模电第七章
模电第3版电子教案第7章课件
7.3 甲乙类互补对称功率放大电路
7.3.1 实用的甲乙类双电源互补对称功 率放大电路
7.3.2 甲乙类单电源对称功率放大电路
交越失真
7.3.1 实用的甲乙类双电源互补对称功放电路
一、交越失真的问题
T1 +VCC
+ ui
T2
+ RL uo
VEE
交越失真
1. 问题: 当输入电压小于阈值电压Uon时,三 极管截止,引起 交越失真。
二、D2006集成功放的典型应用
1. 双电源应用电路
泄放感性负载的自
消除电感源应电压 R3为平衡电高阻频干扰
Auf
1
R1 R2
33.4
电压串联负反馈
高频校正网络, 抑制高频自激
2. 单电源应用电路 退耦电容,消除电源的低频和高频干扰
VCC/2
输出电 容
3. BTL应用电路 BTL (Balanced Transformerless) — 平衡式无输出变压器
(2)U(BR)CEO : U(BR)CEO 2VCC= 40 V
选管时要留有 余地,即提高
(3) ICM :
50% ~ 100%。
ICM VCC / RL= 20 / 8 = 2.5 (A)
教学要求: 掌握 Po、 PV的公式,再根据Uom或Uo(max)=VCC
–UCE(sat) VCC条件代入计算,并求取 PT、和。
+ ui
T2
+VCC
+ RL uo
VEE
[例 7.2.1] 乙类双电源互补对称功放电路,已知 VCC = ± 20 V,RL = 8 ,求对功率管参数的要求。
[解](1)最大输出功率Po(max):
精品课件-模拟电子技术-第7章
第七章 集成运算放大器的应用
根据线性区“虚短”时U—=U+,“虚断”时I-=I+=0,则
U IR' 0
从而
U U 0
称此关系为“虚地”。根据“虚地”的概念,得输出电压为
UO If Rf
而
If
I1
Ui U R1
Ui R1
第七章 集成运算放大器的应用
代入Uo表达式中得
I
Uic ric
无究小量 0
(7-3(b))
第七章 集成运算放大器的应用
7.1.4 集成运放的非线性工作区
运放的非线性工作区是指其Uo与U 的取值范围。 在非线性工作区
Uo AudU
不成比U例 时,
第七章 集成运算放大器的应用
图 7 – 3 理想运放开环传输特性
第七章 集成运算放大器的应用
Uo
无究小量 0
即
U U
(7-2)
这一特性称为理想运放输入端的“虚短路”特性。若某两点
之间的电位差趋近于零,但始终不等于零(指有效值),则称这
两点之间是“虚短路”。“虚短路”和“短路”两者截然不
同。“虚短路”的两点之间,仍然有信号电压,尽管该电压十
分微小;“短路”的两点之间,信号电压为零。若运放两输入
图 7 – 5 同相比例运算电路
第七章 集成运算放大器的应用
第七章 集成运算放大器的应用
2. 同相比例运算电路 同相比例运算电路又叫同相放大器,电路如图7-5所示。 图中R1与Rf引入深度串联电压负反馈,所以运放工作在线性区。 平衡电阻,R′=R1∥Rf。 从电路图7-5求得
U
R1 R1 Rf
Uo
则
模电第7章
利用积分运算的基本关系实现不同的功能
1 uI dt RC
uO
线性积分,延时
方波电压转换成 三角波电压
正弦波电压 移相+90°
(1) 输入为阶跃信号
(2) 输入为方波
(3) 输入为正弦波
第7章 信号的运算与处理
方波变三角波
XFG1 VCC 15V VCC
A + _ + B _
XSC1
Ext Trig + _
0 u M u M u M uO R2 R4 R3
uO 104uI
比例系数:-104
第7章 信号的运算与处理
讨论:电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,uI为2V
的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。 (1)R2短路;(2)R3短路;(3)R4短路;(4)R4断路。 (1)R2短路
关系式为 uO=10uI1-5uI2-4uI3 。
分析 : 若电路参数对称
即 R2∥ R3∥ Rf= R1∥ R4
uI1 uI 2 uI 3 uO R f R R R 10uI 1 5uI 2 4uI 3 2 3 1 选取 R f 100k
则 R1 10k
uI3 uI4 uI1 uI2 uO Rf R R R R 4 1 2 3
(2)若R1∥ R2∥ Rf≠ R3∥ R4 ∥ R5, 则uO=?
