习题与解答第7章负反馈放大电路修改概要

习题与解答第七章负反馈放大电路（华成英，傅晓林，陈大钦，自编 ）7-1选择填空1 当反馈量与放大电路的输入量的极性 ，因而使 减小的反馈称为 。a相同 b.相反c.净输入量d.负反馈e.正反馈2 为了稳定静态工作点，应该引入 。为了改善放大器性能，应该引入 。为了稳定输出电压，应该引入 。为了稳定输出电流，应该引入 。a.直流负反馈b.交流负反馈c.电压负反馈d.电流负反馈e.串联负反馈f.并联负反馈3为了减小输入电阻，应该引入 。为了增大输入电阻，应该引入 。为了减小输出电阻，应该引入 。为了增大输出电阻，应该引入 。a.电压负反馈b.电流负反馈c.串联负反馈d.并联负反馈4 负反馈所能够抑制的干扰和噪声是 。a.外界对输入信号的干扰和噪声b.外界对输出信号的干扰和噪声c.反馈环内的干扰和噪声d.反馈环外的干扰和噪声5.为了得到一个由电流控制的电压源，应选择负反馈放大电路。为了得到一个由电压控制的电流源，应选择 负反馈放大电路。a.电压串联负反馈b.电压并联负反馈c.电流串联负反馈d.电流并联负反馈6为了得到一个由电流控制的电流源，应选择 负反馈放大电路。a.电压串联负反馈b.电压并联负反馈c.电流串联负反馈d.电流并联负反馈7.为了增大从电流源索取的电流并增大带负载的能力，应选择负反馈放大电路。 为了减小从电压源索取的电流并增大带负载的能力，应选择 负反馈放大电路。a.电压串联负反馈b.电压并联负反馈c.电流串联负反馈d.电流并联负反馈&负反馈放大电路产生自激的条件是 。a.AB=1 b.AB=-1 c.AB=O d.AB= g9单管共射放大电路如果通过电阻引入负反馈，则 。如果单管共集放大电路如果通过电阻引入负反馈，贝U 。a.定会产生高频自激b.一定不会产生高频自激c. 一般不会产生高频自激d.可能产生高频自激10多级负反馈放大电路容易引起自激振荡的原因是 。a.电路增益Af过大b.反馈系数B过大c.反馈深度F过大d.各级放大电路的参数分散答:1. bed 2.a b c d 3.d c a b 4. c 5. b c 6. d 7.b a 8.b9.b d 10 d7-2判断题7-2图中各放大电路是否引入了反馈。如果引入，判断是直流反馈、交流反馈、 交直流反馈？是正反馈还是负反馈？假设所有电容对交流信号均可视为短路。RiR2IZZb二二 C00Ui!：；22UoUo(a)ILOOUiR2+ Uo(C)tOO+(b)(d)Uo题7-2图分析：判断电路有无反馈的方法： 观察放大电路的输入回路和输出回路之间是否有起联系作 用的反馈网络。如果有，则有反馈；如果没有，则无反馈。解答：(a)引入了直流负反馈。(b )引入了交直流负反馈。(c)没有引入反馈。(d )引入了交直流负反馈。(李金平教材，5-1 , P235)(李金平教材，5-2, P236)7-3在题7-3图所示各电路中，试指明反馈网络是由那些元件组成的，并判断所引入的反馈 类型(正或负反馈、直流或交流反馈、电压或电流反馈、串联或并联反馈)CiLiRsUsRB1 IHIRB2Re(a)RcC2VTRli CeUo+V ccQi. vRcVT21，此时有1+AB -AB。X。 X。1A fX i X f B对深度负反馈放大器的增益估算方法通常有两种：方法一：利用 A : 1直接计算四种组态的增益。f BX方法二：利用Af0计算增益。串联反馈时，Xf= uf Ui;并联反馈时，Xf=if ii。Xf(华成英习题解答,7-10, P60,陈大钦,6.3.2(a), P256)7-6放大电路如题7-6图所示。试判断电路中是否有反馈？如果有反馈，属于何种反馈组态?并给出反馈电路的反馈系数和电压放大倍数的表达式。C1UiM +V ccRbVT1RE1RfVT2RE2u。题7-6图解答:图(a)放大电路引入了电压并联负反馈。反馈系数 BgifRf对于深度负反馈,A Rf闭环电压放大倍数为AUfuoRfUiii Rbrirbri当考虑深负反馈有RB . ri时，有AUf图（b）放大电路引入了电流串联负反馈。组成。_RtRbRe两端电压为Uf,反馈网络由Rei、Re2、RfRE3反馈系数：BR=f =io1(RE1 +Rf )+RE3i。ioReiRE1 RE3RE1RfRE3二 i。