模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ) 第二版 答案 孫肖子 第8章

8.1基本要求及重點(diǎn)、難點(diǎn)

8.2習(xí)題類型分析及例題精解

8.3習(xí)題解答第八章反饋

1.基本要求

(1)了解電路中引入反饋的重要性；理解反饋的基本概念、基本框圖和基本方程。

(2)掌握負(fù)反饋放大器的四種基本類型，對(duì)于給定電路能夠判斷反饋類型。

(3)理解負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。

(4)理解負(fù)反饋放大器的分析方法；掌握反饋類型的判別、負(fù)反饋放大器增益和反饋系數(shù)的計(jì)算；對(duì)于給定電路，能夠根據(jù)要求正確引入負(fù)反饋。

8.1基本要求及重點(diǎn)、難點(diǎn)

(5)理解反饋放大器的穩(wěn)定性；了解相位補(bǔ)償技術(shù)。

(6)了解正弦振蕩器的電路及工作原理(對(duì)于開(kāi)設(shè)“高頻電子線路”課程的學(xué)校，本內(nèi)容不講，不做要求)。

2.重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：負(fù)反饋放大器電路分析，包括反饋類型判別、閉環(huán)增益和反饋系數(shù)的計(jì)算、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響以及對(duì)于給定電路能夠根據(jù)要求正確引入負(fù)反饋。

難點(diǎn)：負(fù)反饋放大器電路分析，反饋放大器的穩(wěn)定性和相位補(bǔ)償技術(shù)。【例8-1】為了減小輸入電阻并使輸出電流穩(wěn)定，應(yīng)對(duì)放大器引入

反饋；

為了減小放大器負(fù)載電容CL產(chǎn)生的頻率失真，應(yīng)引入

反饋；

為了抑制零點(diǎn)漂移，應(yīng)引

反饋。8.2習(xí)題類型分析及例題精解

【例8-2】在放大器中引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋，則放大器的電壓增益將

，輸入動(dòng)態(tài)范圍將

，輸入電阻將

，輸出電阻將

，頻帶將

，非線性失真將

。

解以上兩題均考核有關(guān)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。

例8-1中輸入電阻減小說(shuō)明是并聯(lián)反饋，輸出電流穩(wěn)定應(yīng)是電流反饋，所以應(yīng)對(duì)放大器引入并聯(lián)電流負(fù)反饋。

負(fù)載電容CL并聯(lián)在輸出節(jié)點(diǎn)與地之間，所以為減小CL引起的頻率失真，反饋應(yīng)從輸出節(jié)點(diǎn)取樣。根據(jù)“輸出短路法”，若RL短路，取樣信號(hào)必為0，所以應(yīng)引入電壓負(fù)反饋。

為了抑制零點(diǎn)漂移，即穩(wěn)定直流工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋。

根據(jù)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響可知，例8-2答案依次為減小、展寬、增大、減小、展寬、減小。讀者可自行思考：若為其它三種反饋方式，該題中各空應(yīng)如何填?！纠?-3】某反饋放大器框圖如圖8-1所示，求總增益。

圖8-1例8-3框圖

解由圖可知：

所以因?yàn)橐虼恕纠?-4】電路如圖8-2所示，分析圖(a)、(c)所示電路中引入了何種反饋，圖(b)中分別從晶體管C、E極輸出，電路分別引入何種反饋？

圖8-2例8-3電路圖解本題是考核根據(jù)已知電路找到反饋，并判別反饋類型。

圖(a)為兩級(jí)放大器，第一級(jí)中R3、R4既在輸入回路，也在輸出回路，所以R3、R4引入本級(jí)反饋。根據(jù)圖中所示瞬時(shí)極性可見(jiàn)，V1基極為“+”，射極為“+”，凈輸入信號(hào)Ube=Ub－Ue減小，R3、R4引入負(fù)反饋。輸入加在V1基極，反饋通過(guò)R3、R4加在射極，所以是串聯(lián)反饋。若V1的集電極輸出短路接地，則流過(guò)R3、R4的電流并不為0，即反饋不為0，所以是電流反饋?；鶚OR4兩端并聯(lián)有旁路電容CE，R4交流被短路，所以第一級(jí)中R3、R4引入直流負(fù)反饋，用于穩(wěn)定工作點(diǎn)，R3引入交流串聯(lián)電流負(fù)反饋，用于改善第一級(jí)電路性能。同理，第二級(jí)中R6引入本級(jí)串聯(lián)電流負(fù)反饋。

