｙ￣ｒａｎｓｆｅｒ　ｉｎ　Ｈｅ－ＨＦ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ，ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅｏｒｙ　ｗｉｔｈ　ｘｅｅｒｉ　ｍｅｎｔｓ【Ｊ１．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ，ｌ９８４，８Ｏ（１　ｏ】：４９９７—５００２．　【７１　Ｔａｎｇ　Ｋ　Ｔ，Ｔｏｅｎｎｉｅｓ　Ｊ　Ｐ．Ｎｅｗ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｒｕｌｅｓ　ｏｒ　ｆｗｅｌｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｓｈａｐｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｗａａｌｓ　ｐｏｔｅｎｔｉｌａ　ｏｆ　ｍｉｘｅｓ肿Ｚ．Ｐｈｙｓ．Ｄ，１９８６，ｈ　９—１０１．　ｇａｓ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｌＪ１．　【８１　Ｃｏｌｌｉｎｓ　Ｌ　Ａ，ｌａｎｅ　Ｎ　Ｆ．Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＨＦ　ｉｎ　ｓｌｏｗ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　Ｈｅ［Ｊ１．Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ａ，１９７５，１２（３）：８１　ｌ一８１５．　【９１孙桂华，彭勇，刁计东．Ｈｅ＇－ＮＯ体系一种拟合的各向异性相互作用势【Ｊ１．原子与分子物理学报．２０００，ｌ７（３）：５１７—５２０．　【ｌＯ１杨向东．原子和分子碰撞理论计算及程序［ｍ１．成都：电子科技大学出版社，１９９２　【ｌ　ＩＩ　Ｃ．ｖ－Ｂｏｕｓｈｔｏｎ，Ｒ．Ｅ．Ｍｉｌｅｒ，Ｐ．Ｆ．Ｖｏｈｒａｌｉｋ　ａｎｄ　Ｒ．０．Ｗａｔｔｓ．Ｔｈｅ　ｈｅｌｉｕｍ－ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｆｌｕｏｒｉｄｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔｉｌａ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｍｏ１．　Ｐｈｙ５．，１９８６，５８（４）：８２７－８４８．　Ｉ　ｌ２１　Ｒ．Ｍｏｓｚｙｎｓｋｉ，Ｐ．Ｅ．Ｓ．Ｗｏｒｍｅｒ，Ｂｄｅｚｉｏｒｓｋｉ　ａｎｄ　Ａ．Ａｖｏｉｒｄ．Ｓｙｍｍｅｔｒｙ—ａｄａｐｔｅｄ　ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＨｐＨＦ　ｉｎｔｅｒｍｏｌｃｕ　ｅｌｒ　ｐａｏｔｅｎｔｉｌ　ｅｎｅｒａｇｙ　ｄｕｒｆａｃｅ［Ｊ１．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．１９９４，１０１（４】：２８１　１－２８２４．　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ－ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　Ｃｒｏｓｓ　Ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｈｅ－ＨＦ　Ｓｙｓｔｅｍ＊　ＹＵ　Ｃｈｕｎ－ｒｉ＆ＬＩＵ　Ｗａｎ－ｆａｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ａｎｑｉｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ａｎ　Ｈｕｉ　Ａｎｑｉｎｇ　２４６０１　１．Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｓｔａｔｅ－ｓｔａｔｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ—ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ＣｒｏＳＳ　ｓｃｔｉｅｏｎｓ，ｔｏｔｌ　ｄｉａｆｅｒｅｎｔ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｒｏｓｓ　ｓｅｃｔｉ０ｎｓ　ａｎｄ　ｔｏｔｌ　ａｐａｒｔｉｌ　ｗａｖｅ　ｓｃａｔａｔｅｒｉｎｇ　ＣｒｏＳＳ　ｓｃｔｉｅｏｎｓ　ａｒｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｆｏｒ　Ｈｅ－ＨＦ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂｙ　ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｃｃｅｐｔｅｄ　ｅｘａｃｔ　ｃｌｏｓｅ—　ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ａｐｐｒｏｘｉａｔｍｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｔ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｏｆ　ｌ　０ｏ，　１　５０，　２００　ａｎｄ　２５０　ｍｅＶ　ｃａｓｅｓ，　ｅｓｐｅｃｔｒｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｃｉｎｇ　ｒｅｇｕｌｒｉｔａｉｅｓ　ｏｆ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｃｒｏｓｓ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｓｕｍｍｅｄ　ｕｐ．Ｓｙｓｔｅｍｉｃ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｔａｋｅｓ　ｐｌａｃｅ　ｍａｉｎｌｙ　ａｔ　ｓＩ｜ｌａｌＩ　ｓｃａｔｔｒｅｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｗｈｉｌｅ　ｉｎｅｌａｓｔｉｃ　ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ－ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｔｋｅｓａ　ｐｌｃｅ　ａａｔ　ｌａｒｅ　ｇｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ａｔ　ｌｏｗ—ｅｎｅｒｇｙ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｈｅ－ＨＦ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｓｅ－ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ａｐｐｒｏｘｉａｔｍｉｏｎ；ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ－ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ：ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｒｏｓｓ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