模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答(謝紅主編)第六章思考題與習(xí)題解答

1、第六章思考題與習(xí)題解答6-1要滿足以下要求，應(yīng)引入何種反應(yīng)？(1) 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；(2) 穩(wěn)定輸出電壓；(3) 穩(wěn)定輸出電流；(4) 提高輸入電阻；(5) 降低輸入電阻；(6) 降低輸出電阻、減小放大電路對(duì)信號(hào)源的影響；(7) 提高輸出電阻、提高輸入電阻。目的復(fù)習(xí)引入反應(yīng)的原那么。解(1)欲穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)引入直流負(fù)反應(yīng)，因?yàn)殪o態(tài)工作點(diǎn)是個(gè)直流問題。(2) 穩(wěn)定輸出電壓應(yīng)引入電壓負(fù)反應(yīng)。輸出電壓是交流參量，電壓負(fù)反應(yīng)屬于交流反應(yīng)組態(tài)。在四種交流負(fù)反應(yīng)組態(tài)中，電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)和電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)均能到達(dá)穩(wěn)定輸出電壓的目的。(3) 穩(wěn)定輸出電流應(yīng)引入電流負(fù)反應(yīng)。輸出電流也是交流參量，在四種組態(tài)中，引電

2、流 串聯(lián)負(fù)反應(yīng)或電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)均可。提高輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，如電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)或者電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。(5) 降低輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，如電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)或者電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。降低輸出電阻、減小放大電路對(duì)信號(hào)源的影響是一個(gè)減小輸出電阻并提高輸入電阻 的問題，應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。輸入、輸出電阻均提高應(yīng)引入電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。6-2負(fù)反應(yīng)放大電路為什么會(huì)產(chǎn)生自激振蕩？產(chǎn)生自激振蕩的條件是什么 ？解 在負(fù)反應(yīng)放大電路中，如果把負(fù)反應(yīng)引的過深會(huì)將負(fù)反應(yīng)變成正反應(yīng)，于是自激 振蕩就產(chǎn)生了。產(chǎn)生自激振蕩的條件是AF 1幅度條件AF 1相位條件arg aF =± (2n+1) n ,n為整數(shù)或者附加

3、相移=± 180 °6-3判斷以下說法是否正確，用"或X號(hào)表示在括號(hào)內(nèi)。(1) 一個(gè)放大電路只要接成負(fù)反應(yīng)，就一定能改善性能。()(2) 接入反應(yīng)后與未接反應(yīng)時(shí)相比，凈輸入量減小的為負(fù)反應(yīng)。()(3) 直流負(fù)反應(yīng)是指只在放大直流信號(hào)時(shí)才有的反應(yīng)；()交流負(fù)反應(yīng)是指交流通路中存在的負(fù)反應(yīng)。()。(4) 既然深度負(fù)反應(yīng)能穩(wěn)定放大倍數(shù)，那么電路所用各個(gè)元件都不必選用性能穩(wěn)定的。( )(5) 反應(yīng)量越大，那么表示反應(yīng)越強(qiáng)。()(6) 因?yàn)榉糯蟊稊?shù) A越大，引入負(fù)反應(yīng)后反應(yīng)越強(qiáng)，所以反應(yīng)通路跨過的級(jí)數(shù)越多越好。( )(7) 負(fù)反應(yīng)放大電路只要在某一頻率變成正反應(yīng)，就一定會(huì)產(chǎn)

4、生自激振蕩。()(8) 對(duì)于一個(gè)負(fù)反應(yīng)放大電路，反應(yīng)系數(shù)F越大，越容易產(chǎn)生自激振蕩。()目的澄清根本概念。解(1) X。直流負(fù)反應(yīng)只能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，不能改善交流性能。Vo(3) x,V。直流負(fù)反應(yīng)是指反應(yīng)量為直流量，而與信號(hào)的直、交流性質(zhì)無關(guān)，因此前 種說法不對(duì)。X。(5) V。A(6) X。由式A可知，A與A的變化根本無關(guān)，如當(dāng) A增加時(shí)，分子、分1 AF母同時(shí)增加，Af根本不變。(7) X。還要看幅度條件是否滿足，假設(shè)Af <1就自激不起來。(8) V。6-4從反應(yīng)效果看，為什么說串聯(lián)負(fù)反應(yīng)電路信號(hào)源內(nèi)阻RS愈小愈好，而并聯(lián)負(fù)反應(yīng)電路中Rs愈大愈好？解 對(duì)于串聯(lián)負(fù)反應(yīng)有 Ube U

