第章 負(fù)反饋放大電路習(xí)題解答

1、 第章-負(fù)反饋放大電路習(xí)題解答 作者： 日期： 2 負(fù)反饋放大電路習(xí)題解答第5章 1. 什么是反饋？為什么要引入反饋？ 【解題過程】在電子電路中，把放大電路的輸出量（電壓或電流）的一部分或者全部通過一定的網(wǎng)絡(luò)返送回輸入回路，以影響放大電路性能的措施，稱為反饋。負(fù)反饋可以大大提高增益乃至整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、負(fù)反饋可以擴(kuò)展通頻帶、負(fù)反饋可以改變輸入輸出阻抗，使系統(tǒng)更有利 于推動后面的負(fù)載，所以要引入反饋。 什么是正反饋和負(fù)反饋？如何判斷電路中引入的是正反饋還是負(fù)反饋？2. 【解題過程】當(dāng)電路中引入反饋后，反饋信號能削弱輸入信號的作用，稱為負(fù)反饋。相反，反饋信號加 強(qiáng)了輸入信號的作用，稱為正反饋。為了

2、判斷引入的是正反饋還是負(fù)反饋，通常采用的方 。具體做法如下：法是“瞬時極性法” 假定放大電路工作在中頻信號頻率范圍，則電路中電抗元件的影響可以忽略；(1)”表示瞬假定電路輸入信號在某個時刻的對地極性，在電路中用符號“”和“-(2)時極性的正和負(fù)，并以此為依據(jù)，逐級推出電路中各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和電位極性，從而 得出輸出信號的極性； (3)根據(jù)輸出信號的極性判斷出反饋信號的極性；根據(jù)反饋信號和輸入信號的極性及連接方式，判斷凈輸入信號，若反饋信號使基(4)本放大電路的凈輸入信號增強(qiáng)，則為正反饋；若反饋信號使基本放大電路的凈輸入信號削 弱，則為負(fù)反饋。 負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式是什么？3. 【解題過

3、程】A?A 負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式為F1?AF3 4. 負(fù)反饋放大電路有哪四種組態(tài)？如何判斷？ 【解題過程】 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)為電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電流并聯(lián)負(fù)反饋，電流串聯(lián)負(fù)反饋，具體判斷方法在正文6.5中有詳細(xì)描述。 5. 負(fù)反饋對電路性能產(chǎn)生什么影響？ 【解題過程】 負(fù)反饋對電路性能產(chǎn)生如下影響：提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性、擴(kuò)展閉環(huán)增益的通頻帶、減小非線性失真、抑制放大電路內(nèi)部的噪聲。 6. 電路如題圖6.6 (a)、(b)所示。 （1）判斷圖示電路的反饋極性及類型； （2）求出反饋電路的反饋系數(shù)。 (a) (b) 題圖 6.6 【解題過程】 （1）判斷電路反饋極性及類型

4、。 構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，電阻兩端的電壓是反饋電壓中，電阻網(wǎng)絡(luò)(a) 在圖 管的）；當(dāng)令=0串聯(lián)疊加后作用到放大電路的輸入端（與，輸入電壓 4 時，0，即正比與；當(dāng)輸入信號對地極性為正時，從輸出端反饋回來的信號 對地極性也為正，故本電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。也時）相同，反饋信號與輸入信號在圖（b）電路中，反饋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與圖（a ，（串聯(lián)疊加，但反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入量不是電路的輸出電壓而是電路輸出電流集電極電流） 反饋極性與圖（a）相同，故本電路是電流串聯(lián)負(fù)反饋電路。 所示。c）、(d)）為了分析問題方便，畫出圖（2(a) 、(b)的反饋網(wǎng)絡(luò)分別如圖（ (d) 圖 (c) 圖 電路是電壓負(fù)反饋，能穩(wěn)定輸出電壓

