习题06章-放大电路中的反馈

第六章放大电路中的反馈模拟电路习题解答习题6-1，6-3，6-4在图P6-1所示的各放大电路中，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。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。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。答：(a)通过及RF和CF引回的级间反馈是交流正反馈。局部反馈：Re1为交直流电流串联负反馈，Re2为直流负反馈，Re2为交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。局部反馈：Re1及Re3均为交直流电流串联负反馈，分别为第一级及第三级的局部反馈，Re2、Ce为第二级的直流负反馈。若满足深度负反馈条件，则331313eeeFReeFeIRRURRRR31133113eeeeifReeFeFeRRRUUUIRRRRR3333occecUIRIR31313ceFeoufieeRRRRUAURRfI(c)RF引回的级间反馈是交直流电流并联负反馈。局部反馈：Re1为第二级的交直流电流串联负反馈，Re2、Ce为第二级的直流负反馈。若满足深度负反馈条件，12beUU211ceFousfsseRRRUAURR121seifeseFURIIIRRRifII121sesisfseeFRRUIRIRIRR2222ceccoRIRIU(d)通过RF引回的级间反馈是交流电压并联负反馈。局部反馈：Re1为第一级的交直流电流串联负反馈。若满足深度负反馈条件，oFusfssURAURsoifsFUUIIRRifII(e)RF引回的级间反馈是交直流电压串联负反馈。局部反馈：Re3为第二级的交直流电流串联负反馈。若满足深度负反馈条件，21oFufiURAUR22foFRUURRifUURe+VCCC1VTiUoUC2C3R1R2Rb(f)(f)射极输出器本身为电压串联负反馈。在此基础上，再从VT的发射极通过电容C3引回一个交流电压并联正反馈。若不接C3，则输入电阻因受基极偏置电阻的影响，其值只能接近于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的发射极和基极的交流电位近似相等，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”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：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（c，d）；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）。习题6-2,6-3,6-5判断图P6-2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，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。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。答：(a)RF正反馈。uo_+ARFR2R1uI(a)uo_+ARF1R1R2uI(b)RF2(b)RF1电压并联负反馈，RF2正反馈。uo_+ARFR2RcuI(c)VCCR1(c)电压并联负反馈。若满足深度负反馈条件，2oFufiURAUR0uu2ioifFUUIIRRifIIuo_+AR2RcuI(d)VCCR1RFRe(d)电流串联负反馈。若满足深度负反馈条件，11cFeoufieRRRRUAURRIuuu11feeRRFeRIIIRRR1111eefRFeRRIUIRRRRfiUUoccUIRuo_+ARFR2RcuI(e)VCCR1(e)电压串联负反馈。若满足深度负反馈条件，21oFufiURAUR0i22foiFRUUURRuo_+AR2RcuI(f)VCCR1RFRe(f)电流并联负反馈。若满足深度负反馈条件，1()ocFeufieURRRAURR0uu1iiUIRifIIefeFeRIIRR11eiieFeRRUIRIRRoccecUIRIR上述电路中：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（c，f）；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（d，f）。习题6-6如果当要求负反馈放大电路的开环放大倍数变化25%时，其闭环放大倍数的变化不超过1%，又要求闭环放大倍数为100，问至少应选多大？这时反馈系数又应选多大？AfAAF解：11125ffdAAAFdAA125AF12500FAAFA24240.012500FA习题6-7假设单管共射放大电路在无反馈时的，fL=30Hz，fH=3kHz，如果反馈系数，问闭环后的、和各等于多少？100umAufA10%uuF解：11(100)(0.1)11mAF1009.09111umufmAAAF302.73111LLfmffHzAFLffHff111333HfmHfAFfkHz习题6-8在图P6-8中：①电路中共有哪些反馈（包括级间反馈和局部反馈），分别说明它们的特性和组态；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？