圖(a)中Rf2左端在輸入回路，右端在第二級(jí)的輸出回路，可見(jiàn)Rf2和R1引入級(jí)間反饋，輸入通過(guò)R1加在V1基極，反饋通過(guò)Rf2也加在V1基極，為輸入節(jié)點(diǎn)電流相加/減，所以是并聯(lián)反饋。輸出若短路接地，V2射極電流并不為0，所以流過(guò)Rf2的電流非0，反饋存在，因此是電流反饋。V1基極為“+”，集電極為“－”，即V2基極為“－”，所以V2射極為“－”，通過(guò)Rf2反饋到V1基極為“－”，減小凈輸入信號(hào)，因此Rf2和R1引入并聯(lián)電流負(fù)反饋。圖(a)中Rf1和R3也引入級(jí)間反饋，輸入加在V1基極，反饋通過(guò)Rf1、R3加在V1射極，是串聯(lián)反饋。Rf1右端接輸出節(jié)點(diǎn)，顯然是電壓反饋。V1基極為“+”，V2的集電極為“+”，通過(guò)Rf1引到V1射極為“+”，凈輸入信號(hào)Ube=Ub－Ue減小，所以Rf1和R3引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

本例中既有直流反饋也有交流，直流反饋用于穩(wěn)定工作點(diǎn)，交流反饋用于改善電路性能；既有本級(jí)反饋也有級(jí)間反饋，以級(jí)間反饋為主。圖(b)中R3、R1組成反饋網(wǎng)絡(luò)，設(shè)輸入為“+”，運(yùn)放輸出為“+”，晶體管基極為“+”，射極也為“+”，通過(guò)R3、R1反饋到運(yùn)放反相輸入端為“+”，運(yùn)放凈輸入信號(hào)Ui′=U+－U－減小，為負(fù)反饋。輸入加在運(yùn)放同相端，反饋加在反相端，為串聯(lián)反饋。若從Uo1輸出，輸出在集電極，反饋取自發(fā)射極，為電流反饋，用于穩(wěn)定輸出電流，所以從Uo1輸出時(shí)，電路引入串聯(lián)電流負(fù)反饋。若從Uo2輸出，輸出、反饋均取自發(fā)射極，為電壓反饋，用于穩(wěn)定輸出電壓，所以從Uo2輸出時(shí)，電路引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

圖(c)中，電容C對(duì)交流信號(hào)短路，A點(diǎn)交流接地，不存在交流反饋，電路中引入了直流的并聯(lián)電壓負(fù)反饋，用于穩(wěn)定直流工作點(diǎn)。

【例8-5】放大電路如圖8-3(a)所示。若要求輸出電壓穩(wěn)定，輸入阻抗增大，應(yīng)引入何種類型的反饋？在圖中正確連線，以實(shí)現(xiàn)所要求的反饋放大器電路，并寫出深反饋條件下的閉環(huán)放大倍數(shù)Auf。若需要引入串聯(lián)電流負(fù)反饋，應(yīng)如何連接？

圖8-3例8-5電路圖解本題考核根據(jù)要求對(duì)已知電路引入反饋，連接電路，并計(jì)算。

要求穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)采用電壓反饋，故反饋取自輸出節(jié)點(diǎn)，即V3管集電極。輸入阻抗增大，應(yīng)為串聯(lián)反饋，故反饋信號(hào)應(yīng)加到V2基極。應(yīng)用“瞬時(shí)極性法”，設(shè)V1基極為“+”，則V1管集電極為“－”，V2基極為“－”，V2管集電極為“+”，若為負(fù)反饋，通過(guò)Rf引到V2基極的反饋信號(hào)極性應(yīng)為“+”，所以V3管的集電極應(yīng)為“+”，V3基極為“－”，所以V3基極應(yīng)接V1管的集電極，電路參見(jiàn)圖(b)。

由圖(b)可見(jiàn)，反饋網(wǎng)絡(luò)由Rf和V2基極偏置電阻RB2構(gòu)成，反饋電壓為RB2兩端電壓，根據(jù)深反饋條件可知凈輸入信號(hào)，所以。又因?yàn)?/p>

所以

若電路需要引入串聯(lián)電流負(fù)反饋，則取樣點(diǎn)應(yīng)在V3射極，反饋信號(hào)依然加在V2基極，根據(jù)瞬時(shí)極性可知，若

