朱曉琴
摘 要: 《模擬電子技術(shù)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,量大難學(xué),知識點(diǎn)多且難點(diǎn)多,最初學(xué)生學(xué)有興趣和信心,但隨著內(nèi)容的深入,越來越難,放棄的學(xué)生較多,如何化難為易?針對難點(diǎn)之一的負(fù)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(xué)效果。
關(guān)鍵詞: 《模擬電子技術(shù)》 負(fù)反饋 并聯(lián)負(fù)反饋 串聯(lián)負(fù)反饋 觀察法
1.引言
在多年的《模擬電子技術(shù)》課堂教學(xué)中,盡管教學(xué)設(shè)備越來越先進(jìn),自我教學(xué)水平越來越高,教學(xué)技巧越來越嫻熟,可是學(xué)生對《模擬電子技術(shù)》的學(xué)習(xí)效果并不是越來越好?!赌M電子技術(shù)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,量大難學(xué),知識點(diǎn)多且難點(diǎn)多,最初學(xué)生學(xué)有興趣和信心,但隨著內(nèi)容的深入,越來越難,放棄的學(xué)生較多,這么多年這個問題始終困擾著我,經(jīng)過我的不斷思考和對學(xué)生的了解,明白了一些問題的所在。固然模電的知識難點(diǎn)很多,但在這里,我就模電的知識難點(diǎn)之一:負(fù)反饋組態(tài)判別提出一種新的思維判別法。
2.負(fù)反饋組態(tài)的構(gòu)成
反饋的定義為:將電子系統(tǒng)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(凈輸入信號);X0 輸出信號而負(fù)反饋的定義為:如從輸出端看:輸入量不變時,引入反饋后輸出量變小了。如從輸入端看:引入反饋后,使凈輸入量變小了。而我們常用的判別角度為從輸入端。其表達(dá)式為:xid= xi-xf,其中凈輸入量可以是電壓,也可以是電流。
由框圖可知基本放大電路實(shí)際輸入量為xid,輸出量為X0,而反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入量是X0,輸出量是xf,對于X量在電路中可以是電壓或是電流,故此負(fù)反饋組態(tài)的組成由三方面構(gòu)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(lián)或并聯(lián),故組態(tài)有四種:電壓串聯(lián)負(fù)反饋,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,電流串聯(lián)負(fù)反饋,電流并聯(lián)負(fù)反饋。
3.傳統(tǒng)的判斷方法
判斷順序?yàn)椋合仁菢O性,接著是輸入,最后是輸出。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(biāo)出某一時刻有關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓變化的斜率(正斜率或負(fù)斜率,用“+”、“-”號表示)。
就此還未能得出是正反饋或是負(fù)反饋,還要結(jié)合凈輸入量xid= xi-xf是增加還是減少,才能確定為正反饋或是負(fù)反饋。
輸出的判別為采用負(fù)載短路法,將負(fù)載短路(未接負(fù)載時輸出對地短路),反饋量為零——電壓反饋,如圖4(a)所示。
采用傳統(tǒng)判別方法,學(xué)生始終學(xué)不好,在實(shí)際學(xué)習(xí)中不能快速有效地加以運(yùn)用,故此提出一種直觀的判別方法:觀察法。
4.觀察法
對于極性判別還要用采用瞬時極性法,對于其他兩項(xiàng)采用觀察法會更通俗易通。
4.1輸入的觀察法
對輸入來講,凈輸入量無非是兩種物理量:電壓或電流。而對于電壓,滿足xid= xi-xf的,只有vid=vi- vf,而該公式反應(yīng)的是KVL定律,且串聯(lián)具有分壓特性,故當(dāng)輸入以電壓形式求和(KVL) -vi+vid+vf=0,即vid=vi- vf時,則為串聯(lián)負(fù)反饋。那該如何觀察呢?既然是串聯(lián),那么xid、 xf 、xi三量肯定不在同一節(jié)點(diǎn),這就好判別了。
對于電流,滿足xid= xi-xf,只有iid=ii-if,而該公式反應(yīng)的是KCL定律,且并聯(lián)具有分流動特性,故當(dāng)輸入以電流形式求和(KCL)ii-iid-if=0 即 iid=ii-if,則為并聯(lián)負(fù)反饋。以圖7為例,原輸入為T1,而反饋輸出接于T2,顯然兩輸入信號不在同一節(jié)點(diǎn),故為串聯(lián)負(fù)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、便于掌握和運(yùn)用,從而使得學(xué)生化難為易,解題達(dá)到快速有效。如圖8所示,根據(jù)觀察,輸出為并聯(lián)結(jié)構(gòu),則為電壓負(fù)反饋。
5.結(jié)語
通過觀察法的運(yùn)用,學(xué)生避免在負(fù)反饋組態(tài)判別過程中糾結(jié)于電路的復(fù)雜性、物理量的尋找、方法的記憶,而只要通過觀察電路結(jié)構(gòu)很快就能得出組態(tài),故對增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果起到很好的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]康華光.模擬電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2006:180-182.
省級重點(diǎn)學(xué)科專業(yè)建設(shè)立項(xiàng)(2012JSZDZYB185)