(完整版)反馈及负反馈放大电路-习题解答.doc
负反馈典型例题
6.4如图T6.4所示,它的最大跨级反馈可从晶体管的集电极或发射极引出,接到的基极或发射极,共有 4 种接法(①和③、①和④、②和③、②和④相连)。试判断这 4 种接法各为何种组态的反馈?是正反馈还是负反馈?设各电容可视为交流短路。
+V CC
R2 R3 R4
C2
R1
+
C 1 +
VT 1 VT 2 VT 3 '
8
+ R
R S ①
②u o
+ + C4
R5 R6 R7
u s C3 ③
- -
C5R9
④
图T 6.4
6.5 已知一个负反馈放大电路的 A 10 5, F 2 10 3。求:
(1) A f=?(2) 若 A 的相对变化率为20%,则A f的相对变化率为多少?
6.6 电路如图 T6.6 所示。试问:若以稳压管的稳定电压U Z作为输入电压,则当 R2的滑动端位置变化时,输出电压U O的调节范围是多少?
+V CC +V CC +V CC
R R R
U I + ∞U I + ∞U I +
∞
+ U O + U O
VD Z + U O
VD Z U Z =6V - VD Z U Z =6V - U Z =6V -
R2
'
R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3
图T 6.6图解T 6.6(a)图解T 6.6(b)
6.7在图P6.2的各电路中,说明有无反馈,由哪些元器件组成反
馈网络,是直流反馈还是交流反馈?
+V CC
+V CC
+V CC
R 3
R 2
R C
R B
R 1
+
+
VT 2
+
VT 2
+
+
+ VT
VT 1
VT 1
+
R 5
+
+
+
R L u o R S R F
+
u i
+
u i
+
+ u i
R E
R L
u
o
R 4
R E
u
_
_
u s
o
-
- -
-
-
(a)
(b)
(c)
+V CC
+V CC
R 7
+V CC
R 4
+
R 4 R 1
R 2
+
R 2
R 3
R 6
R 2
VT 3
R 1
+ +
R 1
+
VT 2
+
+ +
+
VT 2
+ VT 1
+ VT 1
VT 2
VT 1
+
+
R L
u o
R 4
R
5
R L u o
R 5
R S
R L u o
u i u i u i
+
+
R 5
R 7
R 3
R 3
R 8
u s
R 6
-
-
-
-
-
-
-
(d)
(e)
(f)
有无反 哪些元器件组成反
是直流反馈还是交
馈 馈网络
流反馈 ( a )有 R E
交直流反馈
反馈
( b )有 R 5 :级间(全局) R 5 :交流反馈; 反馈
反馈;
R 4 :直流反馈
R 4 :本级(局部)
反馈
( c )有 R F 、 R E 交直流反馈
反馈
( d )有
R 8 、 R 5 和 R 3 :级间 R 3 、 R 5 和 R 8 :交直
反馈
反馈; 流反馈;
R 3 、 R 8 :本级反馈; R 3 、 R 8 :交直流反
R 6 :本级反馈
馈;
R 6 直流反馈 ( e )有 R 4 :级间反馈; R 4 :交流反馈; 反馈 R 7 :本级反馈
R 7 :交直流反馈
( f )有 R 5 、 R 3 :级间反馈; R 5 、 R 3 :交流反馈 ; 反馈
R 3 :本级反馈
R 3 :交直流反馈
6.8 在图 P6.8 的各电路中,说明有无反馈,由那些元器件组成反馈
网络,是直流反馈还是交流反馈?
