习题06章 放大电路中的反馈

R2
RF + A _ R1 (a)
R1
_ +
RF1 A
uI
uo
uI
uo
R2 RF2 (b)
正反馈。 答：(a) RF 正反馈。 (b) RF1电压并联负反馈，RF2 正反馈。 电压并联负反馈， 正反馈。
(c) 电压并联负反馈。 电压并联负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件， Rc R2 + A _ R1 RF
& Rc 3 ( Re1 + RF + Re3 ) Uo ∴ Auf = =− & Ui Re1 Re3
(c) RF引回的级间反馈是交直流电 流并联负反馈。 流并联负反馈。 局部反馈： 局部反馈：Re1为第二级的交直流 电流串联负反馈，Re2、Ce为第二 电流串联负反馈， 级的直流负反馈。 级的直流负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件，
模拟电路习题解答
第六章 放大电路中的反馈
习题6-1， ， 在图P6-1所示的各放大电路中，试说明 所示的各放大电路中， 习题 ，6-3，6-4 在图 所示的各放大电路中
存在哪些反馈支路，并判断哪些是负反馈，哪些是正反馈； 存在哪些反馈支路，并判断哪些是负反馈，哪些是正反馈；哪 些是直流反馈，哪些是交流反馈。如为交流反馈， 些是直流反馈，哪些是交流反馈。如为交流反馈，试分析反馈 的组态。假设各电路中电容的容抗可以忽略。 的组态。假设各电路中电容的容抗可以忽略。 同时说明哪些反馈能够稳定输出电压， 同时说明哪些反馈能够稳定输出电压，哪些能够稳定输出 电流，哪些能够提高输入电阻，哪些能够降低输出电阻。 电流，哪些能够提高输入电阻，哪些能够降低输出电阻。 如果负反馈电路满足深度负反馈条件，试分别估算它们的 如果负反馈电路满足深度负反馈条件， 电压放大倍数。 电压放大倍数。 通过及R 答：(a)通过及 F和CF引回的级间 通过及 反馈是交流正反馈。 反馈是交流正反馈。 局部反馈： 局部反馈：Re1为交直流电流串联负 反馈， 为直流负反馈， 反馈，Re2为直流负反馈，Re2为交 直流电压串联负反馈。 直流电压串联负反馈。
(b) RF引回的级间反馈是交直流 电流串联负反馈。 电流串联负反馈。 局部反馈： 局部反馈： Re1及Re3均为交直流 电流串联负反馈， 电流串联负反馈，分别为第一级 及第三级的局部反馈， 及第三级的局部反馈，Re2、Ce 为第二级的直流负反馈。 为第二级的直流负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件，则
+VCC
& 若不接C 若不接 3 ，则输入电阻因 U i
−
+
& Uo
−
现由C 引回一个电压并联正反馈， 现由 3引回一个电压并联正反馈，由于射极输出器的电压 放大倍数接近于1， 的发射极和基极的交流电位近似相等， 放大倍数接近于 ，即VT的发射极和基极的交流电位近似相等， 的发射极和基极的交流电位近似相等 则电阻R 两端的交流压降很小，故流过R 的交流电流也很小， 则电阻 b两端的交流压降很小，故流过 b的交流电流也很小， 因而大大提高了电路的输入电阻。 因而大大提高了电路的输入电阻。这种将输出电压通过电容引 回到输入回路以提高输入电阻的措施为“自举” 回到输入回路以提高输入电阻的措施为“自举”
(d) 通过RF引回的级间反馈是交 通过
流电压并联负反馈。 流电压并联负反馈。 局部反馈： 局部反馈：Re1为第一级的交直流 电流串联负反馈。 电流串联负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件，
& Us & Ii ≈ Rs
& & Ii ≈ I f
& Uo & If ≈ − RF
∴ Ausf & Uo RF = ≈− & Us Rs
u− = u+ = u I
& Re I e & & I R1 = I R f = R1 + RF + Re
& R1 Re I e & & U f = I R1 R1 = R1 + RF + Re
(d)
& & U f ≈ Ui
& & U o = − I c Rc