- -Rfu fi o R C3 RLa；_ i ou i1B Ru o &U i图（c）放大电路引入了电流并联负反馈。对于深度负反馈，A Gf闭环电压放大倍数为A UfRRf 代3R C3 /R LRE1 RE3反馈系数B| 险-io RE2 +Rf对于深度负反馈,电压放大倍数为A If1A UsfUo i o (R C2 / R L)i o(RC2 / R L)，ZR C2 R L 1R E2 + Rf Usii (Rs+n )if(RsF )、Rs+口 丿 JRE2丿当考虑深负反馈时，有Rs . .riAuorC2 RL）rE2 Rf.AUsfUsfUsRsR E2图（d）放大电路引入了电压并联负反馈。反馈系数:1Rf对于深度负反馈，A Rf电压放大倍数为A Usf_uo .1 =业_ i i B G 一 i fUou oUo_R fus i i Rsri if Rs F 一 Rs ri当考虑深负反馈时，有 Rs . riA Usf上一 Rl 0UsRs（李金平教材，5-10，P235）7-7在题7-7图所示电路中，引入适当的负反馈，以满足提高输入电阻和带负载能力的要求。 引入该反馈后，当 RB = 1k Q时，AUf o =40，试计算反馈电阻Rf的值。Ui题7-7图分析：输入端引入串联反馈可以提高输入电阻。带载能力强说明电路的输出电阻小，输出端应引入电压反馈以减小输出电阻。因此电路应该引入电压串联负反馈。题7-7图a所示。解：为了满足题目要求，需要采用电压串联负反馈。加反馈后的放大电路如140AU=UO：B1u=40BRBURbRf已知 RB =1k QCC（李金平教材，5-12 , P235）7-8 一个多级放大电路如题7-8图所示。试说明为了实现以下要求，应该分别引入什么反馈组态？分别画出加入反馈后的电路图。1要求进一步稳定各直流工作点。2. 要求负载电阻Rl变动时，输出电压 uo基本不变，而且输入级向信号源索取的电流较小。3. 要求负载电阻 Rl变动时，输出电流Io基本不变。VccRiR3R5+占宀 UoUir2R4R6-题7-8图分析:1. 直流电流负反馈可以稳定直流工作点。2. 电压负反馈可以稳定输出电压，电流负反馈可以稳定输出电流。3. 输入引入方式为并联方式时，将减小输入电阻，增大向信号源索取的电流。为串联方式时，增大输入电阻，将减小向信号源索取的电流。解：1增加直流电流并联负反馈，可以进一步稳定直流工作点。引入电流并联负反馈的电路如 题7-8图a所示。Vcc题5-8图a2. 希望输出电压Uo稳定，输入级向信号源索取的电流较小；此时应该引入 电压串联负反馈。电压反馈可以稳定输出电压，串联反馈可以增加输入电阻，减小输入级向信号源索取电流，电路连接方式如题 7-8图b所示。题7-8图b3. 输出引入方式为电流时，可以稳定输出电流，但前提必须是负反馈。根据题7-8图,电路适合采用电流并联负反馈。电路连接方式如题7-8图a所示为电流并联负反馈。如果引入电流串联反馈时，将产生正反馈，正反馈不能满足题目要求。（参考陈大钦，644, P264，计算有误，修改部分电路参数，属于自编）7-9放大电路如题5-9图所示。三极管的电流增益为hfe1=hfe2=50,输入电阻hie1 = hie2= 1k Q,rce=100 k Q, Rl=1 k Qo 试求：1. 判断电路中引入的反馈类型。2. 放大电路的电压增益。3. 输入电阻和输出电阻。VccC1RC15k Q5k QRc2C2VT1VT2JRs5k Q I+ mIUsUiRfRE2Rl+Uo15k Q| | 1k Q题7-9图解：1. 根据瞬时极性法及反馈相关判决方法，如题7-9图b 所示，可知电路为 电流并联负反馈，Rf、Re2构成反馈网络。iiRciRc25k Q10k QVT2VT1RlRs5k Q+Us ifRf15k Q10+UoRe2-Veerof题7-9图a2. 放大电路的电压增益的计算。放大电路引入了电流并联负反馈。反馈系数B | Re2110.0625I i oR E2 + R f1+1516当电路满足深度负反馈条件时，电流增益Af f =16i iB | i 如果不满足深度负反馈条件时，可以利用级联放大电路的分析方法计算Aif。电压放大倍数为Ausf弋晋労罟晋讪当考虑深负反馈时，有RsrifAUsfu UsA IfR C2 R L=163. 