5、i Uf。當(dāng)Ui恒定時(shí)，反應(yīng)信號(hào)電壓Uf的變化全部反映在凈輸入電壓Ube上，才能充分地表達(dá)出反應(yīng)作用。Rs愈小，信號(hào)源愈近似于恒壓源 (理 想恒壓源內(nèi)阻Rs=0)，反應(yīng)作用表達(dá)得愈明顯。對(duì)于并聯(lián)負(fù)反應(yīng)有Ii I i If。當(dāng)Ii恒定時(shí)，If的變化可全部反映在凈輸入電流 Ii上,才能充分地表達(dá)出反應(yīng)作用。Rs愈大，信號(hào)源愈接近恒流源作用表達(dá)得愈明顯。6-5分析以下各電路中的反應(yīng)，是正反應(yīng)還是負(fù)反應(yīng)(理想恒流源內(nèi)阻Rs=r),反應(yīng)?是直流反應(yīng)還是交流反應(yīng) ？(D站 n 圖題6-5目的分析反應(yīng)。解 圖(a)反應(yīng)元件是Rl與R3，直、交流反應(yīng)兼有，交流反應(yīng)組態(tài)是電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。 用瞬時(shí)極性法判別負(fù)反應(yīng)

6、(見圖中的+、號(hào))。圖(b)反應(yīng)元件是R,交、直流負(fù)反應(yīng)均有。交流反應(yīng)組態(tài)為電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，瞬時(shí)極性 法見圖中的+、 號(hào)。圖(c)中，反應(yīng)元件是 R、R2、C2。從Uo至反相端之間的短路線中，既有交流反應(yīng),也有直流反應(yīng)，經(jīng)C2隔直后,R2上只有交流反應(yīng)而沒有直流反應(yīng)。電路中有兩種反應(yīng)，正反應(yīng)與負(fù)反應(yīng)。負(fù)反應(yīng)：設(shè)Uj相同輸入U(xiǎn)o短路線U一Ui差模輸入或見圖中的+、號(hào)表示。正反應(yīng)：設(shè)U相同輸入U(xiǎn)U iU o短路線U&不相反U iUfC2圖(d)中，反應(yīng)支路是由 R2、R3、R4構(gòu)成的T型網(wǎng)絡(luò)(或稱星型網(wǎng)絡(luò))。直、交流負(fù)反應(yīng) 都有，瞬時(shí)極性見圖中的 +、號(hào)表示。交流反應(yīng)組態(tài)為電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。

7、圖(e)中的反應(yīng)比擬復(fù)雜，只看根本放大電路 A1: R2與A2構(gòu)成A1的反應(yīng)支路，直、 交流反應(yīng)兼有，交流反應(yīng)組態(tài)是電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。A2本身也帶有反應(yīng)，反應(yīng)支路是短路線，它的輸入信號(hào)是U。，A2是由運(yùn)放組成的電壓跟隨器(見第七章)，屬于深度的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。圖中的反應(yīng)更復(fù)雜，對(duì)于基放 A1來說，有兩個(gè)反應(yīng)通路：一是 R3，構(gòu)成交流電壓并 聯(lián)負(fù)反應(yīng)，同時(shí)也兼有直流負(fù)反應(yīng)； 二是R2與A2構(gòu)成交流電壓并聯(lián)正反應(yīng)， 也有直流負(fù)反 饋。作為反應(yīng)支路的 A2來說，它本身也帶有反應(yīng)，其反應(yīng)元件是&、R3，構(gòu)成交流電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，同時(shí)也有直流負(fù)反應(yīng)，各點(diǎn)的瞬時(shí)極性見圖中的+、 號(hào)表示。6-6分析說明

