模电答案 第七章
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(d)引入了电压串联负反馈。
7-6已知某一反馈放大电路的方框图如图题7-6所示,图中 ,反馈系数 。若输出电压 ,求输入电压 ,反馈电压 和净输入电压 的值。
题7-6图
解:
7-7有集成运算放大器组成的同相比例放大电路中,已知运放的开环电压增益 , , ,求反馈系数 和闭环电压增益 。
解:
同相比例放大电路引入了电压串联负反馈,则
7-8某负反馈放大电路的闭环增益为40dB,当基本放大器的增益变化10%时,反馈放大器的闭环增益相应变化1%,问电路原来的开环增益为多少?
解:
由 可知,
7-9已知某一放大电路的电压增益 ,当它接成负反馈放大电路时,其闭环增益 ,若 变化10%,问 变化多少?
解:
7-10已知交流负反馈有四种组态:
a.电压串联负反馈;b.电压并联负反馈;
(c)由 引入负反馈,交、直流反馈均有;
(d)由 引入负反馈,交、直流反馈均有。
7-3在图题7-2所示各电路中,若引入了交流负反馈,试判断是哪种组态的反馈。
解:
(a) 、 引入了电流并联负反馈;
(b) 引入了电流串联负反馈;
(c) 引入了电流并联负反馈;
(d) 引入了电压并联负反馈。
7-4判断图题7-4所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈,是直流反馈还是交流反馈(设各电路中,电容对交流信号均视为短路)。
(2)在产生第一个极点频率的那级电路加补偿电路,拉开各个极点的间距,补偿后,使电路总附加相移达到-180时, 。
(1)为稳定输出电压 ,正确引入负反馈;
(2)若使闭环电压增益 ,确定
题7-12图
解:
(1)为稳定输出电压,输出电阻应尽可能小,需引入电压负反馈;
输入端为电压输入,输入电阻应尽可能大,需引入串联负反馈;
因此,电路中应引入电压串联负反馈,反馈元件应接在集成运放的反相输入端和电路输出端之间。
(2)
7-13图题7-13所示电路中集成运放是理想的,其最大输出电压幅值为±14V。由图可知:电路引入了电压串联(填入反馈组态)交流负反馈,电路的输入电阻趋近于,电压放大倍数 11。设 ,则 11V;若 开路,则 变为1V;若 短路,则 变为14V;若 开路,则 变为14V;若 短路,则 变为1V。
(2)由波特图可知,当 ,产生的总附加相移为 , ,为使放大电路能稳定工作,必须使 ,故要求 。
7-19已知一负反馈放大电路环路增益的频率特性表达式为
(1)试判断放大电路是否产生自激振荡,简述理由。
(2)如果产生自激振荡,应采取什么措施消振?
解:
(1)电路一定会产生自激振荡。
由环路增益的频率特性可知, , , ,根据频率响应的知识,若 ,则附加相移约为 ,因此总附加相移约为 ,产生 附加相移的频率在 之间,而此时 ,故电路一定会产生自激振荡。
题7-15图
解:
电路中引入了电压串联负反馈。
根据虚短和虚断的概念可得:
因此
7-16试求解图题7-2所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。设电路中所有的电容对交流信号均可视为短路。
(a)图中引入了电流并联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
(b)图中引入了电流串联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
(c)图中引入了电流并联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
(5)对于放大电路,若无反馈网络,称为开环放大电路;若存在反馈网络,则称
为闭环放大电路。
7-2判断图题7-2所示各电路中是否引入了反馈,若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈,是直流反馈还是交流反馈(设各电路中,电容对交流信号均视为短路)。
题7-2图
解:
(a)由 、 引入负反馈,交、直流反馈均有;
(b)由 引入负反馈,交、直流反馈均有;
(d)图中引入了电压串联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
输入电阻和输出电阻的定性分析:深度负反馈时,串联负反馈的输入电阻 ,电压负反馈的输出电阻 。
7-18设某反馈放大电路的开环频率响应的表达式为
(1)画出它的波特图;
(2)为了使放大电路能够稳定工作(即不产生自激振荡),试求最大反馈系数的值。
解:
(1)
c.电流串联负反馈;d.电流并联负反馈;
(1)为了稳定放大电路的输出电压,增大输入电阻,应引入a;
(2)为了增大放大电路的输出电阻,减小输入电阻,应引入d;
(3)欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应引入a;
(4)欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应引入d。
7-11电路如图题7-11所示,(1)试判断该放大电路引入了哪种反馈组态;(2)现希望对电路的性能进行改善,提高该电路的输入电阻,降低输出电阻,电路连线应作何改进?(3)比较改进前后闭环增益 是否相同?
