纠偏（一）：反馈的性质

发表于 2019-1-18 14:20

从射随器是“正反馈”，到看不出“自举”（正反馈），基本上是半斤八两的事情。

我那帖已经说得很明确了，这些都是“常识”性的东西。

发表于 2019-1-18 15:05

本帖最后由 zyj9490 于 2019-1-18 15:08 编辑

Ii/IS=R1/(R1+rb),IF/IS=-(rb/(R1+rb)),说明不了反馈情况，唯有环路增益才能说明。rb是基极BE电阻。

发表于 2019-1-18 15:13

判别一个环路是否正负反馈，跟外部信号没有关糸。跟环路的信号流向，负载效应有关，独立电压源短路，电流源开路，保持内阻。

登录 · 发表于 2019-1-18 15:24

本帖最后由 Lgz2006 于 2019-1-18 15:30 编辑

@zyj9490 你的等效电路模型过于复杂，一会半会儿看不好。
你看我建立的等效电路模型（基本就是原电路）有否问题，其中未标参数均为不确定。仅就所标参数，尽量分析到哪儿算哪儿。模型不正确请指出，若认可，我便看图说话往下分解。

设自举电阻形成反馈，从我角度看当属并联，因此分析信号流采用电流考量比较方便，最好摒弃电压分析法。
由图可见，源电流Is与流过自举电阻R1的反馈电流If在节点处叠加，输入电流将由“没有反馈”时的Ii=Is变得或增或减。
由等效电路可以看出，当反馈电流0<If=（Vo-Vi）/R1时，If与Is方向相同，Ii>Is,判断反馈为正；
反之，若是0>If=（Vo-Vi）/R1,则判定此并联反馈为负。

因为三极管射随器恒有(Vo/Vi)<1,所以恒有Vo<Vi,所以恒有If<0,也即If方向与Is相反。
因此推断：射随器引入的自举部分电路，恒为负反馈——且与源阻抗以及晶体管参数取值无关。

发表于 2019-1-18 15:43

本帖最后由 Lgz2006 于 2019-1-18 15:49 编辑

zyj9490 发表于 2019-1-18 15:05
Ii/IS=R1/(R1+rb),IF/IS=-(rb/(R1+rb)),说明不了反馈情况，唯有环路增益才能说明。rb是基极BE电阻。 ...

从混合反馈电路中，正确分离隔离所考察的部分反馈，并建立正确的环路增益模型，并保证其独立性是非常困难（我觉得），所以不敢轻易认同。尤其是当反馈类型又是电压并联，在分析中取Av还是取Ai都要转换，却参数不全。若取跨阻跨到，同样复杂化了。

发表于 2019-1-18 15:59

zyj9490 发表于 2019-1-18 15:05
Ii/IS=R1/(R1+rb),IF/IS=-(rb/(R1+rb)),说明不了反馈情况，唯有环路增益才能说明。rb是基极BE电阻。 ...

我们假定一个源信号极性（实际就是标定一个瞬时电压或电流的方向），放大输出极性完全可定。再通过反馈回路产生一个反馈信号，应该也不难标定极性。Xs，Xf各按标定方向，西格玛求和，结了。有何说明不了反馈性质，哪儿错了。

登录 · 发表于 2019-1-18 17:36

zyj9490 发表于 2019-1-18 15:13
判别一个环路是否正负反馈，跟外部信号没有关糸。跟环路的信号流向，负载效应有关，独立电压源短路，电流源 ...

横平竖直，累死我了。你那么认真，我也得出点力。

现在可以讨论着来了，推倒过程式可以直接打出来了。

发表于 2019-1-18 17:53

Lgz2006 发表于 2019-1-18 17:36
横平竖直，累死我了。你那么认真，我也得出点力。

实际上，算的是IBF/it的传递函数，这二点就是环路虚拟断点的前后电流值之比。

发表于 2019-1-18 18:19

实际电路运行中，总是取Ri<<Rb。测试时可以视Ri为零，结果可能有利于反方。取另个极端Ri完全开路，这个结果最有意思，若正方仍无法获胜，就可以结论了。

登录 · 发表于 2019-1-18 19:55

Lgz2006 发表于 2019-1-18 17:36
横平竖直，累死我了。你那么认真，我也得出点力。

先把24楼图贴过来：

      图(1)
咱也横平竖直一个。
抽象化跟随器。图中A非理想运放，开环增益不是无穷大，输入阻抗也不是无穷大。Is为信号源电流，Ii为放大器的输入电流，Ig为偏置电路分去的电流。由于R1存在，Ii将小于信号源电流Is。Is与Ii之差为Ig。
显然，下图输出端通过电阻R2接到反相输入端，该电路具有相当的负反馈。

      图(2)

如果我们把输出端接到电阻R1下端，如下图

      图(3)
那么偏置电流Ig将变得非常小，接近于零(如果是理想运放则Ig为零)。此时放大器输入电流Ii将比前图更接近于信号源电流Is。

Ig接近于零，可以看成存在一个与图(2)Ig方向相反的电流If将其抵消(理想运放则完全抵消)，使得Ii更接近于Is。

      图(4)
现在，Lgz兄是否同意此电路中存在经R2的负反馈，并且存在经电阻R1的正反馈？

king5555 · 发表于 2019-1-18 20:54

maychang 发表于 2019-1-18 19:55
先把24楼图贴过来：

图(1)

图3电路的特性，非常雷同BJT自举的情况，可有一比。

单从结构看，正反馈优先考虑。除去前面我与9490兄给出的原理或定理判断之外，实在不想用常理推论的方法去强化正反馈认识。比如，直觉告诉我们，并联负反馈降低输入阻抗，那么提升了输入阻抗的并联结构当然就是正反馈，这也是一种强制，一种没有原理定理支持的直觉。图4这个抵消法，结果正确，但有来路不正的感觉。

更为重要的是，这些旁门偏路，做做大体粗略判断可以，但不应该用来对抗原理定理结论。

发表于 2019-1-18 20:59

Lgz2006 发表于 2019-1-18 20:54
图3电路的特性，非常雷同BJT自举的情况，可有一比。

单从结构看，正反馈优先考虑。除去前面我与9490兄给 ...