8、圖題6-5中，哪些電路能夠穩(wěn)定輸出電壓或電流？哪些電路能提高或降低輸入電阻？判斷各電路的交流負(fù)反應(yīng)組態(tài)。解 但凡電壓負(fù)反應(yīng)均能穩(wěn)定輸出電壓，如圖題6-5中的圖(b)、(c)、(d)、(e)、(f)中的負(fù)反應(yīng)；但凡電流負(fù)反應(yīng)均能穩(wěn)定輸出電流，如圖(a)。但凡串聯(lián)負(fù)反應(yīng)均能提高輸入電阻，如圖(b)、(c)中的負(fù)反應(yīng)；但凡并聯(lián)負(fù)反應(yīng)均能降低輸入電阻，如圖(a)、(d)、(e)、(f)中的R3支路。交流負(fù)反應(yīng)組態(tài)已在題6-5的答案中。6-7電路如圖題6-5(a)、(b)、(d)、(e)所示，計(jì)算深度負(fù)反應(yīng)條件下各電路的電壓放大倍數(shù)。目的計(jì)算深度負(fù)反應(yīng)條件下放大電路的閉環(huán)增益。解 圖(a),因?yàn)榉磻?yīng)組態(tài)

9、是電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，采用深度負(fù)反應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算比擬方 便。Ii If運(yùn)放是反相輸入，有虛地概念，即 U 0，R3中無電流，Il的方向由上而下,If方向由左向右，二者方向相反。因此IfIlUoRl整理后得IiUiR2UiRUoRlR2圖(b)是電壓跟隨器，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng),用兩種方法均能很快地計(jì)算出來。法一：用近似公式 Af 丄UiUfUo,FUf=1Uo1=1F法二：用深度負(fù)反應(yīng)特點(diǎn)UfUi計(jì)算:AufUoUi±=1Uf圖(d)，先作Y-厶變換:L'由于運(yùn)放是反相輸入， 有虛地U 0，將Ra短路。Rc接于u。與地之間，相當(dāng)于負(fù)載,運(yùn)放的帶載能力很強(qiáng)，近似于恒壓源，因此Rc對(duì)

10、放大倍數(shù)無影響。只有 Rb有用，相當(dāng)于反相比例中的Rf，它與R2、R3、R4的關(guān)系可由以下公式確定:R2 R3 R3 R4 R4 R2R4R4此題的交流反應(yīng)組態(tài)為電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，采用深度負(fù)反應(yīng)特點(diǎn)計(jì)算較方便。ii ifUiRlR整理得R4R2&圖(e),將電壓跟隨器 A2的放大倍數(shù)視為1，相當(dāng)于短路線，反應(yīng)支路只剩下R2，屬于電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，采用深度負(fù)反應(yīng)特點(diǎn)計(jì)算方便。Ii If即RiR2整理得AufUUiRgRi6-8 電路如圖題 6-8所示，要求同題 6-5。探6-9試判斷圖題6-8中各電路的交流負(fù)反應(yīng)組態(tài)，并寫出深度負(fù)反應(yīng)條件下的電 壓放大倍數(shù)、反應(yīng)信號(hào)、反應(yīng)系數(shù)的表達(dá)式。* +

11、。+打圖題6-8目的 計(jì)算深度負(fù)反應(yīng)條件下的閉環(huán)增益。說明圖題6-8中三個(gè)負(fù)反應(yīng)放大電路是由運(yùn)放和分立元件電路互相搭配組成的。將題 6-8與6-9兩題合起來做。解 圖(a)是由同相輸入運(yùn)放與共集電路構(gòu)成的兩級(jí)根本放大電路，又引入級(jí)間負(fù)反應(yīng)。反應(yīng)元件是R與R2，構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。反應(yīng)信號(hào)應(yīng)該是R兩端的壓降，極性為上正下負(fù)。反應(yīng)信號(hào)電壓反應(yīng)系數(shù)放大倍數(shù)或者,Ri1 ,1 ,Uf1UoUoURR211011L UfR11F匚0.09UoRiR21 10AufUo11童=11UiFRUoUo圖(b)是由帶恒流源單入一雙出的差放與運(yùn)放A相搭配構(gòu)成兩級(jí)根本放大電路，再引入級(jí)間負(fù)反應(yīng)。反應(yīng)元件是 R1與R