V3基極連接V1的集電極則為正反饋，故V3基極應(yīng)接V2的集電極，電路參見(jiàn)圖(c)。【例8-6】已知運(yùn)放開(kāi)環(huán)電壓增益對(duì)數(shù)幅頻特性如圖8-4(b)所示，用此運(yùn)放構(gòu)成放大電路如圖(a)所示。若圖中反饋系數(shù)F分別取0.001、0.01、0.1，求圖中反饋電阻Rf的值，并用波特圖法判斷電路是否穩(wěn)定工作。若不穩(wěn)定，畫出采用電容補(bǔ)償后能穩(wěn)定工作的開(kāi)環(huán)波特圖。

圖8-4例8-6電路圖及幅頻特性解本題考核能否根據(jù)開(kāi)環(huán)電壓增益幅頻特性得出相頻特性，再根據(jù)相位裕度判別電路能否穩(wěn)定工作，理解負(fù)反饋越深電路越不穩(wěn)定，即反饋越深越容易自激。

由圖(b)可知，該運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益響應(yīng)有三個(gè)極點(diǎn)，分別為1kHz、10kHz、100kHz，中頻增益為80dB，開(kāi)環(huán)幅頻表達(dá)式為

F=0.001時(shí)，由

得Rf=999kΩ,，即圖中沿60dB做水平線，與開(kāi)環(huán)特性交于10kHz所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，也就是第二個(gè)極點(diǎn)，其相移為135°，可以穩(wěn)定工作，可見(jiàn)F<0.001，或Auf>103時(shí)，電路工作于該水平線以上，相移小于135°，都屬于穩(wěn)定工作區(qū)。

F=0.01，Rf=99kΩ,Auf=100，即圖中沿40dB做水平線，與開(kāi)環(huán)特性交于A點(diǎn)，由上述分析可知，其相移大于135°，相位裕度小于45°，不能穩(wěn)定工作。若通過(guò)引入電容滯后補(bǔ)償減小第一極點(diǎn)頻率，第二、三極點(diǎn)不變，相應(yīng)開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖中折線①所示，與40dB水平線交于B點(diǎn)，其相移為135°，該水平線以上，相移均小于135°，屬于穩(wěn)定工作區(qū)。

F=0.1，Rf=9kΩ，Auf=10，即圖中沿20dB做水平線，分別與原開(kāi)環(huán)特性和折線①交于C、D點(diǎn)，同理可知，這兩點(diǎn)相移均大于135°，不能穩(wěn)定工作。引入電容滯后補(bǔ)償，相應(yīng)開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖中折線②所示，與20dB水平線交于E點(diǎn)，相移為135°，該水平線以上，相移小于135°，屬于穩(wěn)定工作區(qū)。

8-1如果要求開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A變化25%時(shí)，閉環(huán)放大倍數(shù)的變化不超過(guò)1%；又要求閉環(huán)放大倍數(shù)Af=100，試問(wèn)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A應(yīng)選多大?這時(shí)反饋系數(shù)F又應(yīng)該選多大?

8.3習(xí)題解答

解因?yàn)?/p>

所以

又因?yàn)?/p>

所以

8-2一放大器的電壓放大倍數(shù)Au在150～600之間變化(變化4倍)，現(xiàn)加入負(fù)反饋，其電壓反饋系數(shù)Fu=0.06,試問(wèn)閉環(huán)放大倍數(shù)的最大值和最小值之比是多少？

解因?yàn)?/p>

所以

故8-3一反饋放大器框圖如圖P8-3所示，試求總閉環(huán)增益

。

解圖中，A2及F1構(gòu)成一個(gè)小閉環(huán)，其閉環(huán)增益

圖P8-3該放大倍數(shù)又作為大閉環(huán)中的開(kāi)環(huán)增益的一部分，對(duì)大閉環(huán)來(lái)說(shuō)，有

8-4設(shè)集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖P8-4(a)所示。

(1)求開(kāi)環(huán)低頻增益Au、開(kāi)環(huán)上限頻率fH和增益頻帶積Au·fH；

(2)如圖P8-4(b)所示，在該放大器中引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋，試求反饋系數(shù)Fu、閉環(huán)低頻增益Auf和閉環(huán)上限頻率

fHf，并畫出閉環(huán)頻率特性波特圖。

圖P8-4解(1)開(kāi)環(huán)低頻增益Au=80dB(10000倍)，fH=100Hz，增益頻帶積Au·fH=10000×100=106Hz。

(2)引入串聯(lián)負(fù)反饋后的反饋系數(shù)Fu為

閉環(huán)低頻增益為

故閉環(huán)上限頻率fHf=10kHz，其閉環(huán)波特圖如圖P8-4′所示。圖P8-4′8-5一個(gè)無(wú)反饋放大器，當(dāng)輸入電壓等于0.028V,并允許有7%的二次諧波失真時(shí)，基波輸出為36V,試問(wèn)：