题7-4图
解:
(a)电路中引入了负反馈,交、直流均有;
(b)电路中只引入了直流负反馈;
(c)电路中引入了负反馈,交、直流均有;
(d)电路引入了负反馈,交、直流均有。
7-5在图题7-4所示各电路中,若引入了交流负反馈,试判断是哪种组态的反馈。
解:
(a)引入了电压串联负反馈;
(b)无交流负反馈;
(c)引入了电流串联负反馈;
(d)图中引入了电压并联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
7-17已知电路如题7-4图(a)和(d)所示,图中集成运放均为理想运放,在深度反馈条件下,试用虚短的概念近似计算它的闭环增益并定性分析它的输入电阻和输出电阻。
解:
(a)图中引入了电压串联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
输入电阻和输出电阻的定性分析:深度负反馈时,串联负反馈的输入电阻 ,电压负反馈的输出电阻 。
题7-13图
7-14反馈放大电路如图题7-14所示。
(1)哪些元件构成了反馈网络(交流反馈)?(2)判断电路中交流反馈的类型。
(3)求反馈系数。(4)计算闭环电压放大倍数 。
题7-14图
解:
(1)由 构成反馈网络;
(2)引入了电流串联负反馈;
(3)
(4)
7-15判断图题7-15中的反馈类型和极性;若 ,求 假设集成运放是理想的。
第7章习题解答
7-1填空题
(1)将输出信号的一部分或全部通过某种电路馈送回输入端的过程称为反馈。
(2)反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成。
(3)与未加反馈时相比,如反馈的结果使净输入信号变小,则为负反馈,如反馈的结果使净输入信号变大,则为正反馈。
(4)负反馈放大电路中,若反馈信号取样于输出电压,则引入的是电压负反馈,若反馈信号取样于输出电流,则引入的是电流负反馈;若反馈信号与输入信号以电压方式进行比较,则引入的是串联负反馈,若反馈信号与输入信号以电流方式进行比较,则引入的是并联负反馈。
题7-11图
解:ห้องสมุดไป่ตู้
(1) 引入了电压并联负反馈;
(2)若要使电路提高输入电阻,降低输出电阻,需引入电压串联负反馈。连线可以做如下改动:
将 的基极与 的集电极相连,同时将 的一端从 基极移到 的基极;或将 的基极通过 接 , 的基极通过 接地。
(3)改接前
改接后
7-12在图题7-12所示放大电路中, 和 均为反馈元件。
7-6已知某一反馈放大电路的方框图如图题7-6所示,图中 ,反馈系数 。若输出电压 ,求输入电压 ,反馈电压 和净输入电压 的值。
题7-6图
解:
7-7有集成运算放大器组成的同相比例放大电路中,已知运放的开环电压增益 , , ,求反馈系数 和闭环电压增益 。
解:
同相比例放大电路引入了电压串联负反馈,则
7-8某负反馈放大电路的闭环增益为40dB,当基本放大器的增益变化10%时,反馈放大器的闭环增益相应变化1%,问电路原来的开环增益为多少?
解:
由 可知,
7-9已知某一放大电路的电压增益 ,当它接成负反馈放大电路时,其闭环增益 ,若 变化10%,问 变化多少?
解:
7-10已知交流负反馈有四种组态:
a.电压串联负反馈;b.电压并联负反馈;
(c)由 引入负反馈,交、直流反馈均有;
(d)由 引入负反馈,交、直流反馈均有。
7-3在图题7-2所示各电路中,若引入了交流负反馈,试判断是哪种组态的反馈。
解:
(a) 、 引入了电流并联负反馈;
(b) 引入了电流串联负反馈;
(c) 引入了电流并联负反馈;
(d) 引入了电压并联负反馈。
7-4判断图题7-4所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈,是直流反馈还是交流反馈(设各电路中,电容对交流信号均视为短路)。
(2)在产生第一个极点频率的那级电路加补偿电路,拉开各个极点的间距,补偿后,使电路总附加相移达到-180时, 。
(1)为稳定输出电压 ,正确引入负反馈;
(2)若使闭环电压增益 ,确定
题7-12图
解:
(1)为稳定输出电压,输出电阻应尽可能小,需引入电压负反馈;
输入端为电压输入,输入电阻应尽可能大,需引入串联负反馈;
因此,电路中应引入电压串联负反馈,反馈元件应接在集成运放的反相输入端和电路输出端之间。
(2)
7-13图题7-13所示电路中集成运放是理想的,其最大输出电压幅值为±14V。由图可知:电路引入了电压串联(填入反馈组态)交流负反馈,电路的输入电阻趋近于,电压放大倍数 11。设 ,则 11V;若 开路,则 变为1V;若 短路,则 变为14V;若 开路,则 变为14V;若 短路,则 变为1V。
(2)由波特图可知,当 ,产生的总附加相移为 , ,为使放大电路能稳定工作,必须使 ,故要求 。
7-19已知一负反馈放大电路环路增益的频率特性表达式为
(1)试判断放大电路是否产生自激振荡,简述理由。
(2)如果产生自激振荡,应采取什么措施消振?
