第6章負(fù)反饋答案資料.doc

1、習(xí)題6.1 試判斷題圖6.1所示各電路的級(jí)間反饋類型和反饋極性+Ui+UoV1V2R1R3R5R2R4(a)UCC+Ui+Uo(b)V1V2R1R2R3(c)+UsRSUCC+UoR8R7R6R2R1R3R4R5V1V2V3V4RL-UEEUCC+UiUCC+UoR1R3R7R2R4R6R5V1V2V3V4(d)題圖6.1解:電路(a)為串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路(b)為串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路(c)V1與V3間為電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路(d)為電壓由V3的射極經(jīng)R6至V1的射極組成了電壓串聯(lián)負(fù)反饋6.2 試判別6.2所示各電路的反饋類型和反饋極性UiUoR1R2R3R4R5+A1+A2(a)R6UiUo+A2R

2、2R1R5R4R3+A1(b)題圖6.2解:電路(a)為電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路(b):經(jīng)A2R2組成電壓并聯(lián)正反饋電路;經(jīng)R3組成電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路6.3 一電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器,其基本放大器的電壓增益Au=100,反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)Bu=0.1由于溫度變化,Au增大到120,試求負(fù)反饋放大電路的電壓增益變化率解:或6.4 一放大器的電壓放大倍數(shù)Au在150600之間變化(變化了4倍),現(xiàn)加入負(fù)反饋,反饋系數(shù)Fu=0.06,問(wèn):閉環(huán)放大倍數(shù)的最大值和最小值之比是多少?6.5 某一電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,其環(huán)路增益T=49,環(huán)路增益的變化量,設(shè)反饋系數(shù)Bv為常數(shù),試求負(fù)反饋放大電路電壓增益Auf的相

3、對(duì)變化量解:因?yàn)榄h(huán)路增益的變化量較大,負(fù)反饋放大電路電壓放大倍數(shù)相對(duì)于環(huán)路增益的變化量為因?yàn)?所以上式又可寫為6.6 一電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器開(kāi)環(huán)互阻增益,互導(dǎo)反饋系數(shù)Bg=0.01mS,試求:(1) 當(dāng)開(kāi)環(huán)互阻增益的相對(duì)變化率為時(shí),閉環(huán)互阻增益的相對(duì)變化率(2) 當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻RS不變時(shí),閉環(huán)電壓增益的相對(duì)變化率解:(1) (2)因?yàn)?RS不變,則閉環(huán)電壓增益的相對(duì)變化率也為6.7 有一電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器,開(kāi)環(huán)基本放大電路的電壓放大倍數(shù),輸入電阻,輸出電阻,負(fù)載電阻,反饋系數(shù)Bu=0.015,信號(hào)源內(nèi)阻(1) 試計(jì)算電路的反饋深度D(2) 計(jì)算反饋電壓放大倍數(shù)Auf,輸入電阻Rif和源電壓增益

4、Ausf(3) 計(jì)算輸出電阻Rof解:式中Auso,是基本放大電路RL開(kāi)路時(shí)的源電壓增益所以:顯然,電壓串聯(lián)負(fù)反饋可使電壓增益下降,輸入電阻增加,輸出電阻下降6.8 某放大器的放大倍數(shù)A(j)為若引入F=0.01的負(fù)反饋,試問(wèn):(1)開(kāi)環(huán)中頻放大倍數(shù)AI?fH=?(2)閉環(huán)中頻放大倍數(shù)AIf=?fHf=?6.9 電路如題圖6.9所示,試從反饋的角度回答:開(kāi)關(guān)S的閉合和打開(kāi),對(duì)電路性能的影響(包括增益輸入電阻輸出電阻上限頻率下限頻率等)題圖6.9解:S閉合,電路僅有直流負(fù)反饋,S打開(kāi),電路便引入了串聯(lián)電流負(fù)反饋(反饋網(wǎng)絡(luò)為RE),那么,增益將減小,輸入電阻將增大,輸出電阻基本不變(管子一路輸出電

5、阻增大,但與RC并聯(lián)后,總的輸出電阻仍近似為RC),上限頻率fH提高,下限頻率fL將下降6.10 電路如題圖6.10(a)和(b)所示試問(wèn):RS+UsR1R2R3(a)C1T1T2R4R6C2C3RLUCCRS+UsR1R2C1T1RLUCC+Uo+Uo(b)R4C2T2R5圖6.10R5(1) 反饋電路的連接是否合理?為發(fā)揮反饋效果,兩個(gè)電路對(duì)RS有何要求?(2) 當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻變化時(shí),哪個(gè)電路的輸出電壓穩(wěn)定性好?哪個(gè)電路源電壓增益的穩(wěn)定性能力強(qiáng)?(3) 當(dāng)負(fù)載RL變化時(shí),哪個(gè)電路輸出電壓穩(wěn)定性好?哪個(gè)電路源電壓增益穩(wěn)定能力強(qiáng)?解:(1)圖(a):第一級(jí)是電流串聯(lián)負(fù)反饋,第二級(jí)是電壓并聯(lián)負(fù)反饋

