模拟电子技术基础第四版童诗白课后答案第六章.docx
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模拟电子技术基础第四版童诗白课后答案第六章
第6章放大电路中的反馈
自测题
一、已知交流负反馈由四种组态:
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。
选择合适答案填入下列空格内。
1.欲得到电流-电压转换电路,应在放大电路中引入(B)。
2.欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号,应在放大电路中引入(C)。
3.欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应在放大电路中引入(A)。
4.欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应在放大电路中引入(D)。
二、判断图T6.2所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈,并求出反馈系数和深度负反馈条件
或A。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
下的电压放大倍数Aufusf
(a)
(b)
(c)(d)
图T6.2
解:
图(a)所示电路中引入了电流串联负反馈。
反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分别为:
FuiR1R3uiRRR2R3uFRL。
;AufOOL1
iOR1R2R3uIuFR1R3
式中RL为电流表的等效电阻。
图(b)所示电路中引入了电压并联负反馈。
反馈系数和深度负反馈条件下的电压放
大倍数分别为:
FiuuuuiFR1;AufOOO2uOR2uIiIR1iFR1R1
图(c)所示电路中引入了电压串联负反馈。
反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分别为:
FuuuOuu1AufOO1uFuIuI
图(d)所示电路中引入了正反馈。
三、电路如图T6.3所示。
图T6.3
(1)正确接入信号源和反馈,使电路的输入电阻增大,输出电阻减小;
Uo20,则Rf应取多少千欧?
(2)若AuUi
解:
(1)应引入电压串联负反馈,如解图T6.3所示。
(2)因Au1Rf
R120,故Rf190k。
解图T6.3
四、已知一个负反馈放大电路的基本放大电路的对数幅频特性如图T6.4所示,反馈网络由纯电阻组成。
试问:
若要求电路稳定工作,即不产生自激振荡,则反馈系数的上限值为多少分贝?
简述理由。
图T6.4
解:
因为fH=105Hz时,20lgAu40dB,A180o;为使此时20lgAuF0,则需,20lgF40dB,即F10。
2
习题
6.1选择合适答案填入空内。
(1)对于放大电路,所谓开环是指(B)。
A.无信号源B.无反馈通路C.无电源D.无负载
而所谓闭环是指(B)
A.考虑信号源内阻B.存在反馈通路C.接入电源D.接入负载
(2)在输入量不变的情况下,若引入反馈后(D),则说明引入的反馈是负反馈。
A.输入电阻增大B.输出量增大C.净输入量增大D.净输入量减小
(3)直流负反馈是指(C)。
A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈
B.只有放大直流信号时才有的负反馈
C.在直流通路中的负反馈
(4)交流负反馈是指(C)。
A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈
B.只有放大交流信号时才有的负反馈
C.在交流通路中的负反馈
(5)为了实现下列目的,应引入
A.直流反馈B.交流反馈
①稳定静态工作点,应引入(A);
②稳定放大倍数,应引入(B);
③改变输入电阻和输出电阻,应引入(B);
④抑制温漂,应引入(A);
⑤展宽频带,应引入(B)。
6.2选择合适答案填入空内。
A.电压B.电流C.串联D.并联
(1)为了稳定放大电路的输出电压,应引入(A)负反馈;
(2)为了稳定放大电路的输出电流,应引入(B)负反馈;
(3)为了增大放大电路的输入电阻,应引入(C)负反馈;
(4)为了减小放大电路的输入电阻,应引入(D)负反馈;
(5)为了增大放大电路的输出电阻,应引入(B)负反馈;
(6)为了减小放大电路的输出电阻,应引入(A)负反馈;
6.3下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入括号内。
(1)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。
(×)
(2)放大电路的级数越多,引入的负反馈越强,电路的放大倍数也就越稳定。
(×)
(3)反馈量仅仅决定于输出量。
(√)
(4)既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。
(×)
6.4判断图P6.4所示各电路中是否引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈,是正反馈还是负反馈。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a)
(b)
(c)(d)
(e)(f)
(g)
(h)
图P6.4
解:
图(a)所示电路中引入了直流负反馈。
图(b)所示电路中引入了交、直流正反馈。
图(c)所示电路中引入了直流负反馈。
