負(fù)反饋放大電路習(xí)題解答

1、第5章自測題、習(xí)題解答自測題5、填空題1. 圖T5-1所示理想反饋模型的基本反饋方程是Af=（）=（）=（）。2. 圖T5-1中開環(huán)增益A與反饋系數(shù)B的符號相同時為（）反饋，相反時為（）反饋。3. 圖T5-1若滿足條件（）,稱為深度負(fù)反饋，此時 Xf（） ,Af （）。4. 根據(jù)圖T5-1，試用電量x （電流或電壓）表示出基本反饋方程中的各物理量：開環(huán)增益A=（），閉環(huán)增益Af=（）,反饋系數(shù)B=（）,反饋深度F=（）,環(huán)路傳輸函數(shù)T =（）.圖 T5-15. 負(fù)反饋的環(huán)路自動調(diào)節(jié)作用使得（）的變化受到制約。6. 負(fù)反饋以損失（）增益為代價，可以提高（）增益的穩(wěn)定性；擴(kuò)展（）的通頻帶和減?。ǎ?/p>

2、的非線性失真。這些負(fù)反饋的效果的根本原因是(）。7.反饋放大器使輸入電阻增大還是減小與（）和（）有關(guān)，而與(）無關(guān)。8.反饋放大器使輸出電阻增大還是減小與（）和（）有關(guān)，而與(）無關(guān)。9.電流求和負(fù)反饋使輸入電阻（），電流取樣負(fù)反饋使輸出電阻（）。10.若將發(fā)射結(jié)視為凈輸入端口，則射極輸出器的反饋類型是（ 反饋系數(shù)B =（）。）負(fù)反饋，且解：A A A1、1 AB , 1 T , F2、負(fù)，正13、 F 1, xs, B4、Xo / X , Xo /Xs , Xf / Xo , Xs / Xi , Xf / Xi5、取樣信號6、閉環(huán)、閉環(huán)、閉環(huán)增益、取樣信號、負(fù)反饋環(huán)路的自動調(diào)節(jié)功能使取樣信號

3、的變化受到制約7、求和方式、反饋極性，取樣方式8、取樣方式、反饋極性，求和方式9、減小、增加10、電壓串聯(lián)、1、單選題1.要使負(fù)載變化時，輸出電壓變化較小，且放大器吸收電壓信號源的功率也較少，可以采用（）負(fù)反饋。A. 電壓串聯(lián)B. 電壓并聯(lián)C. 電流串聯(lián)D. 電流并聯(lián)2.某傳感器產(chǎn)生的電壓信號幾乎沒有帶負(fù)載的能力（即不能向負(fù)載提供電流）。要使經(jīng)放大后產(chǎn)生輸出電壓與傳感器產(chǎn)生的信號成正比。放大電路宜用（）負(fù)反饋放大器。A. 電壓串聯(lián)B. 電壓并聯(lián)C. 電流串聯(lián)D. 電流并聯(lián)3.當(dāng)放大器出現(xiàn)高頻（或低頻）自激時，自激振蕩頻率一定疋A.特征頻率解：1、A理由：電壓取樣負(fù)反饋使輸出電阻減小，故負(fù)載變化

4、時，輸出電壓變化會因此減小。電流求和負(fù)反饋（串聯(lián)）使輸入電阻增加，故可使放大器因此而吸收電壓信號源的功率 減小。2、A理由：采用電流求和（串聯(lián)）負(fù)反饋，使輸入電阻增大，從而傳感器電壓信號對放大器提供 電流很??；采用電壓取樣負(fù)反饋可以穩(wěn)定電壓增益，保證了輸出電壓與傳感器輸入電壓成正比。3、C理由：相位交叉頻率其實(shí)也就是滿足自激振蕩相位條件的頻率。B.高頻截止頻率C.相位交叉頻率D增益交叉頻率、在圖T5 - 2所示電路中，為深反饋放大器，已知R、= &八'二” 一Vb ""®'為兩個輸出端。求（1）若從；輸出,試判別反饋組態(tài)，并估算：l i（2

5、）若從輸出，重復(fù)（1 ）的要求；（3）若將減小，反饋強(qiáng)弱有何變化？若"- 時，。0U1d!&T1a-Uf解:（1 ）從或輸出時，從極性上看，因?yàn)闃?gòu)成反饋元件，且：與：串接，則二'"為負(fù)反饋，從=輸出構(gòu)成電流串聯(lián)負(fù)反饋，把反饋網(wǎng)絡(luò)分離出來， 見圖（b）li李T李匕皂=5隔 從I：輸出時為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，見圖（ c）因?yàn)?與'并接，取自' 同樣把反饋支路分離出來，見圖（d）,可得4. = * = i+- = 10期域爲(wèi) 氐(3)當(dāng)'減小，負(fù)反饋增大時，增益減小。當(dāng)'：1 - 時,嗎 1 = 1為(&/血)=-20,42 =

