模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ) 第二版 答案 孫肖子 第8章

1、第八章 反饋 8.1 基本要求及重點、 難點8.2 習(xí)題類型分析及例題精解8.3 習(xí)題解答 第八章第八章 反饋反饋第八章 反饋 1. 基本要求基本要求(1) 了解電路中引入反饋的重要性； 理解反饋的基本概念、 基本框圖和基本方程。 (2) 掌握負反饋放大器的四種基本類型， 對于給定電路能夠判斷反饋類型。 (3) 理解負反饋對放大器性能的影響。 (4) 理解負反饋放大器的分析方法； 掌握反饋類型的判別、 負反饋放大器增益和反饋系數(shù)的計算； 對于給定電路， 能夠根據(jù)要求正確引入負反饋。 8.1 基本要求及重點、基本要求及重點、 難點難點 第八章 反饋 (5) 理解反饋放大器的穩(wěn)定性； 了解相位補償

2、技術(shù)。 (6) 了解正弦振蕩器的電路及工作原理(對于開設(shè)“高頻電子線路”課程的學(xué)校， 本內(nèi)容不講， 不做要求)。2. 重點、重點、 難點難點重點： 負反饋放大器電路分析， 包括反饋類型判別、 閉環(huán)增益和反饋系數(shù)的計算、 負反饋對放大器性能的影響以及對于給定電路能夠根據(jù)要求正確引入負反饋。 難點： 負反饋放大器電路分析， 反饋放大器的穩(wěn)定性和相位補償技術(shù)。 第八章 反饋 【例8-1】 為了減小輸入電阻并使輸出電流穩(wěn)定， 應(yīng)對放大器引入 反饋； 為了減小放大器負載電容CL產(chǎn)生的頻率失真， 應(yīng)引入 反饋； 為了抑制零點漂移， 應(yīng)引反饋。 8.2 習(xí)題類型分析及例題精解習(xí)題類型分析及例題精解 第八章

3、反饋 【例8-2】 在放大器中引入串聯(lián)電壓負反饋， 則放大器的電壓增益將 ， 輸入動態(tài)范圍將 ， 輸入電阻將 ， 輸出電阻將 ， 頻帶將 ， 非線性失真將 。 第八章 反饋 解 以上兩題均考核有關(guān)負反饋對放大器性能的影響。 例8-1中輸入電阻減小說明是并聯(lián)反饋， 輸出電流穩(wěn)定應(yīng)是電流反饋， 所以應(yīng)對放大器引入并聯(lián)電流負反饋。 負載電容CL并聯(lián)在輸出節(jié)點與地之間， 所以為減小CL引起的頻率失真， 反饋應(yīng)從輸出節(jié)點取樣。 根據(jù)“輸出短路法”， 若RL短路， 取樣信號必為0， 所以應(yīng)引入電壓負反饋。 為了抑制零點漂移， 即穩(wěn)定直流工作點， 應(yīng)引入直流負反饋。 根據(jù)負反饋對放大器性能的影響可知， 例8

4、-2答案依次為減小、 展寬、 增大、 減小、 展寬、 減小。 讀者可自行思考： 若為其它三種反饋方式， 該題中各空應(yīng)如何填。 第八章 反饋 【例8-3】 某反饋放大器框圖如圖8-1所示， 求總增益。圖8-1 例8-3框圖iofXXA第八章 反饋 解 由圖可知： 2211121io12iof22111i1o1o122o11f1i1o1o2f2o11f1o12of2f1ii11)(,FAAFAAAXXAXXAFAAFAXAXXAFXFXAXAXXFXXFXXAXXXXX所以因為因此第八章 反饋 【例8-4】 電路如圖8-2所示， 分析圖(a)、 (c)所示電路中引入了何種反饋， 圖(b)中分別從晶

