第5章 負(fù)反饋放大電路 習(xí)題解答

1、第5章自測(cè)題、習(xí)題解答自測(cè)題5一、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(kāi)環(huán)增益A與反饋系數(shù)B的符號(hào)相同時(shí)為（ ）反饋，相反時(shí)為（ ）反饋。3圖T5-1若滿足條件（ ），稱(chēng)為深度負(fù)反饋，此時(shí)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(kāi)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(dòng)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(jià)，可以提高（ ）增益的穩(wěn)定性；擴(kuò)展（ ）的通頻帶和減?。?）的

2、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(wú)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(wú)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(lèi)型是（ ）負(fù)反饋，且反饋系數(shù)B（ ）。解：AAA1、1+AB，1+T，F(xiàn)2、負(fù)，正3、F>>1，xs ，B4、x0/xi，x0/xs，xf/x0xs/xixf/xi，5、取樣信號(hào)6、閉環(huán)、閉環(huán)、閉環(huán)增益、取樣信號(hào)、負(fù)反饋環(huán)路的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能使取樣信號(hào)的變化受到制約7、求和方式、反饋

3、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)、1二、單選題1要使負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓變化較小，且放大器吸收電壓信號(hào)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(hào)幾乎沒(méi)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(hào)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(shí)，自激振蕩頻率一定是（ ）。A. 特征頻率 B. 高頻截止頻率 C. 相位交叉頻率 D 增益交叉頻率 解：1、A理

4、由：電壓取樣負(fù)反饋使輸出電阻減小，故負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓變化會(huì)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(hào)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(hào)對(duì)放大器提供電流很小；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。三、在圖T52所示電路中，為深反饋放大器，已知為兩個(gè)輸出端。求（1）若從試判別反饋組態(tài)，并估算（2）若從（3）若將； 輸出，輸出，重復(fù)（1）的要求； 減小，反饋強(qiáng)弱有何變化？若時(shí)，。圖T52解：（1）從接，則見(jiàn)圖(

5、b) 或輸出時(shí)，從極性上看，因?yàn)闉樨?fù)反饋，從構(gòu)成反饋元件，且與串輸出構(gòu)成電流串聯(lián)負(fù)反饋，把反饋網(wǎng)絡(luò)分離出來(lái)，(2)從輸出時(shí)為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，見(jiàn)圖（c）因?yàn)橥瑯影逊答佒贩蛛x出來(lái)，見(jiàn)圖（d），可得與并接，取自（3）當(dāng) 減小，負(fù)反饋增大時(shí)，增益減小。當(dāng)。 時(shí)，習(xí)題55.1（1）對(duì)于放大電路，所謂開(kāi)環(huán)是指。A無(wú)信號(hào)源 B無(wú)反饋通路C無(wú)電源 D無(wú)負(fù)載而所謂閉環(huán)是指A考慮信號(hào)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?。?）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(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋C

6、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(hào)時(shí)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)。A電壓 B電流 C串聯(lián) D并聯(lián)（1）為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓，應(yīng)引入負(fù)反饋；（2）為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應(yīng)引入負(fù)反饋；（3）為了增大放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入負(fù)

7、反饋；（4）為了減小放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入負(fù)反饋；（5）為了增大放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入負(fù)反饋；（6）為了減小放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入 負(fù)反饋。解：（1）A （2）B （3）C （4）D （5）B （6）A5.3某負(fù)反饋放大器開(kāi)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：5A=100 A=10，f，則F=A=1000Af，B=F-1=0.999%A，T=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1時(shí)，AV的變化為0.5%。若要求電壓增益相對(duì)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

8、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：o由題意，當(dāng)環(huán)境溫度t改變1C時(shí)，AV=0.5%AV 而AV=0.05%AVfF=A0.5%=10AfAf0.05%B=F-1=-0.009A=F=-100AV，Vf5.5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AVo=80，AV的下限頻率fL=12Hz，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 、fLf 和fHf 。解：A=AV0F0=-16 反饋深度F0=1+AV0B=5，中頻段閉環(huán)Vf0由單極點(diǎn)模型有關(guān)公式fHf=fHF0=1000

