正文 用於《模擬電子技術》中負反饋組態判別的一種新方法(1 / 1)

用於《模擬電子技術》中負反饋組態判別的一種新方法

信息技術教學與研究

作者:朱曉琴

摘 要: 《模擬電子技術》是一門專業基礎課,量大難學,知識點多且難點多,最初學生學有興趣和信心,但隨著內容的深入,越來越難,放棄的學生較多,如何化難為易?針對難點之一的負反饋判別,本文提出了一種簡單直觀的觀察法,取得了很好的教學效果。

關鍵詞: 《模擬電子技術》 負反饋 並聯負反饋 串聯負反饋 觀察法

1.引言

在多年的《模擬電子技術》課堂教學中,盡管教學設備越來越先進,自我教學水平越來越高,教學技巧越來越嫻熟,可是學生對《模擬電子技術》的學習效果並不是越來越好。《模擬電子技術》是一門專業基礎課,量大難學,知識點多且難點多,最初學生學有興趣和信心,但隨著內容的深入,越來越難,放棄的學生較多,這麼多年這個問題始終困擾著我,經過我的不斷思考和對學生的了解,明白了一些問題的所在。固然模電的知識難點很多,但在這裏,我就模電的知識難點之一:負反饋組態判別提出一種新的思維判別法。

2.負反饋組態的構成

反饋的定義為:將電子係統輸出回路的電量(電壓或電流),送回到輸入回路的過程。·

其中:Xi 反饋放大電路的輸入信號;xf 反饋信號;xid 基本放大電路的輸入信號(淨輸入信號);X0 輸出信號而負反饋的定義為:如從輸出端看:輸入量不變時,引入反饋後輸出量變小了。如從輸入端看:引入反饋後,使淨輸入量變小了。而我們常用的判別角度為從輸入端。其表達式為:xid= xi-xf,其中淨輸入量可以是電壓,也可以是電流。

由框圖可知基本放大電路實際輸入量為xid,輸出量為X0,而反饋網絡的輸入量是X0,輸出量是xf,對於X量在電路中可以是電壓或是電流,故此負反饋組態的組成由三方麵構成:輸出+輸入+極性。輸出為取樣對象:電壓或電流,輸入為連接方式:串聯或並聯,故組態有四種:電壓串聯負反饋,電壓並聯負反饋,電流串聯負反饋,電流並聯負反饋。

3.傳統的判斷方法

判斷順序為:先是極性,接著是輸入,最後是輸出。而極性判別采用瞬時極性法,即在電路中,從輸入端開始,沿著信號流向,標出某一時刻有關節點電壓變化的斜率(正斜率或負斜率,用“+”、“-”號表示)。

就此還未能得出是正反饋或是負反饋,還要結合淨輸入量xid= xi-xf是增加還是減少,才能確定為正反饋或是負反饋。

輸出的判別為采用負載短路法,將負載短路(未接負載時輸出對地短路),反饋量為零——電壓反饋。

采用傳統判別方法,學生始終學不好,在實際學習中不能快速有效地加以運用,故此提出一種直觀的判別方法:觀察法。

4.觀察法

對於極性判別還要用采用瞬時極性法,對於其他兩項采用觀察法會更通俗易通。

4.1輸入的觀察法

對輸入來講,淨輸入量無非是兩種物理量:電壓或電流。而對於電壓,滿足xid= xi-xf的,隻有vid=vi- vf,而該公式反應的是KVL定律,且串聯具有分壓特性,故當輸入以電壓形式求和(KVL) -vi+vid+vf=0,即vid=vi- vf時,則為串聯負反饋。那該如何觀察呢?既然是串聯,那麼xid、 xf 、xi三量肯定不在同一節點,這就好判別了。

對於電流,滿足xid= xi-xf,隻有iid=ii-if,而該公式反應的是KCL定律,且並聯具有分流動特性,故當輸入以電流形式求和(KCL)ii-iid-if=0 即 iid=ii-if,則為並聯負反饋。原輸入為T1,而反饋輸出接於T2,顯然兩輸入信號不在同一節點,故為串聯負反饋。

4.2輸出的觀察法

在輸出回路中,因X0作為反饋的輸入,故有電壓與電流兩種物理量,量不同,反饋信號也不同,同樣的道理,采用觀察法很直觀、簡單、通俗易懂、便於掌握和運用,從而使得學生化難為易,解題達到快速有效。根據觀察,輸出為並聯結構,則為電壓負反饋。

5.結語

通過觀察法的運用,學生避免在負反饋組態判別過程中糾結於電路的複雜性、物理量的尋找、方法的記憶,而隻要通過觀察電路結構很快就能得出組態,故對增強學習效果起到很好的作用。

參考文獻:

[1]康華光.模擬電子技術[M].北京:高等教育出版社,2006:180-182.

省級重點學科專業建設立項(2012JSZDZYB185)