Rf uO (uI2 uI1 ) R
实现了差分放大电路
第7章 信号的运算与处理
讨论:电路如图所示,已知uO=-55uI ,其余参数如图所标注,
讨论:电路如图所示,试求:
(1)输入电阻Ri (2)比例系数
模电ppt课件第七章
因此有无负反馈是判断运放电路工作
在线性区的重要特征。
所有工作在运算电路和放大电路中的
运放都是工作在线性区。
6
2、非线性工作区 如果运放工作时不接
v0 vom
反馈或接入正反馈时,其
输出将为±Vom,此时输 出与输入电压为非线性关
0
vP-vN
uo2
虚短路:
ua ui1 ub ui2
虚开路:
uo1 uo2 ua ub
2R RW
RW
ui1 ui2
RW
uo2 uo1
2R RW RW
(ui 2
ui1)
35
R1
R2
– A
+
• 三运放电路是差 动放大器,放大 倍数可变。
• 由于输入均在同 相端,此电路的 输入电阻高。
R1
R2
虚开路
i1
ui R1
i2
uM R2
uo
i3
uM R3
i4
uM uo R4
i2 i3 i4
18
uo
(
R2 R3
R2 R4 R1 R3
R3 R4
)ui
Au
uo ui
R2 R3
R2 R4 R1 R3
R3 R4
R2 (1 R4 R4 )
R1
R2 R3
该放大电路,在放大倍数较大时,可避免使用大电 阻。但R3的存在,削弱了负反馈。
差动放大器放大了两个信号的差,但是它的输 入电阻不高(=2R1), 这是由于反相输入造成。
因此应选用较高KCMR的运放。
33
(4)利用三运放组成加减运算电路
模电 第七章1(第五版)——康华光
(&馈
电流串联负反馈
第七章 反馈放大电路
Rc1 Rb1 (-) (+) T1 + . Vi _ Rf (+) Re1 + . Vf _
Rc2 T2
+Vcc (+) + . Vo _
Re2
第七章 反馈放大电路 例:判断下列放大电路的反馈组态
(+) (+) (+) (-) (+) (+)
电压串联负反馈 电压串联负反馈
第七章 反馈放大电路
信号源对反馈效果的影响
串联负反馈 vID = vI -vF 要想反馈效果明显, 就要求v 就要求 F 变化能有效引 的变化。 起vID的变化。
则 vI 最 好 为 恒压源, 恒压源 , 即信号 源内阻R 源内阻 S 越小越 好。
第七章 反馈放大电路
7.2.1 电压串联负反馈放大电路
第七章 反馈放大电路
特点: 特点: 输入以电压形式求和(KVL) 输入以电压形式求和(KVL): vid=vi- vf 稳定输出电压 电压控制的电压源
RL↓→vo↓→ f↓→ id(=vi-vf)↑ ↓→ ↓→v ↓→v ↑ vo↑
7.2.2 电压并联负反馈放大电路
第七章 反馈放大电路
例:判断下图所示电路,哪些元件引入了级间 判断下图所示电路, 直流反馈,哪些元件引入了级间交流反馈? 直流反馈,哪些元件引入了级间交流反馈?
