模拟电子技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第六章 思考题与习题解答
东京都-高三学习计划书
第六章 思考题与习题解答
6-1 要满足下列要求,应引入何种反馈?
(1)稳定静态工作点;
(2)稳定输出电压;
(3)稳定输出电流;
(4)提高输入电阻;
(5)降低输入电阻;
(6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响;
(7)提高输出电阻、提高输入电阻。
目的 复习引入反馈的原则。
解
(1)欲稳定静态工作点应引入直流负反馈,因为静态工作点是个直流问题。
(2)稳定输出电压应引
入电压负反馈。输出电压是交流参量,电压负反馈属于交流反馈
组态。在四种交流负反馈组态中,电压串
联负反馈和电压并联负反馈均能达到稳定输出电压
的目的。
(3)稳定输出电流应引入电流负
反馈。输出电流也是交流参量,在四种组态中,引电流
串联负反馈或电流并联负反馈均可。
(4)提高输入电阻应引入串联负反馈,如电压串联负反馈或者电流串联负反馈。
(5)降低输入电阻应引入并联负反馈,如电压并联负反馈或者电流并联负反馈。
(6)降低
输出电阻、减小放大电路对信号源的影响是一个减小输出电阻并提高输入电阻
的问题,应引入电压串联负
反馈。
(7)输入、输出电阻均提高应引入电流串联负反馈。
6-2
负反馈放大电路为什么会产生自激振荡?产生自激振荡的条件是什么?
解 在负反馈放大电路中,如
果把负反馈引的过深会将负反馈变成正反馈,于是自激
振荡就产生了。产生自激振荡的条件是
1
AF
幅度条件
1
AF
=±(2n+1)π,n为整数 相位条件
argAF
或者附加相移
=±180°
6-3
判断下列说法是否正确,用√或×号表示在括号内。
(1)一个放大电路只要接成负反馈,就一定能改善性能。( )
(2)接入反馈后与未接反馈时相比,净输入量减小的为负反馈。( )
(3)直流负反馈是指只在放大直流信号时才有的反馈;( )
交流负反馈是指交流通路中存在的负反馈。( )。
(4)既然深度负反馈能稳定放大倍数,那么电路所用各个元件都不必选用性能稳定的。
(
)
(5)反馈量越大,则表示反馈越强。( )
(6)因为放大倍数A越大,引入负反馈后反馈越强,所以反馈通路跨过的级数越多越好。
(
)
(7)负反馈放大电路只要在某一频率变成正反馈,就一定会产生自激振荡。( )
越大,越容易产生自激振荡。( )
(8)对于一个负反馈放大电路,反馈系数
F
目的 澄清基本概念。
解 (1) ×。直流负反馈只能稳定静态工作点,不能改善交流性能。
(2) √。
(3)
×,√。直流负反馈是指反馈量为直流量,而与信号的直、交流性质无关,因此前
种说法不对。
(4) ×。
(5) √。
(6) ×。由式
A
f
<
br>A
1AF
可知,
A
f
与
A
的变化基本无关
,如当
A
增加时,分子、分
母同时增加,
A
f
基本不变。
(7) ×。还要看幅度条件是否满足,若
A
f
<1就自激不起来。
(8) √。
6-4 从反馈效果看,为什么说串联负反馈电路信号源内阻
RS
愈小愈好,而并联负反馈
电路中
R
S
愈大愈好?
U
U
。当
U
恒定时,反馈信号
电压
U
的变化全部反解 对于串联负反馈有
U
beifif
上,才能充分地体现出反馈作用。
R
愈小,信号源愈近似于恒压源(理映在净输
入电压
U
be
S
想恒压源内阻
R
S
=0),反馈作
用体现得愈明显。
对于并联负反馈有
I
i
I
i
I
f
。当
I
i
恒定
时,
I
f
的变化可全部反映在净输入电流
I
i
上,
才能充分地体现出反馈作用。
R
S
愈大,信号源愈接
近恒流源(理想恒流源内阻
R
S
=∞),反馈
作用体现得愈明显。
6-5 分析下列各电路中的反馈,是正反馈还是负反馈?是直流反馈还是交流反馈?
