反饋放大電路習(xí)題解答

1、第五章習(xí)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。ifa)b)圖5-22題5-1的圖答(a) Rf、R!：弓I入串聯(lián)電壓負反饋。(b) Rf、Ri：弓I入了正反饋。5-2電路如圖5-23所示，解答下列為題:1) Rfi引入了何種反饋，其作用如何?RF2引入了何種反饋，其作用如何?圖5-23題5-2圖解1) Rfi、Re3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I E2。其穩(wěn)定過程如下：Ie2 Ue2 I B1 IC1 UC1 I B2 Ie22) Rf2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

2、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(nèi)的輸出電阻降低(1 AF)倍。由于是串聯(lián)反饋可使反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻增加(1 AF)倍。RF2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UC2，其穩(wěn)定過程如下：U C2u E1I B1I C1U C1I C 2U C2(1)那些是直流負反饋；(2)哪些是交流負5-3在圖5-24所示的兩級放大電路中，有何不同,反饋，并說明其類型；(3)如果Rf不接在T2的集電極，而是接在 C2與Rl之間，兩者 有何不同？ (4)如果Rf的另一端不是接在 Ti的發(fā)射極，而是接在它的基極， 是否會變?yōu)檎答?？T15-24 題 5-3

3、 圖解1)Rei、Re2直流串聯(lián)電流負反饋，Rf、2) Rf、Rei交流電壓串聯(lián)負反饋。3) 如果Rf不接在T2的集電極，而是接在 電壓串聯(lián)負反饋，沒有直流反饋。4) 如果Rf的另一端不是接在 Ti的發(fā)射極，Rei直流電壓串聯(lián)負反饋。C2與Rl之間，則Rf、Rei只有交流而是接在它的基極，則變?yōu)檎答仭?-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。O 4-UcC尺10陽圖5-25題5-4圖R6、R7引入直流電壓并聯(lián)負反饋；R4引入交、直流電流串聯(lián)負反饋。5-5答放大電路如圖5-26所示，試分別判斷各電路反饋的極性和組態(tài)。(a) Rf、R,:串聯(lián)電流負反饋；(b) Rf

4、、Ri：正反饋。圖5-26題5-5的圖哪些可以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;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。c)d)圖5-27題5-6圖若從非輸出端引出則為電解 根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知反饋若從輸出端引出則為電壓反饋,流反饋；反饋若引回到輸入端則為并聯(lián)反饋，若引回到非輸入端則為串聯(lián)反饋。然后再 根據(jù)瞬時極性法判斷是正反饋或是負反饋。Rfi、Rei、Re3 : 13級間電流串聯(lián)負反饋，可穩(wěn)定電流，提高輸入電阻;（b）Rf :電壓并聯(lián)負反饋，可穩(wěn)定電壓、降低輸出電阻；（c）Rf、Rei、C:電壓串聯(lián)正反饋；（d）Rfi、Rei :電壓串聯(lián)負

5、反饋，可穩(wěn)定電壓、降低輸出電阻、提高輸入電阻；Rf2 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(gòu)成，Rfi構(gòu)成第一級反饋，Rf2構(gòu)成第二級反饋，Rf構(gòu)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Ic基本穩(wěn)定，并能減小輸入電阻。（3）要求輸出電流Ic基本穩(wěn)定，并能提高輸出電阻。答（1）（2）（3）5-9在圖后，希望：應(yīng)引入電壓串聯(lián)負反饋；應(yīng)引入電流并聯(lián)負反饋；應(yīng)引入電流串聯(lián)負反饋；5-29所示的放大電路中，引入負反饋1）降輸入電阻；2）輸出端接上（或改變）負載電阻 Rl時，輸出電壓變化小。試問應(yīng)引 入何種

6、組態(tài)的反饋？在圖上接入反饋網(wǎng)絡(luò)。答1）欲降低輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)反饋；2）欲使輸出電壓變化小應(yīng)引入電壓負反饋反饋； 故應(yīng)引入并聯(lián)電壓負反饋。如圖5-29虛線所示。答Rfi :電壓串聯(lián)負反饋；Rf2 :電壓并聯(lián)負反饋；Rf ：電壓并聯(lián)負反饋。5-8如果需要實現(xiàn)下列要求，在交流放大電路中應(yīng)引入哪種類型的負反饋？（1）要求輸出電壓U?；痉€(wěn)定，并能提高輸入電阻。要求輸出電流（2）5-10在圖5-30所示的放大電路中，弓I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(yīng)引入何種組態(tài)的反饋？在圖上接入反饋網(wǎng)絡(luò)。答1）欲使輸出電壓穩(wěn)定應(yīng)引入電壓負反饋反饋；2）欲信

7、號源向放大電路提供的電流較小應(yīng)提高輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)反饋； 故應(yīng)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Auf 100，相對變化量為1 %,試求無反饋時的電壓增益A和反饋系數(shù)F的大小。解由于dAuf dA 1每 A 1 AF故 0.010.25如解得 A 2500, F 0.0096A5-12在圖5-31所示的兩個電路中，集成運放的最大輸出電壓Um 13V。試分別說明，在下列三種情況下，是否存在反饋？若存在反饋，是什么類型的反饋？當(dāng)m點接至a點時；（2）當(dāng)m點接至b點時；（3）當(dāng)m