5、體管C、 E極輸出， 電路分別引入何種反饋？第八章 反饋 圖8-2 例8-3電路圖第八章 反饋 解 本題是考核根據(jù)已知電路找到反饋， 并判別反饋類型。 圖(a)為兩級放大器， 第一級中R3、 R4既在輸入回路， 也在輸出回路， 所以R3、 R4引入本級反饋。 根據(jù)圖中所示瞬時極性可見， V1基極為“+”， 射極為“+”， 凈輸入信號Ube=UbUe減小， R3、 R4引入負反饋。 輸入加在V1基極， 反饋通過R3、 R4加在射極， 所以是串聯(lián)反饋。 若V1的集電極輸出短路接地， 則流過R3、 R4的電流并不為0， 即反饋不為0， 所以是電流反饋。 基極R4兩端并聯(lián)有旁路電容CE， R4交流被短

6、路， 所以第一級中R3、 R4引入直流負反饋， 用于穩(wěn)定工作點， R3引入交流串聯(lián)電流負反饋， 用于改善第一級電路性能。 同理， 第二級中R6引入本級串聯(lián)電流負反饋。 第八章 反饋 圖(a)中Rf2左端在輸入回路， 右端在第二級的輸出回路， 可見Rf2和R1引入級間反饋， 輸入通過R1加在V1基極， 反饋通過Rf2也加在V1基極， 為輸入節(jié)點電流相加/減， 所以是并聯(lián)反饋。 輸出若短路接地， V2射極電流并不為0， 所以流過Rf2的電流非0， 反饋存在， 因此是電流反饋。 V1基極為“+”， 集電極為“”， 即V2基極為“”， 所以V2射極為“”， 通過Rf2反饋到V1基極為“”， 減小凈輸入

7、信號， 因此Rf2和R1引入并聯(lián)電流負反饋。 第八章 反饋 圖(a)中Rf1和R3也引入級間反饋， 輸入加在V1基極， 反饋通過Rf1、 R3加在V1射極， 是串聯(lián)反饋。 Rf1右端接輸出節(jié)點， 顯然是電壓反饋。 V1基極為“+”， V2的集電極為“+”， 通過Rf1引到V1射極為“+”， 凈輸入信號Ube=UbUe減小， 所以Rf1和R3引入串聯(lián)電壓負反饋。 本例中既有直流反饋也有交流， 直流反饋用于穩(wěn)定工作點， 交流反饋用于改善電路性能； 既有本級反饋也有級間反饋， 以級間反饋為主。 第八章 反饋 圖(b)中R3、 R1組成反饋網(wǎng)絡(luò)， 設(shè)輸入為“+”， 運放輸出為“+”， 晶體管基極為“+

8、”， 射極也為“+”， 通過R3、 R1反饋到運放反相輸入端為“+”， 運放凈輸入信號Ui=U+U減小， 為負反饋。 輸入加在運放同相端， 反饋加在反相端， 為串聯(lián)反饋。 若從Uo1輸出， 輸出在集電極， 反饋取自發(fā)射極， 為電流反饋， 用于穩(wěn)定輸出電流， 所以從Uo1輸出時， 電路引入串聯(lián)電流負反饋。 若從Uo2輸出， 輸出、 反饋均取自發(fā)射極， 為電壓反饋， 用于穩(wěn)定輸出電壓， 所以從Uo2輸出時， 電路引入串聯(lián)電壓負反饋。 圖(c)中， 電容C對交流信號短路， A點交流接地， 不存在交流反饋， 電路中引入了直流的并聯(lián)電壓負反饋， 用于穩(wěn)定直流工作點。 第八章 反饋 【例8-5】 放大電路

9、如圖8-3(a)所示。 若要求輸出電壓穩(wěn)定， 輸入阻抗增大， 應(yīng)引入何種類型的反饋？在圖中正確連線， 以實現(xiàn)所要求的反饋放大器電路， 并寫出深反饋條件下的閉環(huán)放大倍數(shù)Auf。 若需要引入串聯(lián)電流負反饋， 應(yīng)如何連接？第八章 反饋 圖8-3 例8-5電路圖第八章 反饋 解 本題考核根據(jù)要求對已知電路引入反饋， 連接電路， 并計算。 要求穩(wěn)定輸出電壓， 應(yīng)采用電壓反饋， 故反饋取自輸出節(jié)點， 即V3管集電極。 輸入阻抗增大， 應(yīng)為串聯(lián)反饋， 故反饋信號應(yīng)加到V2基極。 應(yīng)用“瞬時極性法”， 設(shè)V1基極為“+”， 則V1管集電極為“”， V2基極為“”， V2管集電極為“+”， 若為負反饋， 通過R