6、 1。習(xí)題55.1 (1)對于放大電路，所謂開環(huán)是指A 無信號源B 無反饋通路C .無電源D 無負(fù)載而所謂閉環(huán)是指A 考慮信號源內(nèi)阻B .存在反饋通路C 接入電源D 接入負(fù)載(2) 在輸入量不變的情況下，若引入反饋后 ，則說明引入的反饋是負(fù)反饋。A .輸入電阻增大B .輸出量增大C .凈輸入量增大D .凈輸入量減小(3) 直流負(fù)反饋是指 。A 直接耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B .只有放大直流信號時才有的負(fù)反饋C 在直流通路中的負(fù)反饋(4) 交流負(fù)反饋是指 。A 阻容耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B .只有放大交流信號時才有的負(fù)反饋C 在交流通路中的負(fù)反饋(5) 為了實(shí)現(xiàn)下列目的，應(yīng)引入 。A

7、直流負(fù)反饋B 交流負(fù)反饋為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入 ;為了穩(wěn)定放大倍數(shù)，應(yīng)引入 ;為了改變輸入電阻和輸出電阻，應(yīng)引入 ;為了抑制溫漂，應(yīng)引入 ;為了展寬頻帶，應(yīng)引入 。解：(1) B B (2) D (3) C (4) C (5) A B B A B5.2選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)(2)(3)(4)A .電壓 B .電流 C .串聯(lián)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓，應(yīng)引入為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應(yīng)引入為了增大放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入為了減小放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入D 并聯(lián)負(fù)反饋;負(fù)反饋;負(fù)反饋;負(fù)反饋;(5)(6)解：(1) A負(fù)反饋；負(fù)反饋。(5) B(6) A為了增大放大電路的輸出電阻

8、，應(yīng)引入 為了減小放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入(2) B(3) C(4) D5.3某負(fù)反饋放大器開環(huán)增益等于105,若要獲得100倍的閉環(huán)增益，其反饋系數(shù)B、反饋深度F和環(huán)路增益T分別是多少？解：A =105 , Af =d°0，則A匚彳F 胃 /OOO b=0.999%AfAT=AB=9995.4已知A放大器的電壓增益 Av = 1000。當(dāng)環(huán)境溫度每變化 1C時，Av的變化為0.5%。 若要求電壓增益相對變化減小至 0.05% ,應(yīng)引入什么反饋？求出所需的反饋系數(shù)B和閉環(huán)增益Af。 要使增益的穩(wěn)定性提高，應(yīng)引入負(fù)反饋。解：由題意，當(dāng)環(huán)境溫度t改變1oC時,0.5%AvA =0.05

9、% 而AVfA AAf Af=0.5%0.05%=10F -1B0.009AAvf =AF =1005.5已知某放大器低頻段和高頻段的電壓增益均為單極點(diǎn)模型，中頻電壓增益A妒80, Av的下限頻率 212Hz , Av的上限頻率fH=200kHz?，F(xiàn)加入電壓取樣電壓求和負(fù)反饋，反饋系 數(shù) B= 0.05。試求：反饋放大器中頻段的Avfo、f|_f和fHf。解：反饋深度Fo 1 AV0B =5 ,中頻段閉環(huán)A/f0二Avo：Fo = -16 由單極點(diǎn)模型有關(guān)公式仙=和-Fo =1000 kHz=f l. Fo = 2.3 Hz5.6試將圖P5-6示兩級放大器中四個點(diǎn)中的兩個點(diǎn)連接起來構(gòu)成級間負(fù)反

10、饋放大 器，以實(shí)現(xiàn)以下的功能，并說明這樣連接的理由。(圖中所有電容均對信號電流呈現(xiàn)短路)(1) 使輸入電阻增大。(2) 使輸出電阻減小。解：(1)應(yīng)采用電壓求和負(fù)反饋。或接至是電壓求和， 但接構(gòu)成正反饋， 不能采用，所以連接使輸入電阻 增大。(2 )應(yīng)采用電壓取樣負(fù)反饋?；蛱嶂量蓪?shí)現(xiàn)電壓取樣，但接構(gòu)成正反饋，不能 用，所以連接使輸出電阻減小。5.7電路如圖P5- 7所示各電路中是否引入了反饋，是直流反饋還是交流反饋，是正反 饋還是負(fù)反饋。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。沁）（0ii i-(g)圖 P5 7解：圖（a）所示電路中引入了交、直流負(fù)反饋圖（b）所示電路中引入了交、直流負(fù)反饋圖（

