放大电路中的负反馈解读

第四章放大电路中的负反馈习题
4.1 判断图4-24所示各电路中有无反馈？是直流反馈还是交流反馈？哪些构成了级间反馈？哪些构成了本级反馈？
4.1解答：
（a）R e1：本级直流反馈
R e2：本级交直流反馈
R f,C f：级间交流反馈（因为直流
信号被C f隔直）
（b）Re：本级直流反馈
R b：本级直流反馈（因为交流信号被C2
短路到地）
（c）R
R e2 ：本级交直流反馈
R e3：本级直流反馈（因为交流被C3短路）
R f：级间交直流反馈
（d）R1,R2,R3为级间交直流反馈
R3：本级交直流反馈
4-1解答续：
（e）R2,R4：本级交直流反馈
R L,R6：为级间交直流反馈
（f）R e ：本级直流反馈（∵交流信号被C e短路）R1, R2 ：本级直流反馈（∵交流信号被C短路到地）
（g）R1, R2 ：级间交直流反馈
（h）(i) R e2 ：本级直流反馈
R e1, R e3 ：级间交流反馈
（ii）R f1, R b ：级间交直流反馈
R f2, R e1 ：级间交直流反馈
4.2指出图4-24所示各电路中反馈的类型和极性，并在图中标出瞬时极性以及反馈电压或反馈电流。

（a）解答：R f,C f引入电压并联交流负反馈
瞬间极性如图示：∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈
（b）解答，R b引入电压并联直流负反馈，瞬时极性如图示
∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈
（C）解答：R f, R e1 ：引入电压串联交流正反馈（∵直流被C2隔直），瞬时极性如图示：U be=U i+U f, U f与U i极性相同，故为正反馈
(d)解答：R1，R2引入电压串联交直流正反馈，瞬时极性如图示：
U '
i=U i+U f, U f与U i极性相同，故为正反馈
（e）解答：R L,R6 引入电流串联交直流负反馈,（即ΔU i=（U+-U i）↓）（即同相端与反相端电位差下降，∴为负反馈）
（f）解答：R1，R e 引电容并联直流负反馈（交流被C短路到地）瞬时极性为图示（因I b↓=I i-I f ↑）I f上升，I b下降
（g）解答：R1，R2引入电压并联交直流负反馈
瞬时极性如图示：∵I b↓=I i-I f↑
（h）(i)解答：R b
，
R f1引入电压并联交直流负反馈
瞬时极性为图示∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈
（ii）解答：R f2, R e1引入电流串联交直流负反馈
瞬时极性为图示∵U be↓=U i-U f2↑= U i-U e1↑（U e1上升，U be下降）
∴为负反馈
4.3某放大电器输入电压信号为20mV 时，输出电压为2V 。

引入负反馈后输出电压降低为400mV 。

问该电路的闭环电压放大倍数A f 和反馈系数F 分别是多少？
解答： A=mV mV
20200=100
A f =mV mV
20400=20
∵A f =AF
A
+1=1
∴1+AF=f
A A
1+AF=20100,1+100F=5,F=100
1
5-=0.04
4.4 一反馈放大器框图如图4-25所示，试求总的闭环增益A f =X o /X i 的表达式。