10、f引到V2基極的反饋信號極性應(yīng)為“+”， 所以V3管的集電極應(yīng)為“+”， V3基極為“”， 所以V3基極應(yīng)接V1管的集電極， 電路參見圖(b)。 由圖(b)可見， 反饋網(wǎng)絡(luò)由Rf和V2基極偏置電阻RB2構(gòu)成， 反饋電壓為RB2兩端電壓， 根據(jù)深反饋條件可知凈輸入信號， 所以。02fibeiUUUUfiUU第八章 反饋 又因為所以 若電路需要引入串聯(lián)電流負反饋， 則取樣點應(yīng)在V3射極， 反饋信號依然加在V2基極， 根據(jù)瞬時極性可知， 若V3基極連接V1的集電極則為正反饋， 故V3基極應(yīng)接V2的集電極， 電路參見圖(c)。 B2fB2foioffB2B2of1RRRFUUUUAURRRUFUue第

11、八章 反饋 【例8-6】 已知運放開環(huán)電壓增益對數(shù)幅頻特性如圖8-4(b)所示， 用此運放構(gòu)成放大電路如圖(a)所示。 若圖中反饋系數(shù)F分別取0.001、 0.01、 0.1， 求圖中反饋電阻Rf的值， 并用波特圖法判斷電路是否穩(wěn)定工作。 若不穩(wěn)定， 畫出采用電容補償后能穩(wěn)定工作的開環(huán)波特圖。 第八章 反饋 圖8-4 例8-6電路圖及幅頻特性第八章 反饋 解 本題考核能否根據(jù)開環(huán)電壓增益幅頻特性得出相頻特性， 再根據(jù)相位裕度判別電路能否穩(wěn)定工作， 理解負反饋越深電路越不穩(wěn)定， 即反饋越深越容易自激。 由圖(b)可知， 該運放開環(huán)增益響應(yīng)有三個極點， 分別為1 kHz、 10 kHz、 100

12、kHz， 中頻增益為80 dB， 開環(huán)幅頻表達式為100kHzj110kHzj11kHzj110j1j1j1)(3321IfffffffffAjfA第八章 反饋 F=0.001時， 由 得Rf =999 k , ， 即圖中沿60 dB做水平線， 與開環(huán)特性交于10 kHz所對應(yīng)的點， 也就是第二個極點， 其相移為135， 可以穩(wěn)定工作， 可見F103時， 電路工作于該水平線以上， 相移小于135， 都屬于穩(wěn)定工作區(qū)。 001. 011ff11ofRRRRUUF31f1f101FRRRAu第八章 反饋 F=0.01， Rf =99 k , Auf =100， 即圖中沿40 dB做水平線， 與開環(huán)

13、特性交于A點， 由上述分析可知， 其相移大于135， 相位裕度小于45， 不能穩(wěn)定工作。 若通過引入電容滯后補償減小第一極點頻率， 第二、 三極點不變， 相應(yīng)開環(huán)幅頻特性如圖中折線所示， 與40 dB 水平線交于B點， 其相移為135， 該水平線以上， 相移均小于135， 屬于穩(wěn)定工作區(qū)。 F=0.1， Rf =9 k， Auf =10， 即圖中沿20 dB做水平線， 分別與原開環(huán)特性和折線交于C、 D點， 同理可知， 這兩點相移均大于135， 不能穩(wěn)定工作。 引入電容滯后補償， 相應(yīng)開環(huán)幅頻特性如圖中折線所示， 與20 dB水平線交于E點， 相移為135， 該水平線以上， 相移小于135，

