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电路与模拟电子技术 第八章习题解答

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第八章放大电路中的负反馈

8.1试判断题8.1图所示各电路中反馈的极性和组态。

RFR1ui+-R1ui+uo-UCC

+_ARLR3(b)R4ARL+uo-

(a)R2R2RB+-RCT2uORFR2+-UCC

RBT2RCuOAARF(c)uiR1REuiR1(d)题8.1图

解:用瞬时极性法可确定(a)是正反,(b)(c)(d)是负反馈。若uo=0,则(a)、(d)中反馈消失,而(b)、(c)中反馈不消失,故(a)、(d)是电压反馈,(b)、(c)是电流反馈;另外(a)、(c)中反馈支路和输入支路接在运放的同一输入端,是并联反馈,(b)(d)中反馈支路和输入支路接在运放的不同输入端,故是串联反馈。

8.2试判断题8.2图所示各电路中反馈的极性和组态,指出反馈元件。

UCC

RFR1+UCC

RBRC+uo-+CRE(b)+uo-ui-ui-(a)

UCC

RB1RC1RB2RC2++ui-RFRE1(c)

题8.2图69

RE2uo-+ui-RB1UCC

RC1RB2RC2+RFRE1(d)

RE2uo-解:用瞬时极性法可确定(a)、(b)、(c)是负反馈,(d)是正反馈,(c、d只考虑级间反馈),令uo=0,则(a)、(b)、(c)中反馈均消失,而(d)中反馈不消失,故(a)(b)、(c)是电压反馈,(d)是电流反馈;另外(a)中反馈支路与输入支路接在晶体管的同一输入端(基极),故是并联反馈,而(b)(c)(d)中反馈支路与输入支路接在晶体管的不同输入端,故是串联反馈。(a)中反馈元件是RF;(b)中反馈元件是RE;(c)中反馈元件是RF、RE1;(d)中反馈元件是RF、RE1、RE2。

8.3在题8.3图所示电路中,既有交流反馈,又有直流反馈,分别指出构成交流反馈的反馈元件和构成直流反馈的反馈元件,并分析级间交流反馈的反馈组态。

UCC

RE2CERB1C1+RC1RC3C2+ui-RE1RC2uoRE3-RFCF题8.3图

解:直流反馈的反馈元件是RE1 、RE2和RE3,无级间反馈;交流反馈的反馈元件是RF、CF、RE1和RE3,由瞬时极性法可确定级间交流反馈是负反馈;u0=0时,反馈不消失,是电流反馈;反馈支路与输入支路接在晶体管的不同输入端,故是串联反馈,因此,该电路的级间反馈是串联电流交流负反馈。

8.4指出题8.1图和题8.2图中哪些电路能稳定输出电压,哪些能稳定输出电流,哪些能提高输入电阻,哪些能降低输出电阻。

解:由于电压负反馈能稳定输出电压,降低输出电阻,电流负反馈能稳定输出电流,故题8.1图中(d)和题8.2图中(a)、(b)、(c)能稳定输出电压,降低输出电阻,题8.1图中(b)、(c)能稳定输出电流。又由于串联负反馈能提高输入电阻,因此题8.1图中(b)、(d)和题8.2图中(b)、(c)能提高输入电阻。

8.5

如果要求当负反馈放大电路的开环放大倍数变化25%时,其闭环放大倍数变化

不超过1%,又要求闭环放大倍数为100,问开环放大倍数和反馈系数应选什么值?如果引入的反馈为电压并联负反馈,则输入电阻和输出电阻如何变化?变化了多少?

解:由

dAfAf=

1dA可得1+AFA70

0.25

≤0.01,AF≥241+AFA又Af==100,故A≥2500,选A=2500,则F=9.6×10-3,如引入的反馈为电压并

1+AF联负反馈,则输入电阻和输出电阻均降为原值的1/25。

8.6在题8.6图所示的两级放大电路中,出现了非线性失真。输入信号为正弦波,其有效值为10mV,输出信号由基波和二次谐波组成,基波分量有效值为10V,二次谐波分量有效值为1V。求

(1)若要求二次谐波减小至0.1V,如何引反馈,反馈系数为多少?反馈电阻如何取值?