(1)若接入1.2%的負(fù)反饋，并保持此時(shí)的輸入不變，則輸出基波電壓應(yīng)等于多少?

(2)如果保證基波輸出仍然為36V，但要求二次諧波失真下降到1%，則此時(shí)輸入電壓應(yīng)等于多少?

解(1)因?yàn)閡i=0.028V,uo=36V，所以

所以，加1.2%的負(fù)反饋后，在輸入不變的情況下，輸出基波電壓為uo=Auf·ui=78.4×0.028=2.2V

(2)若保持基波輸出電壓仍為36V，要求二次諧波失真下降到1%，則輸入電壓應(yīng)增大。因?yàn)?/p>

所以u(píng)i=(1+AuF)×ui′=7×0.028=0.196V，即引入負(fù)反饋后，若保持輸出不變，則輸入信號(hào)必須增大。8-6某放大器的放大倍數(shù)A(jω)為

若引入F=0.01的負(fù)反饋，試求：

(1)開(kāi)環(huán)中頻放大倍數(shù)AI和fH;

(2)閉環(huán)中頻放大倍數(shù)AIf和fHf。

解(1)AI=1000(60dB)

(2)

fHf=(1+FAI)fH=11×159.2×103=1.7512MHz8-7某雷達(dá)視頻放大器輸入級(jí)電路如圖P8-7所示，試問(wèn)：

(1)該電路引入何種類型的反饋?反饋網(wǎng)絡(luò)包括哪些元件?

(2)深反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)Auf是多少?

(3)電容C3(75pF)的作用是什么?若將C3換成4700pF∥10μF,對(duì)放大器的反饋有何影響?

(4)穩(wěn)壓管VZ的作用是什么?

圖P8-7解(1)該電路引入了“串聯(lián)電壓負(fù)反饋”(更確切地說(shuō)為復(fù)反饋)，反饋網(wǎng)絡(luò)包括R5、R4、C3。

(2)深反饋條件下，中、低頻閉環(huán)增益Auf為

故(3)引入C3(75pF)是為了加強(qiáng)高頻區(qū)負(fù)反饋，從而壓低高頻特性，引入導(dǎo)前相位，以換取反饋放大器的穩(wěn)定，減小高頻干擾及噪聲等。若C3改為4700pF∥10μF，那么中頻與高頻放大倍數(shù)變低為1(100%的交流反饋)，而低頻放大倍數(shù)可能獲得提升。

(4)穩(wěn)壓管VZ的作用是配置合適的工作點(diǎn)，并減少第二級(jí)本身的串聯(lián)電流負(fù)反饋，增大總的開(kāi)環(huán)增益(因?yàn)榉€(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻很小)。8-8電路如圖P8-8所示，判斷這些電路各引進(jìn)了什么類型的反饋。

解(1)圖(a)所示電路第一級(jí)無(wú)反饋。第二級(jí)引入了“并聯(lián)電壓負(fù)反饋”。反饋網(wǎng)絡(luò)包括51kΩ、15kΩ電阻和470pF電容。對(duì)第二級(jí)來(lái)說(shuō)，第一級(jí)視為第二級(jí)的信號(hào)源，其輸出電阻(15kΩ)為第二級(jí)反饋網(wǎng)絡(luò)的一部分，如圖P8-8′所示。470pF電容隔掉直流，而且值也很小，所以第二級(jí)僅對(duì)交流、高頻才引進(jìn)負(fù)反饋。圖P8-8圖P8-8′(2)圖(b)所示電路沒(méi)有引進(jìn)反饋，圖中集電極電路在510Ω和5kΩ電阻之間接100μF電容到地，所以該點(diǎn)相當(dāng)于交流地電位，所以450kΩ電阻沒(méi)有引入交流反饋，僅起到直流偏置作用。在圖中510Ω電阻與100μF電容構(gòu)成所謂的“去耦電路”，讓交流信號(hào)在本級(jí)構(gòu)成回路，以避免由于交流電流流過(guò)公共電源內(nèi)阻而引起的寄生正反饋。

