第5章 反饋放大電路 習題解答

1、第五章習題參考答案5-1 試判斷圖5-22所示集成運放電路的反饋類型。a) b)圖5-22題5-1的圖答 （a）、：引入串聯(lián)電壓負反饋。 （b）、：引入了正反饋。5-2 電路如圖5-23所示，解答下列為題：1）引入了何種反饋，其作用如何？2）引入了何種反饋，其作用如何？圖5-23 題5-2圖解 1)、引入的是直流電流并聯(lián)負反饋。其作用是穩(wěn)定靜態(tài)電流。其穩(wěn)定過程如下：2)引入的是交、直流電壓串聯(lián)負反饋。其作用是交流電壓串聯(lián)負反饋可改善放大器的性能，如提高電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、減小非線性失真、抑制干擾和噪聲、展寬放大電路的通頻帶等。由于是電壓負反饋還可使反饋環(huán)路內的輸出電阻降低倍。由于是串聯(lián)反饋可

2、使反饋環(huán)路內的輸入電阻增加倍。引入的直流電壓串聯(lián)負反饋的作用是穩(wěn)定靜態(tài)電壓，其穩(wěn)定過程如下：5-3 在圖5-24所示的兩級放大電路中，（1）那些是直流負反饋；（2）哪些是交流負反饋，并說明其類型；（3）如果不接在T2的集電極，而是接在C2與之間，兩者有何不同？（4）如果的另一端不是接在T1的發(fā)射極，而是接在它的基極，有何不同，是否會變?yōu)檎答仯?-24 題5-3圖解 1)、直流串聯(lián)電流負反饋，、直流電壓串聯(lián)負反饋。 2)、交流電壓串聯(lián)負反饋。3)如果不接在T2的集電極，而是接在C2與之間，則、只有交流電壓串聯(lián)負反饋，沒有直流反饋。4)如果的另一端不是接在T1的發(fā)射極，而是接在它的基極，則變?yōu)檎?/p>

3、反饋。5-4 對圖5-25所示電路，該電路都引進了哪些級間反饋？判斷其反饋類型。 圖圖5-25 題5-4圖答 、引入直流電壓并聯(lián)負反饋；引入交、直流電流串聯(lián)負反饋。5-5 放大電路如圖5-26所示，試分別判斷各電路反饋的極性和組態(tài)。答 （a）、：串聯(lián)電流負反饋； （b）、：正反饋。圖5-26 題5-5的圖5-6 說明圖5-27所示各電路的反饋類型，并說明哪些可以穩(wěn)定輸出電壓；哪些可以穩(wěn)定輸出電流；哪些可以提高輸入電阻；哪些可以降低輸出電阻。 a) b) c) d)圖5-27 題5-6圖解 根據電路結構可知反饋若從輸出端引出則為電壓反饋，若從非輸出端引出則為電流反饋；反饋若引回到輸入端則為并聯(lián)反

4、饋，若引回到非輸入端則為串聯(lián)反饋。然后再根據瞬時極性法判斷是正反饋或是負反饋。(a)、：13級間電流串聯(lián)負反饋，可穩(wěn)定電流，提高輸入電阻；(b)：電壓并聯(lián)負反饋，可穩(wěn)定電壓、降低輸出電阻；(c)、C：電壓串聯(lián)正反饋；(d)、：電壓串聯(lián)負反饋，可穩(wěn)定電壓、降低輸出電阻、提高輸入電阻；直流電流并聯(lián)負反饋，可穩(wěn)定電流。5-7圖5-28所示的電路為兩級放大電路構成，構成第一級反饋，構成第二級反饋，構成兩級之間的反饋。試判斷它們分別是正反饋還是負反饋？若是負反饋，判斷其反饋組態(tài)。圖5-28 題5-7圖答 ：電壓串聯(lián)負反饋；：電壓并聯(lián)負反饋；：電壓并聯(lián)負反饋。5-8 如果需要實現(xiàn)下列要求，在交流放大電路中

5、應引入哪種類型的負反饋？（1） 要求輸出電壓基本穩(wěn)定，并能提高輸入電阻。 （2） 要求輸出電流基本穩(wěn)定，并能減小輸入電阻。（3） 要求輸出電流基本穩(wěn)定，并能提高輸出電阻。答 （1）應引入電壓串聯(lián)負反饋； （2）應引入電流并聯(lián)負反饋； （3）應引入電流串聯(lián)負反饋；5-9 在圖5-29所示的放大電路中，引入負反饋后，希望：1）降輸入電阻；2）輸出端接上（或改變）負載電阻時，輸出電壓變化小。試問應引入何種組態(tài)的反饋？在圖上接入反饋網絡。答 1）欲降低輸入電阻應引入并聯(lián)反饋；2）欲使輸出電壓變化小應引入電壓負反饋反饋； 圖5-29 題5-9圖故應引入并聯(lián)電壓負反饋。如圖5-29虛線所示。5-10 在圖