9、f=fLF0=2.3kHz，LfHz5.6試將圖P56示兩級(jí)放大器中四個(gè)點(diǎn)中的兩個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)構(gòu)成級(jí)間負(fù)反饋放大器，以實(shí)現(xiàn)以下的功能，并說(shuō)明這樣連接的理由。（圖中所有電容均對(duì)信號(hào)電流呈現(xiàn)短路）（1）使輸入電阻增大。（2）使輸出電阻減小。圖P56解：（1）應(yīng)采用電壓求和負(fù)反饋?；蚪又潦请妷呵蠛?，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P57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(duì)交流信號(hào)均可視為短路。圖P57解：圖（a）所示電路中

10、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（c）所示電路中通過(guò)Rs引入直流負(fù)反饋，通過(guò)Rs、R1、R2并聯(lián)引入交流負(fù)反饋，通過(guò)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(guò)R3和R7引入直流負(fù)反饋，通過(guò)R4引入交、直流負(fù)反饋。5.8試比較圖P58（a）、（b）、（c）三個(gè)電路輸入電阻的大小，并說(shuō)明理由。（a） （b）（c）圖P58解：三電路Ri中均有RB，不作比較，只比較管端輸入電阻Ri'。（a） 引入電壓求和負(fù)反饋，'>rbe1+(1+1)Re1 Ria（b）第二級(jí)Ri2與Re并聯(lián)，

11、9;<rbe1+(1+)Re1 Rib'=rbe1+(1+)Re1 （c）Ric Ria>Ric>Rib5.9分別說(shuō)明圖P57（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(shuō)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。（g）輸入電阻增大，

12、輸出電阻增大。5.10電路如圖P510所示，已知集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)差模增益和差模輸入電阻均近于無(wú)窮大，最大輸出電壓幅值為±14V。填空：電路引入了 （填入反饋組態(tài)）交流負(fù)反饋，電路的輸入電阻趨近于 ，電壓放大倍數(shù)AufuO/uI 。設(shè) uI1V，則uO V；若R1開(kāi)路，則uO變?yōu)?V；若R1短路，則uO變?yōu)?V；若R2開(kāi)路，則uO變?yōu)?V；若R2短路，則uO變?yōu)?V。圖P510解：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，無(wú)窮大，11。11；1；14；14；1。5.11圖P511所示電路是具有零輸入和零輸出特性的直流放大器。若電路滿足深度負(fù)反饋條件，試求uo/us的表達(dá)式。圖P511解：電路為電流取樣電壓求和負(fù)反

13、饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖p5.5所示。圖p5.51B=vfie3=Re3Re3Re1+(Re1+Rf)iAf=e3vs 反饋amp1Re3+(Re1+Rf)=BRe3Re1 Re3+Re1+Rfv0-ie33Rc3=-AfRc3-Rc3vsvsRe3Re15.12圖P512示反饋放大器滿足深度負(fù)反饋條件。如果us（t）=10sin2×104t（mV），求uo（t）圖P512，故可先求出vi，以vi作原輸入信號(hào)。R1/R2vi=vs=0.8vsR1/R2+Rs電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖p5.61所示。解一： ig=0圖p5.61 圖p5.62 =1v0v1Af=0=1viBB=vfv0

14、=vi=0.8vs=8sin2104t（mV）解二：電路改畫(huà)為圖p5.62。v's=0.8vs 而深負(fù)反饋時(shí)v01=14'Bvss=0.8vs=8sin210t（mV） ，v0=v'5.13電路如圖P513所示，試說(shuō)明電路引入的是共模負(fù)反饋，即反饋僅對(duì)共模信號(hào)起作用。圖P513解：若uB1= uB2增大，則產(chǎn)生下列過(guò)程：uB1= uB2uC1= uC2(uB4= uB5)iE4=iE5uR5(uB3)iC3uR1 uC1= uC2說(shuō)明電路對(duì)共模信號(hào)有負(fù)反饋?zhàn)饔谩?.14判斷圖P514所示由運(yùn)算放大器構(gòu)成的反饋放大器的反饋類(lèi)型和反饋極性（解釋為什么是負(fù)反饋）并求uo/us

15、的表達(dá)式。圖P514解：該題目可采用令v0=0，視反饋是否消失來(lái)判斷取樣方式。當(dāng)v0=0時(shí)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(shí)產(chǎn)生的i'流出a點(diǎn)，是負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖P5.8-1所示。圖P5.8-1B=ifiL=-R1R1+RfRfiL1 Af=- 1+isBR1 RfRLv0iLRLR=AfL-(1+)viRRRRs* sss1s*此結(jié)果與用理想運(yùn)放分析法求得的結(jié)果相同。5.15已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路的A 105，F(xiàn) 2×103。 （1）Af ？（2）若A的相對(duì)變化率為20，則Af的相對(duì)變化率為多少？解：（1）因?yàn)锳F200