图(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示各电路中均引入了交、直流负反馈。
6.5电路如图P6.5所示,要求同题6.4。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)(f)
图P6.5
解:
图(a)引入了交、直流负反馈
图(b)引入了交、直流负反馈。
图(c)所示电路中通过RS引入直流负反馈;通过RS、C2和Rl、R2并联引入交流负反馈;通过C2、Rg引入交流正反馈。
图(d)引入了交、直流负反馈。
图(e)引入了交、直流负反馈。
图(f)所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈,通过R4引入交、直流负反馈。
6.6分别判断图6.4(d)~(h)所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈,并计算它们的反馈系数。
解:
各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下:
(d)电流并联负反馈:
FiiiF/iO1
(e)电压串联负反馈:
FuuuF/uOR1R1R2
(f)电压串联负反馈:
FuuuF/uO1
(g)电压串联负反馈:
FuuuF/uOR1R1R2
R1R1R3(h)电压串联负反馈:
FuuuF/uO
6.7分别判断图P6.5(a)、(b)、(e)、(f)所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈。
解:
(a)电压并联负反馈;(b)电压串联负反馈;(e)电流并联负反馈;(f)电流串联负反馈。
6.8分别估算图6.4(d)~(h)所示各电路在理想运放条件下的电压放大倍数。
解:
各电路在理想运放条件下的电压放大倍数如下:
RRUIIRooL(d)电流并联负反馈:
AufoLLRRUIIR1ii1f1
UURo(e)电压串联负反馈:
Aufo13UUR1if
UUo(f)电压串联负反馈:
Aufo1UUif
UURo(g)电压串联负反馈:
Aufo12UUR1if
UURo(h)电压串联负反馈:
Aufo13UUR1if
6.9分别估算图6.5(a)、(b)、(e)、(f)所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。
解:
各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下:
(a)电压并联负反馈:
AusfRIRfUffoRUIRsiss
UURo(b)电压串联负反馈:
Aufo(14)UUR1if
(R//R)UIRR//RLoL(e)电流并联负反馈:
Ausfo4(11)4UsIfRsR2Rs
RIR(f)电流串联负反馈:
∵Uf2R22R9R2R9II00R2R4R9R2R4R9
(R//R//R)UI(RR4R9)(R7//R8//RL)o8L∴Auf072UUR2R9if
6.10电路如图P6.10所示,已知集成运放为理想运放,最大输出电压幅值为±14V。
填空:
电路引入了电压串联(填入反馈组态)
交流负反馈,电路的输入电阻趋近于无穷大,
电压放大倍数AufuO/uI。
设uI=1V,则uo;若Rl开路,
则uo变为1V;若Rl短路,则uo变为14V;
若R2开路,则uo变为14V;若R2短路,图P6.10则uo变为1V。
6.11已知一个负反馈放大电路A=105,F=2×10-3。
试问:
(1)Af?
;
(2)若A的相对变化率为20%,则Af的相对变化率为多少?
解:
(1)因为AF=200>>1,所以:
Af
(2)根据题目所给数据,可知:
1500F
dAf
Af
1dA120%0.1%531AFA110210
6.12已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf20,其基本放大电路的电压放大倍数Au的相对变化率为10%,Auf的相对变化率小于0.1%,试问F和Au各为多少?
解:
由dAf
Af1dA,得:
1AFA
dAdAf(属深度负反馈)1AF/10%/0.1%1001。
AAf
所以:
F110.05。
Af20
由以上两式可得:
A
AF1002000F0.05
6.13已知负反馈放大电路的A104
ff(1j4)(1j5)21010。
试分析:
为了使放大电路能够稳定工作(即不产生自激振荡),反馈系数的上限值为多少?
解:
根据放大倍数表达式可知,放大电路高频段有三个截止频率分别为
fL1104Hz,fL2fL3105Hz
约为60dB,附加因为fL2fL310fL1,所以,在ffL2fL3105Hz时,A
小于0dB,即不满足自激振荡的幅值条相移约为-180o,为了使ffL2fL3时的20lgAF
的上限值应为-60dB,即F的上限值为10-3。
件,反馈系数20lgF
6.14以集成运放作为放大电路,引入合适的负反馈,分别达到下列目的,要求画出电路图来。
(1)实现电流一电压转换电路;
(2)实现电压一电流转换电路
(3)实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路;
(4)实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路。
解:
可实现题目
(1)
(2)(3)(4)要求的参考电路分别如解图P6.14(a)(b)(c)(d)所示。
(a)
(b)
(c)(d)
解图P6.14
6.15电路如图P6.15所示。
(1)试通过电阻引入合适的交流负反馈,使输入电压uI转换成稳定的输出电流iL;
(2)若uI0~5V时,iL0~10mA,则反馈电阻RF应取多少?
