反馈是电子电路中不可缺少的重要组成部分，有人为引入的，也有电路本身具有的，反馈对电路的影响有的可忽略不计，有的却需高度重视。对有关反馈的知识掌握的好就可以充分利用反馈改善电路的性能，实现电路所不能实现的功能。同时对于一些影响电路性能的反馈，也能采取相应的手段来消除，更好地保障电路的正常运行。

一、反馈的基本概念

1.什么是反馈

所谓反馈，就是将放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或全部，通过某种电路(称为反馈网络)送回到输入回路，与外部所加输入信号共同形成放大电路的输入信号(电压或电流)，以影响输出量(电压或电流)的过程。反馈体现了输出信号对输入信号的反作用。

2.反馈的分类

1)正反馈和负反馈

根据反馈极性的不同，可以把反馈分为正反馈和负反馈。如果引入的反馈信号增强外加输入信号的作用，使净输入信号增加，从而使放大电路的放大倍数得到提高，这样的反馈称为正反馈;相反，如果反馈信号削弱外加输入信号的作用，使净输入信号减弱，使放大电路的放大倍数降低，则称为负反馈。

为了判断引入的是正反馈还是负反馈，可以采用瞬时极性法。即先假定输入信号为某一个瞬时极性，然后逐级推出电路其他有关各点瞬时信号的变化情况，最后判断反馈到输入端信号的瞬时极性是增强还是削弱了原来的输入信号。

例如在图1(a)中，假设加上一个瞬时极性为的正的输入电压(在电路中用符号+、-分别表示瞬时极性的正或负，代表该点瞬时信号的变化为增大或减小)。因输入电压加在集成运放的反相输入端，故输出电压的瞬时极性为负，而反馈电压由输出电压经电阻R2、R3分压后得到，因此反馈电压的瞬时极性也是负，但集成运放的差模输入电压等于输入电压与反馈电压之差，可见反馈电压增强了输入电压的作用，使放大倍数提高，因此是正反馈。在图1(b)中，输入电压加在集成运放的同相输入端，当其瞬时极性为正时，输出电压的瞬时极性也为正，输出端通过电阻R3、R4分压后将反馈电压引回到集成运放的反相输入端，此反馈信号将削弱外加输入信号的作用，使放大倍数降低，所以是负反馈。

2)直流反馈和交流反馈

根据反馈信号本身的交、直流性质，可以分为直流反馈和交流反馈。如果反馈信号中只有直流成分，则称为直流反馈;若反馈信号中只有交流成分，则称为交流反馈。在很多情况下，交、直流两种反馈兼而有之。

在图2(a)中，设VT2发射极的旁路电容Ce足够大，可认为电容两端的交流信号基本为零，则从VT2的发射极通过RF引回到VT1基极的反馈信号中将只有直流成分，因此电路中引入的是直流反馈。在图2(b)中，从输出通过CF和RF将反馈引回到VT1的发射极，由于电容的隔直作用，反馈信号中将只有交流成分，所以这个反馈是交流反馈。

3)电压反馈和电流反馈

根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同，可以分为电压反馈和电流反馈。

如果反馈信号取自输出电压，称为电压反馈;如果反馈信号取自输出电流，则称为电流反馈。在图2(b)中，反馈信号与输出电压成正比，属于电压反馈。而在图2(a)中，如果不加旁路电容Ce,则反馈信号与输出回路的电流成正比，因此是电流反馈。

放大电路中引入电压负反馈，将使输出电压保持稳定，其效果是降低了电路的输出电阻;而电流负反馈将使输出电流保持稳定，因而提高了输出电阻。

为了判断放大电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈，一般可假设将输出端交流短路(即令输出电压等于零)，观察此时是否仍有反馈信号。如果反馈信号不复存在，则为电压反馈，否则就是电流反馈。

4)串联反馈和并联反馈

根据反馈网络与放大电路输入回路连接方式的不同，可以分为串联反馈和关联反馈。

如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和(即反馈信号与输入信号串联)，称之为串联反馈;如果二者以电流形式求和(即反馈信号与输入信号并联)，则称为并联反馈。

在图2(b)中，三极管VT1基极和发射极之间的净输入电压等于外加输入电压与反馈电压之差，即uBE=uI-uF,说明反馈信号与输入信号以电压形式求和，因此属于串联反馈。而图2(a)中，假设去掉旁路电容Ce,三极管VT1的基极电流等于输入电流与反馈电流之差，即iB=iI-iF,也就是说，反馈信号与输入信号以电流形式求和，所以是并联反馈。