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?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。Re2Re1Rc1Rc2+VCCRLRF130kΩRF247kΩC1C2Rs1kΩsUoURe2Re1Rc1Rc2+VCCRLRF130kΩRF247kΩC1C2Rs1kΩsUoU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CC③RF1：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。④111efoiFeRUUURR11121oFufieURAUR习题6-9分别判断图P6-9各电路中反馈的特性和组态，如为正反馈，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。－A1＋R1910Ω(a)R21kΩ－A2＋R31kΩR4910ΩR510kΩR610kΩuOuI解：(a)R6为级间电压并联负反馈6210ufRAR0uu1iiUIRifII6ofUIR－A1＋R1910Ω(b)R21kΩ－A2＋R31kΩR4910ΩR510kΩR610kΩuOuI解：（b）R6为级间电压串联负反馈62111oufiURAUR0i226foiRUUURR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。RC1RC2RFRE1RE2CF+VCCuiuoRB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，假设满足深度负反馈条件，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。习题5-8为了实现差分放大电路的调零，通常采用在集电极回路加电位器（图P5-6）或在发射极回路加电位器（图P5-7）的方法，试比较二者的优缺点。解：集电极回路加电位器调零比较简单，但静态调到零后，动态仍有可能不平衡；电位器的阻值较大，通常为几千欧至几十千欧。发射极回路加电位器调零由于引入负反馈，因此对静态和动态均有调零作用；所用电位器的阻值较小，一般为几十欧至几百欧；但引入负反馈后使放大倍数下降。习题5-9在图P-9所示的放大电路中,VCC=VEE=9V,Rc1=Rc2=47kΩ，Re=13kΩ,Rb1=3.6kΩ,Rb2=16kΩ,R1=R2=R=10kΩ,RL=20kΩ，三极管的β=30，UBEQ=0.7V。①试估算静态工作点；②估算差模电压放大倍数。解：①对于恒流源式差分放大电路，估算静态工作点的过程通常都从确定恒流管的电流开始。例如，对于本电路，估算Q点时可首先确定电阻Rb1两端的电压URb1，然后按以下步骤估算其他静态电流或电压：1bRU33()CQEQII11,CQBQII11,CQBQUU22,CQBQII22,CQBQUU11123.6183.33.616bbRCCEEbbRUVVVRR13333.30.70.213bRBEQCQEQeUUIImAR1230.50.1CQCQCQIIImA12190.1474.3CQCQCCCQcUUVIRV11210.13.330CQBQBQIIImAA121103.31033BQBQBQUUIRmVmV262630081008.10.0033bebbBQrrkI308.2513.7108.1LdbeRARr10470.5//8.251047LLcRRRk②习题5-10解：①恒流源式差分放大电路，VT3、VT4组成比例电流源，其基准电流为：44415150.61.06270.75cCCEEBEQREFRceVVUIImARR4434330.751.060.1067.5eeCQCREFeeRRIIImARR1231532CQCQCQIIIA1211150.0532013.94CQCQCCCQcUUVIRV121126(1)40.04bebebbEQrrrkI1180204040.4cdbeRAr②1280idbeRrk1240ocRRk③若要求UCQ=12V，则1115120.1520CCCQCQcVUImAR3120.3CQCQIImA3347.50.330.75eREFCQeRIImAR449.05CCEEBEQceREFVVURRkI习题5-11解：①长尾式差分放大电路160.70.01102(1)102(150)5.1EEBEQBQeVUImAARR500.010.5CQBQIImA1210020.2OCCOMuuuiRAkV②要使电流表指针满偏，则输出电压为2626(1)3001502.90.5bebbEQrrkI11//0.5505.1//13.24102.9cMdbeRRARr0.2623.24OIuuVumVA③不接电流表（空载）时，101505.119.8102.9cdbeRARr④当|uI|增大到2V时，设uI=-2V，则VT1管截止，VT2管将导电，此时流过电流表的电流为iM≈0.418mA⑤当Re=100kΩV时，160.70.522(1)102(150)100EEBEQBQeVUIARR500.5226CQBQIIA无法达到电流表指针满偏时100μA的要求。习题5-12答：本题可有多种解决方法，其中之一电路见下图VT3R1RE-VEE+VCCRCVT1RCVT2uIRRR25.1kΩ5.1kΩ4.7kΩRM习题5-13解：①恒流源式差分放大电路3340.70.311ZBEQCQEQeUUIImAR12310.152CQCQCQIIImA