图题6-5
目的 分析反馈。
解 图(a)反馈元件是
R
L
与
R
3
,直、交流反馈兼有,交流反馈组态是电流并联负反馈
。
用瞬时极性法判别负反馈(见图中的+、
号)。
图(b)反馈元件是R
,交、直流负反馈均有。交流反馈组态为电压串联负反馈,瞬时极性
法见图中的+、
号。
图(c)中,反馈元件是
R
1
、R
2
、
C<
br>2
。从Uo至反相端之间的短路线中,既有交流反馈,
也有直流反馈,经
C2
隔直后,
R
2
上只有交流反馈而没有直流反馈。电路中有两种反馈,正
反馈与负反馈。
同输入短路线
负反馈:设
U
i
相
U
o
U
U
i
差模输入
或见图中的+、
号表示。
正反馈:设
U
i
U
o
U
1
U
i
U
f
相同输入短路线
R不相反
C
2
图
(d)中,反馈支路是由
R
2
、
R
3
、
R
4
构成的T型网络(或称星型网络)。直、交流负反馈
都有,瞬时极性见图中的+、
号表示。交流反馈组态为电压并联负反馈。
图(e)中的反馈比较复杂,只看基本放
大电路A1:
R
2
与A2构成A1的反馈支路,直、交
流反馈兼有,交流反馈
组态是电压并联负反馈。A2本身也带有反馈,反馈支路是短路线,
它的输入信号是
U
o
,A2是由运放组成的电压跟随器(见第七章),属于深度的电压串联负反
馈。
图
(f)中的反馈更复杂,对于基放A1来说,有两个反馈通路:一是
R
3
,构成交流电
压并
联负反馈,同时也兼有直流负反馈;二是
R
2
与A2构成交流电压并联正
反馈,也有直流负反
馈。作为反馈支路的A2来说,它本身也带有反馈,其反馈元件是
R
2
、
R
3
,构成交流电压
并联负反馈,同时也有直流负反馈,各点
的瞬时极性见图中的+、
号表示。
6-6 分析说明图题6-5中,哪些电路能
够稳定输出电压或电流?哪些电路能提高或降低
输入电阻?判断各电路的交流负反馈组态。
解
凡是电压负反馈均能稳定输出电压,如图题6-5中的图(b)、(c)、(d)、(e)、(f)中的
负反馈;凡是电流负反馈均能稳定输出电流,如图(a)。凡是串联负反馈均能提高输入电阻,
如图(b
)、(c)中的负反馈;凡是并联负反馈均能降低输入电阻,如图(a)、(d)、(e)、(f)中的R3支路。交流负反馈组态已在题6-5的答案中。
6-7
电路如图题6-5(a)、(b)、(d)、(e)所示,计算深度负反馈条件下各电路的电压放大倍数。
目的 计算深度负反馈条件下放大电路的闭环增益。
解
图(a),因为反馈组态是电流并联负反馈,采用深度负反馈的特点进行计算比较方
便。
I
i
I
f
运放是反相输入,有虚地概念,即
U
0
,
R
3
中无电流,
I
L
的
方向由上而下,
I
f
方向
由左向右,二者方向相反。因此
I
f
I
L
U
o
R
L
而
I
i
U
i
R
2
U
i
R
2
则
U
o
R
L
整理后得
A
uf
U
o
U
i
R
L
R
2
图(b)是电压跟随器,属于电压串联负反馈,用两种方法均能很快地计算出来。
法一:用近
似公式
A
f
U
o
U
i
1F
:
U
f
U
o
,
F
1
F
U
f
U
o
=1
则
A
f
=1
法二:用深度负反馈特点
U
f
U
i
计算:
A<
br>uf
U
o
U
i
U
o
U
f
=1
图(d),先作Y--△变换:
由于运放是反相输入,
有虚地
U
0
,将
R
a
短路。
R
c
接于
U
o
与地之间,相当于负载,
运放的带载能