以上提出了几种常见的反馈分类方法。

除此之外，反馈还可以按其他方面来分类。

例如，在多级放大电路中，可以分为局部反馈和级间反馈;又如在差动放大电路中，可以分为差模式反馈和共模反馈等等。

二、反馈在电路中的应用

1.负反馈在电路中的应用

1)负反馈能减小非线性失真。在开环放大器中，由于开环增益很大，会使放大器工作在非线性区，输出波形出现双向失真波形。电路加上了负反馈后，电路增益减小，放大器工作在线性区，输出波形不再失真。

2)负反馈能提高增益的稳定性

3)负反馈能扩展通频带

4)负反馈对输入电阻有影响，引入串联负反馈后，输入电阻是无反馈时输入电阻的(1+AF)。引入并联负反馈后，输入电阻是无反馈时输入电阻的1/(1+AF)。

5)负反馈对输出电阻有影响，电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈使输出电阻增大。

2.正反馈在电路中的应用

1)在振荡电路中，在振荡建立的初期，必须使反馈信号大于原输入信号，反馈信号一次比一次大，才能使振荡幅度逐渐增大，所以必须引入正反馈。

2)自举电路实质是在放大器的局部引入正反馈。加入自举电路后，由于电容容量很大，它的放电回路时间常数很大，使电容上的电压基本不变。在正反馈作用下提升电路中某点的电压，使信号电压在需要处更高，有更大的基极信号电流激励发射极输出信号电流更大，补偿集电极与发射极之间直流工作电压下降而造成的输出信号电流不足。

3)在电压-电流转换电路中，有时也引入正反馈。当负载电阻R减小时，因电路内阻的存在输出电流将增大，但是由于电路存在正反馈，导致输出电压下降，输出电流又将随之减小。这样由负载电阻R减小引起的输出电流增大约等于因正反馈作用引起的输出电流的减小，即正好抵消。

三、电路中无用反馈的消除

在放大电路中，有时正反馈会引起电路的自激振荡，从而使一些干扰信号被放大，甚至有用信号被淹没，这样就要采取措施消除电路中的正反馈。从自激振荡的产生条件看，要破坏形成正反馈的相位条件就可以。

1.电路中接入电容

接入的电容相当于并联在前一级的负载上，在中、低频时，由于容抗很大，所以这个电容基本不起作用。高频时，由于容抗减小，使前一级的放大倍数降低，从而破坏自激振荡的条件，使电路稳定工作。这种校正方法实质上是将放大电路的主极点频率降低，从而破坏自激振荡的条件，所以也称为主极点校正。

2.利用RC校正网络代替电容校正网络，将使通频带变窄的程度有所改善在高频时，电容的容抗将降低，但因有一个电阻与电容串联，所以RC网络并联在电路中，对高频电压放大倍数的影响相对小一些，因此，如果采用RC校正网络，在消除自激振荡的同时，高频响应的损失不如仅用电容校正时严重。校正网络应加在时间常数最大，即极点频率最低的放大级。通常可接在前级输出电阻和后级输入电阻都比较高的地方。校正网络中R、C元件的数值，一般应根据实际情况，通过实验调试最后确定。

终上所述，反馈是电子电路的重要组成部分，正、负反馈的作用也是有利有弊，充分地掌握它们的特点、了解它们的作用，对我们设计电路、分析电路都会有很大的益处，是学好电路知识的前提。

在传统的电压型控制中，只有一个环路，动态性能差。当输入电压有扰动时，通过电压环反馈引起占空比的改变速度比较慢。因此，在要求输出电压的瞬态误差较小的场合，电压型控制模式是不理想的。为了解决这个问题，可以采用电流型控制模式。下文将介绍电流型开关电源中电压反馈电路的设计方案。

1 电路类别、实现主要功能描述

下图所示电路属于电压反馈电路，当输出电压变化时，通过此反馈电路反馈给控制芯片，从而调节输出电压，使输出电压稳定。 电路如下图：

电压反馈电路

1.2工作原理分析

当输出电压变化时，通过R27和R28分压，U15的反相输入端电压变化，通过和U15的同相输入端的固定电压比较，通过运放放大输出变化的电压，从而通过光耦发光二极管端的电流变化，传 到光耦的三级管输出变化，再输入到控制芯片，控制芯片再调节输出电压，从而达到输出电压稳定。

