模拟电子技术基础学习指导及习题解答谢红主编第六章思考题及习题解答.docx

模拟电子技术基础学习指导及习题解答谢红主编第六章思考题及习题解答.docx

《模拟电子技术基础学习指导及习题解答谢红主编第六章思考题及习题解答.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术基础学习指导及习题解答谢红主编第六章思考题及习题解答.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

模拟电子技术基础学习指导及习题解答谢红主编第六章思考题及习题解答

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

幅度条件

相位条件=±（2n+1）π,n为整数

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。

（）

（8）对于一个负反馈放大电路，反馈系数越大，越容易产生自激振荡。

（）

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）×。

由式可知，与的变化基本无关，如当增加时，分子、分母同时增加，基本不变。

（7）×。

还要看幅度条件是否满足，若<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愈小愈好，而并联负反馈电路中愈大愈好?

解对于串联负反馈有。

当恒定时，反馈信号电压的变化全部反映在净输入电压上，才能充分地体现出反馈作用。

愈小，信号源愈近似于恒压源（理想恒压源内阻=0），反馈作用体现得愈明显。

对于并联负反馈有。

当恒定时，的变化可全部反映在净输入电流上，才能充分地体现出反馈作用。

愈大，信号源愈接近恒流源（理想恒流源内阻=∞），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）反馈元件是与，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、。

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，经隔直后，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。

负反馈：

设

或见图中的+、号表示。

正反馈：

设

图（d）中，反馈支路是由、、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：

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，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，构成交流电压并联负反馈，同时也兼有直流负反馈；二是与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、，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。

运放是反相输入，有虚地概念，即，中无电流，的方向由上而下，方向由左向右，二者方向相反。

因此

而

则

整理后得

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：

=1

则=1

法二：

用深度负反馈特点计算：

=1

图（d），先作Y--△变换：

由于运放是反相输入，有虚地，将短路。

接于与地之间，相当于负载，运放的带载能力很强，近似于恒压源，因此对放大倍数无影响。

只有有用，相当于反相比例中的，它与、、的关系可由以下公式确定：

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。

即

整理得

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，属于电压并联负反馈，采用深度负反馈特点计算方便。

即

整理得

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。

反馈元件是与，构成电压串联负反馈。

反馈信号应该是两端的压降，极性为上正下负。

反馈信号电压

反馈系数

放大倍数

=11

或者

=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。

反馈元件是与，构成电压串联负反馈。

反馈信号为上的压降，上正下负。

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，即流过上的电流为，方向由左向右。

※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，支路属于电流并联负反馈。

用深度负反馈特点计算：

视,，用分流比公式求：

因此

整理得

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，反馈元件是与，属于电压串联负反馈组态。

反馈信号电压取自于上的电压，上正下负。

因此

图（c）电路的基本放大电路由三级构成，第一级由NPN管组成共射放大电路；第二级由PNP管组成共射放大电路；第三级又是由NPN管组成的共射放大电路。

引入级间反馈，其反馈元件是与，属于电流串联负反馈组态。

反馈信号电压取自上的电压。

注意处理问题时要合理地忽略次要因素。

用深度负反馈特点计算。

因为在上产生的影响比反馈信号电流的影响小得多，可忽略不计，近似将极视为开路。

这样处理后能使计算大为简便，此时与串联后再与并联。

则

6-11在图题6-11所示反馈系统中，若=0.2V，=50,=2V，试求、、及。

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、净输入量及反馈量均以电压形式出现，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,说明是电压负反馈。

总之，这是电压串联负反馈组态。

解

（1）求

由定义=10

（2）求

由关系式列方程，即

10=

解出

=0.08

（3）求

由定义式可知

2=0.16V

（4）求

0.16=0.04V

※6-13一个放大电路的开环放大倍数的相对变化量为10%，要求闭环放大倍数的相对变化量不超过0.5%，如闭环放大倍数=150时，试问和分别应选多大?

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。

代入数据

由式①可得，代入②式得

150=

解出

=0.006

因此

※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，属于电压并联负反馈。

由虚断0，则，由虚地0知

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。

若与反相，则取负号；若同相，则取正号。

图（b）：

运放是同相输入。

反馈元件是和，属于电压串联负反馈，反馈信号电压取自于上电压，上正下负。

由

因此

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）：

反馈支路由组成，属于电流串联负反馈。

因为0，流过与的电流均为。

因此

图（d）中的反馈元件是，属于电流并联负反馈，运放为反相输入。

由虚断概念有0，则。

由虚地概念，0,与是并联关系。

将上的电压记为，于是

其中

因此

※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。

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。

设的一个瞬时极性为“+”，因运放是同相输入，故输出端处的瞬时极性也为“+”，通过反馈网络（由与