模拟电路第六章课后习题答案

第六章习题与思考题◆◆习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中，试说明存在哪些反馈支路，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，试分析反馈的组态。假设各电路中电容的容抗可以忽略。◆◆习题6-3在图P6-1所示的各电路中，试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。解：(a)①Re1引入第一级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高输入电阻，直流负反馈可稳定本级的静态工作点；②Re2和Ce也引入第一级的直流负反馈，可稳定本级的静态工作点；③Re3引入第二级的交直流负反馈，交流电压串联负反馈可稳定输出电压，提高本级的输入电阻，降低输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；④RF和CF引入级间（整体）交流电压串联正反馈，故总体来说不能稳定输出电压或输出电流。(b)①Re1引入第一级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高输入电阻，直流负反馈可稳定本级的静态工作点；②Re2和Ce引入第二级的直流负反馈，可稳定本级的静态工作点；③Re3引入第三级的交直流负反馈，交流电流串联负反馈可稳定输出电流，提高本级的输入电阻，提高输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；④RF引入级间（整体）交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定输出电流，提高输出电阻，提高输入电阻，而直流负反馈可稳定各级静态工作点。(c)①Re1引入第二级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高本级输入电阻，提高输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；②Re2和Ce引入第二级的直流负反馈，可稳定本级的静态工作点；③RF引入级间（整体）交直流负反馈，其中交流电流并联负反馈可稳定输出电流，提高输出电阻，降低输入电阻，而直流负反馈可稳定各级静态工作点。(d)①Re1引入第一级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高输入电阻，直流负反馈可稳定本级的静态工作点；②RF引入级间（整体）交直流负反馈，其中交流电压并联负反馈可稳定输出电压，提高输出电阻，降低输入电阻，而直流负反馈可稳定各级静态工作点。(e)①Re1引入第二级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高本级输入电阻，提高输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；②RF引入级间（整体）交直流负反馈，其中交流电压串联负反馈可稳定输出电压，提高输出电阻，降低输入电阻，而直流负反馈可稳定各级静态工作点。(f)本电路是在射极输出器的基础上，再从VT的发射极通过电容C3引导回一个交流电压并联正反馈。射极输出器本身为电压串联负反馈，具有稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻的作用。但若不接电容C3，其输入电阻因受基极偏置电阻的影响，其值只能接近于Ri=Rb+(R1//R2)。现由C3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，即VT发射极和基极的交流电位接近相等，则电阻Rb两端的交流压降很小，故流过Rb的交流电流也很小，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”。此二题属于基本概念题，意图是判断分立元件放大电路中反馈的类型和作用。◆◆习题6-2试判断图P6-2各电路中反馈的极性和组态。◆◆习题6-3在图P6-2所示的各电路中，试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。解：(a)RF引入电压并联正反馈。(b)①RF1引入电压并联负反馈，稳定输出电压，降低输出电阻，降低输入电阻；②RF2引入电压串联正反馈。(c)RF引入电压并联负反馈，稳定输出电压，降低输出电阻，降低输入电阻。(d)RF引入电流串联负反馈，稳定输出电流，提高输出电阻，提高输入电阻。(e)RF引入电压串联负反馈，稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻。(f)RF引入电流并联负反馈，稳定输出电流，降低输入电阻，提高输出电阻。此二题属于基本概念题，意图是判断主要由集成运放组成的放大电路中反馈的类型和作用。◆◆习题6-4设图P6-1(b)~(e)的电路满足深负反馈的条件，试用近似估算法分别估算它们的电压放大倍数。解：(b)RF引入深度的电流串联负反馈，有ifUU，333cooceRUIIIoeFeceeeeFeeefURRRRRRIRRRRRU)(313313313131313)(eeeFecfoioufRRRRRRUUUUA(c)RF引入深度的电流并联负反馈，有ifII，ssiRUI21111211coFeeoFeeeFeefRURRRIRRRIRRRI211coFeessRURRRRUseFecsousfRRRRRUUA112)((d)RF引入深度的电压并联负反馈，有ifII，ssiRUIFofRUIsFsousfFossRRUUARURU(e)RF引入深度的电压串联负反馈，有uuufFA122211RRFARRRFFuuufFuu◆◆习题6-5设图P6-2(c)~(f)中的集成运放均为理想运放，各电路均满足深负反馈条件，试分别估算它们的电压放大倍数。