12、2，構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。反應(yīng)信號(hào)為R1上的壓降，上正下負(fù)。Uf&R R2UfUoRiRR2UoUiR2Ri圖(c)是由反相輸入運(yùn)放與分立元件構(gòu)成的OCL功放共同組成兩級(jí)根本放大電路，再引入級(jí)間負(fù)反應(yīng)構(gòu)成的負(fù)反應(yīng)放大電路。反應(yīng)支路由R2組成，屬于電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)組態(tài)。反饋信號(hào)以電流形式出現(xiàn)，即流過R?上的電流為If，方向由左向右。IiIfUoUoUoUiR2R2(U0)IfUoUo1 i (R1rif )1R2-Ur (rifI f R10)UoR2業(yè)R1R21探6-10試判斷圖題6-10各電路的交流負(fù)反應(yīng)組態(tài)，寫出反應(yīng)系數(shù)F和深度負(fù)反應(yīng)條件下的電壓放大倍數(shù)表達(dá)式。目的熟練判別交流反應(yīng)組態(tài)

13、及計(jì)算深度負(fù)反應(yīng)條件下的閉環(huán)電壓增益。(C )圖題6-10說明此題三個(gè)電路均由分立元件構(gòu)成，要能熟練地分析與計(jì)算它們。Rf屬于電流并聯(lián)解 圖根本放大電路由兩級(jí)共射電路組成，弓I入級(jí)間負(fù)反應(yīng)，支路 負(fù)反應(yīng)。用深度負(fù)反應(yīng)特點(diǎn)計(jì)算：Ii If視U bel 0,Rf / Re2，用分流比公式求I f :Re2If 為(Ie2)艮2|1 oRe2RfRe2,U oRe2Rf Rl尺Rc2 / RLIiUsRsrifUsRs(rif0)因此UsRe2U。RSRe2fF RL整理得AuSfU oRF. &U sfe2Rs圖(b)電路的根本放大電路由兩級(jí)構(gòu)成，第一級(jí)是由NPN差動(dòng)對(duì)管組成的單入一單出

14、(反相端輸出)的長(zhǎng)尾電路；第二級(jí)由 PNP管組成的單管共射放大電路。引入級(jí)間反應(yīng)，反應(yīng)元件是Rf與Rs，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)組態(tài)。 反應(yīng)信號(hào)電壓Uf取自于Rs上的電壓，上正下負(fù)。因此UfRsRsRfUfUoUoUiRsRs1 1 rFRs圖(c)電路的根本放大電路由三級(jí)構(gòu)成，第一級(jí)由NPN管V1組成共射放大電路；第二級(jí)由PNP管V2組成共射放大電路；第三級(jí)又是由NPN管組成的共射放大電路。引入級(jí)間反應(yīng),其反應(yīng)元件是Rf與Rei，屬于電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)組態(tài)。反應(yīng)信號(hào)電壓Uf取自Re1上的電壓。注意處理問題時(shí)要合理地忽略次要因素。用深度負(fù)反應(yīng)特點(diǎn)Ui Uf計(jì)算。因?yàn)閘ei在Rei 上產(chǎn)生的影響比反應(yīng)信號(hào)

15、電流If的影響小得多，可忽略不計(jì)，近似將ei極視為開路。這樣處理后能使計(jì)算大為簡(jiǎn)便，此時(shí)與Rf串聯(lián)后再與艮3并聯(lián)。Uf Ie3(ReiRF)Re3ReiRF(&i弘)艮3Rei(ReiRf )Re3ReiRf(ReiRf )艮3Uo Io (Rc3Rl)AufUoUoUiUfIo(Rc3Rl)(ReiRf)Re3(Rc3RL)(ReiRfRe3)ReRe36-ii在圖題6-ii所示反應(yīng)系統(tǒng)中，假設(shè) 5 V, A=50,U°=2 V,試求F、Uf、Ui及UoUi圖題6-11目的 由方框圖判斷反應(yīng)組態(tài)，并計(jì)算各參量。分析 方框圖的輸入端三個(gè)電量輸入量Ui、凈輸入量Ui及反應(yīng)量Uf