2 uc3842简介

图1为UC3842PWM控制器的内部结构框图。其内部基准电路产生+5V基准电压作为UC3842内部电源，经衰减得2.5V电压作为误差放大器基准，并可作为电路输出5V/50mA的电源。振荡器产生方波振荡，振荡频率取决于外接定时元件，接在4脚与8脚之间的电阻R与接在4脚与地之间的电容C共同决定了振荡器的振荡频率，f=1.8/RC.反馈电压由2脚接误差放大器反相端。1脚外接RC网络以改变误差放大器的闭环增益和频率特性，6脚输出驱动开关管的方波为图腾柱输出。3脚为电流检测端，用于检测开关管的电流，当3脚电压≥1V时，UC3842就关闭输出脉冲，保护开关管不至于过流损坏。 UC3842PWM控制器设有欠压锁定电路，其开启阈值为16V，关闭阈值为10V.正因如此，可有效地防止电路在阈值电压附近工作时的振荡。

1.1 UC3842具有以下特点：

1、管脚数量少，外围电路简单，价格低廉;

2、电压调整率很好;

3、负载调整率明显改善;

4、频响特性好，稳定幅度大;

5、具有过流限制、过压保护和欠压锁定功能。

1.2 UC3842具有良好的线性调整率

因为输入电压Vi的变化立即反应为电感电流的变化，它不经过任何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度，再增加一级输出电压Vo至误差放大器的控制，能使线性调整率更好;可明显地改善负载调整率，因为误差放大器可专门用于控制由于负载变化造成的输出电压变化，特别使轻负载时电压升高的幅度大大减小。误差放大器的外电路补偿网络得到简化，稳定度提高并改善了频响，具有更大的增益带宽乘积。电流限制电路得到简化，由于电阻上感应出尖峰电感电流，故能自然形成逐个脉冲限制电路，只要Rs上电平达到1V，PWM就立即关断，而且这种峰值电感电流检测技术可以灵敏地限制输出的最大电流。

3 UC3842常用的电压反馈电路

3.1输出电压直接分压作为误差放大器的输入

输出电压Vo经两电阻分压后作为采样信号，输入UC3842脚2(误差放大器的反向输入端)。如图2.

这种电路的优点是采样电路简单，缺点是输入电压和输出电压必须共地，不能做到电气隔离。势必引起电源布线的困难，而且电源工作在高频开关状态，容易引起电磁干扰，必然带来电路设计的困难，所以这种方法很少使用。

3.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入

单端反激式变压器T的辅助绕组上产生的感应电压随着输出电压升高而升高，该电压经过整流、滤波和稳压网络后得到一直流电压，给UC3842供电。同时该电压经两电阻分压后作为采样电压，送入UC3842的脚2.

当UC3842启动后，若反馈绕组不能提供足够的UF，电路就会不停地起动 ，出现打嗝现象。另外，根据经验，若UF大于17.5V时， 也会引起UC3842工作异常，导致输出脉冲占空比变小，输出电压变低。故而反馈绕组匝数的选取及其缠绕是非常重要的，一般可按13~15V设计，使 UC3842正常工作时，7脚的电压维持 在13V左右。

这种电路的优点是采样电路简单，副边绕组、原边绕组和辅助绕组之间没有任何的电气通路，容易布线。缺点是并非从副边绕组直接得到采样电压，稳压效果不好，实验中发现，当电源的负载变化较大时，基本上不能实现稳压。该电路适用于针对某种固定负载的情况。

3.3 采用线性光耦改变误差放大器的输入误差电压

如图3所示，该开关电源的电压采样电路有两路：一是辅助绕组的电压经D1，D2，C1，C2，C3，R9组成的整流、滤波和稳压后得到16V的直流电压给UC3842供电，另外，该电压经R2及R4分压后得到一采样电压，该路采样电压主要反映了直流母线电压的变化;另一路是光电耦合器、三端可调稳压管Z和R4，R5，R6，R7，R8组成的电压采样电路，该路电压反映了输出电压的变化;当输出电压升高时，经电阻R7及R8分压后输入Z的参考电压也升高，稳压管的稳压值升高，流过光耦中发光二极管的电流减小，流过光耦中的光电三极管的电流也相应的减小，误差放大器的输入反馈电压降低，导致UC3842脚6输出驱动信号的占空比变小，于是输出电压下降，达到稳压的目的。