解：(c)RF引入深度的电压并联负反馈，有ifII2RUIiiFofRUI22RRUUARURUFiousfFoi(d)RF引入深度的电压串联负反馈，有uuuufFA1FuuRRRF22211RRFAFuuuuf(e)RF引入深度的电流并联负反馈，有ifII1RUIIicoFeeoFeeeFeefRURRRIRRRIRRRI11)(RRRRRUUARURRRRUeFecIoufcoFeeI本题的意图是针对集成运放组成的放大电路理解深度负反馈条件下闭环放大倍数的估算方法。◆◆习题6-6如果要求当负反馈放大电路的开环放大倍数|.A|变化25%时，其闭环放大倍数|fA.|的变化不超过1%，又要求闭环放大倍数为100,问|.A|至少应选多大？这时反馈系数|.F|又应选多大？解：251251%25%11111＝即AFAdAAdAAFAdAAFAdAffff250010025)1(1＝ffAAFAAFAA01.00096.025002424251FAFAF本题的意图是理解负反馈对提高放大倍数稳定性的作用，而且提高的程度与反馈深度有关。◆◆习题6-7假设单管共射放大电路在无反馈时的umA.＝－100,fL=30Hz，fH=3kHz。如果反馈系数UUF.=-10%,问闭环后的ufA.、fLf和fHf各等于多少？解：09.911100%)10()100(11001uuumumufFAAAHzHzfFAfLuuumLf73.2113011kHzkHzfFAfHuuumHf33)311()1(本题的意图是理解负反馈对展宽放大电路通频带的作用，展宽的程度与反馈深度有关。◆◆习题6-8在图P6-8中：①电路中共有哪些(包括级间反馈和局部反馈)，分别说明它们的极性和组态。②如果要求RF1只引入交流反馈，RF2只引入直流反馈，应该如何改变？（请画在图上）③在第②小题情况下，上述两路反馈各对电路性能产生什么影响？④在第②小题情况下，假设满足深负反馈条件，估算电压放大倍数.ufA。解：①(a)局部反馈Re1引入第一级电流串联负反馈；Re2引入第二级的电流串联负反馈。(b)级间反馈RF1引入电压串联负反馈；RF2引入电流并联负反馈。②如图，只需接入一个电容CF1与RF1串联，再用一个大电容Ce2与Re2并联即可。③CF1与RF1引入交流电压串联负反馈，可稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻；Ce2与Re2引入直流负反馈可稳定放大电路的静态工作点。④CF1与RF1引入深度的交流电压串联负反馈，有.1uuufFA215.13011111111.111eFeFeuuufFeeuuRRRRRFARRRF在第②小题情况下，假设满足深负反馈条件，估算电压放大倍数.usfA。本题的意图是训练判断反馈的类型和作用，理解交流反馈和直流反馈引入方法的区别，并估算深度负反馈放大电路的电压放大倍数。◆◆习题6-9分别判断图P6-9各电路中反馈的极性和组态，如为正反馈，试改接成为负反馈，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。解：(a)主要由R6引入级间的电压并联负反馈（另由R5引入第二级的局部电压串联负反馈）。两级的理想集成运放应能提供足够大的开环增益，因此上述级间反馈应满足深度负反馈条件，即R6引入深度的电压并联负反馈，有ifII2RUIII6RUIof101102662RRUUARURUIoufoI(b)主要由R6引入级间的电压串联负反馈（另由R5引入第二级的局部电压并联负反馈）。两级的理想集成运放应能提供足够大的开环增益，因此上述级间反馈应满足深度负反馈条件，即R6引入深度的电压串联负反馈，有.1uuufFA1111011126262.622RRRRRFARRRFuuufuu本题的意图是训练判断由多个集成运放组成的放大电路中反馈的类型，并估算闭环电压放大倍数。◆◆习题6-10图P6-10是MF20万用表前置放大级的电路原理图：①试分析电路中共有几路级间反馈，分别说明各路反馈的极性和交、直流性质，如为交流反馈，进一步分析它们的组态；②分别说明上述反馈对放大电路产生何种影响；③试估算放大电路的电压放大倍数。解：①有两路级间反馈：(a)第一路从e3直接引回到e1，是交直流电流串联负反馈；(b)第二路从c3通过两个电阻R6和R7引回到b1，R6和R7之间通过一个大电容C9接地，可以认为C9两端的交流电压降近似为零，因此，该路仅为直流负反馈。②(a)第一路交直流电流串联负反馈的作用除了稳定静态工作点外，还可以稳定输出电流，提高输入电阻，展宽通频带，改善输出波形等；(b)第二路直流负反馈仅能稳定静态工作点。③第一路反馈中的交流电流串联负反馈应能满足深度负反馈的条件，因此有：123123RIRIUUcefi)//(633RRIUco54.31039010//6.1//)//(31263123633RRRRIRRIUUAcciouf本题的意图是结合一个实际的电子仪器中的放大电路，分析反馈的类型和作用，估算闭环电压放大倍数。◆◆习题6-11在图P6-11所示电路中：①试判断级间反馈的极性和组态；②该反馈对电路的放大倍数和输入、输出电阻有何影响(增大、减小或基本不变)？③如为负反馈，假设满足|1+..FA|1的条件，估算电压放大倍数；如为正反馈，请在原电路的基础上改为负反馈。解：①RF引入级间电压并联负反馈。②该反馈降低电压放大倍数、减小输入电阻、减小输出电阻。③假设此反馈满足|1+..FA|1的条件，即为深度的电压并联负反馈，则有ifII1RUIsIFofRUI11RRUUARURUFsousfFos本题的意图是训练判断反馈的极性、组态和作用，以及估算深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数。◆◆习题6-12试比较图P6-12(a)和(b)电路中的反馈：①分别说明两个电路中反馈的极性和组态；②分别说明上述反馈在电路中的作用；③假设两个电路中均为输入端电阻R1=1kΩ，反馈电阻RF=10kΩ，分别估算两个电路的闭环电压放大倍数ioufUUA...各等于多少。解：①(