16、均以電壓形式出現(xiàn)，可見這是串聯(lián)負(fù)反應(yīng)；再看反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)直接取根本放大電路的輸出電壓 說明是電壓負(fù)反應(yīng)?？傊?，這是電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)組態(tài)。解求A由定義A b 2 =10Ui 0.2求FA由關(guān)系式A - 列方程，即1 -F5010=1 50 F解出F求Uf由定義式FUfUo可知Uf FUo 0.08 2=0.16 V求UiUi Ui Uf 0.20.16=0.04 V探6-13 一個(gè)放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)-的相對(duì)變化量為 10%，要求閉環(huán)放大倍數(shù) -f的相對(duì)變化量不超過0.5%,如閉環(huán)放大倍數(shù) -=150時(shí)，試問-和F分別應(yīng)選多大？目的 由負(fù)反應(yīng)放大電路的穩(wěn)定性求參數(shù)。 解列聯(lián)立方程組進(jìn)行求解。

17、A A 1 AFA1 AF代入數(shù)據(jù)0.0051 AF(1)1501 AF19由式可得A，代入式得19 1150=20 F解出F因此19A31670.006探6-14 由理想運(yùn)放組成圖題6-14(a)(d)所示的反應(yīng)電路。判斷各電路的反應(yīng)組態(tài),< b )在深度負(fù)反應(yīng)條件下，求出各電路的閉環(huán)增益代uf的表達(dá)式。圖題6-14目的熟練計(jì)算由運(yùn)放組成的負(fù)反應(yīng)放大電路的閉環(huán)增益。解 圖(a)中的根本放大電路是反相輸入的運(yùn)放，反應(yīng)元件是Rp，屬于電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。由虛斷I 0，那么Ij If，由虛地U 0知AuufUoUilfRFirRRfR這個(gè)結(jié)果說明，但凡電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)組態(tài)，其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)的大小

18、均由級(jí)間反應(yīng)電阻與輸入端電阻的比值來決定。這個(gè)結(jié)論同樣也在圖題6-5(d)、(e)、圖題6-8(c)中得到驗(yàn)證。如果在不要求推導(dǎo)過程的情況下，可以當(dāng)公式使用，直接由此寫出結(jié)果。至于前面的正、負(fù)號(hào)就看電路的反相與否而定。假設(shè) U。與Ui反相，那么取負(fù)號(hào)；假設(shè)同相，那么取正號(hào)。圖(b):運(yùn)放是同相輸入。反應(yīng)元件是Rf和Ri，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，反應(yīng)信號(hào)電壓取自于R1上電壓，上止卜負(fù)。由R1UiUf1 UoR1R2因此A -uufUoR1RF1RfuufUiUfR1R1這個(gè)結(jié)果說明，但凡電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)組態(tài)，其電壓放大倍數(shù)的大小均由級(jí)間反應(yīng)電阻與輸入回路中反應(yīng)電阻的比值再加1決定。這個(gè)結(jié)論同樣在圖題

19、6-8(a)、(b)、圖題6-10(b)中得到驗(yàn)證。如果在不要求推導(dǎo)過程的情況下，此結(jié)論可以當(dāng)公式使用，直接得結(jié)果。圖(c):反應(yīng)支路由Rf組成，屬于電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。因?yàn)镮 0,流過Rl與Rf的電流均為I。UfIoRfUoIRl因此圖(d)中的反應(yīng)元件是AuufUoUoUiUfRlRfRf，屬于電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng),運(yùn)放為反相輸入。由虛斷概念有I那么Ii If。由虛地概念，U0, Rf與R是并聯(lián)關(guān)系。將 R上的電壓記為Ur，于是UoUo UrUi Ur Ui其中UoRlUrR/ RfUr»RfRfUiRiRlRf(RRf?RR/RfR因此Auuf探6-15理想運(yùn)放組成圖題6-15a、b所示

