振盪器與計時器

正回授

正回授是指電路把一部分輸出回送到輸入,而且是以「強化變化」而非「抵抗變化」的方式回送。負回授像恆溫器,不斷把輸出推回目標,使系統趨於平靜;正回授正好相反,像麥克風太靠近自己的喇叭:一個小聲音被放大、從喇叭傳出、更大聲地再進入麥克風、又被放大,不到一瞬間就嘯叫起來。輸出是「逃離」起點,而不是「拉回」設定值。

具體來說,假設放大器增益為 A,你把輸出的一部分 B 回送並加到輸入上。若是負回授,閉迴路增益是 A 除以(1 加 A 乘以 B),較小也較穩定。若是正回授,符號翻轉:增益變成 A 除以(1 減 A 乘以 B)。當迴路增益 A 乘以 B 趨近 1,分母趨近零,增益就暴衝向無限大。在 A 乘以 B 恰等於 1 時,電路即使完全沒有輸入,也能維持一個固定的輸出。這就是通往振盪的門。

正回授有兩張面孔。推到很深,它會給出「閂鎖、瞬跳」的行為,這正是史密特觸發器用來達成乾淨、不抖動切換所利用的。停在邊緣(迴路增益為一),它則給出穩定振盪。誠實的提醒是:失控的正回授要嘛牢牢閂鎖到某條電源軌,要嘛一路增長直到輸出被削平。一個好用的振盪器會刻意讓迴路增益徘徊在一附近,並加上幅度穩定機制,讓擺動穩定下來而不是撞死在電源軌上。

若放大器增益為 10,你把輸出的一部分 B 以正回授方式回送,迴路增益就是 10 乘以 B。設 B 為 0.1,迴路增益剛好為 1:電路會維持一個自我維持的振盪。把 B 再略微加大,幅度就會增長,直到有東西去限制它。

正回授會強化變化;迴路增益為一時維持振盪,超過一時輸出便失控暴增。

正回授並非天生不好;它是振盪器與史密特觸發器刻意採用的引擎。危險在於「本該穩定的放大器」裡出現意外的正回授,那會把它變成一個不想要的振盪器。

又稱
regenerative feedback正回饋正反饋