R 2
R 3
+V CC
+
C 1
R L
∞
+
R 1
_
- ∞ o
+
u i
+
VT
u i
u
-
+ u o
- ∞
+
u i
+
R 2
u o
R L
+
R 4
1
3
R
R
(a) (b) (c)
R 5
+
∞ +
-
R 5
R 2
A 2
-
∞ R 3
- ∞ R 1
R 3
R 1
+
∞
+
+
-
u i
+
u o
u i
+ u o
A 1
+
A 2
R 4
R 4
A 1
R L
R 2
(d)
(e)
图P 6.8
【解 6.4】简答①和③相连:电压并联组态,负反馈;①和④相连:电流并联组态,正反馈;
②和③相连:电压串联组态,正反馈;②和④相连:电流串联组态,负反馈。
详解:(a)①和③相连:如图解 T 6.4(a),用瞬时极性法分析可知,从输入端来看: i id i i i f,净输入电流减小,反馈极性为负;反馈回来的信号与输入信号在同一节点,表现为电流的形式,为并联反馈;从输出
端来看:反馈信号从电压输出端引回来与输出电压正比,为电压反馈。
总之,①和③相连为电压并联负反馈。
( b)①和④相连:如图解T 6.4 (b),用瞬时极性法分析可知,输入端 i id i i i f,净输入电流增加,反馈极性为正,且为并联反馈;从输出
端来看:反馈信号从非电压输出端引回来,反馈信号不与输出电压成正比,而与输出电流成正比,为电流反馈。总之,①和④相连为电流并联
正反馈;
( c)②和③相连:如图解T 6.4(c),用瞬时极性法分析可知,从输入回路来看:u id u i u f,净输入电压增加,反馈极性为正;反馈回来
的信号与输入信号不在同一节点,表现为电压的形式,为串联反馈;从
输出端来看:反馈信号从电压输出端引回来与输出电压成正比,为电压
反馈。总之,②和③相连为电压串联正反馈。
(d)②和④相连:如图解 T 6.4(d),用瞬时极性法分析可知,从输入回路来看: u id u i u f,净输入电压减小,反馈极性为负;反馈回来
的信号与输入信号不在同一节点,表现为电压的形式,为串联反馈;从
输出端来看:反馈信号从非电压输出端引回来,反馈信号不与输出电压
正比,而与输出电流成正比,为电流反馈。总之,②和④相连为电流串
联负反馈。
+V CC
+V CC
R 2
R 3
R 4
R 1
C 2
R 2
R 3 R 4
C 2
+ R 1 _
C 1
+
+
_
+
+
C 1
_
+
+
+
VT 1
VT 2
VT 3
+
+
R 8
'
R S
i
i
i i
VT 1
VT 2
VT 3
i
id
+
u o
R S i
id
u o
+
① i f
①
+
+ i f
+
C 4 u s
R 5
6
R 7
R 5
R 6
R 7
R
C 3
u s C 3
③
-
-
-
-
④
C 5
R 9
(a )①和③相连:电压并联负反馈
(b )
①和④相连:电流并联正反馈
+V CC
+V CC
R 2
R 3
R 4
R 1 R 2 R 3 R 4 C 2
R 1
_
C 2
+
+ C 1
_
+
C 1
_
+
+
+
+
+
+
VT 1
VT 3
+
R 8
'
VT 2
+ +
VT 1
VT 2
VT 3
R S + +
+
u o
R S
_
②
u o
u id -
②
+
u id
-
C
+ u i
+
+ + u i -
4
R 5
R 6
+
u s
u f C 3
R 7
u f
R 5
R 6
R 7
③
u s C 3
-
-
-
-
- -
+ -
C 5
R
9
④
(c )②和③相连:电压串联正反馈
(d )②和④
相连:电流串联负反馈
图解 T 6.4
【解 6.5】(1) A f
1 A 105 5 10 4
AF
1 105
2 10
3
(2)
dA f dA1
20%
1 105 1
2 10
3 1 10
9
A f
A 1 AF
【解 6.6】输出电压最大值如
图解 T 6.6 (a )所示:
U
Omax (1 R2 R3)U I (1 R2R3
)U Z (1 R2 R3)6V
R1 R1 R1
输出电压最小值如图解T 6.6 ( b )所示:R3 R3 R3
)6V
U Omin (1 )U I (1 )U Z (1
R2
R1 R2 R1 R2 R1
【解 6.7】
有无反哪些元器件组成反是直流反馈还是交
馈馈网络流反馈
( a)有R E
交直流反馈
反馈
( b)有R5:级间(全局)R5:交流反馈;
反馈反馈;R4:直流反馈
R4:本级(局部)
反馈
( c )有R F、 R E 交直流反馈
反馈
( d)有R8、 R5和 R3:级间R3、 R5和 R8:交直反馈反馈;流反馈;
R3、 R8:本级反馈;R3 、 R8:交直流反
R6:本级反馈馈;
R6 直流反馈
( e)有R4:级间反馈;R
4 :交流反馈;
反馈R7:本级反馈R
7
:交直流反馈
( f )有
R 5 、 R 3 :级间反馈; R 5 、 R 3 :交流反馈 ;
反馈
R 3 :本级反馈
R 3 :交直流反馈
6.8 在图 P6.8 的各电路中,说明有无反馈,由那些元器件组成反馈
网络,是直流反馈还是交流反馈?