5、，即輸出電壓信號近似恒壓源，內(nèi)阻由于圖(a) 在等于輸出電壓）可知，反饋電壓很小，計(jì)算反饋系數(shù)時，不起作用。由圖（c 電阻上的分壓。即 電路的反饋系數(shù)圖(a) 故 上的壓降。在電阻）可知反饋電壓 由圖（d的分流等于輸出電流 電路的反饋系數(shù)(b) 故圖5 所示，圖中耦合電容器和射極旁路電容器的容量足夠大，在中頻范電路如題圖 6.77. （說明各電路中的反饋是正、它們的容抗近似為零。試判斷電路中反饋的極性和類型圍內(nèi)， 負(fù)、直流、交流、電壓、電流、串聯(lián)、并聯(lián)反饋）。 6.7 題圖 【解題過程】圖示放大電路輸出與輸入之間沒有反饋，第一級也沒有反饋，第二級放大電路有兩 支路有旁路和條反饋支路。一條反饋支

6、路是，另一條反饋支路是串聯(lián)支路。 ，所以它是本級直流反饋，可以穩(wěn)定第二級電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。電容串聯(lián)支和 的“隔直”集電極）和輸入之間（路接在第二級放大電路的輸出（基極），由于 作用，該反饋是交流反饋。 串聯(lián)支路交流反饋極性的判斷： 和 當(dāng)給第二級放大電路加上對地極性為正的信號時，輸出電壓極性為負(fù)，由于電容 對交流信號可認(rèn)為短路，所以反饋信號極性也為負(fù)，因而反饋信號削弱輸入信號的作用， 該反饋為負(fù)反饋。判斷過程如圖所示。6 負(fù)反饋組態(tài)的判斷： 若令輸出電壓信號等于零，從輸出端返送到輸入電路的信號等于零，即反饋信號 反饋信號與輸入信號以電流的形式在那么該反饋是電壓反饋；與輸出電壓信號成正比，基極疊

7、加，所以它是并聯(lián)反饋。 和串聯(lián)支路構(gòu)成交流電壓并聯(lián)負(fù)反饋。 總結(jié)上述判別可知，圖示電路中 所示各電路中是否引入了反饋；若引入了反饋，則判斷是正反饋還是負(fù)8. 判斷題圖6.8反饋；若引入了交流負(fù)反饋，則判斷是哪種組態(tài)的負(fù)反饋，并指出反饋系數(shù)是哪兩個量的 比值，設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。 題圖6.8 【解題過程】 圖（a）所示電路的反饋判斷過程如圖（e）所示。由判斷可知，電路中引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù) 7 ）所示。由判斷可知，電路中引入了電壓fb圖（）所示電路的反饋判斷過程如圖（ 并聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù) ）圖（e ）圖（f）所示電路中輸出電壓就是反饋電壓，反饋電壓削弱了出入電壓的作

8、用，使晶c 圖（u 體管的輸入盡電壓減小，引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)be ）所示，由判斷可知該電路引入了正反饋。gd 圖（）所示電路的反饋判斷過程如圖（8 ）圖（g 所示，試說明該電路引入共模負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。電路如題圖6.99. 6.9 題圖 【解題過程】 的基極接在晶體管該電路為兩級雙端輸入、雙端輸出的差動放大電路。由圖可知， 管射極差模信號為零，所以不存在管射極分壓電阻、 、之間。由于 差模信號反饋。但存在共模信號反饋，也就是說，如果輸出共模電流有變化，則通過、 變化，最分壓，控制、管基極電流，使第一級恒流源電流變化，從而使 同時增大，則、終可使電路中的共模電流穩(wěn)定。例如，

9、由于某種原因使 減少，從而使下降，下降，管的射極電壓同時下降，、減小、達(dá)到穩(wěn)定目的，由于該電路引入了級間共模負(fù)反饋，所以穩(wěn)定了電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、提高9 了電路的共模抑制比。 10. 某負(fù)反饋放大電路的組成框圖如題圖6.10所示，試求電路的總閉環(huán)增益 。 題圖6.10 【解題過程】 該負(fù)反饋放大電路有兩個反饋環(huán)，F(xiàn)1構(gòu)成外環(huán)，F(xiàn)2構(gòu)成內(nèi)環(huán)。外環(huán)的開環(huán)增益等于 和內(nèi)環(huán)的閉環(huán)增益的乘積。 放大電路 內(nèi)環(huán)的閉環(huán)增益為 外環(huán)的開環(huán)增益為，因而該電路的閉環(huán)增益為 ，反饋系數(shù)。試問：某一負(fù)反饋放大電路的開環(huán)電壓放大倍數(shù)11. ）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)1為多少？ （ 的變化，則 的相對變化為多少？20%2 （）如果