11、c）所示電路中通過Rs引入直流負(fù)反饋，通過Rs、Ri、R2并聯(lián)引入 交流負(fù)反饋，通過C2、Rg引入交流正反饋。圖（d ）、（ e）、（ f）所示各電路中均引入了交、直流負(fù)反饋。圖（g ）所示電路中通過R3和R7引入直流負(fù)反饋，通過R4引入交、直 流負(fù)反饋。5.8試比較圖P5-8 (a)、(b)、(c)三個電路輸入電阻的大小，并說明理由。(a)(b)(c)圖 P5-8ie3Re3(Re1Rf )解：三電路R中均有rb，不作比較，只比較管端輸入電阻R。(a) 丁引入電壓求和負(fù)反饋，.Ra (V -i)Rei(b) 第二級R2與Re并聯(lián)，.Rb 譏1(1 JRl(C) Rc f (1 JReiR a

12、Rc .Rib5.9分別說明圖P5-7 ( a) ( b) ( c) ( e) ( f) ( g )所示各電路因引入交流負(fù)反 饋使得放大電路輸入電阻和輸出電阻所產(chǎn)生的變化。只需說明是增大還是減 小即可。解：圖p5.2 ( a) ( b) ( c) ( e) ( f) ( g)所示各電路因引入交流負(fù)反饋使得放大電 路輸入電阻和輸出電阻所產(chǎn)生的變化如下：(a)輸入電阻減小，輸出電阻減小。(b)輸入電阻減小，輸出電阻減小。(c)輸入電阻增大，輸出電阻增大。(e)輸入電阻減小，輸出電阻增大。(f)輸入電阻增大，輸出電阻減小。5.10電路如圖P5- 10所示，已知集成運(yùn)放的開環(huán)差模增益和差模輸入電阻均近

13、于無窮大, 最大輸出電壓幅值為土 14V。填空：電路引入了 （填入反饋組態(tài)）交流負(fù)反饋,于，電壓放大倍數(shù) Auf = Uo/A ui。設(shè)U|Ri開路，則Uo變?yōu)閂 ;若Ri短路，則Uo變?yōu)殡娐返妮斎腚娮柃吔?V，貝y Uo V; 若V ;若R2開路，則Uo變?yōu)閂 ；若R2短路，則Uo變?yōu)閳D P5 10解：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，無窮大，11。11 ; 1 ; 14 ; 14 ; 1。若電路滿足深度負(fù)反饋5.11圖P5 11所示電路是具有零輸入和零輸出特性的直流放大器。條件，試求Uo/Us的表達(dá)式。嚴(yán)C5Id lo *IAj-C2i圖P5 11解:Re3Re1VfB 二Af上Vs反饋1Re3(Re1Rf

14、 )st：BampRe3 Re1V0ie3 -'-3Rc3Re3 ' Re1 ' RfAf Rc3 :VsVsRe3Re1R=35.12 圖P5 12示反饋放大器滿足深度負(fù)反饋條件。如果us (t) =10s in2 n X 104t ( mV),求Uo ( t)解一：Viig =0，故可先求出Vi，以V作原輸入信號。Ri / R2vs =0.8vs R1/R2 +Rs電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖+ ri與 圖 p5.6 1VfB 一 =1二V0A V01Af1vi B4Vo vi =0.8vs 8sin 2 兒宀 10 t ( mV )解二：電路改畫為圖p5.6

15、 2。Vs =0.8Vs而深負(fù)反饋時Vl JVs14B vo =Vs = 08Vs =8 sin 2応 10 t ( mV)5.13電路如圖P5 13所示，試說明電路引入的是共模負(fù)反饋，即反饋僅對共模信號起作用。B =i fR1Rf-o圖 P5- 13解：若UB1= UB2增大，則產(chǎn)生下列過程：UB1= UB2 fl Uci= UC2 J（UB4= UB5 J ）iE4=iE5Ur5 J（UB3 J ）宀 ic3Uri JUC1= UC2 f 說明電路對共模信號有負(fù)反饋?zhàn)饔谩?.14判斷圖P5- 14所示由運(yùn)算放大器構(gòu)成的反饋放大器的反饋類型和反饋極性（解釋為什 么是負(fù)反饋）并求 Uo/Us的

16、表達(dá)式。 a圖 P5 - 14解：該題目可采用令V。=0，視反饋是否消失來判斷取樣方式。當(dāng)V。=0時反饋源存在故不是電壓取樣而是電流取樣。求和方式為電流求和。當(dāng)vs 0 , i流入時產(chǎn)生的流出a點(diǎn)，.是負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如 圖P5.8-1所示。AfiL1fe is BAfV0VsIlRli sRsRfRi*此結(jié)果與用理想運(yùn)放分析法求得的結(jié)果相同。11 AF11 2 102：0.0055.15已知一個負(fù)反饋放大電路的A = 105, F = 2 X 103。(1) Af =?(2) 若A的相對變化率為20%,則Af的相對變化率為多少?解:(1) 因?yàn)?AF = 200>> 1,所以A產(chǎn)