8、點接地”時。90幻9閻01U0-ULm嗣1O 8J71_1k+ W2O11i = 0*5V+十N2c肚i二山5 10上門a)b)圖5-31題5-12圖答（1）當(dāng)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(dāng)m點接至b點時：a）和b）均為正反饋；（3） 當(dāng)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：R 19k ， C 0.005 F，R 20.3k，R2 10k ， R3

9、1 k ， R4 3k ， R5 1k ，R6 3k解1）該電路是采用集成運算放大器組成的同相輸入比 例運算放大器和 RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的文氏電橋振 蕩器。此滿足自激振蕩的相位條件，即F A 0。圖5-32題5-13圖2）從運算放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)在諧振頻率下輸出信號與輸入信號相位亦相同，因在諧振頻率下，選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)是F 1 3，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)A必須略大于3，以滿足起振的幅值條件，根據(jù)所給電路參數(shù)可知：A 1色1空3.3R210綜上，該電路既滿足自激

10、振蕩的相位條件又滿足幅值條件，是可以產(chǎn)生自激振蕩的。3）該電路有穩(wěn)定振幅的措施。 VD1、R3、R4組成負向限幅環(huán)節(jié)， VD2、R5、R6 組成正向限幅環(huán)節(jié)。其工作過程是：振蕩器起振后，振幅不斷升高，當(dāng)振幅升高到某一 數(shù)值，u。的負半波峰值使二極管 VD1導(dǎo)通，u。的正半波峰值使二極管 VD2導(dǎo)通。二極 管導(dǎo)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(jù)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&U。10uo 0.33uoR1 R220.3 10限幅網(wǎng)絡(luò)的分壓值U1r33 E R3R4R41uoE434uoR3R4同理13U2Eu。44設(shè)二極管的死區(qū)電壓

11、為0.5V，則當(dāng)u2 u0.5V 時，VD 2導(dǎo)通而正向限幅，正向限幅值Uom可由下式求出：13E Uom 0.33Uom 0.544從而得Uom10.12V因負向與正向限幅是對稱的,所以振蕩器輸出電壓 u o得振幅約為u om10.12V 。4）該振蕩器的振蕩頻率為:12 RC2 3.14 10 1030.005 103.18kHz5-14圖5-33是用運算放大器構(gòu)成的音頻信號發(fā)生器的簡化電路。（1）R1大致調(diào)到多大才能起振?解（1）RC串并聯(lián)電路振蕩頻率為f0丄2 RC 當(dāng)ff。時，F(xiàn) 0而A 0 （同向輸入）所以滿足起振的相位條件。在諧振頻率下，選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)是 F 13，這就要求引

12、至運算放大器反相端 的負反饋放大電路的放大倍數(shù) A必須大于3，以滿足起振的幅值條件，根據(jù)所給電路參 數(shù)可知：所以當(dāng)A當(dāng)Rp3即R10時RF1 RF21.5k Q時該電路可以起振。1 2 RC 21699.5Hz2 16 103 0.1 10 6圖5-34題5-15圖16995.2Hz1.6 103 0.1 10 6當(dāng) RP14.4k Q 時2 （R RP）C此電路振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍為99.5 995.2Hz5-15某音頻信號發(fā)生器的原理電路如圖5-34所示。R1 10k , Rf 22k ，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R1換成熱敏電阻 Rt，

13、Rt的溫度系數(shù)取正還是取負？3）若同軸電位器 Rp從1k 變到10k ，計算電路振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。運算放大器式同相輸入， 其輸解1）從運算放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)組成的反饋環(huán)路來看，出與輸入信號相位相同。選頻網(wǎng)絡(luò)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f a 0在諧振頻率下，選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)F 1 圧 1 22 3.23R110綜上，該電路既滿足自激振蕩的相位條件又滿足幅值條件，2) Rt的溫度系數(shù)應(yīng)取正。U。的振幅為U。，如果溫度升高導(dǎo)致UoRtU RtUo從而保證U。穩(wěn)定。3) 當(dāng)同軸電位器 RP 1kQ時, 1是可以產(chǎn)生自激振蕩的。Uo升高，則有:1I 03122 (R Rp)C 2 3.14 23 103 6600 10 當(dāng)同軸電位器RP 10k Q時. 11048Hz1f 03122 (R Rp)C2 3.14 32 106600 10所以該電路振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍為753 1048Hz。5-16用相位平衡條件試判斷圖5-35所示各電路能否振蕩。753Hza)b)c)d)圖5-35 題5-16圖解a)根據(jù)瞬時極性法可知，若輸入端信號瞬時極性為正則V 集電極輸出為正,諧振時從RC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(jīng)過三級移相網(wǎng)絡(luò)(每級