该电路因为采用了光电耦合器，实现了输出和输入的隔离，弱电和强电的隔离，减少了电磁干扰，抗干扰能力较强，而且是对输出电压采样，有很好的稳压性能。缺点是外接元器件增多，增加了布线的困难，增加了电源的成本。

3.4 采用光耦和电压基准进行反馈控制的电路

为了满足负载变化较大时的供电要求。提高输出电压的稳定度，设计了一种从副边绕组输出端取样进行反馈控制的电路。电路如图4所示：电压采样及反馈电路由光耦PC8I7、TL431及与之相连的阻容网络构成。其控制原理如下：输出电压经RIJ、R?分压后得到采样电压，此采样电压与TL431提供的 2.5 V参考电压进行比较。当输出电压正常(5 V)时，采样电压与TL431提供的2.5V参考电压相等，则TL431的K极电位不变。流过光耦二极管的电流不变，流过光耦CE的电流不变。 UC3842的脚1电位稳定，输出驱动的占空比不变，输出电压稳定在设定值不变。当输出5 V电压因为某种原因偏高时，经分压电阻RIJ、R?分压值就会大于2.5 V，则TL431的K极电位下降，流过光耦二极管的电流增大，则流过光耦CE的电流增大。UC3842的脚1电位下降，脚6输出驱动脉冲的占空比下降，输出电压降低，这样就完成了反馈稳压的过程。在使用UC3842来控制开关电源的占空比时，常规的用法是在UC3842的脚1、2之间加R 网络，用光耦和TL431等元件组成电源的反馈控制回路，把光耦的C极接到UC3842的脚2作为输出电压的反馈。图3所示的电路没有采用这种接法，而是把光耦的C极直接连到UC3842的脚1作为输出的电压反馈，脚2直接接地。UC3842的脚2是其内部误差放大器的反向输入端，脚1是误差放大器的输出端。这种接法略过了UC3842内部的放大器，这是因为放大器用作信号传输时都有它的传输时间，输出与输入并不是同时建立，不用UC3842的内部放大器。其好处是把反馈信号的传输耗时缩短了一个放大器的传输时间，从而使电源的动态响应更快。另外，TL431内部本身就有一个高增益误差放大器，只不过它与高压侧隔离了，因此反馈信号经TL431内的放大器和光耦后直接控制UC3842内部误差放大器的输出端(脚1)，其控制精度并不会降低。而使用 UC3842内部误差放大器，则反馈信号连续通过了两个高增益误差放大器，增加了传输时间。该电路通过输出端采样然后通过光电隔离反馈到UC3842的脚 1，略过了UC3842内部的放大器，缩短了传输时间使电源的动态响应更快。同时利用TL431内部的高增益误差放大器，保证了高控制精度。这种电路拓扑结构简单、外接元件较少，而且在电压采样电路中采用了三端可调电压基准，使得输出电压在负载发生较大的变化时，输出电压基本上没有变化。实验证明该电路具有很好的稳压效果。

4 电流型控制方法的优势

电流型控制既保留了电压型控制的输出电压反馈，又增加了电感电流反馈;而且这个电流反馈就作为PWM控制变换器的斜坡函数，从而不再需要锯齿波发生器，使系统的性能具有明显的优越性。电流型控制方法的特点如下：

1、系统具有快速的输入、输出动态响应和高度的稳定性;

2、很高的输出电压精度;

3、具有内在对功率开关电流的控制能力;

4、良好的并联运行能力。 由于反馈电感电流的变化率didt直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化。电压反馈回路中，误差放大器的输出作为电流给定信号，与反馈的电感电流比较，直接控制功率开关通断的占空比，所以电压反馈是电流型电源设计中很重要的问题。本文介绍使用电流型控制芯片uc3842时，电压反馈电路的设计。

5 结语

可以根据具体要求选取不同的反馈方式。但对于多路输出的反馈电路，由于对于每个输出应用场合的不同，要求输出精度不同，所以在反馈中各个正极性输出端占反馈量的比例也不同。要根据具体要求具体设计以满足应用要求，例如要求输出+5v +12v两种正电压时，由于前者经常用于精度比较高的场合，所以在反馈中占的比例比较大，可取为60%，而后者取为40%.由于有多路输出，故在副边绕组中可以采用叠加技术，以减少变压器绕组匝数。