16、1，所以Af1/F500（2）根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可知11=0.0052 1+AF1+2101Af相對(duì)變化率為A的相對(duì)變化率的1AF ， 故Af的相對(duì)變化率約為0.1。5.16已知一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)Auf20，其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)Au的相對(duì)變化率為10，Auf的相對(duì)變化率小于0.1，試問(wèn)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%=100 0.1%AF 1AFF所以 11=0.05Af20AF2000FAu=A=5.17電路如圖P517所示。試問(wèn)：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(dòng)端位置變化時(shí)，輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為多少

17、？圖P517解：UO的調(diào)節(jié)范圍約為R1+R2+R3R+R2+R3R+R2+R3R+R2+R3UZ1UZ ， 即16V16V R1+R2R1R1+R2R15.18圖P518（a）和（b）分別是兩個(gè)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？（a） （b）圖P518解：（a）對(duì)應(yīng)相頻特性為： （b）對(duì)應(yīng)相頻特性為：當(dāng)f=1MHz時(shí)，T=0dB，此時(shí)修正的 在f=100kHz處，T=0dB，此時(shí)每個(gè)標(biāo)點(diǎn) A174.3，m180o-174.3o 5.7o 在此處的相頻離-90o差5.7ooom=25.7-11.4 準(zhǔn)確計(jì)算：jfjf(1+)(1+=100f4+101108f2-1

18、024=010k100k（a）令解得：f=997.5kHz當(dāng)T=1時(shí)，T=-arctg997.5997.5+(-arctg)=-84.28o+89.43o=-173.7o10100ooom=180-173.7=6.3100T(jf)=jf(1+4)2=100f=99.499(1+4)21010（b），令KHzoo當(dāng)T=1時(shí)，T=-2arctg9.9499=-284.26=-168.5ooom=180-168.5=11.55.19如果圖P518（a）和（b）分別是兩個(gè)負(fù)反饋放大器開(kāi)環(huán)增益的幅頻特性，問(wèn)它們的反饋系數(shù)各為多少時(shí)，才有45的相位裕量？解：（a） （b）由（a）圖20lg11=4020

19、lg 20BBdB，B=0.01 由（b）圖的中點(diǎn)關(guān)系，dB，B=0.1104ff(1+j4)(1+j5)21010 =5.20已知負(fù)反饋放大電路的A。試分析：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)的上限值為多少？解：根據(jù)放大倍數(shù)表達(dá)式可知，放大電路高頻段有三個(gè)截止頻率，分別為fL1104Hz fL2 fL3105Hz約為60dB，附加相移約為180°。為因?yàn)閒L2fL310 fL1，所以，在f fL2fL3時(shí)，AF 小于0dB， 了使f fL2fL3時(shí)的20lgA即不滿足自激振蕩的幅值條件， 反饋系數(shù)20lgF的上限值為103。 的上限值應(yīng)為60dB，即F5.21

20、某直流放大器電壓增益Au0=100，極點(diǎn)頻率P1=104rad/s，P2=106rad/s，無(wú)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(kāi)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）1012AV(s)=24610sss+(10+10)s+10(1+4)(1+6)1010 AV(s)1012AVf(s)=24610121+A(s)Bs+(10+10)s+10+10BV=P1f=-PAVf1f的兩個(gè)極點(diǎn)角頻率為： 100=P2f為使P1f由上式解得B=0.245，即當(dāng)B為0.245時(shí)，兩極點(diǎn)重合為1Pif=P2f=(104+106)=50.51042rad/秒（2） 開(kāi)環(huán)時(shí)P2<<P1，滿足主極點(diǎn)條件4HP1=10rad/秒246GB=1010=10rad/秒 P2f=-P2f= 4621012，則要求(10+10)=4(10+10B)4=0.644=32.3210HfPf由題6-13知，當(dāng)重極點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，閉環(huán)帶寬rad/秒 1而Avof1012=limAvf(s)=10=3.92s010+10120.245GBf>GBGBfGBf4