图P6.15解图P6.15
解:
(1)引入电流串联负反馈,通过电阻Rf将三极管的发射极与T2管的栅极连接起来,如解图P6.15所示。
,再根据A
(2)首先求解Ff
Fui1求解Rf。
FR1RfiuF1R1RfR6AiufOiOR1RfR6uIFuiR1Rf
10(mA),所以Rf18.5k。
5(V)代入数据
10Rf1.5101.5
的波特图如图(b)所示。
6.16图P6.16(a)所示放大电路AF
(1)判断该电路是否会产生自激振荡?
简述理由。
(2)若电路产生了自激振荡,则应采取什么措施消振?
要求在图(a)中画出来。
(3)若仅有一个50pF电容,分别接在三个三极管的基极和地之间均未能消振,则将其接在何处有可能消振?
为什么?
(a)(b)
图P6.16
3解:
(1)电路一定会产生自激振荡。
因为在f10Hz时,附加相移为-45o;在f10Hz4
时,附加相移为-135o;在f105Hz时,附加相移为-225o。
因此附加相移为-180o的频率在
0,故一定会产生自激振荡。
104Hz~105Hz之间,此时AF
(2)可在晶体管T2的基极与地之间加消振电容。
(注:
方法不唯一)
(3)可在晶体管T2的基极和集电极之间加消振电容。
因为根据密勒定理,
等效在基极与地之间的电容比实际电容大得多,因此容易消振。
6.17试分析如图P6.17所示各电路中是否引入了正反馈(即构成自举电路),如有,则在电路中标出,并简述正反馈起什么作用。
设电路中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a)(b)
图P6.17
解:
图(a)所示电路中通过C2、R3引入了正反馈,作用是提高输入电阻,改善跟随特性。
图(b)所示电路中通过C2、R3引入了正反馈,作用是提高第二级跟随范围,增大放大倍数,使输出的正方向电压有可能高于电源电压。
6.18在图P6.18所示电路中,已知A为电流反馈型集成运放,试问:
(1)中频电压放大倍数;
(2)上限截止频率。
图P6.18解图P6.18
解:
画出图P6.18所示电路中集成运放的等效电路如解图P6.18所示。
因为ro很小,反相输入端电位为:
UIrUUniioi
将集成运放的内部电路替换为教材中图6.7.5所示电路(参阅P310~P311),
jCU可得:
Iio
(RR)U(RR)UUUUUUnfifnnoo而IiojCUoRRfRRfRfRRfRf
(RR)1jRfCUf∴Uo()i
RfRRf
RfU1o即:
Au
(1)UR1jRfCi
∴
(1)Au1
6.19测试NPN型晶体管穿透电流的电路如图P6.19所示。
(1)电路中引入了哪种反馈?
测试晶体管穿透电流的原理是什么?
(2)选择合适的R,在Multisim环境下测试晶体管的穿透电流。
RfR;
(2)上限截止频率为:
fH12RfC
图P6.19
解:
(1)电路中引入了电压并联负反馈;图中可见,ICEOIFuO。
R
(2)由于小功率管的ICEO在μA数量级,R的选择范围应在几百kΩ数量级。
补充1.电路如补图P6.1所示,试说明电路引入的是共模负反馈,即反馈仅对共模信号起作用。
补图P6.1
解:
若uB1uB2增大,则产生下列过程:
uB1uB2uC1uC2(uB4uB5)iE4iE5uR5(uB3)iC3uR1
uC1uC2
说明电路对共模信号有负反馈作用。
补充2.电路如补图P6.2所示。
试问:
若以稳压管的稳定电压UZ作为输入电压,则当R2的滑动端位置变化时,输出电压UO的调节范围为多少?
补图P6.2
解:
UO的调节范围约为R1R2R3RR2R3UZ~1UZR1R2R1
R1R2R3RR2R36V~16VR1R2R1即