14、屬于穩(wěn)定工作區(qū)。 第八章 反饋 8 - 1 如果要求開環(huán)放大倍數(shù)A變化25%時， 閉環(huán)放大倍數(shù)的變化不超過1%； 又要求閉環(huán)放大倍數(shù)Af=100， 試問開環(huán)放大倍數(shù)A應(yīng)選多大? 這時反饋系數(shù)F又應(yīng)該選多大?8.3 習(xí)題解答習(xí)題解答 第八章 反饋 解 因為所以又因為所以AAAFAAd11dff24,25/d/d1ffAFAAAAAF1001fAFAA%96. 025002424,2500AFA第八章 反饋 8-2 一放大器的電壓放大倍數(shù)Au在150600 之間變化(變化4倍)， 現(xiàn)加入負反饋， 其電壓反饋系數(shù)Fu=0.06, 試問閉環(huán)放大倍數(shù)的最大值和最小值之比是多少？解 因為所以故08. 11

15、52 .162 .1606. 0600160011506. 0150115011fminminmaxmaxfmaxminminfminfAAFAAAFAAAAFAA第八章 反饋 8-3 一反饋放大器框圖如圖P8-3所示， 試求總閉環(huán)增益。解 圖中， A2及F1構(gòu)成一個小閉環(huán)， 其閉環(huán)增益io/ XXAf122o1o1FAAXXAf第八章 反饋 圖 P8-3第八章 反饋 該放大倍數(shù)又作為大閉環(huán)中的開環(huán)增益的一部分， 對大閉環(huán)來說， 有f12f1io1AAFAAXXAf第八章 反饋 8-4 設(shè)集成運算放大器的開環(huán)幅頻特性如圖 P8-4(a)所示。 (1) 求開環(huán)低頻增益Au、 開環(huán)上限頻率fH和增

16、益頻帶積AufH；(2) 如圖P8-4(b)所示， 在該放大器中引入串聯(lián)電壓負反饋， 試求反饋系數(shù)Fu、 閉環(huán)低頻增益Auf和閉環(huán)上限頻率fHf， 并畫出閉環(huán)頻率特性波特圖。第八章 反饋 圖 P8-4第八章 反饋 解 (1) 開環(huán)低頻增益Au=80 dB(10 000倍)， fH=100 Hz， 增益頻帶積AufH=10 000100=106 Hz。(2) 引入串聯(lián)負反饋后的反饋系數(shù)Fu為閉環(huán)低頻增益為故閉環(huán)上限頻率fHf=10 kHz， 其閉環(huán)波特圖如圖P8-4所示。01. 01991ofUUFu)40dB(10011f即FFAAAuuu第八章 反饋 圖 P8-4第八章 反饋 8 - 5 一

17、個無反饋放大器， 當(dāng)輸入電壓等于0.028 V, 并允許有7%的二次諧波失真時， 基波輸出為36 V, 試問：(1) 若接入1.2% 的負反饋， 并保持此時的輸入不變， 則輸出基波電壓應(yīng)等于多少?(2) 如果保證基波輸出仍然為 36 V， 但要求二次諧波失真下降到1%， 則此時輸入電壓應(yīng)等于多少?解 (1) 因為ui=0.028 V, uo=36 V， 所以所以， 加1.2%的負反饋后， 在輸入不變的情況下， 輸出基波電壓為uo=Aufui=78.40.028=2.2 V 4 .784 .167 .1285012. 07 .128517 .128517 .1285028. 036fFAAAAu

18、uuu第八章 反饋 (2) 若保持基波輸出電壓仍為36 V， 要求二次諧波失真下降到1%， 則輸入電壓應(yīng)增大。 因為所以ui=(1+AuF)ui=70.028=0.196 V， 即引入負反饋后， 若保持輸出不變， 則輸入信號必須增大。7%1%71FAu第八章 反饋 8 - 6 某放大器的放大倍數(shù)A(j)為若引入F=0.01的負反饋， 試求：(1) 開環(huán)中頻放大倍數(shù)AI和fH;(2) 閉環(huán)中頻放大倍數(shù)AIf和fHf。解 (1) AI=1000 (60 dB) (2) fHf=(1+FAI)fH=11159.2103=1.7512 MHz610/j11000)j (AkHz2 .15921026H

