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）RR 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 mV20200=100A f =mV mV20400=20∵A f =AFA+1=1∴1+AF=fA A1+AF=20100,1+100F=5,F=10015-=0.044.4 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=Xi -F 2X o X 01=A 1·X id1=A 1(Xi -F 2X o ) X id2=Xi2-X f1=U 01-X f1=A 1(X i -F 2X o )- F 1X o Xo =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) Xo (1+A 1A 2F 2+A 2F 1)=A 1A 2X i A=i X X 0 =12221211F 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：ff A dA =F A +11·A dA ,A f =FA A+1 ∵ff A dA =AF +11·AdA1001=AF +11 10010 ∴ 1+AF=10 现已知：A f =40db ∵A f =20lg i u u 0=40db,即A f =iu u0=100 A f =AFA+1, ∴ A=A f (1+AF)=100x10=1000A=20lg 1000=20lg103=60db4.6 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=1400A f =AF A +1=02.0140011400⨯+=2811400+=291400=48.27倍X 0=A f ·X i =48.27x10mV=482.76mV ≈0.483V ∴u 0=A f ·u i =48.2x10=482mV ≈0.482VX i+ X d X 0-∑F4.7 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，∴fA A=1+AF=241010=100f f A dA =AF +11·A dA =1001·A dA =1001x 10010=0.1/100ff A dA =100014.8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 iU R r r ·0+信号源放大电路 I i =s iS 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⑨③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⑨⑩接到⑥⑩接到⑥4.11 放大电路如图2-63所示，输出的一对电压信号U01和U02，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，U01和U02各为多少？（2）对于U01和U02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，U01和U02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 -U01=+U02求① Ui =100mv时 U01=-100mvU02=100mv①Re对U02来讲引入电压串联负反馈（F=1）Re对U01来讲引入电流串联负反馈（2）对于U01来说是电流串联负反馈，对U02来说是电压串联负反馈。

（3）输出端接入2KΩ的负载后，U01和U02的变化，是不相同的。

U02的输出更稳定，这是因为U02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 U0,A us =s U U 0=-sf R R（c ）属深度电压串联负反馈，条件U i =U f =11e 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 fU i =U f =211e e e R R R + U Re3= 211e 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 =iU U0=-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Rf ,Cf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 =011xU R R R f+F=U U f =fR R R +11∴A uf =F1=fR R R +111=11R R R F +=11R R F +=1+10100=114.16解：属交流电压并联负反馈 根据虚断： i +=i -=0∴I i =1R U U i -+=-1R U i虚地：u +=u -=0I f =fR U U 0--=f R U 00-=f R U 0-F=ufA 1又 ∵i +=i -=0 ∴I i =I f =1R U i =-f R U 0F=-F R R 1=K k10010-=-0.1 得 A uf =-=i U U 0FR RA uf =-F1=-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。