力很强,近似于恒压源,因此
R
c
对放大倍数无影响。只有
R
b有用,相当于反
相比例中的
R
F
,它与
R
2
、
R
3
、
R
4
的关系可由以下公式确定:
R
F
R
b
R
2
R
3
R
3<
br>R
4
R
4
R
2
R
4
R
2
R
3
R
2
R
3
R
4
本题的交流反馈组态为电压并联负反馈,采用深度负反馈特点计算较方便。
I
i
I
f
即
U
o
R
L
U
i
R
1
整理得
R
2
R
3
R
1<
br>R
2
R
3
R
4
A
uf
U
o
U
i
R
F
R
1
图(e),将电压跟随器A2的放大倍数视为1,相当于短路线,反馈支路只剩下
R
2
,属于
电压并联负反馈,采用深度负反馈特点计算方便。
I
i
I
f
即
U
i
R
1
U
o
R
2
整理得
A
uf
U
o
U
i
R
2
R
1
6-8
电路如图题6-8所示,要求同题6-5。
※※6-9 试判断图题6-8中各电路的交流负反馈组
态,并写出深度负反馈条件下的电
压放大倍数、反馈信号、反馈系数的表达式。
图题6-8
目的 计算深度负反馈条件下的闭环增益。
说明 图题6-8中三个负反馈放大电路是由运放和分立元件电路互相搭配组成的。将题
6-
8与6-9两题合起来做。
解 图(a)是由同相输入运放与共集电路构成的两级基本放大电路,又
引入级间负反馈。
反馈元件是
R
1
与
R
2
,构成电
压串联负反馈。反馈信号应该是
R
1
两端的压降,极性为上正下
负。
反馈信号电压
U
f
R
1
R
1
R
2
U
o
1
110
U
o
1
11
U
o
反馈系数
F
U
f
U
o
R
1
R
1
R
2
1
110
0.09
放大倍数
A
uf<
br>
U
o
U
i
1
F
1
R
2
R
1
=11
或者
A
uf
U
o
U
i
U
o
U
f
=11
图(b)是由带恒流源单入—双出的差放与运放A相搭配构成两级基本放大电路,再引入
级间负反馈。反馈元件是
R
1
与
R
2
,构成电压串
联负反馈。反馈信号为
R
1
上的压降,上正下
负。
U
f<
br>
R
1
R
1
R
2
U
o
F
U
f
U
o
R
1
R
1
R
2
1
1
A
uf
U
o
U
i
R
2
R
1
F
图(c)是由反相输入运放与分立元件构成的OCL功放共同组成两级基本放大电路,再引
入级
间负反馈构成的负反馈放大电路。反馈支路由
R
2
组成,属于电压并联负反馈组态。反
馈信号以电流形式出现,即流过
R
2
上的电流为
I
f
,方向由左向右。
I
i
I
f
U
U
o
R
2
F
I
f
U
o
<
br>U
o
R
2
1
R
2
)
(U
0
A
uf
<
br>U
o
U
i
U
o
I
i
(R
1
r
if
)
U
o
I
f
R
1
(r
if
0)
U
o
U
o
R
2
R
1
R
2<
br>R
1
※6-10 试判断图题6-10各电路的交流负反馈组态,写出反馈
系数
F
和深度负反馈条
件下的电压放大倍数表达式。
目的
熟练判别交流反馈组态及计算深度负反馈条件下的闭环电压增益。
图题6-10
说明 本题三个电路均由分立元件构成,要能熟练地分析与计算它们。
解 图(a)基本放大电路由两级共射电路组成,引入级间负反馈,支路
R
F
属于电流并联
负反馈。用深度负反馈特点计算:
I
i
I
f
视
U
be1
0<
br>,
R
F
R
e2
,用分流比公式求
I
f
:
I
f
R
e2
R
e2
R
F
(I
e2
)
R
e2
R
e2
RF
I
o
R
e2
R
e2
U
o
R
F
R
L
R
c2
R
L
R
L
I
i
US
R
S
r
if
U
S
R
S
(r
if
0)
因此
U
S
R
S
R
e2
R
e2
U
o
R
F
R
L
整理得
A
uSf
U
o
U
S
R
e2
R
F
R
L
R
e2
R
S
图(b)电路的基本放大电路由两级构成,第一级是由NPN差动对管组成的单入—单出(反相端输出)的长尾电路;第二级由PNP管组成的单管共射放大电路。引入级间反馈,反馈元
件是<
br>R
F
与
R
S
,属于电压串联负反馈组态。反馈信号电压
U
f
取自于
R
S
上的电压,上正下负。
U
f<
br>
R
S
R
S
R
F
U
o
F
U
f
U
o
R
S
R
S
R
F
因此
A
uf
U
o
U
i
1
F
1
R
F
R
S
图(c)电路的基本放大电路由三级构成,第一级由NPN管
V
1组成共射放大电路;第二级
由PNP管
V
2
组成共射放大电路;第三级又
是由NPN管组成的共射放大电路。引入级间反馈,
其反馈元件是
R
F
与R
e1
,属于电流串联负反馈组态。反馈信号电压
U
f
取自R
e1
上的电压。
注意处理问题时要合理地忽略次要因素。用深度负反馈特点U
i
U
f
计算。因为
I
e1
在
R<
br>e1
上
产生的影响比反馈信号电流
I
f
的影响小得多,可忽略
不计,近似将
e
1
极视为开路。这样处
理后能使计算大为简便,此时
R
e1
与
R
F
串联后再与
R
e3
并联。
U
f
I
e3
(R
e1
R
F
)R
e3
R
e1
R
e1<
br>R
F
I
o
(R
e1
R
F
)R
e3
(R
e1
R
F
)R
e3<
br>
R
e1
R
e1
R
F
I<
br>o
R
e1
R
e3
(R
e1
R
F
)R
e3
U
o
I
o
(R
c3
R
L
)
则
A
uf
U<
br>o
U
i
U
o
U
f
I<
br>o
(R
c3
R
L
)
I
o
Re1
R
e3
(R
e1
R
F
)R
e3
(R
c3
R
L
)(R
e1R
F
R
e3
)
R
e1
R
e3
6-11
在图题6-11所示反馈系统中,若
U
i
=0.2
V,
A
=50,
U
o
=2 V,试求
F
、
U
f
、
U
i
及
A
f
U
o
U
i
。
图题6-11
目的 由方框图判断反馈组态,并计算各参量。
分析 方框图的输入端三个电量输入量<
br>U
i
、净输入量
U
i
及反馈量
U
f
均以电压形式出
现,可见这是串联负反馈;再看反馈网络的输入信号直接取基本放大电路的输
出电压
U
o
,
说明是电压负反馈。总之,这是电压串联负反馈组态。
解 (1)求
A
f
由定义
A
f
(2)求
F
由关系式A
f
A
1AF
U
o
U
i
2
0.2
=10
列方程,即
10=
50
150F
解出
F
=0.08
(3)求
U
f
由定义式
F
U
f
U
o
可知
U
f
FU
o
0.08
2=0.16 V
(4)求
U
i
U
i
U<
br>i
U
f
0.2
0.16=0.04 V
※6-13
一个放大电路的开环放大倍数
A
的相对变化量为10%,要求闭环放大倍数
A
f
的相对变化量不超过0.5%,如闭环放大倍数
A
f
=150时,试问A
和
F
分别应选多大?
