图2:使用更通用的电路。
我们要看的第一种情况是串联应用(与导出类型无关)。源Sp具有非零输出,而Sm是零输出。因此,Sm只是一个通过其固有阻抗Zm的到地的连接。放大器输出通过Rf-Rg-Zm网络发送电流。真实的运算放大器,比如老牌的TL072,可以接受输入电流几乎为零的情况。与所有运算放大器一样,其输入级的信号输出是最终控制其输出电压的电流。在这种情况下,电流来自运算放大器本身,并受两个(激励和反馈)输入电压之间的压差控制。传统上,这显然是电压反馈,一个电压信号被反馈到反相输入端,并在那里进行控制。在这个控制点,进入放大器的电流可以忽略不计。
现在来看并联反馈。让我们翻转信号源,即Sm现在具有非零输出,而Sp被归零。回想一下,并联应用是被称为电流反馈的。现在我问你:只要改变信号源的幅度,我们就能改变电路中的反馈类型吗?假设两个信号源都有非零输出,那么我们还有电压和电流反馈吗?假设两个都是零,我们还有没有反馈?(当然如果运算放大器的输出稳定在0V左右会有力地反击这个结论!)
这是电流反馈吗?我们继续。这个电流反馈(?)将放大器输入(流入的电流可以忽略,对吗?)旁路,并在信号源Sm终止。如果网络与Sm阻抗的比值很大,那么它产生的任何影响都可以忽略不计。这还是电流反馈吗?我认为不是。相反,它是电压反馈,其运算放大器输入电压现在处于零电平和接近零电平的状态,但只要Sm的电平接近]如果这还不够说服力,那么可以将Rf、Rg和Sm的阻抗加倍。我们刚刚将流过这些器件的电流减半。因此,设想的电流反馈也必须减半。然而电路的输出还没有实质性的变化。因此,它不会受电流反馈的影响。
那么,电流反馈确实发生过吗?当然。我们用一个不同的运算放大器代替TL082,其输入级的(信号电流)输出通过其反相输入、来自运算放大器外部的某一点。对于信号的反馈部分,该点是运算放大器的输出。几乎将一个或多个发射器连接到该输入端的任何器件都符合要求(SSM2019是一种选择,业内称之为CFA的电流反馈放大器是另一种选择)。几乎所有进入发射器的器件都会在运算放大器内部的某一点退出其关联的集电器,构成该输入级的输出并决定放大器的输出。采用并联应用配置,放大器仍然通过网络驱动电流,并在源Sm终止(多数]最后,回到串联应用的情况,运算放大器的工作当然还是不变。实际上,输入级输出的信号电流仍然来自放大器外部 ——仅来自运算放大器的输出。为了看得更清楚,将反相输入端看到的电路替换为戴维南等效电路:通过一个阻值为Rf• Rg / (Rg + Rf)的电阻馈入电压Vout • Rg / (Rg + Rf) 的信号源。我认为这仍然是电流反馈 ——放大器输入级的输出电流来源于运算放大器通过单个电阻的衰减输出。
您可能会争辩说,SSM2019/CFA型放大器对差分输入电压仍然很敏感,因此仍然是电压反馈器件(唯一不可能的方式是,如果其低反相输入阻抗为零,在这种情况下不会出现输入电压差)。但是如果我们同意这个论点,那么我们也必须承认TL082的输入端之间有一个非常大但仍然有限的阻抗。这意味着在这些输入之间会产生电流,因此TL082是电流反馈器件!
这种推理是站不住脚的。相反,我建议按照反馈类型对电路进行分类的方法,是对来自放大器输入级的电流源进行分析。如果电流源是在运算放大器内,则实际上没有电流从输出端反馈回来,运算放大器和电路必然以电压反馈工作。如果电流源来自运算放大器外部的反相输入端,我们就认为这是电流反馈。
由于以上提到的种种原因,我们应纠正“串联应用始终是电压反馈,并联应用始终是电流反馈”这样的观点。是电压反馈还是电流反馈,取决于电路的放大器,而不是其电路拓扑。