怎样区分正反馈与负反馈？（二）图文详解

在探讨电子电路和系统控制的过程中，正反馈与负反馈是两个核心概念。理解如何判断正反馈和负反馈，对于设计稳定的电路和系统至关重要。本文将通过图文教程的方式，简洁明了地介绍正反馈和负反馈的判断方法，以及它们在电路和系统中的应用。

如何判断正反馈和负反馈

一、反馈的基本概念

反馈，即将系统的输出返回到输入端，并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。在电路中，反馈信号可以来自放大器的输出端，也可以来自其他节点，通过反馈网络送回放大器的输入端。反馈信号与原输入信号的关系决定了是正反馈还是负反馈。

二、正负反馈的判断方法

判断正反馈和负反馈的关键在于观察反馈信号与输入信号的极性关系，以及它们对放大器净输入信号的影响。

1. 瞬时极性法

瞬时极性法是一种常用的判断方法。在输入端加上一个“+”或“-”的输入信号，按瞬时极性法标出放大器中各个电极（基极b、集电极c、发射极e）电压的瞬时极性。然后观察反馈信号加到输入端时，其极性与输入信号的极性关系。

负反馈：若反馈信号Xf加到输入端时，其极性与输入信号Xi相反，则为负反馈。此时，反馈信号会削弱原输入信号，使放大器的净输入信号减小。

正反馈：若反馈信号Xf加到输入端时，其极性与输入信号Xi相同，则为正反馈。此时，反馈信号会增强原输入信号，使放大器的净输入信号增大。

2. 符号法

符号法通过标记反馈信号和输入信号的符号（如“+”或“-”），来判断反馈的极性。如果反馈信号与原输入信号异号，则为负反馈；如果同号，则为正反馈。

3. 效果判断法

通过引入反馈后放大器增益的变化，也可以判断反馈的极性。

负反馈：若引入反馈后，放大器的净输入信号减小，即增益减小，则为负反馈。

正反馈：若引入反馈后，放大器的净输入信号增大，即增益增大，则为正反馈。

三、正反馈与负反馈在电路中的应用

1. 负反馈

负反馈在电路中的应用非常广泛，因为它可以稳定电路的工作状态，提高电路的性能。

电压负反馈

电压负反馈通过稳定输出电压来提高电路的增益稳定性。例如，在图5.2.4（a）所示的电压串联负反馈放大电路中，反馈信号与输入信号相串联，并以电压的形式在输入回路中叠加。当输出电压变化时，反馈信号会随之变化，从而调节输入信号，使输出电压保持稳定。

电流负反馈

电流负反馈通过稳定输出电流来提高电路的性能。在图5.2.6（a）所示的电流串联负反馈放大电路中，反馈信号与输入信号以串联方式在输入回路中叠加，从而调节输入电流，使输出电流保持稳定。

负反馈的应用还包括：

减小非线性失真：负反馈通过降低放大器的增益，可以减小非线性失真。

扩展频率响应：负反馈可以扩展放大器的频率响应，使其在高频和低频端都更加平坦。

改变输入、输出电阻：负反馈可以改变放大器的输入电阻和输出电阻，使其更符合应用需求。

2. 正反馈

正反馈在某些情况下也是必要的，例如在信号产生电路中，正反馈可以放大控制作用，产生振荡。然而，正反馈也容易导致系统不稳定，因此其应用需要谨慎。

信号产生电路

在振荡电路中，正反馈是关键。例如，在LC振荡电路中，通过正反馈，可以将微小的扰动信号放大为稳定的振荡信号。正反馈在这里起到了增强和维持振荡的作用。

系统加速

在某些情况下，正反馈可以加速系统的变化过程。例如，在自动控制系统中，当系统偏离目标值时，正反馈可以加速系统的调整过程，使其更快地回到目标值。然而，如果正反馈过强，系统可能会进入不稳定状态。

四、正反馈与负反馈的转化与平衡

在实际应用中，正反馈和负反馈并不是孤立的，它们可以相互转化，也可以同时存在于一个系统中。如何平衡正反馈和负反馈，使系统既具有稳定性又具有一定的响应速度，是设计过程中的重要问题。

正反馈与负反馈的转化

在某些情况下，正反馈和负反馈可以相互转化。例如，在控制系统中，当系统输出偏离目标值时，负反馈会起作用，使系统回到目标值。然而，如果系统输出持续偏离目标值，并且偏离程度较大，负反馈可能无法使系统回到目标值。此时，可以引入正反馈来加速系统的调整过程。但是，必须小心控制正反馈的强度，以避免系统进入不稳定状态。

正反馈与负反馈的平衡

在设计电路和系统时，需要平衡正反馈和负反馈。一方面，需要引入足够的负反馈来稳定电路和系统的工作状态；另一方面，需要适当引入正反馈来提高电路的响应速度和增益。通过合理设计反馈网络和反馈路径，可以实现正反馈和负反馈的平衡。

五、总结

正反馈和负反馈是电子电路和系统控制中的基本概念。通过瞬时极性法、符号法和效果判断法等方法，可以准确判断反馈的极性。负反馈在电路中的应用非常广泛，可以稳定电路的工作状态、提高电路的性能；而正反馈在某些情况下也是必要的，但需要谨慎应用以避免系统不稳定。在实际设计中，需要平衡正反馈和负反馈，使系统既具有稳定性又具有一定的响应速度。

通过深入理解正反馈和负反馈的判断方法和应用原理，可以更好地设计和优化电子电路和系统控制方案。这对于提高电路和系统的性能、稳定性和可靠性具有重要意义。