(3)圖(c)所示電路中，1kΩ電阻構(gòu)成第一級(jí)局部串聯(lián)電流負(fù)反饋，第二級(jí)為射隨器，兩級(jí)間引入了串聯(lián)電壓正反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)包括1kΩ電阻和10kΩ電阻。

(4)圖(d)所示電路第一級(jí)引入了串聯(lián)電流負(fù)反饋(430Ω電阻)，第二級(jí)也引入了串聯(lián)電流負(fù)反饋(150Ω電阻)。兩級(jí)間引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋(6.8kΩ、430Ω電阻)。(5)圖(e)所示電路各級(jí)均引入了局部的串聯(lián)電流負(fù)反饋。兩級(jí)間100kΩ電阻和1kΩ電阻引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋。而V2射級(jí)連接的3.3kΩ、2kΩ及39kΩ電阻并沒(méi)有引入交流并聯(lián)電流負(fù)反饋，因?yàn)樾盘?hào)源內(nèi)阻Rs=0，有無(wú)

39kΩ電阻，V1基極對(duì)地交流電壓都為。但39kΩ電阻引入了直流負(fù)反饋，對(duì)穩(wěn)定工作點(diǎn)有好處。

(6)圖(f)所示電路中，信號(hào)從運(yùn)放同相端輸入，反饋信號(hào)加到反相端，所以R2、R3引進(jìn)了串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

(7)圖(g)所示電路中，A2接成跟隨器，信號(hào)從反相端輸入，反饋也加到反相端，故引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋。8-9集成運(yùn)放應(yīng)用電路如圖P8-9所示，請(qǐng)判別電路各引入何種反饋。

解圖(a)電路引入了串聯(lián)電壓正反饋；圖(b)電路引入了串聯(lián)電流負(fù)反饋；圖(c)電路引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋；圖(d)電路引入了并聯(lián)電壓正反饋；圖(e)電路引入了并聯(lián)電流負(fù)反饋；圖(f)電路引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋；圖(g)電路引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋；圖(h)電路引入了并聯(lián)電流負(fù)反饋；圖(i)電路引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋。圖P8-9

8-10集成運(yùn)放應(yīng)用電路如圖P8-10所示。

(1)為保證(a)、(b)電路為負(fù)反饋放大器，請(qǐng)分別指出運(yùn)放的兩個(gè)輸入端①，②哪個(gè)是同相輸入端，哪個(gè)是反相輸入端；

(2)若分別從Uo1和Uo2輸出，請(qǐng)分別判斷電路各引入何種反饋。圖P8-10解(1)同相輸入端和反相輸入端標(biāo)注見(jiàn)圖P8-10′。

(2)圖(a)中，從uo1輸出為并聯(lián)電流負(fù)反饋；從uo2輸出為并聯(lián)電壓負(fù)反饋。

圖(b)中，從uo1輸出為串聯(lián)電壓負(fù)反饋；從uo2輸出為串聯(lián)電流負(fù)反饋。圖P8-10′8-11如圖P8-11(a)、(b)所示，問(wèn)：

(1)兩個(gè)電路哪個(gè)輸入電阻高？哪個(gè)輸出電阻高？

(2)當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻Rs變化時(shí)，哪個(gè)輸出電壓穩(wěn)定性好？

(3)當(dāng)負(fù)載電阻RL變化時(shí)，哪個(gè)輸出電壓穩(wěn)定？哪個(gè)輸出電流穩(wěn)定？

解(1)圖(a)引入并聯(lián)電流負(fù)反饋，圖(b)引入串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

圖(b)輸入電阻高，圖(a)輸出電阻高。

(2)當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻Rs變化時(shí)，圖(b)輸出電壓穩(wěn)定性好。

(3)當(dāng)負(fù)載電阻RL變化時(shí)，圖(b)輸出電壓穩(wěn)定，圖(a)輸出電流穩(wěn)定。圖P8-11

8-12電路如圖P8-12所示，試指出電路的反饋類型，并分別計(jì)算開(kāi)環(huán)增益Au、反饋系數(shù)Fu及閉環(huán)增益Auf(已知gm、β、rbe等，且Rf>>Rs,Rf>>RL)。圖P8-12