4.4 解:
X id1=X i -X f2=X
i -F 2X o X 01=A 1·X id1=A 1(X
i -F 2X o ) X id2=X
i2-X f1=U 01-X f1=A 1(X i -F 2X o )- F 1X o X
o =A 2·X id2=A 2[A 1(X i -F 2X 0)- F 1X o ]=(A 1X 2X i -A 1A 2F 2X 0-A 2F 1X 0) X
o (1+A 1A 2F 2+A 2F 1)=A 1A 2X i A=i X X 0 =122212
11F A F A A A A ++
4.5 某反馈放大电路的闭环电压放大倍数为40dB,当开环电压放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化1%，问开环电压放大倍数是多少dB ？ 解：
f
f A dA =
F A +11·A dA ,A f =F
A A
+1 ∵
f
f A dA =
AF +11·A
dA
1001=AF +11 100
10 ∴ 1+AF=10 现已知：
A f =40db ∵A f =20lg i u u 0=40db,即A f =i
u u
0=100 A f =
AF
A
+1, ∴ A=A f (1+AF)=100x10=1000
A=20lg 1000=20lg103=60db
4.6 某放大电路的输入电压信号为10mV ，开环时的输出电压为14V ,引入反馈系数F=0.02的电压串联负反馈后，输出电压变为多少？
解：A=d X X 0=mV V 1014=mV mV 1014000=1400
A f =
AF A +1=02.0140011400⨯+=2811400+=29
1400=48.27倍
X 0=A f ·X i =48.27x10mV=482.76mV ≈0.483V ∴u 0=A f ·u i =48.2x10=482mV ≈0.482V
X i
+ X d X 0
-
∑
F
4.7 某放大电路的开环电压放大倍数为104，引入负反馈后，闭环电压放大倍数为100。

问当开环电压放大倍数变化10%时，闭环电压放大倍数的相对变化量是多少？
解：A f =AF A +1，∴f
A A
=1+AF=241010=100
f f A dA =
AF +11·A dA =1001·A dA =1001x 10010
=0.1/100
f
f A dA =1000
1
4.8如果要求稳定输出电压，并提高输入电阻，应该对放大器施加什么类型的负反馈？如果对于输入为高内阻信号源的电流放大器，应引入什么类型的负反馈？ 解答：要求稳定输出电压，要用电压负反馈
要求高输入电阻 要用串联反锁
对于输入为高内阻的信号源的电流放大器，即采用理想电流源（恒流源）对这种理想
电流源供电时，应采用电流，并联负反馈效果最好。

4.9在图4-24存在交流负反馈的电路中，哪些电路适用于高内阻信号源？哪些适用于低内阻信号源？哪些可以稳定输出电压？哪些可以稳定输出电流？ 解答：原则上串联负反馈适用于低内阻（R 0）的电压信号源。

∵串联负反馈使放大器输入电阻r i 提高。

并联负反馈使输入电阻降低，为了充分取得反馈的效果，并联负反馈适用于高内阻电流信号源
∴根据以上原则，第4-1题（图4-24）
（a ） 电压串联负反馈，使R i ↑适用低内阻电压信
号源
（b ） 电流并联负反馈，使R i ↓,适用于高内阻信
号源恒流源
（e ） 由R L R 6引入串联电压负反馈适用于恒压信
号源
（f ） 由于R 1,R 2引入并联电压负反馈适用于高内阻恒流源 （g ） 由于R 1,R e 引入电压并联负反馈适用于高内阻
恒流源
（h ） （i ）由R f2,R e1引入电流串联负反馈适用于低
内阻电压源
（ii ）由R f1R b 引入电压并联负反馈适用于高内阻恒流源。

+
↓ 低内阻
信号源
放大电路 U i =
s i i
U R r r ·0
+
信号源
放大电路 I i =
s i
S I r R Rs
+
4.10用图4-26所给的集成运算放大器A、三极管V1、V2和反馈电阻R1等元件和信号源
一起构成反馈放大电路，要求分别实现：
（1）电压串联负反馈；
（2）电压并联负反馈；
（3）电流串联负反馈；
（4）电流并联负反馈。

解答：（a）电压串联负反馈（b）电压并联负反馈
①接到③端
⑧接到⑨④接到②接地
⑩接到⑤⑧接到⑨
③接到②地⑩接到⑤
（c）电流并联负反馈（d）电流串联负反馈
①接到④①接到③端
③接到②地②接到④端
⑦接到⑨⑦接到⑨
⑩接到⑥⑩接到⑥
4.11 放大电路如图2-63所示，输出的一对电压信号U
01和U
02
，它们大小相等、方向相反。