6、,第一級(jí)對(duì)第二級(jí)相當(dāng)于恒流源激勵(lì),對(duì)第二級(jí)是合理的;對(duì)第一級(jí)要求恒壓源激勵(lì),以使電流串聯(lián)負(fù)反饋起作用,即RS越小越好圖(b):第一級(jí)是電壓并聯(lián)負(fù)反饋,第二級(jí)是電流串聯(lián)負(fù)反饋,第一級(jí)對(duì)第二級(jí)相當(dāng)于恒壓源激勵(lì),對(duì)第二級(jí)是合理的;對(duì)第一級(jí)要求恒流源激勵(lì)以使電壓并聯(lián)負(fù)反饋起作用,即RS越大越好 (2)圖(a):輸入端是串聯(lián)負(fù)反饋,Rif大,RS小,而且Rif>>RS,當(dāng)RS變化時(shí),源電壓增益的變化不大,即穩(wěn)定性較好,輸出電壓當(dāng)然也就穩(wěn)定圖(b):輸入端是并聯(lián)負(fù)反饋,Rif小,RS大,而且Rif<<RS,當(dāng)RS變化時(shí),源電壓增益不穩(wěn)定,輸出電壓也不穩(wěn)定(3)圖(a):輸入端是電壓

7、負(fù)反饋,Rof小,是恒壓源,RL變化時(shí),輸出電壓穩(wěn)定,源電壓增益也穩(wěn)定圖(b):輸出端是電流負(fù)反饋,Rof大,是恒流源,RL變化時(shí),輸出電壓不穩(wěn)定,源電壓增益也不穩(wěn)定6.11 反饋放大器電路如題圖6.11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(diǎn)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,是增大還是減少了?(3)在深反饋條件下,交流電壓增益Auf=?題圖6.11解:(1)90電阻和1電阻構(gòu)成兩級(jí)之間的交流串聯(lián)電壓負(fù)反饋460以及V1構(gòu)成兩級(jí)之間的直流電流負(fù)反饋,以保證直流工作點(diǎn)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:6

8、.12 負(fù)反饋放大電路如題圖6.12所示(1) 試判別電路中引入了何種反饋?(2) 為得到低輸入電阻和低輸出電阻,應(yīng)采用何種類型的負(fù)反饋?電路應(yīng)如何改接?+UCCUo-UEE+Ui2k 10k 10k 120k 2k 4.7k 90k 10k 10k 2k 3.9k V1V2V3圖6.12解:(1)輸出信號(hào)Uo通過(guò)90k電阻接至V2的基極,故構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋(2)應(yīng)采用電壓并聯(lián)負(fù)反饋其改接方法為:將V3的基極由接在V1的集電極改接到V2的集電極;將輸出端的90k電阻,由接在V2的基極改接到V1的基極6.13 電路如題圖6.13所示,試指出電路的反饋類型,并計(jì)算開(kāi)環(huán)增益Au和閉環(huán)增益Auf(已

9、知rbe等參數(shù))題圖6.13解:(1)該電路第一級(jí)為帶恒流源的差分放大器,單端輸入,單端輸出;第二級(jí)為同相比例放大器,引入了單級(jí)串聯(lián)電壓負(fù)反饋兩級(jí)之間通過(guò)R9和R1構(gòu)成了并聯(lián)電壓負(fù)反饋(瞬時(shí)相位示于圖P6-13中)(2)求開(kāi)環(huán)增益(設(shè)R9>>R1)6.14 電路如題圖6.14所示,試回答:（1） 集成運(yùn)放A1和A2各引進(jìn)什么反饋?（2） 求閉環(huán)增益題圖6.14解:(1)運(yùn)放A1引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋;運(yùn)放A2引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋(2)閉環(huán)增益Auf為6.15 電路如題圖6.15(a)和(b)所示,各電容對(duì)信號(hào)可視為短路(1) 試分別判斷電路級(jí)間交流反饋的極性和類型(2) 分別寫出反饋

10、系數(shù)的表達(dá)式(3) 分別估算滿足深度反饋條件下的源電壓增益Ausf的表達(dá)式或數(shù)值RSR1R2R3R4C1C2IiUCCT1T2+Uo(a)+UsUoT1T2C1C2IiR218k R310k R110k R53k R41k RL10k R627k (b)UCC+UsRS題圖6.15解:(1) 圖(a):電壓并聯(lián)負(fù)反饋圖(b):電流并聯(lián)負(fù)反饋(2)圖(a):圖(b):(3) 圖(a):圖(b):6.16 電路如題圖6.16所示,判斷電路引入何種反饋?計(jì)算愛(ài)深反饋條件下的電壓放大倍數(shù)Auf=UO/Ui題圖6.16解:該電路第三級(jí)發(fā)射極與第一級(jí)發(fā)射極相連,第三級(jí)射級(jí)電流流過(guò)R3構(gòu)成三級(jí)間的串聯(lián)電流負(fù)