解(1)該電路引入了兩級(jí)間的串聯(lián)電壓負(fù)反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)為Rf、Rs。

因?yàn)镽f＞＞Rs、Rf＞＞RL，所以開(kāi)環(huán)放大器電路如圖P8-12′所示。

由圖可見(jiàn)

圖P8-12′

其中

式中，Ri2=rbe2+(1+β)RE。

(2)反饋系數(shù)Fu，由圖P8-12可見(jiàn)，反饋網(wǎng)絡(luò)為Rf、Rs，故

(3)

故閉環(huán)增益Auf(深反饋條件下)為

8-13電路如圖P8-13所示，試指出電路的反饋類型，并計(jì)算開(kāi)環(huán)增益Au和閉環(huán)增益Auf(已知β、rbe等參數(shù))。

解(1)該電路第一級(jí)為帶恒流源的差分放大器，單端輸入，單端輸出；第二級(jí)為同相比例放大器，引入了單級(jí)串聯(lián)電壓負(fù)反饋。兩級(jí)之間通過(guò)R9和R1構(gòu)成了并聯(lián)電壓負(fù)反饋(瞬時(shí)相位示于圖P8-13中)。圖P8-13

(2)求開(kāi)環(huán)增益(設(shè)R9＞＞R1)：

其中

(第二級(jí)輸入電阻為無(wú)窮大)

(3)求閉環(huán)增益(引入負(fù)反饋的增益)：

因?yàn)樯罘答仐l件下有：

所以

8-14電路如圖P8-14所示，試回答：

(1)集成運(yùn)算放大器A1和A2各引入了什么反饋?

(2)求閉環(huán)增益。

解(1)運(yùn)放A1引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋；運(yùn)放A2引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋。圖P8-14(2)閉環(huán)增益Auf為

8-15反饋放大器電路如圖P8-15所示，試回答：

(1)判斷該電路引入了何種反饋?反饋網(wǎng)絡(luò)包括哪些元件?工作點(diǎn)的穩(wěn)定主要依靠哪些反饋?

(2)該電路的輸入、輸出電阻如何變化，是增大了還是減小了?

(3)在深反饋條件下，交流電壓增益Auf是多少?

解(1)90kΩ電阻和1kΩ電阻構(gòu)成兩級(jí)之間的交流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。4kΩ、60kΩ以及V1構(gòu)成兩級(jí)之間的直流電流負(fù)反饋，以保證直流工作點(diǎn)更加穩(wěn)定。

(2)該電路輸入阻抗增大，輸出阻抗減小。

(3)在深反饋條件下：圖P8-15

8-16電路如圖P8-16所示，判斷電路引入了何種反饋?計(jì)算在深反饋條件下的電壓放大倍數(shù)Auf=Uo/Ui。

解該電路第三級(jí)發(fā)射極與第一級(jí)發(fā)射極相連，第三級(jí)發(fā)射極電流流過(guò)R3構(gòu)成三級(jí)間的串聯(lián)電流負(fù)反饋。另外一路，R8、C5、R1構(gòu)成直流電壓負(fù)反饋，以穩(wěn)定工作點(diǎn)。

圖P8-16

8-17電路如圖P8-17(a)、(b)所示，試問(wèn)：

(1)圖(a)、(b)所示電路各引入了什么類型的反饋?

(2)圖(a)、(b)所示電路各穩(wěn)定了什么增益?

(3)圖(a)、(b)所示電路對(duì)輸入電阻和輸出電阻各有什么影響?

(4)估算深反饋條件下的閉環(huán)電壓增益Aufa和Aufb。

解(1)圖(a)所示電路引入了串聯(lián)電流負(fù)反饋，圖(b)所示電路引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋。