6、5-30所示的放大電路中，引入負反饋后，希望：1）能夠使電路輸出電壓穩(wěn)定；2）信號源向放大電路提供的電流較小。試問應引入何種組態(tài)的反饋？在圖上接入反饋網絡。 答 1）欲使輸出電壓穩(wěn)定應引入電壓負反饋反饋； 2）欲信號源向放大電路提供的電流較小應提高輸入電阻，應引入串聯(lián)反饋； 故應引入串聯(lián)電壓負反饋。如圖5-30虛線所示。 圖5-30 題5-10圖5-11某放大器無負反饋時，電壓增益相對變化量為25，引入電壓串聯(lián)負反饋之后，電壓增益，相對變化量為1，試求無反饋時的電壓增益和反饋系數(shù)的大小。解 由于 故 解得， 5-12 在圖5-31所示的兩個電路中，集成運放的最大輸出電壓。試分別說明，在下列三種

7、情況下，是否存在反饋？若存在反饋，是什么類型的反饋？當m點接至a點時；（2）當m點接至b點時；（3）當m點接“地”時。 a） b） 圖5-31 題5-12圖答 (1)當m點接至a點時：a）為電壓串聯(lián)負反饋；b）為電壓并聯(lián)負反饋； （2）當m點接至b點時：a）和b）均為正反饋；（3）當m點接“地”時：a）和b）均無反饋。5-13對于圖5-32所示的正弦波振蕩器，解答下列問題：1） 它屬于何種形式的振蕩器？2） 該電路能否滿足起振的相位條件和幅值條件？3） 該電路有無穩(wěn)幅措施？估算振蕩波形的振幅值。4） 估算該振蕩器的振蕩頻率。電路參數(shù)為：，解 1)該電路是采用集成運算放大器組成的同相輸入比例運算

8、放大器和串并聯(lián)選頻網絡構成的文氏電橋振蕩器。 2)從運算放大器和選頻網絡組成的反饋環(huán)路來看，運算放大器式同相輸入，其輸出與輸入信號相位相同。選頻網絡在諧振頻率下輸出信號與輸入信號相位亦相同，因此滿足自激振蕩的相位條件，即。 圖5-32 題5-13圖 在諧振頻率下，選頻網絡的反饋系數(shù)是，這就要求基本放大電路，也就是引至運算放大器反相端的負反饋放大電路的放大倍數(shù)必須略大于，以滿足起振的幅值條件，根據所給電路參數(shù)可知： 綜上，該電路既滿足自激振蕩的相位條件又滿足幅值條件，是可以產生自激振蕩的。 3) 該電路有穩(wěn)定振幅的措施。、組成負向限幅環(huán)節(jié)，、組成正向限幅環(huán)節(jié)。其工作過程是：振蕩器起振后，振幅不斷

9、升高，當振幅升高到某一數(shù)值，的負半波峰值使二極管導通，的正半波峰值使二極管導通。二極管導通后，負反饋加強，使基本放大器的增益下降，因而限制了振幅的進一步增高。 根據電路參數(shù)，可估算振蕩波形振幅的值： 運算放大器反相端電壓 限幅網絡的分壓值 同理 設二極管的死區(qū)電壓為，則當時，導通而正向限幅，正向限幅值可由下式求出：從而得 因負向與正向限幅是對稱的，所以振蕩器輸出電壓得振幅約為。 4)該振蕩器的振蕩頻率為：5-14 圖5-33是用運算放大器構成的音頻信號發(fā)生器的簡化電路。（1）大致調到多大才能起振？（2）為雙聯(lián)電位器，可從0調到,試求振蕩頻率的調節(jié)范圍。 圖5-33 題5-14圖解 (1)串并聯(lián)

10、電路振蕩頻率為當時，而 （同向輸入）所以滿足起振的相位條件。在諧振頻率下，選頻網絡的反饋系數(shù)是，這就要求引至運算放大器反相端的負反饋放大電路的放大倍數(shù)必須大于，以滿足起振的幅值條件，根據所給電路參數(shù)可知：所以當即時該電路可以起振。(2)當時 當時 此電路振蕩頻率的調節(jié)范圍為5-15 某音頻信號發(fā)生器的原理電路如圖5-34所示。，其它電路參數(shù)如圖所示。求：1）該電路能否滿足振蕩的相位條件和幅值條件。2）若圖中換成熱敏電阻，的溫度系數(shù)取正還是取負？3）若同軸電位器從變到，計算電路振蕩頻率的調節(jié)范圍。 圖5-34 題5-15圖解 1)從運算放大器和選頻網絡組成的反饋環(huán)路來看，運算放大器式同相輸入，其

11、輸出與輸入信號相位相同。選頻網絡在諧振頻率下輸出信號與輸入信號相位亦相同，因此滿足自激振蕩的相位條件，即 在諧振頻率下，選頻網絡的反饋系數(shù) 綜上，該電路既滿足自激振蕩的相位條件又滿足幅值條件，是可以產生自激振蕩的。 2)的溫度系數(shù)應取正。的振幅為，如果溫度升高導致升高，則有：從而保證穩(wěn)定。 3)當同軸電位器時當同軸電位器時 所以該電路振蕩頻率的調節(jié)范圍為。5-16 用相位平衡條件試判斷圖5-35所示各電路能否振蕩。 a） b) (c) d)圖5-35 題5-16圖解 a) 根據瞬時極性法可知，若輸入端信號瞬時極性為正則集電極輸出為正，諧振時從串并聯(lián)回路引回到輸入端的反饋信號極性也為正，所以該反饋是正反饋，若滿足振幅條件可以振蕩。b) 若反相輸入端信號瞬時極性為正則運算放大器輸出為負，經過三級移相網絡(每級)后極性再次為正，引回到輸入端的信