目的
由负反馈放大电路的稳定性求参数。
解 列联立方程组进行求解。
A1
A
f
AA1AF
f
A
A
f
1AF
代入数据
1
0.005
(1)
1AF
A
150
(2)
1AF
由式①可得
A
19
F
,代入
②式得
150=
19
20
1
F
解出
F
=0.006
因此
A
19
0.006
3167
※6-14 由理想运
放组成图题6-14(a)~(d)所示的反馈电路。判断各电路的反馈组态,
在深度负反馈条件下,求
出各电路的闭环增益
A
uuf
的表达式。
图题6-14
目的 熟练计算由运放组成的负反馈放大电路的闭环增益。
解 图(a)中的基本放大电
路是反相输入的运放,反馈元件是
R
F
,属于电压并联负反馈。
由虚断
I
0,则
I
i
I
f
,由虚地
U
0知
A
uuf
U<
br>o
U
i
I
f
R
F
I
i
R
1
R
F
R
1
这个结果说明,凡是电压并联负反馈组态,其闭环电压放大倍数的大小均由级间反馈电
阻与输入
端电阻的比值来决定。这个结论同样也在图题6-5(d)、(e)、图题6-8(c)中得到验证。
如
果在不要求推导过程的情况下,可以当公式使用,直接由此写出结果。至于前面的正、负
号就看电路的反
相与否而定。若
U
o
与
U
i
反相,则取负号;若同相,则取
正号。
图(b):运放是同相输入。反馈元件是
R
F
和
R
1
,属于电压串联负反馈,反馈信号电压取
自于
R
1
上电压,上正下
负。
由
U
i
U
f
R
1
R
1
R
2
U
o
因此
A
uuf
U
o
U
i
U
o
U
f
R
1
R
F
R
1
1
RF
R
1
这个结果说明,凡是电压串联负反馈组态,其电压放大倍数的大
小均由级间反馈电阻与
输入回路中反馈电阻的比值再加1决定。这个结论同样在图题6-8(a)、(b
)、图题6-10(b)中得
到验证。如果在不要求推导过程的情况下,此结论可以当公式使用,直接得
结果。
图(c):反馈支路由
R
F
组成,属于电流串联负反馈。因为
I
0,流过
R
L
与
R
F
的
电流
均为
I
o
。
U
f
I
o
R
F
U
o
I
o
R
L
因此
A<
br>uuf
U
o
U
i
U
o
U
f
R
L
R
F
图(d)中的反馈元件
是
R
F
,属于电流并联负反馈,运放为反相输入。由虚断概念有
I
0,
则
I
i
I
f
。由虚地概念,U
0,
R
F
与
R
是并联关系。
将
R
上的电压记为
U
R
,于是
A
uuf
U
o
U
i
U
o
U
R
U
R
U
i
其中
U
o
U
R
U
R
U
i
R
L
RR
F
I
f
R
F
I
i
R
1
R
F
R
1
因此
A
uu
f
R
(RR
F
)
R<
br>L
F
RR
F
R
1
R
R
1
R
L
※6-15 理想运放组成图题6-15(a)、(b)所示电路。判断图(a)、(b)电路的反
馈极性。若
为负反馈,试确定其反馈组态,在深度负反馈条件下求出闭环电压增益
A
u
uf
。
图题6-15
目的
用瞬时极性法判断反馈极性,判断负反馈的反馈组态,心算闭环电压增益。
解 图(a)用瞬时极性
法判断反馈极性。设
U
i
的一个瞬时极性为“+”,因运放是同相输
入,故输
出端
U
o
处的瞬时极性也为“+”,通过反馈网络(由
R
1
与
R
2
构成)时不反相,因此反
馈信号的瞬时极性为“+”。再由差模输入概
念可得反馈信号的瞬时极性反映到信号输入端
U
处应为“
”,与
原来的瞬时极性相反,说明
U
f
是削弱净输入信号的,符合负反馈的定义,
因
此是负反馈。
由于反馈网络的输入端(右端)与输出电压
U
o
直接相连,说