(2)圖(a)所示電路穩(wěn)定了互導(dǎo)增益，圖(b)所示電路穩(wěn)定了互阻增益。

(3)圖(a)所示電路輸入電阻增大，輸出級(jí)管子一路的等效輸出電阻也增大，但總的輸出電阻仍由R7決定。圖(b)所示電路的輸入電阻減小，輸出電阻也減小。

圖P8-17

(4)閉環(huán)增益Aufa及Aufb為

所以

因?yàn)榇?lián)反饋

對(duì)圖(b)所示電路，由于引進(jìn)的是并聯(lián)負(fù)反饋，有

其中

所以

8-18電路如圖P8-18所示。

(1)要求輸入電阻增大，試正確引入負(fù)反饋；

(2)要求輸出電流穩(wěn)定，試正確引入負(fù)反饋；

(3)要求改善由負(fù)載電容CL引起的幅頻失真和相頻失真，試正確引入負(fù)反饋。

解(1)要求輸入電阻增大，必須要引入串聯(lián)負(fù)反饋，如圖P8-18′(a)所示。圖中指出各點(diǎn)交流信號(hào)的瞬時(shí)極性。

圖P8-18

圖P8-18′(2)要求輸出電流穩(wěn)定，必須要引入電流負(fù)反饋，如圖P8-18′(b)所示。圖中指出各點(diǎn)交流信號(hào)的瞬時(shí)極性，可見(jiàn)是負(fù)反饋。

(3)為改善負(fù)載電容CL引起的頻率失真，必須要引入電壓負(fù)反饋，反饋電路同P8-18′(a)。8-19某放大器的開(kāi)環(huán)幅頻響應(yīng)如圖P8-19所示。

(1)當(dāng)施加F=0.001的負(fù)反饋時(shí)，此反饋放大器能否穩(wěn)定工作?相位裕度等于多少?

(2)若要求閉環(huán)增益為40dB，為保證相位裕度大于等于45°，試畫出密勒電容補(bǔ)償后的開(kāi)環(huán)幅頻特性曲線；

(3)求補(bǔ)償后的開(kāi)環(huán)帶寬BW和閉環(huán)帶寬BWf。圖P8-19

解(1)F=0.001,Af=＝1000(60dB),如圖P8-19′所示，此時(shí)有45°相位裕度。

(2)要求Af=40dB(100)，仍有45°的相位裕度，則開(kāi)環(huán)特性要校正為如圖P8-19′中曲線①所示。

(3)補(bǔ)償后的開(kāi)環(huán)帶寬BW=0.1MHz，閉環(huán)帶寬BWf=

10MHz。

圖P8-19′8-20已知反饋放大器的環(huán)路增益為

(1)若F=0.1，該放大器會(huì)不會(huì)自激?

(2)該放大器不自激所允許的最大F為何值?

解(1)由題可知，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)

它是一個(gè)具有三個(gè)重極點(diǎn)的放大器，如果每級(jí)附加移相為－60°，則三級(jí)共移相－180°，那么加反饋后會(huì)產(chǎn)生自激。因?yàn)槊考?jí)相移為－60°，那么有

由此可導(dǎo)出所對(duì)應(yīng)的頻率為

則此頻率下的增益為

然后再看是否滿足振蕩條件(即附加相移Δφ=－180°時(shí)，|Au·F|是否大于等于1)。

可見(jiàn)，該放大器引入F=0.1的負(fù)反饋后不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。

(2)由

|Au(jω)|×Fmax=1

可得8-21要組成一個(gè)文氏電橋RC振蕩器，圖P8-21中j、k、m、n應(yīng)如何連接(在圖中畫出接線)?當(dāng)R=820Ω，C=0.02μF時(shí)，估算振蕩頻率。

解k點(diǎn)與n點(diǎn)相連，j點(diǎn)與m點(diǎn)相連，如圖P8-21′所示。

有

圖P8-21

圖P8-21′8-22圖P8-22(a)為低能耗文氏電橋振蕩器，試畫運(yùn)放A輸入端極性，并解釋燈泡(溫度上升，電阻增大)在電路中的作用。

圖P8-22(b)電路為二極管穩(wěn)幅文氏電橋振蕩器，試說(shuō)明二極管穩(wěn)幅的工作原理，指出運(yùn)放A2在本電路中的作用。

解對(duì)于圖P8-22′(a)所示電路，電路接入電源，燈泡初始電阻R較小，總的反饋F總=F+－F－較大，滿足AF>1的起振條件，輸出信號(hào)由0開(kāi)始逐漸增大，燈泡越來(lái)越亮，隨著燈泡發(fā)光，溫度升高，燈泡電阻變大，F(xiàn)－=增大，A與F+不變，F(xiàn)總減小，由AF>1逐步變?yōu)锳F=1，達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)幅作用，即燈泡亮度基本恒定。圖P8-22

對(duì)于圖P8-22′(b),

圖P8-22′(b)所示電路起始階段uo1較小，VD1、VD