20、電路。判斷圖a、b電路的反應(yīng)極性。假設(shè)為負(fù)反應(yīng)，試確定其反應(yīng)組態(tài)，在深度負(fù)反應(yīng)條件下求出閉環(huán)電壓增益Auuf。圖題6-15目的 用瞬時(shí)極性法判斷反應(yīng)極性，判斷負(fù)反應(yīng)的反應(yīng)組態(tài)，心算閉環(huán)電壓增益。解 圖a用瞬時(shí)極性法判斷反應(yīng)極性。設(shè)Ui的一個(gè)瞬時(shí)極性為“ +，因運(yùn)放是同相輸 入，故輸出端U。處的瞬時(shí)極性也為“ +，通過反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)由R,與R2構(gòu)成時(shí)不反相，因此反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性為“ +。再由差模輸入概念可得反應(yīng)信號(hào)的瞬時(shí)極性反映到信號(hào)輸入端U處應(yīng)為“ ，與原來的瞬時(shí)極性相反，說明Uf是削弱凈輸入信號(hào)的，符合負(fù)反應(yīng)的定義,因此是負(fù)反應(yīng)。由于反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端右端與輸出電壓U。直接相連，說明取的是輸出電壓

21、；反應(yīng)網(wǎng) 絡(luò)的輸出端左端與非信號(hào)輸入端點(diǎn)相連，并且反應(yīng)信號(hào)以電壓形式出現(xiàn)，說明在輸入回路 中Ui、5、Uf三者是串聯(lián)關(guān)系。綜合以上的判別可知其反應(yīng)組態(tài)為電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。根 據(jù)以前各題的經(jīng)驗(yàn)可直接寫出答案：丄1 R2UiRi圖b，先用瞬時(shí)極性法判別反應(yīng)極性：設(shè)Ui的一個(gè)瞬時(shí)極性為“ +，由于運(yùn)放為反相輸入，輸出端的瞬時(shí)極性為，通過反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)由尺與R2構(gòu)成時(shí)不反相，U端反應(yīng)信極性應(yīng)為“ +，與原來的瞬時(shí)極性相同， 說明反應(yīng)信號(hào)是使凈輸入信號(hào)加強(qiáng)的，符合正反應(yīng) 的定義，因此反應(yīng)極性是正反應(yīng)。圖題6-16探6-16 試判斷圖題6-16的反應(yīng)組態(tài)。近似計(jì)算電壓放大倍數(shù)AuSfUoUs目的熟練地判別由分立元

22、件組成的多級(jí)放大電路的反應(yīng)組態(tài)并速算放大倍數(shù)。解這是由兩級(jí)分立元件構(gòu)成的放大電路：第一級(jí)為單入一單出同相端輸出長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路；第二級(jí)由 PNP管組成的單管共射放大電路；引入級(jí)間反應(yīng)Rf。由瞬時(shí)極性法可判斷它是負(fù)反應(yīng)如圖中的+、號(hào)所示。Rf的右端直接與U。相連，左端與信號(hào)的輸入端點(diǎn)相連，因此該反應(yīng)組態(tài)為電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。根據(jù)前面各題的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)可直接寫出結(jié)果來：A 仏雖AuSfUiRs因?yàn)樾盘?hào)只在第二級(jí)反相，所以代Sf為負(fù)。探6-17理想運(yùn)放組成圖題 6-17所示電路。判斷圖a、b電路的反應(yīng)極性。假設(shè)為負(fù)反應(yīng)討論其反應(yīng)組態(tài)，并寫出求閉環(huán)增益Auuf的表達(dá)式。圖題6-17目的與題6-15相同。分析