19、Hf9 .90100001. 0110001IIIfFAAA第八章 反饋 8 - 7 某雷達視頻放大器輸入級電路如圖 P8-7所示， 試問：(1) 該電路引入何種類型的反饋? 反饋網(wǎng)絡(luò)包括哪些元件?(2) 深反饋條件下， 閉環(huán)放大倍數(shù)Auf是多少?(3) 電容C3(75 pF)的作用是什么? 若將C3換成4700 pF10 F, 對放大器的反饋有何影響?(4) 穩(wěn)壓管VZ的作用是什么?第八章 反饋 圖 P8-7第八章 反饋 解 (1) 該電路引入了“串聯(lián)電壓負反饋”(更確切地說為復(fù)反饋)， 反饋網(wǎng)絡(luò)包括R5、 R4、 C3。(2) 深反饋條件下， 中、 低頻閉環(huán)增益Auf為 故38271000

20、1145454iofo544fiRRRRRUUAURRRUUu第八章 反饋 (3) 引入C3(75 pF)是為了加強高頻區(qū)負反饋， 從而壓低高頻特性， 引入導(dǎo)前相位， 以換取反饋放大器的穩(wěn)定， 減小高頻干擾及噪聲等。 若C3改為4700 pF10 F， 那么中頻與高頻放大倍數(shù)變低為1(100%的交流反饋)， 而低頻放大倍數(shù)可能獲得提升。(4) 穩(wěn)壓管VZ的作用是配置合適的工作點， 并減少第二級本身的串聯(lián)電流負反饋， 增大總的開環(huán)增益(因為穩(wěn)壓管的動態(tài)內(nèi)阻很小)。第八章 反饋 8 - 8 電路如圖P8- 8所示， 判斷這些電路各引進了什么類型的反饋。解 (1) 圖(a)所示電路第一級無反饋。 第

21、二級引入了“并聯(lián)電壓負反饋”。 反饋網(wǎng)絡(luò)包括51 k、 15 k電阻和470 pF電容。 對第二級來說， 第一級視為第二級的信號源， 其輸出電阻(15 k)為第二級反饋網(wǎng)絡(luò)的一部分， 如圖P8-8所示。 470 pF電容隔掉直流， 而且值也很小， 所以第二級僅對交流、 高頻才引進負反饋。 第八章 反饋 圖 P8-8第八章 反饋 圖 P8-8第八章 反饋 (2) 圖(b)所示電路沒有引進反饋， 圖中集電極電路在510 和5 k電阻之間接100 F 電容到地， 所以該點相當(dāng)于交流地電位， 所以450 k電阻沒有引入交流反饋， 僅起到直流偏置作用。 在圖中510 電阻與100 F電容構(gòu)成所謂的“去耦

22、電路”， 讓交流信號在本級構(gòu)成回路， 以避免由于交流電流流過公共電源內(nèi)阻而引起的寄生正反饋。(3) 圖(c)所示電路中， 1 k電阻構(gòu)成第一級局部串聯(lián)電流負反饋， 第二級為射隨器， 兩級間引入了串聯(lián)電壓正反饋， 反饋網(wǎng)絡(luò)包括1 k電阻和10 k電阻。(4) 圖(d)所示電路第一級引入了串聯(lián)電流負反饋(430 電阻)， 第二級也引入了串聯(lián)電流負反饋(150 電阻)。 兩級間引入了串聯(lián)電壓負反饋(6.8 k、 430 電阻)。第八章 反饋 (5) 圖(e)所示電路各級均引入了局部的串聯(lián)電流負反饋。 兩級間100 k電阻和1 k電阻引入了串聯(lián)電壓負反饋。 而V2射級連接的3.3 k、 2 k及39

23、k電阻并沒有引入交流并聯(lián)電流負反饋， 因為信號源內(nèi)阻Rs=0， 有無39 k電阻， V1基極對地交流電壓都為。 但39 k電阻引入了直流負反饋， 對穩(wěn)定工作點有好處。(6) 圖(f)所示電路中， 信號從運放同相端輸入， 反饋信號加到反相端， 所以R2、 R3引進了串聯(lián)電壓負反饋。(7) 圖(g)所示電路中， A2接成跟隨器， 信號從反相端輸入， 反饋也加到反相端， 故引入了并聯(lián)電壓負反饋。iU第八章 反饋 8 - 9 集成運放應(yīng)用電路如圖P8-9所示， 請判別電路各引入何種反饋。 解 圖(a)電路引入了串聯(lián)電壓正反饋； 圖(b)電路引入了串聯(lián)電流負反饋； 圖(c)電路引入了串聯(lián)電壓負反饋； 圖