10、發(fā)生 【解題過程】 1（）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)10 20%，那么，）當(dāng)變化（2 的相對變化為則 ，那么當(dāng)變化 -20% 的相對變化為則 并求出它們的反饋系數(shù)。用集成運(yùn)放和若干電阻分別完成以下功能，要求畫出電路來，12. 1）具有穩(wěn)定的電壓放大倍數(shù)的放大電路； （ ）具有穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)的放大電路； （2 電流轉(zhuǎn)換；3）實(shí)現(xiàn)電壓? （ ?）實(shí)現(xiàn)電流電壓轉(zhuǎn)換。 （4 【解題過程】）所示。a要求（ 1）的輸入量和輸出量均為電壓，故應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，如圖（ ）所示。要求b2）的輸入量和輸出量均為電流，故應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋，如圖（要求（）所示。要求c）的輸入量為電壓，輸出量為電流，故應(yīng)引入電流串聯(lián)負(fù)

11、反饋，如圖（3 ）所示。d4（）的輸入量為電流，輸出量為電壓，故應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，如圖（11 為零，中的R（c）a各電路的瞬時極性如圖中所標(biāo)注，在理想信號源情況下，圖（）和s 為無窮大。d）中的R圖（b）和（s 組成反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)為R和R 在圖（a）所示電路中，21 R組成反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)為在圖（b）所示電路中，R和 21 兩個支R和R、R）所示電路中，R、R和組成反饋網(wǎng)絡(luò)，輸出電流通過Rc 在圖（331221 R上的壓降就是反饋電壓。因而反饋系數(shù)為路分流，在1 ）所示電路中，Rf組成反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)為d 在圖（ 6.13所示，試合理連線，引入合適組態(tài)的反饋，分別滿足下列要求。13

12、. 電路如題圖 ）減小放大電路從信號源索取的電流，并增強(qiáng)帶負(fù)載能力；（ 112 ）減小放大電路從信號源索取的電流，穩(wěn)定輸出電流。 （2 題圖6.13 【解題過程】 圖示電路的第一級為差分放大電路，輸入電壓u對“地”為“”時差分管T的集電極1I（即）電位為“?”，T的集電極（即）電位為“”。第二級為共射放大電路，若2T管基極（即）的瞬時極性為“”，則其集電極（即）電位為“?”，發(fā)射極（即）3 ”。? 電位為“”；若反之，則的電位為“”，的電位為“ （1）減小放大電路從信號源索取的電流，即增大輸入電阻；增強(qiáng)帶負(fù)載能力，即減小 輸出電阻；故應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 因?yàn)橐腚妷贺?fù)反饋，所以應(yīng)從引出反

13、饋；因?yàn)橐氪?lián)負(fù)反饋，以減小差分管的凈輸入電壓，所以應(yīng)將反饋引回到，故而應(yīng)把電阻R接在、之間。R上獲得的b2f電壓為反饋電壓，極性應(yīng)為上“”下“?”，即的電位為“”。因而要求在輸入電壓對“地”為“”時的電位為“”，由此可推導(dǎo)出的電位為“?”，需將接到。 結(jié)論是，需將接、接、接。 （2）減小放大電路從信號源索取的電流，即增大輸入電阻；穩(wěn)定輸出電流，即增大輸 出電阻；故應(yīng)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋。 根據(jù)上述分析，R的一端應(yīng)接在上；由于需引入電流負(fù)反饋，R的另一端應(yīng)接在ff上。為了引入負(fù)反饋，要求的電位為“”，由此可推導(dǎo)出的電位為“”，需將13 接到。 結(jié)論是，需將接、接、接。 ，所示。已知，14.