本来我就是“大体粗略”，或者说是“下里巴人”。

发表于 2019-1-18 21:02

本帖最后由 zyj9490 于 2019-1-18 21:07 编辑

Lgz2006 发表于 2019-1-18 17:36
横平竖直，累死我了。你那么认真，我也得出点力。

前提条件：Ru>>Re, B为三极管交流放大倍数。
V0=B*It*Re <1>
Iu=(B*It*Re)/(Ru+Ri//Rb)  <2>
Ibf=((B*It*Re)/(Ru+Ri//Rb))*(Ri/(Rb+Ri))  <3>
Ii=-((B*It*Re)/(Ru+Ri//Rb))*(Rb/(Rb+Ri))  <4>
V=((B*It*Re)/(Ru+Ri//Rb))*(Ri/(Rb+Ri)) *Rb  <5>
Ibf/It=(B*Re/(Ru+Ri//Rb))*(Ri/(Rb+Ri)) <6>
当Ri=0时，Ibf/It=0；
当RI开路时，Ibf/It=（B*Re)/(Ru+Rb)
以上推导可得以下结果：
Ibf/It >=0,同相，可得正反馈结论
当Ri=0时，无正反馈，实际是趋近于0；
当RI开路时，Ibf/It=（B*Re)/(Ru+Rb) 正反馈成立。

发表于 2019-1-18 21:15

maychang 发表于 2019-1-18 20:59
本来我就是“大体粗略”，或者说是“下里巴人”。

俺不是那个意思。我第一时间看到老抽的正反馈论，也是首先依据直觉粗判的，后来才原理分析证明我直觉蒙对了。我前面的节点电流法属于电工原理判断，黑曼（Av<1）式以及9490的环路增益法则属于定理判断，还请您以及其他友帮忙看看这几个理性判断有否毛病，最后达到所有人认识一致。

发表于 2019-1-18 21:23

zyj9490 发表于 2019-1-18 21:02
前提条件：Ru>>Re, B为三极管交流放大倍数。
V0=B*It*Re
Iu=(B*It*Re)/(Ru+Ri//Rb)

谢谢回复，上列各式已验算无误。但有一点请你确认：判定反馈极性的Ibf/It值是>0,还是>1?

发表于 2019-1-18 21:38

本帖最后由 zyj9490 于 2019-1-18 21:42 编辑

Lgz2006 发表于 2019-1-18 21:23
谢谢回复，上列各式已验算无误。但有一点请你确认：判定反馈极性的Ibf/It值是>0,还是>1? ...

>0,表示同相，二者的趋向相同（正反馈），反之，相反，抵消（负反馈）。实际这个结论是在低频三极管的模型上判断，如果高频模型，引入复函数了，相位角小于180度都算是正反馈。

登录 · 发表于 2019-1-18 22:13

@Lgz2006

不能只看方向，还要看势头，再生是正反馈，

再生是正反馈，但基极电流方向未变，如果成了振荡器，Vin 端可以输出功率，带负载。

登录 · 发表于 2019-1-19 09:57

@king5555
您这样有疑問，輸出入同电位则Ig为零，何來的If。

原来有Ig，后来变成零了。可以看成有个与Ig反向的If将Ig抵消。
也许30楼图(4)画成下面这样更清楚：

发表于 2019-1-19 11:34

欢迎各位回复讨论。
本楼低估问题的困难度了，如果不能统一判定反馈性质的路线，想找个答案还真不容易。

登录 · 发表于 2019-1-19 12:15

本帖最后由 xukun977 于 2019-1-19 13:01 编辑

我来试试，欢迎各位“挑刺”找漏洞！

先从问题的源头，那个反馈框图说起。

针对上面的框图，需要声明几点，找漏洞不得违反下面的声明：

1，就电路理论而言，图中的X表示电压或电流，当然也可以是其它电气量！
2，图中的前向通路只能是放大器！一般来说，放大器的增益A是频率的函数，所以是个复数。放大器的增益A可正可负！
3，反馈通路只能是反馈模块，其增益β，同A一样，可正可负，也可能是个复数!
4,比较器对Xi和Xf做差，得到放大器的净输入信号Xin!

5，放大器A可以是单独一个放大器器件如三极管等简单放大器组成，也可以是这些简单放大器的组合！反馈网络同样有众多可能组合。比较器也有众多形式！

根据梅森增益公式，一眼就可看出下面三个式子成立：

由于比较器中定义的Xf处是负号，所以定义环路增益L= -Aβ

所以基本反馈关系可表述成：闭环增益=前向增益/（1-环路增益）

纠偏（一）：反馈的性质

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