& Rc ( R1 + RF + Re ) Uo & = ∴ Auf =− & Ui R1 Re
(e) RF引回的级间反馈是 交直流电压串联负反馈。 交直流电压串联负反馈。 局部反馈：Re3为第二级的 局部反馈： 交直流电流串联负反馈。 交直流电流串联负反馈。
若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件，
& Uf ≈
R2 & Uo R2 + RF
& Uo RF ∴ Auf = ≈ 1+ & Ui R2
& I e 3 ⋅ ( Re1 + RF ) & U Re 3 = ⋅ Re3 Re1 + RF + Re3 Re1 Re 3 & ≈ U = Re1 ⋅ U = I ⋅ & & & Ui f Re 3 e3 Re1 + RF Re1 + RF + Re3
& & & U o = − I c 3 Rc 3 ≈ − I e3 Rc 3
∴ 1 + AF = 25
A = (1 + AF ) AF = 2500
24 24 F= = ≈ 0.01 A 2500
& 习题6-7 假设单管共射放大电路在无反馈时的 Aum = −100 ， 习题 & fL=30Hz， fH=3kHz，如果反馈系数 Fuu = −10% ，问闭环后 ， ， & 各等于多少？ 的 Auf 、f L f 和 f H f 各等于多少？
上述电路中，直流负反馈能稳定静态工作点（ ， ， ）。 上述电路中，直流负反馈能稳定静态工作点（b，c，e）。 交流负反馈中： 交流负反馈中： 串联负反馈能增大输入电阻（ ， ）， 串联负反馈能增大输入电阻（b，e）， 并联负反馈能减小输入电阻（ ， ）； 并联负反馈能减小输入电阻（c，d）； 电压负反馈能减小输出电阻（ ， ）， 电压负反馈能减小输出电阻（d，e）， 电流负反馈能增大输出电阻（b，c）。 电流负反馈能增大输出电阻（ ， ）。
习题6-2, 判断图ห้องสมุดไป่ตู้6-2各电路中反馈的极性和组态。 各电路中反馈的极性和组态。 习题 , 6-3, 6-5 判断图 , 各电路中反馈的极性和组态
同时说明哪些反馈能够稳定输出电压， 同时说明哪些反馈能够稳定输出电压，哪些能够稳定输出 电流，哪些能够提高输入电阻，哪些能够降低输出电阻。 电流，哪些能够提高输入电阻，哪些能够降低输出电阻。 如果负反馈电路满足深度负反馈条件， 如果负反馈电路满足深度负反馈条件，试分别估算它们的 电压放大倍数。 电压放大倍数。
& & & U o = − I c Rc ≈ − I e Rc
上述电路中： 上述电路中： 串联负反馈能增大输入电阻（ ， ）， 串联负反馈能增大输入电阻（d，e）， 并联负反馈能减小输入电阻（ ， ）； 并联负反馈能减小输入电阻（c，f）； 电压负反馈能减小输出电阻（ ， ）， 电压负反馈能减小输出电阻（c，e）， 电流负反馈能增大输出电阻（ ， ）。 电流负反馈能增大输出电阻（d，f）。
解： 1 + Am F = 1 + ( −100) × ( −0.1) = 11
Aum 100 Auf = =− ≈ −9.09 1 + Am F 11
f Lf fL 30 = = ≈ 2.73Hz 1 + Am F 11
f Hf = (1 + Am F ) f H = 11× 3 = 33kHz
习题6-8 在图 在图P6-8中：①电路中共有哪些反馈（包括级间反馈和 电路中共有哪些反馈（ 习题 中 局部反馈），分别说明它们的特性和组态； ），分别说明它们的特性和组态 局部反馈），分别说明它们的特性和组态； 如果要求R 只引入交流反馈， 只引入直流反馈， ②如果要求 F1只引入交流反馈， RF2只引入直流反馈，应该如何 改变？ 改变？ 在第②小题情况下,上述两种反馈各对电路性能产生什么影响? ③在第②小题情况下,上述两种反馈各对电路性能产生什么影响 在第②小题情况下，假设满足深度负反馈条件， ④在第②小题情况下，假设满足深度负反馈条件，估算闭环电压 放大倍数。 放大倍数。 Rc1 C1 Rs 1k RF2 47k Re1 RF130k RL Re2 Rc2 C 2 +VCC