第七章 反馈放大电路
直流通路 (a)直流通路 直流通路
交流通路 (b)交流通路 交流通路
引入的是级间直流反馈; Rf1和Rf2引入的是级间直流反馈; 既能引入级间直流反馈,又能够引入级间交流反馈。 Re1既能引入级间直流反馈,又能够引入级间交流反馈。
0706模拟电子技术课程(第七章)
电压反馈到反相输入端
_
+ Rp
+ uo
Rf 对Ui1 而言是并 联电压负反馈,对 Ui2 而言是串联电 压负反馈
(1-25)
4、差动比例运算放大器
i2 Rf
令 ui1=0,输出电压为
i1
R1 Ui2
R2
_
+
+
uo
Rp
U
U
Rp R2 Rp
Ui2
0 U U Uo2
R1
Rf
Uo2
R1 Rf R1
R2
uo
R2
R1
ui2 u u
R1
R2
解出:
uo
R2 R1
(ui 2
ui1)
(1-38)
R2
ui1 R1
ui2
_
uo
+
+
R1 R2
差动放大器放大了两个信号的差,但是它的输入 电阻不高(=2R1), 这是由于反相输入造成的。
(1-39)
例:设计一个加减运算电路, RF=240k,使 uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3
模拟电子技术
第七章
集成运算放 大器的应用
(1-1)
第七章 集成运算放大器的应用
基本概念 集成运算放大器的工作特点 运算电路的结构和工作原理 有源滤波电路的结构和工作原理 电压比较器结构和工作原理
分析计算方面 运算电路主要参数的计算 有源滤波电路和电压比较器的类型判定 (1-2)
第七章 集成运算放大器
u+ +
uo
国际符号
(1-4)
7.1.2 理想集成运算放大器
运算放大器的传输特性曲线
模电第七章
u u u u u O u O1 u O 2 R f I 3 I 4 I 1 I 2 R 3 R4 R1 R2
15
②差分比例运算电路
加减运算电路中,若电路只有两个输入且参数对称,则电路实现了对 差模信号的比例运算。
uO
Rf R
u I 2 u I 1
Rf 2 若R1=R f 2,R3=R f 1,则u O 1 R3
无论对uI1还是uI2,输入电阻都为无穷大。
例7.1.3
17
三、积分和微分运算电路
1、积分运算电路
虚地:iC i R u O u C uI R 1 1 iC dt u I dt C RC 1 t2 一时间段:u O t1 u I dt uO t1 RC 1 当u I 为常量时:u O u I t 2 t1 u O t1 RC
第七章 信号的运算和处理
内容提要: 7.1 基本运算电路 7.2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用 7.3 有源滤波电路 7.4 电子信息系统预处理中所用放大电路 7.5 Multisim应用举例
1
概述
一、电子信息系统的组成
信号的提取:传感器或接受器所提供的信号。
信号的预处理:利用隔离、滤波、阻抗变换等各种手段将 信号分离出来并进行放大。第七章,信号的运算和处理。
uO与uI同相且大于uI。
R´=R//Rf
电压串联负反馈,Ri=∞,Ro=0 。恒压源,带负载后运算 关系不变。
10
3、电压跟随器
同相比例运算电路中,R=∞或Rf=0,uO=uI——电压跟随器
因为理想运放的开环差模增益为无穷大,因而电压跟随器 具有比射极输出器好得多的跟随特性。 总结:单一信号作用的运算电路,分析方法为利用虚断、 虚短原则、列出关键节点的电流方程,整理后得到输出、 输入电压关系式。 例7.1.1 例7.1.2
模电七章优质获奖课件
电压串联负反馈
输出电压短路后,假如
或 vF 0,就是电iF压反0馈。
电压负反馈旳特点:电路旳输出电压趋向于维持恒定。
分立元件构成旳电压串联负反馈电路
iID i I iF变小, 是负反馈。
电流并联负反馈
