模拟电子书后习题答案第7章(1)

Re4 Rb2 Uf F uu U o ( Rf Rb2 )(Rc4 // RL )
的表达式 所以 A uuf
1 ( Rf Rb2 )(Rc4 // RL ) A uuf Re4 Rb2 F uu 2．为保证图5-4电路RL变化时，输出电压 U o 有稳压作用，反馈应按图5-4(b)改为电压 串联负反馈。
R3 R1
+ ui R9
+
R2
A1+ u o1
R8
R10
+
A2 +
R4
uo3
+ + A3 R7
ui3
R6
+ uo R5
图 7.12.6
题 7-6 电路图
解： 级间存在电压串联负反馈。 R5 u I3 uO ， R4 R5
R7 ）u I3 R6 R9 R9 R R u F u1 （ ）uO3 （ ） （ 1 7 ） 5 uO R8 R9 R8 R9 R6 R4 R5 （R R9） ( R4 R5 ) R6 1 u 1 Auf O 8 R R R R F uF ( R6 R7 ) R5 R9 9 7 5 （ ） （ 6 ） R8 R9 R6 R4 R5 u O3 （ 1
ui
-
+ A1
R1
+ +
R3
R4
uo
+ A2
R2
图 7.12.4
题 7-4 电路图
解： 电压串联负反馈。 R R1 uF 3 R4 R1 R2
Auf
R R 1 （ 1 2 ） 4 13 10 130 F R1 R3
第6章
集成运算放大器基本应用电路
182
第6章
集成运算放大器基本应用电路
184
【7-8】放大电路如图 7.12.8 所示，试回答： 1．要求 RL 变化时 uO 基本不变，应如何引入反馈（在图中标出） ； 2．在深度负反馈条件下，引入反馈后的电压放大倍数 Auuf 的表达式； 3．若运算放大器 A 允许的最大共模输入电压为 10V（VCC=15V） ，则 Rc 允许的 最小值是多少？
U 1 O （
R R1
，电压放大。 ）U S
U S ，电压电流变换电路。 I O R I R ，电流电压变换电路。 U O S f I I I S R2 I R1 R2 I ，电流放大。 I O 1 S S S R1 R1
第6章
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集成运算放大器基本应用电路
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达到 10 ，构成运算电路，运算精度可满足绝大多数情况的需要。仿真结果显示，开环增 益越大，仿真结果也越接近理想输出值。AF 越大，闭环增益用 1/F 计算的误差越小。
+ -
ui
-
+
-
R
+
+ + A2
- + +
RL R
uo
+ -
(b) 图 5-8 题 5-8 电路图
解： （a）电流串联负反馈 （b）电流并联负反馈。 注意反馈信号是从电阻 R 上取出的对地的信号，对图(a)为(+)，不是负载电阻 RL 下方 的负号；对图(b) 为(-)，不是负载电阻 RL 下方的正号。 【7-2】图 7.12.2 中各运算放大器是理想的，回答： 1． 图(a)、(b)、(c)、(d)各电路是何种反馈组态？ 2．写出图(a)、(c)的输出电压表达式，图(b)、(d)是输出电流表达式。 3．说明各电路具有的功能。
【7-1】判断图 7.12.1(a)和(b)电路的反馈组态。
Rf R1 R
Rf R1
RL uo R
+
A+
+ -
ui
(a)
+
ui
-
+
R
+
A+
RL uo R
+ -
(b) 图 7.12.1 题 7-1 电路图
Rf R 1 (+) R
Rf R 1 (-)
+ + -
-
ui
(a)
+
+
+ + A1
+
+
R L uo R
【7-3】分析图 7.12.3(a)和(b)电路的级间反馈组态。
R2 C1 VT1 Ui
+VCC
V T2 C2 R5 C3 Uo Rs Us C1
+
R2 VT1 VT2 R 4 C3
+
R5 VT3
+
+ VCC
+ . -
R4 R 1 R3
C5
+
+ . -
.+
-
R1
C2
R3
R6
(b)
C4
R 7 Uo
+ .
-
(a) 图 7.12.3 题 7-3 电路图
解： (a) 交流电压串联正反馈 (b) 交流电压并联负反馈
【7-4】图 7.12.4 所示电路中， R4 R3 10 ， R2 R1 12 ，试判断电路中存在的反馈 类型，列写出输出与输入的关系表达式，并计算闭环增益 Auuf 与反馈系数 Fuu 。
【7-5】分析图 7.12.5 中电路的级间反馈，回答： 1．电路的级间反馈组态是什么？ u 2．电压放大倍数 o 大约是多少？ ui
ui
R1 100k
R2 100k
+
+ A uo1
1
R4 100k
+
+ - A2
R5 100k
uo
R3
50k
图 7.12.5
题 7-5 电路图
解： 1．电压并联负反馈。 2．Auf= -1 【7-6】电路如图 7.12.6 所示，运算放大器是理想的。要求： 1. 判断电路存在何种反馈？ 2. 写出电压放大倍数的表达式。
Rc1 Rb1 VT 1 Ui VT 5 Re5 R2 Rb2 Rf Rc3 Re 4 -VCC Rc2 R1 Re3 VT 3 VT 4 R L Uo Rc 4 +VCC
VT 2
图 7.12.7
题 7-7 电路图
解： 1．图5-4电路为交流电流串联负反馈，在深度负反馈条件下，忽略Rf支路的分流作用， Re4对地的交流电压 Re4U o U e4 Rc4 // RL 电压反馈系数
ui
R1 9k R2 9k R 5 R4
+ -
+ A uo1
1
+
- A2
R6 1k
+
uo
ui
R1
R6
+ -
+ A uo 1
1
+
+ - A2
uo
R4 1k R3
1k
R3
(a) 图 7.12.9 题 7-9 电路图
(b)
解： 1．图(a)是运放 A1、A2 各自都有电压串联负反馈；图(b)是 A1 和 A2 联合在一起构 成电压串联负反馈，环内的开环增益更大。 2．图(a)的电压增益为 Au=Au1Au2=1010=100。 3．若要图(b)电路的电压增益也是 100 倍 Auu=1+( R6/R8)=1+( R6/1k)=100，所以 R6= 99 k 4．加入负反馈后
ui
1k
+ -
A1+
1k
+ -
A2 +
uo
1k
图 7.12.10 表 7.12.1
99k
题 7-10 的电路图 题 7-10 的计算结果
uO A=A1A2 AF Af 100 1 50 500 400 4 80 800 900 9 90 900 2500 25 96.1538 961.538 100000 1000 99.900099 999.001 1000000 10000 99.99000099 999.9000099 解：该电路是一个同相比例运算电路，电压反馈系数 1 0.01 F uu 1 99 深度负反馈的电压放大倍数 Auuf=1/Fuu=1/0.01=100，所以 Uo=1000mV。 用反馈基本方程式（5.1.4） A A f F 1 A 计算总反馈电压放大倍数。 将一组开环增益 A=1010=100 和 F=0.01 代入式(5.1.4)， 计算闭 环增益填入表 5.2 中。求出输出电压值与理想输出值 1000mV 比较，计算相对误差填入表 中。可见开环增益越大，增益的相对误差越小。现代运放的开环增益至少有 104，两级会
A 10000 10000 99.0099 1 AF 1 10000 0.01 101 A' A 99.0099 100 b ufb ub 0.9901% Aub 100 A'ufb
【7-10】 研究图 7.12.10 所示电路中运放的开环电压增益的大小对闭环增益的影响。 设运 放的每一级开环电压增益相等，即 A1= A2，分别为 10、20、30、50、100 和 1000，输入电 压为 10mV，计算开环增益、环路增益、闭环增益和输出电压值，并将结果填入表 7.12.1。
R1 R