明取的是输出电压;反馈网
络的输出端(左端)与非信号输入端点相连,并且反馈信号以电压形式出现,
说明在输入回路
中
U
i
、
u
i
、
U
f
三者是串联关系。综合以上的判别可知其反馈组态为电压串联负反馈。根
据以前
各题的经验可直接写出答案:
A
uuf
U
o
U
i
1
R
2
R
1
图(b),先用瞬时极性法判
别反馈极性:设
U
i
的一个瞬时极性为“+”,由于运放为反相
输入,输出端
的瞬时极性为“
”,通过反馈网络(由
R
1
与
R
2
构成)时不反相,
U
端反馈信
号的瞬时极性为“
”。再由差模输入概念知,反馈信号反映到信号输入端的瞬时
极性应为
“+”,与原来的瞬时极性相同,说明反馈信号是使净输入信号加强的,符合正反馈
的定义,因此反馈极
性是正反馈。
图题6-16
U
o
U
S
※6-16
试判断图题6-16的反馈组态。近似计算电压放大倍数
A
uSf
。
目的 熟练地判别由分立元件组成的多级放大电路的反馈组态并速算放大倍数。
解 这是
由两级分立元件构成的放大电路:第一级为单入—单出(同相端输出)长尾式差
动放大电路;第二级由P
NP管组成的单管共射放大电路;引入级间反馈
R
F
。由瞬时极性法
可判断它
是负反馈(如图中的+、
号所示)。
R
F
的右端直接与
U
o
相连,左端与信号的输入端
点相连,因此该反馈组态为电压并联负反馈。根据前面各
题的计算经验可直接写出结果来:
A
uSf
U
o
Ui
R
F
R
S
因为信号只在第二级反相,所以
A
uSf
为负。
※6-17 理
想运放组成图题6-17所示电路。判断图(a)、(b)电路的反馈极性。若为负反
馈讨论其反馈组态
,并写出求闭环增益
A
uuf
的表达式。
图题6-17
目的 与题6-15相同。
分析 本题为多级运放与反馈共同构成反馈放
大电路。图(a)中基本放大电路连续用了
两级反相器构成,反馈网络由
R
1
、R
2
构成。图(b)中用A1反相输入运放作基本放大电路,反
馈网络由电压跟随器
A2与
R
2
构成,说明运放本身也可以作反馈通路,A2的输入信号为
Uo
。
解 图(a)中用瞬时极性法判断反馈极性。设
U
i
的
一个瞬时极性为“+”,经两次反相使
U
o
端的瞬时极性也为“+”,通过反馈元件<
br>R
2
(不反相)使反馈信号
U
f
对地的瞬时极性为“+”,<
br>再根据差模输入概念,使反馈信号反映到信号输入端的极性为“
”,与原来的瞬时极性
相
反,即圈内为“
”,圈外为“+”,二者异号,满足负反馈的定义,因此是负反馈
。再由反
馈网络右端直接取输出电压,因此是电压反馈;看输入回路,净输入电压
U
i
U
i
U
f
或者
看反馈网络的左端与基放的非
信号输入端相连,因此是串联反馈。综合以上讨论,本图的反
馈组态为电压串联负反馈。其闭环增益表达
式为
A
uuf
U
o
U
i
1
R
2
R
1
图(b),用瞬时极性法判断反馈极性。设
U
i
为“+”,运放A1反相,
U
o
的极性为“
”
,
视A2的传输系数为1(相当于一条短路线),
R
2
为线性电阻,不反相,
使A1的反相端极性为
“
”,比较圈内、圈外为异号,因此是负反馈;反馈网络右端
取的是输出电压
U
o
,因此是
电压反馈;左端与信号的输入端相连,因此是并
联反馈。综合以上的讨论可确定其反馈组态
为电压并联负反馈。其闭环增益表达式为
A
uSf
U
o
U
i
R
2
R
1
图题6-21
※6-21
差动放大电路如图题6-21所示。
(1)为稳定输出电压
U
o
,应引入何种反馈?在图中标明反馈支路。
p>
(2)为了使深度负反馈条件下的闭环增益
A
uuf
=15,反馈
电阻
R
F
应为多大?