反馈网络串接于输 出回路。反馈信号 旳起源是输出电流 电流反馈
并联反馈
RL iO iF iID iO
输出产生了失真 正半周期略大,负 半周期略小。
引入负反馈后送到 求和点旳反馈信号 与输出波形相同
。
定量分析表白:引入负反馈后, 非线性失真降低了(1+AF)倍。
克制放大电路旳内部噪声
放大电路中各元器件上电压电流旳随机变化称为噪声 。假如放大电路存在较 大旳噪声,有用信号就可能淹没在噪声之中而无法区别,故应尽量降低放大电路 旳噪声。
由反馈放大器增益旳一般体现式:
当深度负反馈,即
A F
1
A A F
| 1 A时F,| 1
A F
A A F
1 F
与开环增益无关(即与基本放大器无关),只决定于反馈网络。
提升增益旳稳定性
为定量阐明放大倍数稳定旳程度,可将开环增益A与闭环增益AF旳相对 变化量进行比较。
不考虑相位关系时,A、F用实数表达:
(2)若 |1 A F | 1 ,则 | AF | A |,即引入反馈后,增益变大,称为正反馈。
(3)若 AF 1 ,即 |1 A F | ,0 则
A F
X o X i
。 在这种情况下,
虽然输入信号为无限小量,也能够有输出信号,而实际电路中总存在
噪声,所以,虽然没有输入信号( X i 0)也能够有输出信号,这种现 象称为自激振荡。
模拟电子学基础第七章优秀课件
电压电流反馈判别方法:
“输出短路法”
假设输出电压vo=0或令负载电阻RL=0,若反馈信号消失,则 说明反馈信号与输出电压成比列,即为电压反馈;若反馈信
号仍然存在,则为电流反馈。
例7.1.5 试判断7.1.8所示各电路中的交流反馈是电压反馈还 是电流反馈。
该电路中,Rf构成反馈回路,且反馈信
号为电流if,根据“虚地”,vn≈0,且
有
if
vn vo Rf
vo Rf
按照输出短路法,令vo=0,则有
在反馈。
该电路为两级放大电路,A1构成电 压跟随器,A2构成反相比例运算电 路每。级放大都存在反馈——局部反馈 两级放大间也存在反馈——级间反馈
7.1.2 直流反馈与交流反馈
直流反馈
存在于放大电路的直流通路中的反馈。
交流反馈
存在于放大电路的交流通路中的反馈。
直流反馈影响放大电路的直流性能,交流反馈影响交流性能。 判断方法:根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流,或同
该电路中,T1和T2组成第一级单端输入﹣单端输出的差分放 大电路,且输入与输出信号分别在T1的基极和集电极,且相 位相反。 T3组成第二级共射放大电路,其输出与输入信号也反相。 电阻Rf和Rb2组成级间反馈网络,显然反馈信号也为正。
7.1.4 串联反馈与并联反馈
串并联反馈判别: 由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定。
7.1 反馈的基本概念与分类
7.1.1 什么是反馈 7.1.2 直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈
7.1.1 什么是反馈
反馈:将电路输出电量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈 回路,用一定的方式送回到输入回路,以影响输入电量 (电压或电流)的过程。
模电第七章07信号处理电路
正弦波振荡信号的频率范围:一赫以下至几百 兆赫。
3
正弦波振荡电路的应用
1. 作为信号源,广泛用于量测、自动控制、通讯、 广播电视及遥控等方面。 2. 作为高频能源,用于高频感应加热、冶炼、淬 火以及超声波焊接等工业加工方面。
放大电路中存在噪声即瞬态扰动,这些扰动可分 解为各种频率的分量,其中也包括有fo分量。 选频网络:把fo分量选出,把其他频率的分量
衰减掉。这时,只要:
|AF|>1,且A+ B =2n,即可起振。
9
问题2:如何稳幅?