解:
(1)电路一定会产生自激振荡。
由环路增益的频率特性可知, , , ,根据频率响应的知识,若 ,则附加相移约为 ,因此总附加相移约为 ,产生 附加相移的频率在 之间,而此时 ,故电路一定会产生自激振荡。
题7-15图
解:
电路中引入了电压串联负反馈。
根据虚短和虚断的概念可得:
因此
7-16试求解图题7-2所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。设电路中所有的电容对交流信号均可视为短路。
(a)图中引入了电流并联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
(b)图中引入了电流串联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
(c)图中引入了电流并联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
(5)对于放大电路,若无反馈网络,称为开环放大电路;若存在反馈网络,则称
为闭环放大电路。
7-2判断图题7-2所示各电路中是否引入了反馈,若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈,是直流反馈还是交流反馈(设各电路中,电容对交流信号均视为短路)。
题7-2图
解:
(a)由 、 引入负反馈,交、直流反馈均有;
(b)由 引入负反馈,交、直流反馈均有;
(d)图中引入了电压串联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
输入电阻和输出电阻的定性分析:深度负反馈时,串联负反馈的输入电阻 ,电压负反馈的输出电阻 。
7-18设某反馈放大电路的开环频率响应的表达式为
(1)画出它的波特图;
(2)为了使放大电路能够稳定工作(即不产生自激振荡),试求最大反馈系数的值。
解:
(1)
c.电流串联负反馈;d.电流并联负反馈;
(1)为了稳定放大电路的输出电压,增大输入电阻,应引入a;
(2)为了增大放大电路的输出电阻,减小输入电阻,应引入d;
(3)欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应引入a;
(4)欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应引入d。
7-11电路如图题7-11所示,(1)试判断该放大电路引入了哪种反馈组态;(2)现希望对电路的性能进行改善,提高该电路的输入电阻,降低输出电阻,电路连线应作何改进?(3)比较改进前后闭环增益 是否相同?
题7-4图
解:
(a)电路中引入了负反馈,交、直流均有;
(b)电路中只引入了直流负反馈;
(c)电路中引入了负反馈,交、直流均有;
(d)电路引入了负反馈,交、直流均有。
7-5在图题7-4所示各电路中,若引入了交流负反馈,试判断是哪种组态的反馈。
解:
(a)引入了电压串联负反馈;
(b)无交流负反馈;
(c)引入了电流串联负反馈;
(d)图中引入了电压并联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
7-17已知电路如题7-4图(a)和(d)所示,图中集成运放均为理想运放,在深度反馈条件下,试用虚短的概念近似计算它的闭环增益并定性分析它的输入电阻和输出电阻。
解:
(a)图中引入了电压串联负反馈,在深度反馈条件下, ,故
输入电阻和输出电阻的定性分析:深度负反馈时,串联负反馈的输入电阻 ,电压负反馈的输出电阻 。
题7-13图
7-14反馈放大电路如图题7-14所示。
(1)哪些元件构成了反馈网络(交流反馈)?(2)判断电路中交流反馈的类型。
(3)求反馈系数。(4)计算闭环电压放大倍数 。
题7-14图
解:
(1)由 构成反馈网络;
(2)引入了电流串联负反馈;
(3)
(4)
7-15判断图题7-15中的反馈类型和极性;若 ,求 假设集成运放是理想的。
第7章习题解答
7-1填空题
(1)将输出信号的一部分或全部通过某种电路馈送回输入端的过程称为反馈。
(2)反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成。
(3)与未加反馈时相比,如反馈的结果使净输入信号变小,则为负反馈,如反馈的结果使净输入信号变大,则为正反馈。
(4)负反馈放大电路中,若反馈信号取样于输出电压,则引入的是电压负反馈,若反馈信号取样于输出电流,则引入的是电流负反馈;若反馈信号与输入信号以电压方式进行比较,则引入的是串联负反馈,若反馈信号与输入信号以电流方式进行比较,则引入的是并联负反馈。
题7-11图
解:ห้องสมุดไป่ตู้
(1) 引入了电压并联负反馈;
(2)若要使电路提高输入电阻,降低输出电阻,需引入电压串联负反馈。连线可以做如下改动:
将 的基极与 的集电极相连,同时将 的一端从 基极移到 的基极;或将 的基极通过 接 , 的基极通过 接地。
(3)改接前
改接后
7-12在图题7-12所示放大电路中, 和 均为反馈元件。