設(shè)想一個(gè)圖1所示的系統(tǒng)，它有一條從“A”到“B”的前向信號(hào)路徑，其中通過(guò)該路徑的信號(hào)延遲太長(zhǎng)。

圖1：一條慢的信號(hào)路徑。

有時(shí)候，我們可以添加一條從“A”到“B”的輔助信號(hào)路徑來(lái)施加影響，提升信號(hào)速度，如圖2所示。前向饋送有助于加快信號(hào)的傳送速度。我們可以把這種方法叫做“前饋”。

圖2：為一條慢信號(hào)路徑增加前饋來(lái)提升速度。

如果我們做得正確，快速前饋路徑幾乎可以立即使“B”相當(dāng)接近穩(wěn)定，而慢速路徑要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間才使“B”穩(wěn)定。這樣我們可受益于更快的系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間。

考慮到這點(diǎn)，現(xiàn)在來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(圖3)。

圖3：一個(gè)簡(jiǎn)單的降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。

假設(shè)效率為100%，輸出電壓等于輸入線(xiàn)電壓乘以使用脈寬調(diào)制(PWM)控制的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)/關(guān)占空比。因此，對(duì)于5V輸出和28V輸入來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)占空比將為17.857 %。我們得到28V × 0.17857 ... = 4.99996 ... = 5V。

圖4：PWM占空比控制。

PWM功能是通過(guò)將誤差放大器的輸出電壓與斜坡電壓波形進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖4所示，其中誤差放大器輸出必須根據(jù)需要上下調(diào)節(jié)，以得到PWM所需的脈沖寬度。輸入線(xiàn)電壓的變化引起誤差放大器輸出電壓的變化，這又導(dǎo)致PWM占空比的變化。

這很有效，但誤差放大器輸出可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能從一種需要的電平轉(zhuǎn)換到另一種。我們有慢路徑，其輸入線(xiàn)電壓是“A”，PWM比較器輸出占空比是 “B”。幸運(yùn)的是，我們可添加前饋路徑來(lái)顯著縮短穩(wěn)壓器的穩(wěn)定時(shí)間。

圖5：使用前饋實(shí)現(xiàn)PWM占空比控制。

訣竅是使用一個(gè)可變的斜坡波形，而不是穩(wěn)定不變的斜坡。如圖5所示，較高的輸入線(xiàn)電壓會(huì)升高斜坡，立即使PWM脈沖變窄，此時(shí)不得不等待通過(guò)誤差放大器的響應(yīng)。與之相似，較低的輸入線(xiàn)電壓會(huì)降低斜坡，立即加寬PWM脈沖，而不必等待。現(xiàn)在我們可以采用快速方法。

立即使PWM脈沖變窄或加寬的結(jié)果也是誤差放大器最終會(huì)得到的，并且誤差放大器一定要這樣的結(jié)果來(lái)滿(mǎn)足所需的輸出電壓精度，但是使用前饋縮短了最終的穩(wěn)定時(shí)間。如果做得好，當(dāng)輸入線(xiàn)電壓變化時(shí)，我們只需讓誤差放大器輸出稍微變動(dòng)一點(diǎn)，甚或可能根本不用變動(dòng)，如圖5所示。

前饋實(shí)現(xiàn)在很大程度上是一種平衡行為，它力求在輸入線(xiàn)電壓變化時(shí)誤差放大器變動(dòng)很小，以便輸入線(xiàn)電壓變化時(shí)反饋回路可以更快地建立起來(lái)。

德州儀器(TI)在其聲名卓著的1825型PWM控制器UC1825-SP中，采用了這種前饋概念。

圖6：前饋工作電路。

在圖6所示的德州儀器的圖解中， RFF和CFF被選擇用來(lái)優(yōu)化前饋均衡。