输入电阻的计算利用方框图法，依据分离基本放大电路输入回路和输出回路的两条原则，可以得到电路的基本放大电路，如题7-9图b所示。同时为了分析方便，将电压信号源转换为电流信号源。ic1ic2Rs5k Qib1VT1Rci15k Q5k QIb21VT2n Re2+UsriRe2 1k Q Rf1k Qif15k QJL_RC210k QRl10k QUo题7-9图b根据题7-9图b所示的基本放大电路，可直接计算输入电阻和输出电阻。输入电阻 ri 二hie1 R - RE2 =1/15 10.94kQ输出电阻 r =rce2 Rf RE2 rce2 =100kQ有反馈时,输入电阻rifri，输出电阻=r(1+A|B| )1 A B|电路需要计算Ai,其计算过程如下。A|0i i其中：i c2i i二 i c2i b2i b2i c1ic1 ib1i b1 i iC2 =hfe2i b2-50,i c1i b1=hfe1RC1i b2 i c1RC112i b1i iRfR E2Rf rE2 hie1竺丄/ =0.9415 1 117 ri2= hie21 hfe2 RE2 / Rf =1 51 1/15=48.8kib2RC1ic1 RC1 ri250.0947548.8A上二也血ii ib2 ic1血 血二-500.0947500.94 =222.6ib1 ii所以输入电阻ifri1 AIBI0.941222.6 0.0625=63 Q输出电阻 rof =ro(1+A|B| A100x(1 +222.6 x 0.0625)=1.5M Q输出电阻考虑 Rc2 时，咕 =rof / Rc2 = 1.5M Q /10k Q : - 10k Q7-10在雷雨天时，收音机经常出现较强的天电干扰。请问能否在收音机放大电路中引入合 适的反馈来减少这种干扰？为什么？负反馈只能改善环路内部的性能，抑制环解答：不能。因为这种干扰属于环路之外的干扰, 路内部的干扰和噪声。（唐竞新习题，例4.11, P116,部分自编）7-11负反馈放大电路的频率特性如题7-11 （a）、（b）、（c）、（d）图所示。试问:1 判断哪个电路会产生自激振荡？2 哪个电路最稳定？哪个电路最不稳定？3. 如果图（a）所示电路反馈系数|B|=0.1，则电路的开环增益|A|= ？4. 如果使图（a）所示电路相位裕度 怙=45o,反馈系数应该修改为多大?5. 如果使图（c）所示电路幅度裕度 Gm=10dB，应如何调整|AB|曲线?20lg|AB| (dB)占 20lg|AB| (dB)100806040200o-45-90-135-180(b)AB)ff4r 4题7-11图分析：如果|AB|1，不论相位如何，电路稳定，不会自激振荡。如果(AB)勺80。，则无论|AB|如何，电路稳定，不会自激振荡。如果(AB ) =180o,需要判断负反馈放大电路幅度裕度Gm的大小。若Gm0，电路出现增幅振荡。解:1. 自激振荡的判断图(a)电路中幅度裕度 Gm0，电路不稳定，会产生自激振荡。图(d)电路中幅度裕度 Gm0，电路不稳定，会产生自激振荡。2. ( b)电路是最稳定的电路，因为其相位永远不满足振荡的条件。(d)电路是最不稳定的电路，因为AB相位为- 1800时，20lg| AB|=20 (dB)，即|AB|=102,而(c)电路AB相位为-1800时，|AB|=10。3. ( a)电路的通频带内,20lg|AB|=80(dB)，若 |B|=0.1，则 |A|=10。4如果使图 所示电路相位裕度枷=450,既AB在fo点相位为-1350时，|AB|=1，原幅频曲线需下降20dB，相当与|AB|要下降20dB，这样B应从0.1改为0.01。5.如果使图(c)所示电路幅度裕度 Gm=-20dB ,既AB在fo点相位为-180o时，20lg|AB|= 20dB，原幅频曲线需下降 40dB。(华成英习题，7.13, P63)7-12已知某负反馈放大电路的开环增益表达式为Ajf 二104f1 + jf n jf 1 + 1.1 十一I1054 丿 I 106 .丿。引入反馈网络为纯电阻的负反馈后，为了使电路能够稳定工作，计算反馈系数的取值范围。解：该放大电路为三级放大电路，当f=106Hz时，A(jf)的相位为-180o，幅度约为5000，即|A|=5000。为了使电路在任何频率都能否稳定工作，此时需满足|AB|1 ,即|B|1/|A|=0.0002。