起振后,输出将逐渐增大,若不采取稳幅,这 时若|AF|仍大于1,则输出将会饱和失真。
RC移相式正弦波振荡电路
三、用分立元件组成的RC振荡器
+
RF
R
R1
R–C1 R2
C +
C1 + – + T1 C2
R
C
+
RE1 R3
+UCC
RC2 +
+
– –
+
T2
C3
+
RE2 CE
RC网络正反馈,RF、RE1组成负反馈,调整到合
适的参数则可产生振荡。
30
7.1.4 LC 振荡电路
1 .变压器反馈式振荡电路 2 .三点式振荡电路
• 电路组成
放大电路: 三极管共发射极放大电路 选频网络:
LC并联回路作为共发射极放大电路三 极管的集电极负载,起选频作用
反馈网络:
由变压器副边绕组N2上的电压 作为反馈信号
• 用瞬时极性法分析振荡相位条件
模电第七章 频率响应中的基本概念
ψ(jω) 90o 45o
0
ω
第7章 频率响应 7.2 晶体管的高频小信号模型与频率参数
晶体管的混合π型等效电路
c N b rb'c
rbb' b'
Cb'c
g mU be Cb'e
rce
P N
rb'e
e
c
rb'c
第7章
频率响应
cb'c cb'
e
rce
b
b'
gmU be
rb'e
e
I b rbb' U be
RC RL
Ui
U be
RB rb'e Cb'e
gmU be
Uo
第7章
频率响应
gmU be R U2 Uo L gm R K L U 1 U be Ub e
1 Z jC bc
1 1 1 1 1 Z1 Z 1 g m R jC bc j (1 g m R )C bc jC M 1 1 K L L
2 当 z时,( 10 z ),20 lg 1 ( ) 20 lg z z 2 当 z时, 20 lg 1 ( ) 20 lg 2 3dB z 2 当 z时,( 0.1 z ),20 lg 1 ( ) 0 z
密勒定理
I1 U1
Z
第7章
I2 U2 I1 U 1 Z1
频率响应
I2
U2 K U1
U2 K U1
Z2
U2
1 Z1 Z 1 K
模拟电子技术第七章
学习目标
掌握模拟电路的基本概念、原理和应 用。
了解模拟电路在各个领域的应用,如 通信、音频、图像处理和控制系统等。
学会分析模拟电路的方法和技巧,包 括电路分析、性能分析和优化设计等。
02
放大电路的组成和工作原理
放大电路的基本概念
放大电路的定义
放大电路是一种能够将微弱信号 进行放大的电子电路,通常由电 阻、电容、电感等电子元件组成。
校正技术,减小噪声和失真。
05
集成运算放大器
集成运算放大器的概述
01
定义
集成运算放大器(简称集成运放)是一种高放大倍数的集成电路,能够
实现各种模拟信号的处理和运算。
02
组成
集成运放主要由输入级、中间级和输出级三个基本部分组成,其中输入
级是差分放大电路,中间级是电流放大电路,输出级是功率放大电路。Βιβλιοθήκη 03放大电路的分析方法
静态分析和动态分析
静态分析
主要研究放大电路在直流工作状 态下的电压、电流和功率等参数 ,目的是确定电路的静态工作点 。
动态分析
研究放大电路在交流信号作用下 的响应,包括电压增益、输入阻 抗、输出阻抗等动态参数。
图解分析法
01
图解分析法是通过图解直观地分 析放大电路的工作原理和性能, 包括输入输出波形、幅频特性和 相频特性等。
工作原理
放大电路的工作原理主要是利用电子元件的线性区和非线 性区特性,通过负反馈、电压放大、电流放大等方式实现 信号的放大。
放大倍数的计算
放大倍数可以通过计算各级电子元件的电压、电流和功率 等参数得到,是衡量放大电路性能的重要指标之一。
放大电路的性能指标
带宽
带宽是衡量放大电路性能的重要指标之一,表示放大电路 能够处理的信号频率范围。带宽越宽,放大电路能够处理 的信号频率越高。
模电电子教案第7章
R L )C
负载变化,通
带放大倍数和截 止频率均变化。
Au
Au p 1 j f
fp
有源滤波电路
用电压跟随 器隔离滤波电 路与负载电阻
无源滤波电路的滤波参数随负载变化;有源滤波电
路的滤波参数不随负载变化,可放大,不能输出高电 压大电流。
二、低通滤波器
1. 同相输入 (1)一阶电路
Aup
1
R2 R1
1) 输入为阶跃信号时的输出电压波形? 2) 输入为方波时的输出电压波形? 3) 输入为正弦波时的输出电压波形? 线性积分,延时 波形变换
移相
2. 微分运算电路
iR
iC
Cபைடு நூலகம்
duI dt
uO
iR R
RC
duI dt
为了克服集成运
放的阻塞现象和自
激振荡,实用电路
应采取措施。
限制输
入电流
限制输出 电压幅值
倍数;
f →∞, C2短路,正反馈 不起作用,放大倍数小→0 ;
因而有可能在f = f 0时放大倍数等于或大于通带放大倍数。 对于不同频率的信号正反馈的强弱不同。
压控电压源二阶LPF的分析
列P、M点的节点电流方程, 整理可得:
Au(s)1[3Aup(A s)ups(]s)RC (sR)2C
Au 1(
物理意义清楚,计算麻烦!