14、電路如題圖6.14 A具有理想的特性。，。運(yùn)放 將輸入電壓通過無源網(wǎng)絡(luò)引入合適的交流負(fù)反饋，1）。轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電流 （ ，試求反饋電阻 的大小。時，相應(yīng)的 （2）要求 題圖6.14 【解題過程】 （1）根據(jù)題意，要求輸出電流穩(wěn)定，且與輸入電壓成正比。由于晶體管T4的射 必然穩(wěn)定。為此，必須穩(wěn)定，只要上的電壓穩(wěn)定，極電流近似等于輸出電流 ），所以反饋信號一定要從上引出，即引入電流串聯(lián)負(fù)反饋。又根據(jù)瞬時（極性法判斷，為保證負(fù)反饋，則反饋支路必須接到T2管的柵極，即引入交流串聯(lián)電流負(fù) 、），如圖中的虛線所示。、 反饋（ ）題目要求2（ ，也就要求電路的互導(dǎo)增益時，相應(yīng)的 14 兩端電壓是串聯(lián)反饋

15、電壓即電阻 在深反饋條件下，可得 一個反饋放大電路在時的對數(shù)幅頻特性如題圖6.1515. 所示。 ）試求基本放大電路的放大倍數(shù) （1 及閉環(huán)放大倍數(shù)； ）試寫出基本放大電路的放大倍數(shù)的頻率特性表達(dá)式；2 （ 在低頻時為正數(shù)，當(dāng)電路按負(fù)反饋聯(lián)結(jié)時，若不加校正環(huán)節(jié)是否會產(chǎn) （3）已知 生自激？為什么？ 題圖6.15 【解題過程】 （1）由圖可知，該放大電路是一個直接耦合放大電路。在低頻范圍內(nèi)，放大電路的環(huán)路 增益等于80dB,， 即 15 故 （2） 由圖可見，該放大電路環(huán)路增益的幅頻特性有2個轉(zhuǎn)折點(diǎn)（即有2個極點(diǎn)： ），反饋系數(shù)等于常數(shù)，故基本放大電路的放大倍數(shù)的幅頻和 因而由圖可直接寫出兩者的

16、區(qū)別僅在它們的模不同。特性與的頻的幅頻特性相似， 率特性 （3）不會產(chǎn)生自激。因?yàn)榄h(huán)路增益函數(shù)在整個頻域內(nèi)只有兩個極點(diǎn)，其最大附加相移為 時，不滿足自激振蕩的幅度條件。當(dāng)附加相移為 16. 某負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的對數(shù)幅頻特性如題圖6.16所示，其反饋網(wǎng)絡(luò)由純電阻組成。試問：若要求電路不產(chǎn)生自激振蕩，則反饋系數(shù)的上限值為多少？簡述理由。 題圖6.16 【解題過程】 由圖可知，增益下降的最大斜率為?60 dB/十倍頻，說明該放大電路有三級，且fH1455所產(chǎn)生的附加相移約f Hz。當(dāng)10 ff Hzf，10 Hzf10；ff10時，由H1H2H1H3H2H316 為?90，由f、f所產(chǎn)生

17、的附加相移均為?45，因而總附加相移約為?180。此時，引H3H2 20lg ? 40 dB20lg=40 dB。，故要求 入負(fù)反饋后應(yīng)使020lg，因?yàn)?7. 輸入電阻自舉擴(kuò)展電路如題圖6.17所示，設(shè)A1、A2為理想運(yùn)算放大器，R2=R3、R4=2R1，試分析放大電路的反饋類型、寫出輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式；試推導(dǎo)電路輸入電阻Ri與電路參數(shù)的關(guān)系式，討論R1和R電阻值的相對大小對電路輸入電阻的影響，并定性說明該電路能獲得高輸入電阻的原理。 題圖6.17 【解題過程】 (1) 分析反饋類型 該電路輸出信號由運(yùn)放A的輸出端引出，從輸出到輸入有兩個反饋網(wǎng)絡(luò)，第一個反1饋網(wǎng)絡(luò)是R，第二個反饋網(wǎng)絡(luò)是由A構(gòu)成反相輸入比例器及電阻R構(gòu)成。 22 利用瞬時極性法可以判斷，第一個反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋；第二個反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電壓并聯(lián)正反饋。由于信號源內(nèi)阻為零，第二個反饋網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的并聯(lián)反饋對閉環(huán)電壓增益沒有影響。