17、 1/F = 500(2) 根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可知1Af相對變化率為A的相對變化率的1+ AF ,故Af的相對變化率約為 0.1%。5.16已知一個電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)Auf = 20,其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)Au的相對變化率為10%, Auf的相對變化率小于 0.1 %，試問F和Au各為多少?先求解AF，再根據(jù)深度負(fù)反饋的特點(diǎn)求解A。解：10% dAF1000.1%AF >>11 1 F0.05所以Af20AF代=A20005.17電路如圖P5 17所示。試問：若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz作為輸入電 壓，則當(dāng)R2的滑動端位置變化時，輸出電壓U。的調(diào)節(jié)范圍為多少？解

18、：U O的調(diào)節(jié)范圍約為R1 R2 R3R R2UzR R2 R3RiUz即RlR2 R3Ri + R26VR1R2 R3Ri6V101005.18圖P5 - 18 （玄）和（b）分別是兩個負(fù)反饋放大器環(huán)路增益的幅頻特性曲線。試估算它 們的相位裕量各是多少？解:P5- 18f (也)當(dāng) f =1MHz在 f =100時，T=0dB，此時修正的佻 &174.3- *m Z80° 174.3° LI 5.7? *. ° °.m 2 5.7 -11.4準(zhǔn)確計算：(1)(1=100T f4 -+101 X108 f 2 -1024 =010k100kkHz

19、處，T=0dB，此時每個標(biāo)點(diǎn)在此處的相頻離_90°差5.7°（a）令解得：f =997.5畑屯=arctg 9975 +(arctg "5)= -84.28° +89.43° = 173.7°當(dāng) T=1 時，10100m =180° _173.7° =6.3°(b)T(jf)二 100(1討，令(1 尋：2)=100t f =99.499KHz5.19 如果圖 P5 - 18 ( a)們的反饋系數(shù)各為多少時，才有 解：由20lg|4|(dB)4020- itr|10K I 100K(b)-90°

20、-180°120lg 1_| 20(b)圖的中點(diǎn)關(guān)系，B dB, . B=0.15.20已知負(fù)反饋放大電路的A104試分析：(1 j104)(1 j105)2丄00-當(dāng) t=1 時 Q = 2xarctg9.9499=2x84.26 =168.5 m =180o -168.5o =11.5o和(b)分別是兩個負(fù)反饋放大器開環(huán)增益的幅頻特性，問它 45的相位裕量？為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作(即不產(chǎn)生自激振蕩)，反饋系數(shù)的上限值為多根據(jù)放大倍數(shù)表達(dá)式可知，放大電路高頻段有三個截止頻率，分別為45fL1= 10 HZfL2 = fL3= 10 HZ因?yàn)閒L2 = fL3 = 10 fL1，

21、所以，在f = fL2 = fL3時，A約為60dB，附加相移約為一 180 °。為了使f = fL2 = fL3時的20lg AF小于0dB，即不滿足自激振蕩的幅值條件，反饋系數(shù)20lg F的上限值應(yīng)為一60dB，即F的上限值為10一3。465.21某直流放大器電壓增益 Au0=100,極點(diǎn)頻率3 P1=10 rad/s , 3 P2=10 rad/s,無有限零 點(diǎn)。(1) 構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器，要求閉環(huán)極點(diǎn)為重極點(diǎn)，求反饋系數(shù)B的值是多少？(2) 求開環(huán)增益帶寬積 GB和閉環(huán)增益帶寬積 GBf，并討論你的結(jié)論。解：(1)"(s) =100(1 滸(1Av(s)101

22、2s2 - (104 106)s 1010AVf(S)一1Av(s) B1012A的兩個極點(diǎn)角頻率為:s (1010 )s 1010 B(104 +106) _J(104 +106)2 _4(1010 +1012)cPf =P f(104 +106) +J(104 +106)4(1010 +1012)B46 21012(1010 ) =4(1010 B)"2f "P2f廠為使 一阿，則要求由上式解得B =0.245，即當(dāng)B為0.245時，兩極點(diǎn)重合為1464:.-?P f =甘 (1010 )二 505 1022rad/秒(2) 丁開環(huán)時'P2 d P1，滿足主極點(diǎn)條件4 H " I =10 rad/秒.GB =102 104 =106rad/秒4由題6-13知，當(dāng)重極點(diǎn)出現(xiàn)時，閉環(huán)帶寬%二。644 =32.3"10翻秒而代。f 9帆傀】010 1012 0.245 = 3.92101246.閉環(huán)增益寬積 GBf 二心'，Hf =3.92 3