在求解运算电路时,应选择合适的方法,使运算结果 简单明了,易于计算。
2. 同相求和 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4= R∥ Rf
i1i2i3i4
uI1uPuI2uPuI3uPuP
R 1
R 2
R 3 R 4
u R I11 u R I22 u R I33(R 1 1R 1 2R 1 3R 1 4)uP
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模电第七章第七章负反馈技术习题类型7.1~7.9 负反馈放大电路基本概念7.10~7.14 分立元件负反馈放大电路的分析、计算7.15,7.16 集成运放负反馈放大电路的分析、计算7.17 深度负反馈放大电路的分析、计算7.18~7.20 反馈放大电路稳定性分析7.1 某负反馈放大电路开环增益为105,若要获得100倍的闭环增益,其反馈深度F和环路增益T分别是多少?解:则反馈深度 F=1+AB=103环路增益T=AB=9997.2 已知A放大器的电压增益A v=-1000。
当环境温度每变化1o C时,A v的相对变化为0.5%。
若要求电压增益相对变化减小至0.05%,应引入什么反馈?求出所需的反馈系数B和闭环增益A f。
解:要提高A v的稳定性,应引入电压取样电压求和负反馈。
由题意,要求7.3 已知某放大器低频段和高频段的电压增益均为单极点模型,中频电压增益A vo=-80,A v的下转折频率f L=12Hz,A v的上转折频率f H=200kHz。
现加入电压取样电压求和负反馈,反馈系数B v=-0.05。
求反馈放大器中频段的闭环电压增益A v f和闭环f Lf、f Hf。
解:7.4有一放大器的开环增益A=105,设开环时放大器产生非线性失真,失真系数γ=10%,若闭环后要求γ下降到1%,求电路的反馈系数B和闭环增益A f。
解:设基本放大器净输入信号为 X i,无反馈时放大器输出为为谐波成分引入负反馈,为了使输出基波不变,增加 X i则谐波分量减小7.5 一个放大电路的开环增益为A=5×105,引入反馈后的闭环增益 A f=100,要求当A变化引起的A f变化不能超过±0.001%,则允许A的最大变化是多少?解:即A的最大变化不应超过±5% 。
7.6 在一个电压跟随器电路中,反馈系数B=1,理想的闭环电压增益A f=1。
若实际反馈电路的闭环电压增益与理想值的偏差在0.02%范围内,确定开环电压增益的大小。
解:理想值实际值7.7 一个直流增益为40dB的放大器有两个极点频率:ωp1=104rad/s,ωp2=106rad/s;现给其加入反馈系数为B的纯阻负反馈。
(1)求放大器开环时的增益带宽积;(2)若使闭环后产生的两个极点频率相重合,求对应的反馈系数B及闭环的直流增益。
★(3)求此时闭环的增益带宽积。
解:(1)基本放大器传递函数为故(2)加入反馈系数B为纯实数的负反馈后,闭环放大器的传递函数为两个极点频率若使ωpf1 =ωpf2,必有(104+106)2=4(1010+1012B)解出 B=0.245 ,或(3)∵是无零点的双极点系统,加入反馈使闭环极点重合,=ωH f=0.64ωpf1=32.32×104 rad/s故BWf7.8反馈放大电路方框图如题图7.8所示,V1为输入端引入的噪声,V2为基本放大电路内部引入的干扰,V3为输出端引入的干扰。
放大电路的开环电压增益为A v=A v1A v2。
写出输出电压V o的表达式,并说明V1、V2、 V3哪一个对放大电路的影响最严重。
题图7.8解:由电路 V i1=V i+V1-BV o(1)V i2=A v1V i1-V2(2)V o= A v2V i2-V3(3)又 A v=A v1A v2由(1)(2)(3)式整理后得到前级(V1)对放大电路的影响最严重。