目的 引反馈,反算反馈电阻。
分析
本题电路由两级分立元件放大电路构成。第一级为带恒流源的单入—单出(同相
端输出)差放组成;第二
级由V3管构成共集电路。电路中参数
R
b2
=1
kΩ
。
解 (1)为稳定输出电压,应通过
R
F
引入电压负反馈。根据电路的具体
情况,只能引入
电压串联负反馈,即将
R
F
的右端接
U
o<
br>处,左端接
b
2
极。如果将
R
F
左端接到
b
1
极上,则构
成正反馈了,不满足要求,因此答案是惟一的,如图中所示。
(2)求
R
F
。
根据电压串联负反馈的表达式
A
f
1
R
F
1
R
F
R
b2
代入数据
151
则
R
F
=14
kΩ
图题6-22
※6-22
放大电路如图题6-22所示。为达到下述四种效果,应该引入什么反馈?标明反
馈支路的路径。
(1)稳定电路的各级静态工作点;
(2)稳定电路的输出电压
U
o
;
(3)稳定电路的输出电流;
(4)提高电路的输入电阻。
目的 练习引反馈。
分析 本电路由三级构成。
第一级由NPN管
V
1
构成共射放大电路;第二级由PNP管
V
2<
br>构成共射放大电路;第三级由NPN管
V
3
构成共集放大电路。先考虑四个问题
的性质是什么,
再根据引反馈的原则引入适当的负反馈。
解 (1)稳定静
态工作点的问题是个直流问题,应引入直流负反馈。有两个途径可以满
足此要求:①是通过
R<
br>F
把
e
1
极与
e
3
极连起来,由瞬时极性法
可以判别
R
F
引入的是负反馈,
可以稳定三级的静态工作点,见图中各点的“
+”、“
”号;②同样也是直流负反馈,也能
稳定三级的静态工作点,做法是将R
b1
与电源正极(
V
CC
)连接点断开,并把
R<
br>b1
断开点直接
连到
c
3
处。这样做可以节省一个反馈电阻<
br>R
F
,使反馈电阻的反馈任务由
R
b1
来承担,同时
不影响
R
b1
给
V
1
管提供偏置的作用。这样
R<
br>b1
就具有了双重作用,既是偏置电阻又是反馈电
阻。它的负反馈性质可由图中的“+”
、“
”号表示。
(2)稳定输出电压的问题是个交流负反馈问题,应引入电压负反
馈,途径①可以满足这
个要求。
(3)稳定输出电流的问题仍是个交流负反馈问题,应引入电流负反馈,如图中途径②所
示。
(4)提高输入电阻的问题还是个交流负反馈问题,也是改善放大性能的问题,应引入串
联负反馈,如图中途径①所示。
综合以上分析,反馈途径①、②中交、直流负反馈均有。交流负反馈
组态如途径①为电
压串联负反馈,途径②为电流并联负反馈。
波特图如图6-24(a)所示。问此电路是否会产生自激振荡?若电※6-24
某放大电路
AF
路形式如图题6-24(b)所示,并设图中
R
2
R
4
,
V
4
、
V
5
的内阻为
r<
br>4
、r
5
,晶体管的
r
be
均相
同。如果电
路产生自激振荡,可采取什么措施?在图上定性地画出来。
图题6-24
目的
用频率判据法判断系统是否自激,并会消除自激的措施。
解
(1)用频率判据法判别图题6-24(a)系统是否自激。
=1,先满足幅度
条件),先找到L曲线与横坐标f的交点(
AF
垂直对应到相频特性的交点,
该交点对
应的相角
180
o
,说明也满足自激的相位条件,因此该系
统是自激的。
或者先找到
180°点,过
18
0°作水平线与相频特性曲线交于一点,再过该交点作垂
直线,与L曲线交于一点,该交点对应纵坐标的
分贝数大于0 dB,说明在满足了自激的相位
条件下又满足幅度条件,因此该系统是自激的。这两种方
法应得到相同的答案。
(2)消除自激振荡的措施可在前级的输出电阻高、后级的输入电阻也高的级间
对地接入
RC网络(或校正电容)。对于图题6-24(b)电路,第一级的输出电阻为
R2
;第二级的输入电阻
为
r
be2
(1
)(r
4
r
5
)
,其输出电阻为
R
4
;
第三级的输入电阻为
r
be3
。已知
R
2
R
4<
br>,
r
be2
r
be3
,比较
r
be2(1
)(r
4
r
5
)r
be3,因此将RC网络接入第一、二级间对
地。如果在对通频带要求不高的情况下,只接入一个校正电容
C就可以了。
图题6-25
※※6-25
某放大电路的对数幅频特性如图题6-25所示。试回答:
(1)此放大电路的中频放大倍数
A
um
和3 dB带宽是多少?当输入U
i
10
V
,
f
=100
kHz
的信号时,其输出电压
U
o
是多少?