VCC R2 + A _ uI R1 RF Re Rc uo
u+ = u− = 0 & Ui & Ii = R1 & = − Re I & If e RF + Re
(f)
& & Ii ≈ I f
& = I R ≈ − Re R1 I & U i &i 1 e RF + Re
& U o Rc ( RF + Re ) & ∴ Auf = = & Ui R1 Re
& 习题6-6 如果当要求负反馈放大电路的开环放大倍数 A 变化 习题 & 的变化不超过1%， 25%时，其闭环放大倍数 Af 的变化不超过 ，又要求闭环放 时 & 至少应选多大？ & 大倍数为100，问 A 至少应选多大？这时反馈系数 F 又应选多 大倍数为 ， 大？
dAf Af 1 1 解： Q = = dA A 1 + AF 25
& ≈ Re1 U ≈ U & & ④ Uf o i RF 1 + Re1
& Uo RF 1 & = Auf = 1+ = 21 & Ui Re1
习题6-9 分别判断图 分别判断图P6-9各电路中反馈的特性和组态，如为正反 各电路中反馈的特性和组态， 习题 各电路中反馈的特性和组态 试改接成负反馈，并估算各电路的电压放大倍数。 馈，试改接成负反馈，并估算各电路的电压放大倍数。设其中的 集成运放均为理想运放。 集成运放均为理想运放。 R5 10k R3 R1 1k － 910 A2 ＋ uO A1 ＋ － R4 910 uI R2 1k R6 10k (a) 解：(a) R6为级间电压并联负反馈
& If
& & U b1 << U e 2 & Us & ≈ & ≈ Re1 I & Ii If e2 Rs Re1 + RF & = I R ≈ I R = Rs Re1 I & & ≈I & ∴ U s &i s & f s Ii e2 f Re1 + RF & U o Rc 2 ( Re1 + RF ) & & & U o = I c 2 Rc 2 ≈ I e 2 Rc 2 ∴ Ausf = & = Us Rs Re1
VCC
u+ = u− = 0
uo
& Ii
& Ii
& Ui = R2 & ≈I
f
& Uo & If = − RF
uI
(c)
& Uo RF & = ∴ Auf =− & Ui R2
(d) 电流串联负反馈。 电流串联负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件，
VCC R2 uI R1 RF Re + A _ Rc uo
(e) 电压串联负反馈。 电压串联负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件， Rc R2 + A _ uI R1 RF
VCC
i+ = 0
& Uf = R2 & & Uo ≈ Ui R2 + RF
uo
(e)
& Uo RF & = ∴ Auf = 1+ & Ui R2
( f ) 电流并联负反馈。 电流并联负反馈。 若满足深度负反馈条件， 若满足深度负反馈条件，
& & Q Ui ≈ U f
( f ) 射极输出器本身为电压串
联负反馈。 联负反馈。 在此基础上，再从 的发 在此基础上，再从VT的发 射极通过电容C 射极通过电容 3引回一个交流 电压并联正反馈。 电压并联正反馈。 受基极偏置电阻的影响， 受基极偏置电阻的影响，其值 只能接近于R 只能接近于 b+(R1//R2)。 。 C1 + Rb R1 (f) R2 VT C3 Re C2
& Uo
& Us
Rc1 C1 Rs 1k RF2 47k RF130k C Re1
Rc2 C 2
+VCC
C Re2
RL
& Uo
& Us
分别为第一级和第二级的交直流电流串联负反馈 电流串联负反馈； 解：①Re1和Re2分别为第一级和第二级的交直流电流串联负反馈； RF1为交直流电压串联负反馈，RF2为交流电流并联负反馈 为交直流电压串联负反馈 负反馈， 为交流电流并联负反馈 电压串联负反馈 增大输入电阻，减小输出电阻； 负反馈， ③RF1：电压串联负反馈，增大输入电阻，减小输出电阻； RF2：直流负反馈，稳定静态工作点。 直流负反馈 稳定静态工作点。 负反馈，