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
、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
下的电压放大倍数Af或Ausf。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(C)
图T6.2
(d)
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
UfR1R3UoGRlRiR2R3r
大倍数分别为:
Fui;AUfRl。
io尺+民+只3UiUf&R3
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:
Fiu
If
Uo
UoUoUoR2
=Ri=——uihRIfRiRi
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:
Fu^UO=1
UF
图(d)所示电路中引入了正反馈。
uiui
三、电路如图T6.3所示。
10kQ
Rro―CZI-iokn
图T6.3
⑴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;
⑵若AJUo=20,则Rf应取多少千欧?
Ui
解:
⑴应引入电压串联负反馈,如解图T6.3所示。
Rf小
⑵因Au:
1-=20,故Rf=190k'」。
Ri
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。
解:
因为fH=105Hz时,20lgA=40dB,a--180o;为使此时20lgAuF:
:
0,则需,20lgFc*0dB,即F<10^。
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
⑵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;
⑷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“X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。
(X
(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。
(X
(3)反馈量仅仅决定于输出量。
(V)
⑷既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。
(X
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。
(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。
(b)
(a)
(c)
(d)
(f)
(e)
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Ri、R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⑴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:
Fh-iF/i。
=1
(e)
电压串联负反馈
:
Fuu=Uf/UoR.R2
Ri
(f)
电压串联负反馈
:
Fuu二Uf/Uo=1
(g)
电压串联负反馈
:
Fuu二Uf/Uo
Ri
(h)
电压串联负反馈
:
Fuu=Uf/Uo
Ri
R■R3
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;⑴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:
(d)
电流并联负反馈:
Af
UoIoRlIoR_
_Ui
NrilfR一r
(e)
电压串联负反馈:
Auf
Uo
(f)
电压串联负反馈:
Auf
(g)
电压串联负反馈
Auf
(h)
电压串联负反馈
Auf
6.9分别估算图6.5数。
⑻、
.AiR
UiUfRi
(b)、
¥=1色
UfRi
(e)、(f)所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍
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:
Uo
IiRs
Rf
st—
Rs
(b)电压串联负反馈:
■(诗
(e)电流并联负反馈:
AUo1。
侃〃尺)(1R〃Rl
"UsllfR_(R2)Rs
uUr2iR-r2RT^9"0
(f)电流串联负反馈:
R2R9
R?
RtRg
AUf
Uo
|Io(R7//&//Rl)
Uf
(R2RtR)(R7〃R8〃Rl)
R2R
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土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AU^.:
uO^:
u1:
“11。
设U|=1V,贝yUo=nV;若R1开路,
则Uo变为1V;若Ri短路,则Uo变为_14_V;
若R?
开路,则Uo变为_14_V;若R?
短路,
则Uo变为1V。
6.11已知一个负反馈放大电路A=105,F=2X10-3。
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:
⑴因为AF=200>>1,所以:
Af
⑵根据题目所给数据,可知:
dAf
1dA
Af
CFT】1o5210;20%0.1%
6.12已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf=20,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dA
Af
1AFA
dA,得:
1AF
=於/吩=10%/0.1%=1001。
(属深度负反馈)
AAf
所以:
F—=-0.05。
Af20
由以上两式可得:
A-AF:
100=2000
F0.05
4
6.13已知负反馈放大电路的
10
(1右(1j
护2
反馈系数的上限值为多少?
试分析:
为了使放大电路能够稳定工作(即不产生自激振荡)
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
45
fL1=10Hz,fL2二fL3=10Hz
因为fL2二fL3=10fL1,所以,在f二fL2二心=1。
'HZ时,A约为60dB,附加相移约为-180°,为了使f二fL2二fL3时的20lgAF小于0dB,即不满足自激振荡的幅值条件,反馈系数20lgF,的上限值应为-60dB,即F的上限值为10-3。
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。
(c)
(d)
解:
可实现题目⑴⑵⑶⑷要求的参考电路分别如解图P6.14⑻(b)(c)(d)所示。
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h;
(2)若山=0~5V时,iL=0~10mA,则反馈电阻Rf应取多少?
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。
1
⑵首先求解F,再根据AfJ求解Rf。
Fui
Uf
iO
RRf
RRfR
A丄•.丄RfR6
iuf
UiFui
RiRf
代入数据
=18.5k1-1
10Rf1乞迎mA),所以Rf
101.55(V)
6.16图P6.16(a)所示放大电路AF的波特图如图(b)所示。
(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
解:
(1)电路一定会产生自激振荡。
因为在f=103Hz时,附加相移为-45°;在f=104Hz
时,附加相移为-135°;在f=105Hz时,附加相移为-225°。
因此附加相移为-180°的频率在104Hz~105Hz之间,此时AF0,故一定会产生自激振荡。
(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)所示电路中通过图(b)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。
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。
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r°很小,
反相输入端电位为:
Un二Ui-|"°Ui
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),
而I」,旦.g』n(RRf)卫
iRRfRRfRf
Ui(RRJ
RRf
Rf
二jcU。
Uo(
Rf
UiRRf)冬―RRf—
即:
••
(1)Au"•色;
(2)上限截止频率为:
R
1
2二RfC
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。
图P6.19
解:
(1)电路中引入了电压并联负反馈;图中可见,Ice。
=If二-
R
(2)由于小功率管的|CEO在yA数量级,R的选择范围应在几百kQ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UB1=UB2增大,则产生下列过程:
UB1=UB2一Uc1=Uc2(UB4=UB5匸)一:
E4二iE5「UR^(UB3^)ric3―UR1-
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
RiR2艮
RR2
Uz
RR2R3
R
Uz
即R1R2R3
6V
RR2R3
R