模电第七章

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=999

7.2 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BW

f

7.8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 = 0.5mA

V B3=V C2=12-I C2 R C=12-0.5×22.6 = 0.7V

V 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。