2021-12-15 應該如何描述和稱呼某些類型的反饋，這個(ge) 問題一直困擾著我。這不僅(jin) 僅(jin) 是一種無聊的空想。我知道至少有一次公開的“戰火”，引發的原因我認為(wei) 就是從(cong) 這些反饋特征中引出了錯誤的推論。
那麽(me) ，反饋到底是什麽(me) ？一種回答是它指的是一種過程，即檢測想要影響的某種信號，並將其一部分反饋到電路中前麵的某個(ge) 點，從(cong) 而可以施加某種控製。圖1示出了兩(liang) 種信號路線的四種經典電路：放大器的反饋和激勵。我們(men) 說反饋源要麽(me) 是並聯導出（負載兩(liang) 端的電壓），要麽(me) 是串聯導出（通過負載的電流，表現為(wei) 與(yu) 負載串聯的阻抗兩(liang) 端的電壓）。
我們(men) 還談到串聯和並聯反饋，其中的信號與(yu) 激勵信號串聯或並聯。在“並聯”情況下，兩(liang) 個(ge) 信號在反相輸入端會(hui) 合，非反相輸入端接地。在“串聯”情況下，激勵施加到非反相輸入端並反饋到反相輸入端。請注意我繪製和指定激勵信號源Sp 和Sm的方式有些模糊，我是故意這麽(me) 做的，因為(wei) 它們(men) 本來都是不理想的。我的意思是，它們(men) 可以被認為(wei) 是與(yu) 阻抗串聯的理想電壓源，或與(yu) 阻抗並聯的理想電流源。
圖片圖1：兩(liang) 種信號路線的四種經典電路。
現在來看圖2。選擇適當的阻抗值Zt和Zb，以及源信號電平Sp和Sm，我們(men) 可以實現圖1中四個(ge) 電路的任意一個(ge) 。現在我們(men) 使用圖2中更通用的電路。
圖片圖2：使用更通用的電路。
我們(men) 要看的第一種情況是串聯應用（與(yu) 導出類型無關(guan) ）。源Sp具有非零輸出，而Sm是零輸出。因此，Sm隻是一個(ge) 通過其固有阻抗Zm的到地的連接。放大器輸出通過Rf-Rg-Zm網絡發送電流。真實的運算放大器，比如老牌的TL072，可以接受輸入電流幾乎為(wei) 零的情況。與(yu) 所有運算放大器一樣，其輸入級的信號輸出是最終控製其輸出電壓的電流。在這種情況下，電流來自運算放大器本身，並受兩(liang) 個(ge) （激勵和反饋）輸入電壓之間的壓差控製。傳(chuan) 統上，這顯然是電壓反饋，一個(ge) 電壓信號被反饋到反相輸入端，並在那裏進行控製。在這個(ge) 控製點，進入放大器的電流可以忽略不計。
現在來看並聯反饋。讓我們(men) 翻轉信號源，即Sm現在具有非零輸出，而Sp被歸零。回想一下，並聯應用是被稱為(wei) 電流反饋的。現在我問你：隻要改變信號源的幅度，我們(men) 就能改變電路中的反饋類型嗎？假設兩(liang) 個(ge) 信號源都有非零輸出，那麽(me) 我們(men) 還有電壓和電流反饋嗎？假設兩(liang) 個(ge) 都是零，我們(men) 還有沒有反饋？（當然如果運算放大器的輸出穩定在0V左右會(hui) 有力地反擊這個(ge) 結論！）
這是電流反饋嗎？
我們(men) 繼續。這個(ge) 電流反饋（？）將放大器輸入（流入的電流可以忽略，對嗎？）旁路，並在信號源Sm終止。如果網絡與(yu) Sm阻抗的比值很大，那麽(me) 它產(chan) 生的任何影響都可以忽略不計。這還是電流反饋嗎？我認為(wei) 不是。相反，它是電壓反饋，其運算放大器輸入電壓現在處於(yu) 零電平和接近零電平的狀態，但隻要Sm的電平接近 Sp的電平，它們(men) 的壓差基本保持一致（這對該運算放大器來說很重要）。
如果這還不夠說服力，那麽(me) 可以將Rf、Rg和Sm的阻抗加倍。我們(men) 剛剛將流過這些器件的電流減半。因此，設想的電流反饋也必須減半。然而電路的輸出還沒有實質性的變化。因此，它不會(hui) 受電流反饋的影響。
那麽(me) ，電流反饋確實發生過嗎？當然。我們(men) 用一個(ge) 不同的運算放大器代替TL082，其輸入級的（信號電流）輸出通過其反相輸入、來自運算放大器外部的某一點。對於(yu) 信號的反饋部分，該點是運算放大器的輸出。幾乎將一個(ge) 或多個(ge) 發射器連接到該輸入端的任何器件都符合要求（SSM2019是一種選擇，業(ye) 內(nei) 稱之為(wei) CFA的電流反饋放大器是另一種選擇）。幾乎所有進入發射器的器件都會(hui) 在運算放大器內(nei) 部的某一點退出其關(guan) 聯的集電器，構成該輸入級的輸出並決(jue) 定放大器的輸出。采用並聯應用配置，放大器仍然通過網絡驅動電流，並在源Sm終止（多數 情況下）。但是這一次，電流的一小部分被“剝去”並反饋到運算放大器的反相輸入端，從(cong) 而對器件的輸出施加所需的控製。當然，這是電流反饋，因為(wei) 它符合並聯應用的一貫要求。
最後，回到串聯應用的情況，運算放大器的工作當然還是不變。實際上，輸入級輸出的信號電流仍然來自放大器外部 ——僅(jin) 來自運算放大器的輸出。為(wei) 了看得更清楚，將反相輸入端看到的電路替換為(wei) 戴維南等效電路：通過一個(ge) 阻值為(wei) Rf• Rg / (Rg + Rf)的電阻饋入電壓Vout • Rg / (Rg + Rf) 的信號源。我認為(wei) 這仍然是電流反饋 ——放大器輸入級的輸出電流來源於(yu) 運算放大器通過單個(ge) 電阻的衰減輸出。
您可能會(hui) 爭(zheng) 辯說，SSM2019/CFA型放大器對差分輸入電壓仍然很敏感，因此仍然是電壓反饋器件（唯一不可能的方式是，如果其低反相輸入阻抗為(wei) 零，在這種情況下不會(hui) 出現輸入電壓差）。但是如果我們(men) 同意這個(ge) 論點，那麽(me) 我們(men) 也必須承認TL082的輸入端之間有一個(ge) 非常大但仍然有限的阻抗。這意味著在這些輸入之間會(hui) 產(chan) 生電流，因此TL082是電流反饋器件！
這種推理是站不住腳的。相反，我建議按照反饋類型對電路進行分類的方法，是對來自放大器輸入級的電流源進行分析。如果電流源是在運算放大器內(nei) ，則實際上沒有電流從(cong) 輸出端反饋回來，運算放大器和電路必然以電壓反饋工作。如果電流源來自運算放大器外部的反相輸入端，我們(men) 就認為(wei) 這是電流反饋。
由於(yu) 以上提到的種種原因，我們(men) 應糾正“串聯應用始終是電壓反饋，並聯應用始終是電流反饋”這樣的觀點。是電壓反饋還是電流反饋，取決(jue) 於(yu) 電路的放大器，而不是其電路拓撲。
原文刊登在EDN美國網站，參考鏈接Whatfor art thou, feedback?。
本文轉載自《電子技術設計》
文章來源於(yu) 麵包板社區 ，作者Christopher Paul