(2)为了使放大电路
的放大倍数相对变化量由10%减少到0.01%,求应引入的反馈深度是
多少?
目的 在幅频特性上确认中频电压增益、3 dB带宽以及掌握分贝与倍数之间的换算。
解 (1
)求
A
um
和
f
bw
在图题6-25上查水平段对应的分贝
数即为
A
um
的分贝数,即
20lgA
um
=120
lgA
um
6
120
20
=6
求反对数
A
um
10
幅频特性上的第一个拐点对应的频率为上限频率,则
f
bw
f
H
=10 kHz
因为输入信号频率为
f
=100 kHz,在横坐标上找到100
kHz并向上作垂直线与幅频特性
的分贝数,即
相交于一点,该点所对应的分贝数为
A
u
=100
20lg
A
u
100
=5
20lgA
u
20
10
5
折合后
A
u
U10
5
1010
6
=
1 V 因此
U
o
A
ui
(2)求反馈深度
1AF
因为
A
f
A
f
A
A
<
br>1
1AF
图题6-26
代入数据得
0.01%=10%×
解出
1AF10
3
1
1AF
※※6-26
反馈放大电路的幅频、相频特性曲线如图6-26所示。
(1)说明放大电路是否会产生自激振荡,理由是什么?
应为多少分贝?折合为多少倍数?
(2)若要求电路的相位裕度
m
=45°,
AF
目的
判断自激。复习相位裕度概念。
解 (1)利用比较增益交界频率
f
0
与
相位交界频率
f
C
的大小来判别系统是否自激:若
f
0
f
C
,则自激;若
f
0
f
C
,则不自激。
根据
f
0
与
f
C
的定义,将它们标在图题6-26中,显
见,
f
0
f
C
,因此系统是自激的。
(2)求
AF
180°+45°=
135°
图题6-27
过
135°作水平线与相频特性
相交于一点,并过该点向上作垂直线又与幅频特性相交
于一点,该点所对应的分贝数为
=60
20lgAF
F
60
=3
lgA
20
折合倍数
10
3
AF
※※6-27 反馈放大电路的幅频、相频特性曲线如图题6-27所示。
(1)判断电路是否会自激,并说明理由。
(2)确定电路的幅度裕度
G
m
为多大?
目的
判断自激练习、复习幅度裕度概念。
解
(1)判断系统能否自激仍用
f
0
与
f
C
的大小来判别。
由
f
0
、
f
C
的定义在图题6-27上标出它们的
位置如图所示。显见,
f
0
f
C
,因此该系
统是稳定的(
不自激)。
(2)求
G
m
。
在相频特性上过
180°作水平线与相频特性曲线相交于一点,再过该点向上作垂直线
与幅频特性相交于一点,该点对应
的分贝数即为幅度裕度
G
m
,由图示得
G
m
=
20 dB