(2)引入反馈后,如要求其波输出仍为10V,应采取什么措施?解:(1)原放大电路的电压放大倍数是

UCC

1000,现要使二次谐波分量由1V降为0.1V,降

RC1RB2RC2RB1C3为原值的1/10,则1+AF=10,F=0.009,由于对

C1+输入、输出电阻无特别要求,故可引入电压串联C2T1T2RF负反馈,如图所示,反馈系数+uoRE19919,

RF=RE1F==

9RE1+RF1000

(2)引入负反馈后,电路的电压放大倍数为Af=

ui-RE1题8.6图

-A1000

==100,因此若要求基波输出仍为10V,则应提高输入电压,1+AF10

Ui=

Uo10==0.1V,即将输入电压提高到100mV。Af100

8.7判断题8.7图所示电路的反馈组态,估算电压放大倍数,并说明对输入、输出电阻的影响。

解:电路的反馈组态是电压串联负反馈,Af=Au,R1

反馈系数F=。由于运放的开环放大倍数很大,

R1+RFui+-A1RF+-A2uOAF远大于1,因此

RAA1

Auf=Af=≈==1+F1+AFAFFR1

R1题8.7图又由于运放的输入电阻很大,引入串联负反馈后,输入电阻增大到开环时的(1+AF)倍,

因此,电路的输入电阻可看作无限大;另外,引入电压负反馈后,输出电阻要降到开环时的1/(1+AF),而运放的输出电阻本来就较小,因此,电路的输出电阻可看作为零。

71

8.8数。

在深度负反馈条件下,估算题8.1中图(b)、(c)、(d)三个电路的电压放大倍

解:题8.1图(b)是串联负反馈,uf=UR2≈Ui,由反相输入端虚断可得

UR4=

Ui(R2+R3)R2

对结点a应用KCL得

U0UiUi1

=+(R2+R3)RLR2R2R4故

Au=

UO(R2+R3+R4)RL=UiR2R4

题8.1图(c)电路为并联负反馈,Ii≈If,由虚短可得

Ii=

UiREREREU0,If=Ie=IC=R1RF+RERF+RERF+RERC由

UiREU0可得=

R1RF+RERCAu=

U0RR=(1+F)CUiRER1

题8.1图(d)电路为串联负反馈

Ui≈Uf=UR2=

R2

U0,

R2+RFAu=

U0R=1+FUiR2

8.9设题8.2中图(a)、(c)电路满足深度负反馈条件,试估算其电压放大倍数。解:题8.2图(a)电路为电压并联负反馈,在深度负反馈条件下,Ib=0,Ii=If,基极电位可看作零,这样

Ii=

Au=

Ui?U0

I==fR1RF因此

U0R=?FUiR1

72

题8.2图(c)电路为电压串联负反馈,在深度负反馈条件下,

Ui≈Uf=URE1=

Au=

RE1

U0

RE1+RFU0R=1+FUiRE1

8.10负反馈电路如题8.10图所示,若要降低输出电阻,应从C点和E点中哪点引出输出电压?设负载电阻为RL,分别估算从C点输出电压和从E点输出电压时的电压放大倍数。

解:要降低输出电阻,应引入电压负反馈,因此,输出电压要从E点引出。电路从C点引出输出电压时

UCC

Ie=Ic=

?U0

′RLuiRB+-RCCEREAR1RUi=Uf=REIe=?EU0

R′L电压放大倍数

题8.10图Au=

U0R||RLR′

=?L=?CUiRERE电路从E点引出输出电压时

Ui=Uf=U0

Au=1,与RL无关。

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电路与模拟电子技术 第八章习题解答

第八章放大电路中的负反馈8.1试判断题8.1图所示各电路中反馈的极性和组态。RFR1ui+-R1ui+uo-UCC+_ARLR3(b)R4ARL+uo-(a)R2R2RB+-RCT2uORFR2+-UCCRBT2RCuOAARF(c)uiR1REuiR1(d)题8.1图解:用瞬时极性法可确定(a)是正反,(b
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