A1
RL U o U s

A1
RL
I o
U s
R
(a)
Rf R I s R2
(b)
A1
RL U o I s
A1
RL
I o
R1
(c)
(d)
第6章 图 7.12.2 题 7-2 电路图
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解： （a）电压串联负反馈 （b）电流串联负反馈 （c）电压并联负反馈 （d）电流并联负反馈
【7-7】差动放大电路如图 7.12.7 所示。 1.分析电路级间交流反馈组态，如果是负反馈，在深度负反馈条件下求 Auuf 的值；
第6章
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2.为保证RL变化时，输出电压 U o 有稳压作用，反馈应如何改动?画出改动后的电路， 并求出此时电路工作在深度负反馈条件下 Auuf 的值。
第6章
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显然，对于图(b)电路比图(a)电路相对误差要小得多，因为图(b)电路反馈环包含两级 放大电路，开环增益更大。而图(a)电路是两级各自独立的负反馈，开环增益较小，相对误 差较大。
A A 1002 10000 82.6446 2 (1 AF ) (1 AF ) (1 100 0.1) 121 A' A 82.6446 100 a ufa ua 17.3554% Aua 100 A'ufa
R c1 R b1
V T1
R c2
R1
R e3
V T3 R f
Rc4
+V C C
V T2
Ui
V T5
V T4 R L
Uo
R b2 R e5 R2 R c3 Re4
-V C C
图 5-4(b)
改为电压串联负反馈
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为 改动后电路的 A uuf
1 1 Rf A uuf Rb2 F uu
V CC
R c1 Rc2
c2 b2
ui Rb
c1 b1
+ A+
RL Rb
uo
VT1
0.2mA
VT2
VEE
图 7.12.8 题 7-8 电路图
解： 1．应接入电压负反馈，根据图 5-6 的电路，引入电压串联负反馈比较合适，即加入 电阻 Rf，接在输出端与 B2 之间。 1 Rf 2．电压增益为 A uuf Rb 3．由 U C1 U C2 VCC I CQ Rc 15 0.1 Rc 10V ，解得 Rcmin=50k。 【7-9】电路如图 7.12.9(a)和(b)所示, A1、A2 是理想运放，试回答： 1．比较图(a)和(b)在反馈方式上的不同； 2．计算图（a）电路的电压放大倍数； 3．若要图(a)和图(b)两个电路的电压放大倍数相同，图(b)中电阻 R6 应该多大？ 4．若 A1、A2 的开环电压增益都是 100 倍，其他条件仍为理想，与第 2 和第 3 项中 的结果相比较， 试求图(a)和图(b)两个电路的电压放大倍数相对误差各为多少？由此说明什 么问题？