正反馈和负反馈是什么，正负反馈的作用

王晶涵|责任编辑|2024-03-12 10:51:02

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一、正反馈与负反馈的作用

反馈，通过反馈建立起输入（原因）和输出（结果）的联系。使控制器可以根据输入与输出的实际情况来决定控制策略，以便达到预定的系统功能。

根据反馈在系统中的作用与特点不同可以分正反馈（positive feedback）和负反馈（passive feedback）两种。

两种反馈在系统中的作用。

负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解，它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。控制器的控制策略是不停减小这个差值，以使差值变小。负反馈形成的系统，控制精度高，系统运行稳定。

通过介绍自动化原理时用到的例子来说明负反馈的工作过程。

当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手始向水杯移动。同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。

从上面的例子可以看出，由负反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。负反馈一般是由测量元件测得输出值后，送入比较元件与输入值进行比较而得到的。

正反馈在自动控制系统中主要是用来对小的变化进行放大，从而可以使系统在一个稳定的状态下工作。而且正反馈可以与负反馈配合使用，以使系统的性能更优。大家熟悉的核反应就是一个正反馈的例子。铀－235、钚－239这类重原子核在中子轰击下，通常会产生两个中等质子数的核，并放出２－３个中子和２００兆电子伏能量（相当于３.２×1011焦耳）。放出的中子有的损耗在非裂变的核反应中或漏失到裂变系统之外，有的则继续引起重核裂变。

如果每一个核裂变后能引起下一次核裂变的中子数平均多于１个，裂变系统就会形成自持的链式裂变反应，中子总数将随时间按指数规律增长。这样反应堆中越来越多的核子发生裂变，放出更多的能量，从而达到发电的目的或者用来做其他用途。

在反应堆工作之前，要通过几个触发中子来使系统工作起来。一旦反应开始后。系统自己会产生大量的中子来维持反应的进行。

利用这种正反馈机制可以形成大规模的核反应。但是正反馈总是起放大最用，这样就会使系统中的作用越来越剧烈，最后会使系统损坏。

因此，一般正反馈都与负反馈配合使用，有的时候会在正反馈后面加上非线性环节（如限幅环节）。

在核反应堆中，就是通过控制反应堆中铅棒（铅棒可以吸收中子）与反应物接触的面积来控制核反应的剧烈程度，否则我们就没有办法控制核电站发电多少了。

二、反馈放大器的正反馈和负反馈的判断

通常采用瞬时极性法来判别正、负反馈。

其步骤为：

(1)假设在原输入信号作用下，晶体管的基极电位在某一瞬时的极性。瞬时极性为“+”，指电位升高；瞬时极性为“-”，则指电位在降低。

(2)根据晶体管集电极瞬时极性与基极的瞬时极性相反，而发射极的瞬时极性与基极的瞬时极性相同，以及电容、电阻等反馈元件不会改变瞬时极性来决定各点的瞬时极性。

(3)判断反馈信号对输入信号是加强还是削弱。如果反馈信号增强了输入信号的作用，使放大电路的放大倍增加数为正反馈，反之为负反馈。

三、什么叫正反馈和负反馈。