7.9 负反馈电路如图7.9所示。
设集成运放是理想的。
(1)若输出电压V o从R2两端取出,当R2变化时(其它参数不变),V o是否稳定?(2)若输出电压V o从R3两端取出,当R3变化时(其它参数不变),V o是否稳定?(3)若输出电压V o从R1两端取出,当R1变化时(其它参数不变),V o是否稳定?题图7.9解:(1)∵是电流取样,∴ R2变化时,不能稳定V o;(2)∵是电压取样,∴ R3变化时,不会引起V o变化;(3)∵是电压取样,∴ R1变化时,不会引起V o变化。
7.10 如题图7.10电路,R E=0.1kΩ, 运算放大器开环增益A g=5×103mS,R i=20 kΩ,r ce=50k Ω,β=100。
说明该电路属于哪一种类型的反馈放大电路,并确定其闭环输入、输出电阻R if、R o f。
题图7.10解:反馈放大电路为电流取样电压求和负反馈放大电路。
求R if的等效电路如题图7.10.1所示。
题图7.10.1(1)由(1)(2)式得:求R of的等效电路如题图7.10.2所示。
题图7.10.2又由电路,由整理得:代入(1)式7.11反馈放大电路如题图7.11所示。
设各晶体管参数为β=100,V BE(ON)=0.7V,V A=∞,(1)确定各管静态集电极电流和直流输出电压;(2)确定反馈放大器类型并求小信号电压增益A v f=v o/v i。
题图7.11.1解:(1) I C1 = I C2 = 0.5mAV B3=V C2=12-I C2 R C=12-0.5×22.6 = 0.7VV o=V E3=V B3-V BE3=0V , 故 I C3 = 2mA( 2 ) 是电压取样电压求和两级负反馈放大器。
第一级是单端输出差放电路,第二级为共C电路。
由串联开路,并联短路原则画出A电路交流通路求A。
题图7.11.1 A电路R1//R2=10//50=8.33 kΩ, R1+R2=60 kΩ代入(1)式求得 A v1= 107.5由B电路求反馈系数B v题图7.11.2 B电路7.12 设已知晶体管的参数β=100,r bb,=0,r ce=∞,VBE=0.7V。
画出如题图7.12所示电路的A、B电路,并求(1)小信号电压增益A vs f=v o/v s;(2)输入电阻R in和输出电阻R out。
题图7.12解: (1)先求电路静态工作点12 =(I C+I f)R c+I f R f +V BE(1)和I C =βI B带入(1)式,并设V BE=0.7V求出I B = 0.015mA , ∴ I C = 1.5mA , V CE = 4.55 VBJT小信号模型参数为=1.75 kΩ电路为电压取样电流求和负反馈放大器。
分别画出A、B电路,如题图7.12.1所示。
A电路为: B电路为:题图7.12.1 A、B电路代入(1)式(2)求输入、输出电阻7.13 如题图7.13所示电路为省略直流偏置电路的基本原理电路。
设Q1 、Q2、Q3管的静态偏置电流分别为I C1=0.6mA,I C2=1mA,I C3=4mA,β=100,r ce=∞,r bb,=0。
试用A、B电路求:(1)电路的开环增益A、反馈系数B;(2)闭环电压增益A vsf、输入电阻R in。
题图7.13 解:(1)电路为电流取样电压求和负反馈放大电路。
A电路为:题图7.13.1 A电路将(2)(3)(4)式的值代入(1)式A g=10.46×(-124.8)(-15.3) ≈ 2×10-4 mS由B电路求反馈系数题图7.13.1 B电路(2)由A电路R i = r be1+ (1+β)[R E1//(R f+R E2)]≈13.3 kΩ7.14 在如题图7.14所示的两级负反馈放大器中,晶体管Q1、Q2参数相同:r be=1.1kΩ,β=50,V A=∞。