23、此題為多級(jí)運(yùn)放與反應(yīng)共同構(gòu)成反應(yīng)放大電路。圖(a)中根本放大電路連續(xù)用了兩級(jí)反相器構(gòu)成，反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)由R、&構(gòu)成。圖(b)中用A1反相輸入運(yùn)放作根本放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò)由電壓跟隨器 A2與R2構(gòu)成，說明運(yùn)放本身也可以作反應(yīng)通路，A2的輸入信號(hào)為U。解 圖(a)中用瞬時(shí)極性法判斷反應(yīng)極性。設(shè)Ui的一個(gè)瞬時(shí)極性為“ +經(jīng)兩次反相使U。端的瞬時(shí)極性也為“ +通過反應(yīng)元件R2(不反相)使反應(yīng)信號(hào)Uf對(duì)地的瞬時(shí)極性為“ +再根據(jù)差模輸入概念，使反應(yīng)信號(hào)反映到信號(hào)輸入端的極性為“與原來的瞬時(shí)極性相反，即圈內(nèi)為“ 圈外為“ +二者異號(hào)，滿足負(fù)反應(yīng)的定義，因此是負(fù)反應(yīng)。再由反饋網(wǎng)絡(luò)右端直接取輸出電壓，因此是

24、電壓反應(yīng)；看輸入回路，凈輸入電壓Uj Ui Uf或者看反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的左端與基放的非信號(hào)輸入端相連， 饋組態(tài)為電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)。其閉環(huán)增益表達(dá)式為因此是串聯(lián)反應(yīng)。綜合以上討論，本圖的反UiRi圖(b)，用瞬時(shí)極性法判斷反應(yīng)極性。設(shè)Ui為“ +運(yùn)放A1反相，U。的極性為AuSfUiR2Ri圖題6-21不反相，使A1的反相端極性為視A2的傳輸系數(shù)為1(相當(dāng)于一條短路線)，R2為線性電阻,“ 比擬圈內(nèi)、圈外為異號(hào)，因此是負(fù)反應(yīng)；反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)右端取的是輸出電壓U。，因此是電壓反應(yīng)；左端與信號(hào)的輸入端相連，因此是并聯(lián)反應(yīng)。綜合以上的討論可確定其反應(yīng)組態(tài) 為電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。其閉環(huán)增益表達(dá)式為Uo探6-21差動(dòng)放大電路

25、如圖題 6-21所示。(1) 為穩(wěn)定輸出電壓U。，應(yīng)引入何種反應(yīng)？在圖中標(biāo)明反應(yīng)支路。為了使深度負(fù)反應(yīng)條件下的閉環(huán)增益AUuf =15，反應(yīng)電阻Rf應(yīng)為多大？目的引反應(yīng)，反算反應(yīng)電阻。分析 此題電路由兩級(jí)分立元件放大電路構(gòu)成。第一級(jí)為帶恒流源的單入一單出(同相端輸出)差放組成；第二級(jí)由 V3管構(gòu)成共集電路。電路中參數(shù)Rb2=1 k Qo解(1)為穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)通過Rf引入電壓負(fù)反應(yīng)。根據(jù)電路的具體情況，只能引入電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，即將 R,的右端接U。處，左端接b2極。如果將Rf左端接到b,極上，那么構(gòu) 成正反應(yīng)了，不滿足要求，因此答案是惟一的，如圖中所示。(2)求 Rp o根據(jù)電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)的

26、表達(dá)式A ,昱fRb2代入數(shù)據(jù)15 1 E匚1那么 Rp=14kQ圖題6-22探6-22放大電路如圖題 6-22所示。為到達(dá)下述四種效果，應(yīng)該引入什么反應(yīng)？標(biāo)明反饋支路的路徑。(1)穩(wěn)定電路的各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)；穩(wěn)定電路的輸出電壓U °穩(wěn)定電路的輸出電流；提高電路的輸入電阻。目的練習(xí)引反應(yīng)。分析 本電路由三級(jí)構(gòu)成。 第一級(jí)由NPN管Vj構(gòu)成共射放大電路；第二級(jí)由PNP管V2 構(gòu)成共射放大電路；第三級(jí)由NPN管V3構(gòu)成共集放大電路。先考慮四個(gè)問題的性質(zhì)是什么, 再根據(jù)引反應(yīng)的原那么引入適當(dāng)?shù)呢?fù)反應(yīng)。解(1)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的問題是個(gè)直流問題，應(yīng)引入直流負(fù)反應(yīng)。有兩個(gè)途徑可以滿足此要求：是通過