试回答下列问题：
（1）当输入幅值为100mV的正弦交流电压信号时，U
01和U
02
各为多少？
（2）对于U
01和U
02
来说，反馈类型是否相同？各是什么类型的负反馈？
（3）输出端接入2KΩ的负载后，U
01和U
02
的变化是否相同？哪一个输出更稳定？为
什么？
解：根据第二章习题2.18题（电路图如图2.63所示）
己知 -U
01=+U
02
求① U
i =100mv时 U
01
=-100mv
U
02
=100mv
①Re对U
02
来讲
引入电压串联负反馈（F=1）
Re对U
01
来讲引入电流串联负反馈
（2）对于U
01来说是电流串联负反馈，对U
02
来说是电压串联负反馈。

（3）输出端接入2KΩ的负载后，U
01和U
02
的变化，是不相同的。

U
02
的输出更稳定，这是
因为U
02
是属于射极输出器，输出电阻小，带负载能力大。

4.11 负反馈放大电路如图4-27所示，判断电路的负反馈类型。

若要求引入电流并联负反
馈，应如何修改此电路？
解答：
① 级间反馈是交直流电压串联负反馈（由R f ,R e1组成）
Re 1, Re 2分别是V 1管、V 2管的直流负反馈稳定各自的本级的静态工作点 ② 为了要引入电流并联负反馈，将反馈元件R f 移到V 2E 和V 1b 点，如右下图所示。

4.13利用深度负反馈条件，推导图4-24中（a ）、（b ）、（h ）电路的闭环电压放大倍数表达式。

解（1）图4.24（a ）图
4.13解
（a ）属深度电压并联负反馈，条件I i =I f I i =
s s R U ,I f =-f R U 0 ∴s s R U =-f R U
0,A us =s U U 0=-s
f R R
（c ）属深度电压串联负反馈，条件U i =U f =
1
1
e f e R R R +·U 0
∴ A uf =i U U 0
=11e e f R R R +=1+1e f R R A uf 不能计算（∵正反馈）
(h) 属深度电流串联负反馈，条件U i =U f
U i =U f =
211e e e R R R + U Re3= 2
11
e e e R R R +·I 0· Re 3(∵I 0=I e3)
=211e e e R R R +· Re 3·30e R U ∴A uf =i
U U
0=-31321·)(e e c e e R R R R R +
4.14反馈放大电路如图4-28所示，分析反馈类型并估算闭环电压放大倍数。

®
解：从瞬时极性判断，该电路R
f ,C
f
属电压串联交流正反馈，闭环的电压放大倍数无法估计。

＊ 4.15 判断图4-29所示电路的反馈类型，并估算闭环电压放大倍数和输入、输出电阻。

＊ 4.16 判断图4-30所示电路的反馈类型，并估算闭环电压放大倍数。

4.15解：属交流电压串联负反馈 U f =
011
xU R R R f
+
F=
U U f =
f
R R R +11
∴A uf =F
1
=
f
R R R +111
=
11R R R F +=1
1R R F +=1+10100
=11
4.16解：属交流电压并联负反馈 根据
虚断： i +=i -=0
∴I i =1R U U i -+=-1
R U i
虚地：u +=u -=0
I f =
f
R U U 0--=f R U 0
0-=f R U 0-
F=
uf
A 1
又 ∵i +=i -=0 ∴I i =I f =1R U i =-f R U 0
F=-F R R 1=K k
10010-=-0.1 得 A uf =-
=i U U 0F
R R
A uf =-F
1
=-10
*4.17 两级放大电路如图4-31所示，己知晶体管的β均为50。

（1） 求静态工作点处的I B1、I C1、U C1（对地）的值； + （2） 判断级间反馈的组态；
（3） 估算电路的闭环电压放大倍数A uf =U O /U i 的值。

解：(1)∵I 0=0.2mA ∴I c1= I c2=0.1mA I β1=
1
1
c I =
50
1
.0=2μA I C1=V cc -I c R c =12-0.1*50=12-5=7V （2）根据瞬时极性判别R f 支路属电压并联正反馈 （3）因为是正反馈，无法估计A uf。