24、(d)電路引入了并聯(lián)電壓正反饋； 圖(e)電路引入了并聯(lián)電流負反饋； 圖(f)電路引入了并聯(lián)電壓負反饋； 圖(g)電路引入了并聯(lián)電壓負反饋； 圖(h)電路引入了并聯(lián)電流負反饋； 圖(i)電路引入了串聯(lián)電壓負反饋。 第八章 反饋 圖 P8-9第八章 反饋 8-10 集成運放應(yīng)用電路如圖P8-10 所示。 (1) 為保證(a)、 (b)電路為負反饋放大器， 請分別指出運放的兩個輸入端， 哪個是同相輸入端， 哪個是反相輸入端；(2) 若分別從Uo1和Uo2輸出， 請分別判斷電路各引入何種反饋。第八章 反饋 圖 P8-10第八章 反饋 解 (1) 同相輸入端和反相輸入端標(biāo)注見圖P8-10。(2) 圖(

25、a)中， 從uo1輸出為并聯(lián)電流負反饋； 從uo2輸出為并聯(lián)電壓負反饋。圖(b)中， 從uo1輸出為串聯(lián)電壓負反饋； 從uo2輸出為串聯(lián)電流負反饋。第八章 反饋 圖 P8-10第八章 反饋 8-11 如圖P8-11(a)、 (b)所示， 問： (1) 兩個電路哪個輸入電阻高？ 哪個輸出電阻高？(2) 當(dāng)信號源內(nèi)阻Rs變化時， 哪個輸出電壓穩(wěn)定性好？ (3) 當(dāng)負載電阻RL變化時， 哪個輸出電壓穩(wěn)定？哪個輸出電流穩(wěn)定？解 (1) 圖(a)引入并聯(lián)電流負反饋， 圖(b)引入串聯(lián)電壓負反饋。圖(b)輸入電阻高， 圖(a)輸出電阻高。(2) 當(dāng)信號源內(nèi)阻Rs變化時， 圖(b)輸出電壓穩(wěn)定性好。(3)

26、當(dāng)負載電阻RL變化時， 圖(b)輸出電壓穩(wěn)定， 圖(a)輸出電流穩(wěn)定。第八章 反饋 圖 P8-11第八章 反饋 8 - 12 電路如圖 P8-12所示， 試指出電路的反饋類型， 并分別計算開環(huán)增益Au、 反饋系數(shù)Fu及閉環(huán)增益Auf(已知gm、 、 rbe等， 且RfRs, RfRL)。第八章 反饋 圖 P8-12第八章 反饋 解 (1) 該電路引入了兩級間的串聯(lián)電壓負反饋， 反饋網(wǎng)絡(luò)為Rf、 Rs。因為RfRs、 RfRL， 所以開環(huán)放大器電路如圖P8-12所示。 由圖可見211oio1uuouAAUUUUA第八章 反饋 圖 P8-12第八章 反饋 其中式中， Ri2=rbe2+(1+)RE

27、。(2) 反饋系數(shù)Fu， 由圖P8-12可見， 反饋網(wǎng)絡(luò)為Rf、 Rs， 故E2Lo1o2smi2Dmio11)1 (1)/(RrRUUARgRRgUUAbeuufssofRRRUUFu第八章 反饋 (3) 故閉環(huán)增益Auf(深反饋條件下)為ofssofiURRRUFUUusfiof1RRUUAu第八章 反饋 8 - 13 電路如圖P8- 13所示， 試指出電路的反饋類型， 并計算開環(huán)增益Au和閉環(huán)增益Auf(已知、 rbe等參數(shù))。解 (1) 該電路第一級為帶恒流源的差分放大器， 單端輸入， 單端輸出； 第二級為同相比例放大器， 引入了單級串聯(lián)電壓負反饋。 兩級之間通過R9和R1構(gòu)成了并聯(lián)電