27、 Rf把&極與e3極連起來，由瞬時(shí)極性法可以判別Rf引入的是負(fù)反應(yīng)，可以穩(wěn)定三級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，見圖中各點(diǎn)的“+、“ 號(hào)；同樣也是直流負(fù)反應(yīng)，也能穩(wěn)定三級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，做法是將Rbi與電源正極(Vcc)連接點(diǎn)斷開，并把 Rbi斷開點(diǎn)直接連到C3處。這樣做可以節(jié)省一個(gè)反應(yīng)電阻Rf，使反應(yīng)電阻的反應(yīng)任務(wù)由Rbi來承當(dāng)，同時(shí)不影響Rbi給V管提供偏置的作用。這樣Rbi就具有了雙重作用，既是偏置電阻又是反應(yīng)電阻。它的負(fù)反應(yīng)性質(zhì)可由圖中的“+、“ 號(hào)表示。(2) 穩(wěn)定輸出電壓的問題是個(gè)交流負(fù)反應(yīng)問題，應(yīng)引入電壓負(fù)反應(yīng)，途徑可以滿足這個(gè)要求。(3) 穩(wěn)定輸出電流的問題仍是個(gè)交流負(fù)反應(yīng)問題，應(yīng)引入電流

28、負(fù)反應(yīng)，如圖中途徑所示。(4) 提高輸入電阻的問題還是個(gè)交流負(fù)反應(yīng)問題，也是改善放大性能的問題，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，如圖中途徑所示。綜合以上分析，反應(yīng)途徑、中交、直流負(fù)反應(yīng)均有。交流負(fù)反應(yīng)組態(tài)如途徑為電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，途徑為電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。探6-24某放大電路 AF波特圖如圖6-24(a)所示。問此電路是否會(huì)產(chǎn)生自激振蕩 ？假設(shè) 電路形式如圖題 6-24(b)所示，并設(shè)圖中 R2 R4,V4、V5的內(nèi)阻為r4、r5，晶體管的rbe均 相同。如果電路產(chǎn)生自激振蕩，可采取什么措施？在圖上定性地畫出來。Z NJ -圖題6-24目的 用頻率判據(jù)法判斷系統(tǒng)是否自激，并會(huì)消除自激的措施。 解(1)用頻率判據(jù)法

29、判別圖題 6-2 4(a)系統(tǒng)是否自激。先找到L曲線與橫坐標(biāo)f的交點(diǎn)(AF,=1,先滿足幅度條件)，垂直對(duì)應(yīng)到相頻特性的交點(diǎn),或者先找到 180 °點(diǎn)，過180 °作水平線與相頻特性曲線交于一點(diǎn)，再過該交點(diǎn)作垂直線，與L曲線交于一點(diǎn)，該交點(diǎn)對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)的分貝數(shù)大于 0 dB,說明在滿足了自激的相位 條件下又滿足幅度條件，因此該系統(tǒng)是自激的。這兩種方法應(yīng)得到相同的答案。(2)消除自激振蕩的措施可在前級(jí)的輸出電阻高、后級(jí)的輸入電阻也高的級(jí)間對(duì)地接入RC網(wǎng)絡(luò)(或校正電容)。對(duì)于圖題6-24(b)電路，第一級(jí)的輸出電阻為R2 ;第二級(jí)的輸入電阻為仏 (1)(5%),其輸出電阻為R4 ；第三級(jí)的輸入電阻為。&R4，be2 rbe3，比擬rbe2 (1)(匚 心)?玨3，因此將RC網(wǎng)絡(luò)接入第一、二級(jí)間對(duì)地。如果在對(duì)通頻帶要求不高的情況下，只接入一個(gè)校正電容C就可以了。圖題6-25探6-25某放大電路的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖題6-25所示。試答復(fù):(1)此放大電路的中頻放大倍數(shù)Aum和3 dB帶寬是多少？當(dāng)輸入U(xiǎn)i 10 V , f =100 kHz 的信號(hào)時(shí)，其輸出電壓 U °是多少？(2)為了使放大電路的放大倍數(shù)相對(duì)變