(1)利用A、B电路法,求中频段闭环源电压增益A vs f和输入电阻R in。
(2)若电路满足深度负反馈条件,画出反馈网络B电路,重新估算A vs f值。
题图7.14解:(1)电路为电压取样电压求和负反馈放大电路。
A电路为题图7.14.1 A电路R B2 = R3//R4 = 19.4 kΩR B1 = R1//R2=35.8 kΩ>>R s R s’=R s//R B1≈R s带入数据得:A vs=827R i‘= r be1+(1+β1)(R e//R f)=6.09 kΩB电路为题图7.14.2R if’=R i f -R s’=(1+AB)(R s’+R i’)-R s’=111.7 kΩR in=R if’//R B1=27.1 kΩ(1)电路若为深度负反馈,则7.15 运算放大器组成的反馈放大电路如题图7.15所示。
已知运放的开环差模电压增益A vo=104;差模输入电阻R id=100kΩ,输出电阻R o=1kΩ。
(1)该反馈放大电路属于何种类型的反馈放大器?(2)计算闭环增益A f、输入电阻R in和输出电阻R out;(3)若满足深负反馈条件,画出B电路重新估算A f,R in、R out。
题图7.15解:(1)属于电流取样电流求和负反馈放大器。
(2)画出A电路题图7.15.1 A电路R i = R s //(R f+r)//R id=10//1.1//100 ≈ 0.98 kΩR o’= R o+(R f //r)+R L=1+0.09+10=11.09 kΩ代入(1)式由B电路求B i题图7.15.2 B电路对电流求和,输入电阻对电流取样,输出电阻R out = R of-R L=883.4 kΩ(3)若满足深度负反馈条件7.16 图7.16所示的运算放大器的开环电压增益A o=104,忽略流入运放的电流,并设运放输出电阻为0。
求解:(1)闭环电压增益;(2)输入和输出电阻R in、R out。
题图7.16解:电路为电压取样电流求和负反馈放大电路。
解法1:用小信号模型求解题图7.16.1 小信号模型(1)而 v o=A vo v d,将已知值代入(1)式和(2)式,(1)式为:v o=(0.3×10-4)+v s(0.20)+v1(0.10)=0 ( 1 )’(2)式为: v o(0.02-10-5)=v1(0.22) ( 2 )’由( 1 )和( 2 )‘可得:整理后(2)输入电阻R in代入上式得:R in=1.099×10-2 kΩ∵运算放大器 r o=0 , 故输出电阻 R out=0 解法2 用A、B电路法求解。
画出A电路。
题图7.16.2(1)开环电压增益开环互阻增益画出B电路求B g题图7.16.3(2)对电流求和,有∵运算放大器输出电阻r o=0→R o=0→R of=0→R out=07.17 由集成运放构成的反馈放大电路如题图7.17,已知反馈满足深度负反馈条件。
画出反馈电路B,并求出当输入电流i s为200μA 时,要求负载电流i o为20mA的电路参数R1和R2。
题图7.17解:电路为电压取样电流求和负反馈放大电路,为深度负反馈。
B电路题图7.17.1 B电路若取R2=5 kΩ,则R1=99×5=495 kΩ7.18 某负反馈放大电路的开环增益频率响应函数为,其中f的单位为MHz,试求:(1)放大电路不自激时的最大反馈系数为多少?(2)若要求T(jf)有45o的相位裕量,反馈系数又为多少?解:(1)令由题设,时自激,由此求(2)令φT=-135o ,此时 f = f g此时即7.19 一个三级反馈放大电路的环路增益由下式给出:(1)确定相位为-180o时对应的频率f180;(2)在频率为f180,若,确定B的值。