28、壓負反饋(瞬時相位示于圖P8-13中)。第八章 反饋 圖 P8-13第八章 反饋 (2) 求開環(huán)增益(設(shè)R9R1)：其中 (第二級輸入電阻為無窮大)21o1oio1iouuuAAUUUUUUAbe12io1121rRRUUAu7821RRAu第八章 反饋 (3) 求閉環(huán)增益(引入負反饋的增益)： 因為深反饋條件下有：所以19iofRRUUAu19iof9o9of1i1oiifi,RRUUARURUUIRURUUIIIua第八章 反饋 8 - 14 電路如圖P8-14所示， 試回答：(1) 集成運算放大器A1和A2各引入了什么反饋?(2) 求閉環(huán)增益。解 (1) 運放A1引入了串聯(lián)電壓負反饋；

29、運放A2引入了并聯(lián)電壓負反饋。iof/UUAu第八章 反饋 圖 P8-14第八章 反饋 (2) 閉環(huán)增益Auf為23454523o1oio1iof11RRRRRRRRUUUUUUAu第八章 反饋 8 - 15 反饋放大器電路如圖P8-15所示， 試回答：(1) 判斷該電路引入了何種反饋? 反饋網(wǎng)絡(luò)包括哪些元件? 工作點的穩(wěn)定主要依靠哪些反饋?(2) 該電路的輸入、 輸出電阻如何變化， 是增大了還是減小了?(3) 在深反饋條件下， 交流電壓增益Auf是多少?解 (1) 90 k電阻和1 k電阻構(gòu)成兩級之間的交流串聯(lián)電壓負反饋。 4 k、 60 k以及V1構(gòu)成兩級之間的直流電流負反饋， 以保證直流

30、工作點更加穩(wěn)定。(2) 該電路輸入阻抗增大， 輸出阻抗減小。(3) 在深反饋條件下：9110110901011333FAuf第八章 反饋 圖 P8-15第八章 反饋 8 - 16 電路如圖P8-16所示， 判斷電路引入了何種反饋? 計算在深反饋條件下的電壓放大倍數(shù)Auf=Uo/Ui。解 該電路第三級發(fā)射極與第一級發(fā)射極相連， 第三級發(fā)射極電流流過R3構(gòu)成三級間的串聯(lián)電流負反饋。 另外一路， R8、 C5、 R1構(gòu)成直流電壓負反饋， 以穩(wěn)定工作點。77. 23901010/105/106 . 1/)/()/(3338L93C38L9C38L9C3iof3RRRRRIRRRIURRRIUUAfu第

31、八章 反饋 圖 P8-16第八章 反饋 8 - 17 電路如圖P8-17(a)、 (b)所示， 試問：(1) 圖(a)、 (b)所示電路各引入了什么類型的反饋?(2) 圖(a)、 (b)所示電路各穩(wěn)定了什么增益?(3) 圖(a)、 (b)所示電路對輸入電阻和輸出電阻各有什么影響?(4) 估算深反饋條件下的閉環(huán)電壓增益Aufa和Aufb。解 (1) 圖(a)所示電路引入了串聯(lián)電流負反饋， 圖(b)所示電路引入了并聯(lián)電壓負反饋。(2) 圖(a)所示電路穩(wěn)定了互導(dǎo)增益， 圖(b)所示電路穩(wěn)定了互阻增益。(3) 圖(a)所示電路輸入電阻增大， 輸出級管子一路的等效輸出電阻也增大， 但總的輸出電阻仍由R

32、7決定。 圖(b)所示電路的輸入電阻減小， 輸出電阻也減小。 第八章 反饋 圖 P8-17第八章 反饋 (4) 閉環(huán)增益Aufa及Aufb為所以 因為串聯(lián)反饋 對圖(b)所示電路， 由于引進的是并聯(lián)負反饋， 有33588E47C4iofRRRRRIRIUUAsu873358fRRRRRRAsufiUUfifiIIII第八章 反饋 其中所以s8sofb8o8oifsssisiRRUUARURUUIRURUUIu第八章 反饋 8 - 18 電路如圖P8-18所示。(1) 要求輸入電阻增大， 試正確引入負反饋；(2) 要求輸出電流穩(wěn)定， 試正確引入負反饋；(3) 要求改善由負載電容CL引起的幅頻失真