11、反饋另外一路,R8C5R1構(gòu)成直流電壓負(fù)反饋,以穩(wěn)定工作點(diǎn)6.17 電路如題圖6.17所示(1)試通過(guò)電阻引入合適的交流負(fù)反饋,使輸入電壓uI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流iL;(2)若uI=05V時(shí),iL=010mA,則反饋電阻RF應(yīng)取多少?UCCUEE題圖6.176.18 已知某電壓串聯(lián)反饋放大器,其基本放大器的電壓增益表達(dá)式為(1) 畫出的幅頻和相頻的漸進(jìn)波特圖,并標(biāo)出每個(gè)線段的斜率(2) 利用漸進(jìn)波特圖說(shuō)明在什么頻率下,該電路將產(chǎn)生自激?(3) 為了使電路在閉環(huán)后能穩(wěn)定地工作,并具有450的相位裕量,利用波特圖說(shuō)明反饋系數(shù)的最大值Bu為多少?(4) 若要求閉環(huán)增益Auf=100,有450的相位裕

12、量,問(wèn)采用簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償時(shí)的補(bǔ)償電容值已知產(chǎn)生第一個(gè)極點(diǎn)頻率的節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)的等效電阻R1=100k解:(1) Auf(jf)的幅頻和相頻漸進(jìn)波特圖分別如圖6.18(a)和(b)所示20406080/dB 00.11f102103104-20dB/dec-40dB/dec-60dB/dec-45o-135o-225of/MHz(a)10-45o/dec-90o/dec-45o/decf/MHz0-45-90-135-180-225-270(b)圖6.18(2)由圖6.18(a)可知,在f=31.6MHZf時(shí),反饋放大器將產(chǎn)生自激(3)若留有的相位裕量,從圖(a)上可以看出,相應(yīng)的20lgAf=60dB

13、,則(4)20lgAf=40dB采用補(bǔ)償電容后,第一個(gè)極點(diǎn)頻率移到fd,補(bǔ)償電容為105如果Auf=1,則6.19 某放大器的開(kāi)環(huán)幅頻響應(yīng)如題圖6.19所示(1)問(wèn)當(dāng)施加F=0.001的負(fù)反饋時(shí),此反饋放大器是否能穩(wěn)定工作?相位裕度等于多少?(2)若要求閉環(huán)增益為40dB,為保護(hù)相位裕度大于等于45°,試畫出密勒電容補(bǔ)償后的開(kāi)環(huán)幅頻特性曲線(3)指出補(bǔ)償后的開(kāi)環(huán)帶寬BW=?閉環(huán)帶寬BWf=?題圖6.19解:(1)F=0.001,Af=1/F=1000(60dB),如圖P6-19所示,此時(shí)有45°相位裕度(2)要求Af=40dB(100),仍有45°的相位裕度,則開(kāi)

14、環(huán)特性要校正為如圖中曲線所示(3)補(bǔ)償后的開(kāi)環(huán)帶寬BW=0.1MHz,閉環(huán)帶寬BWf=10MHz6.20 已知負(fù)反饋放大電路的試分析: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?6.21 已知反饋放大器的環(huán)路增益為（1） 若F=0.1,該放大器會(huì)不會(huì)自激?（2） 該放大器不自激所允許的最大F為何值?（3） 若要求有45°的相位裕度則最大F應(yīng)為何值?解:(1)由題可知,開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為它是一個(gè)具有3個(gè)重極點(diǎn)的放大器,如果每級(jí)附加移相為-60°,則三級(jí)共移相-180°,那么加反饋后會(huì)開(kāi)始自激因?yàn)槊考?jí)相移為-60°,那么有°由此可導(dǎo)出所對(duì)應(yīng)的頻率為然后再看是否滿足振蕩條件(即附加相移=-180°時(shí),|Au·F|是否大于等于1)可見(jiàn),該放大器引入F=0.1的負(fù)反饋后不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩(2)求該放大器不產(chǎn)生自激的最大允許值Fmax=?(3)若要求有45°的相位裕度,則每級(jí)相移為-135°/3=-45°,所對(duì)應(yīng)的上限頻率=106,開(kāi)環(huán)增益為可見(jiàn),要求有45°的相位裕度,反饋系數(shù)必須小于等于0.076.22 已知一個(gè)負(fù)