33、和相頻失真， 試正確引入負反饋。解 (1) 要求輸入電阻增大， 必須要引入串聯(lián)負反饋， 如圖P8-18(a)所示。 圖中指出各點交流信號的瞬時極性。第八章 反饋 圖 P8-18第八章 反饋 圖 P8-18第八章 反饋 (2) 要求輸出電流穩(wěn)定， 必須要引入電流負反饋， 如圖P8-18(b)所示。 圖中指出各點交流信號的瞬時極性， 可見是負反饋。(3) 為改善負載電容CL引起的頻率失真， 必須要引入電壓負反饋， 反饋電路同P8-18(a)。 第八章 反饋 8 - 19 某放大器的開環(huán)幅頻響應(yīng)如圖P8-19所示。(1) 當(dāng)施加F=0.001的負反饋時， 此反饋放大器能否穩(wěn)定工作? 相位裕度等于多少

34、?(2) 若要求閉環(huán)增益為40 dB， 為保證相位裕度大于等于45， 試畫出密勒電容補償后的開環(huán)幅頻特性曲線；(3) 求補償后的開環(huán)帶寬BW和閉環(huán)帶寬BWf。 第八章 反饋 圖 P8-19第八章 反饋 解 (1) F=0.001, Af=1000(60 dB), 如圖P8-19所示， 此時有45相位裕度。(2) 要求Af=40 dB(100)， 仍有45的相位裕度， 則開環(huán)特性要校正為如圖P8-19中曲線所示。(3) 補償后的開環(huán)帶寬BW=0.1 MHz， 閉環(huán)帶寬BWf=10 MHz。F1第八章 反饋 圖 P8-19第八章 反饋 8 - 20 已知反饋放大器的環(huán)路增益為 (1) 若F=0.1

35、， 該放大器會不會自激?(2) 該放大器不自激所允許的最大F為何值?解 (1) 由題可知， 開環(huán)放大倍數(shù)3610j140)j (FFAu3610j140)j (FAu第八章 反饋 它是一個具有三個重極點的放大器， 如果每級附加移相為60， 則三級共移相180， 那么加反饋后會產(chǎn)生自激。 因為每級相移為60， 那么有由此可導(dǎo)出所對應(yīng)的頻率為則此頻率下的增益為6010arctan6rad/s103|660rad/s103|6605)3(1(40| )103(|326jAu第八章 反饋 然后再看是否滿足振蕩條件(即附加相移=180時， |AuF|是否大于等于1)?？梢?， 該放大器引入F=0.1的負反

36、饋后不會產(chǎn)生自激振蕩。(2) 由|Au(j)|Fmax=1可得2 . 051| )j (|1maxuAF15 . 01 . 05| )j (|6103FAu第八章 反饋 8 - 21 要組成一個文氏電橋RC振蕩器， 圖P8-21中j、 k、 m、 n應(yīng)如何連接(在圖中畫出接線)? 當(dāng)R=820 ， C=0.02 F時， 估算振蕩頻率。解 k點與n點相連， j點與m點相連， 如圖P8-21所示。有kHz7 . 910282021218oscRCf第八章 反饋 圖 P8-21第八章 反饋 圖 P8-21第八章 反饋 8-22 圖P8-22(a)為低能耗文氏電橋振蕩器， 試畫運放A輸入端極性，并解釋燈泡(溫度上升， 電阻增大)在電路中的作用。圖P8-22(b)電路為二極管穩(wěn)幅文氏電橋振蕩器， 試說明二極管穩(wěn)幅的工作原理， 指出運放A2在本電路中的作用。解 對于圖P8-22(a)所示電路， 電路接入電源， 燈泡初始電阻R較小， 總的反饋F總=F+F較大， 滿足AF1的起振條件， 輸出信號由0開始逐漸增大， 燈泡越來越亮， 隨著燈泡發(fā)光， 溫度升高， 燈泡電阻變大， F=增大， A與F+不變， F總減小， 由AF1逐步變?yōu)锳F=1， 達到自動穩(wěn)幅作用， 即燈泡亮度基本恒定。FRRR燈泡燈泡第八章 反饋 圖 P8-22第八章 反饋 對