R 2
R 3
+V CC
+
C 1
R L
∞
+
_
R 1
o
+
u i
+
VT
u i
-
∞
u
-
+ u o
- ∞
+
u i
+
R 2
u o
R L
+
R 4
1
3
R
R
(a)
(b)
(c)
∞ + R 5
+
-
R 5
R 2
A 2
- ∞
3
R 3
R
∞ R 1
R 1
+
-
∞
-
+
+ u
u i
+
u o
o
u
A
1 +
+
A 2
R 4
R 4
A 1
R L
R 2
(d)
(e)
图P 6.8
【解 6.8】
有无反馈
哪些元器件组成反馈网络
是直流反馈还是交
流反馈
(a) 有 反 、 R 3 、 C 1
直流反馈
馈 R 2
(b) 有 反 R L 交直流反馈 馈
(c) 有 反
、 R 2 :级间反馈;
交直流反馈; 馈 R 1 交直流反馈
R3:本级反馈;
(d) 有反
:级间反馈;R2:交直流反馈;馈R2
R5:本级反馈;R5:交直流反馈;
A
的输出端与其反向输入端的连线:交直流反馈
1
本级反馈
(e) 有反
, R3 交直流反馈
馈A2
6.4 判断图 P6.2所示各电路的反馈类型,哪些是用于稳定输出电压?
哪些用于稳定输出电流?哪些可以提高输入电阻?哪些可以降低输出
电阻?
【解 6.4】
级间反馈元反馈类型稳定输出对输入电对输出电件电压还是阻的影响阻的影响
电流
(a)R E电压串联负稳定输出提高输入减小输出
反馈电压电阻电阻(b)R5电压并联正反馈
(c)R F、R E 电压并联负稳定输出减小输入减小输出
反馈电压电阻电阻
(d)R8、R5和电流串联负稳定输出提高输入提高输出R3
反馈电流电阻电阻(e)R4电流并联负稳定输出减小输入提高输出
反馈电流电阻电阻(f)R5、R3电压串联正反
馈
6.5判断图P6.3所示各电路的反馈类型,哪些是用于稳定输出电压?哪些用于稳定输出电流?哪些可以改变输入电阻?哪些可以改变
输出电阻?
【解 6.5】
级间反馈元反馈类型稳定输出电对输入电对输出电件压还是电流阻的影响阻的影响(a)R2、R3、直流电压并联稳定输出直
C1
负反馈流电压
(b)R L 电流并联负反稳定输出电减小输入提高输出馈流电阻电阻(c)R1、R2 电压串联负反稳定输出电提高输入减小输出馈压电阻电阻(d)R2 电压并联负反稳定输出电减小输入减小输出馈压电阻电阻(e)A2,R3 电压并联负反稳定输出电提高输入减小输出馈压电阻电阻
6.6判断图P6.6级间交流反馈的极性和组态,如是负反馈,则计算在深度负反馈条件下的反馈系数和闭环电压放大倍数
极管的参数β,r be为已知,电容足够大)。
+V CC
R2 R4
R7
R2 R4 R5
R1
R1
C2 + _ C2
C1 VT 3 C5
C1+
VT 1
+ VT 1 + +
VT 2 u o u id- VT 2
+
u i
u i +
R3 R3 R6 C3
R
8 C4
u f
- - R6
- -
A u f
U o(设各三
U i
R7
R5+
VT3 C5+
+
u o C3
R
8C4
-
图P 6.6 图解 P 6.6
【解 6.6】如图解 P 6.6 所示,级间交流反馈为电压串联负反馈。
在深度负反馈条件下:
βR U f βR
3 ,反馈系数 F 3 ,
U i U f,U f U o
U o r be
r be
闭环电压放大倍数U o U o 1 r be
A uf
βR
U i U f F 3
6.7估算图P6.2所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。
【解 6.7】图 P6.2 中( b)(f )为正反馈,(a)(c)(d)( e)为负反馈。
( a)电路引入电压串联负反馈,如图解P 6.7(a)所示,在深度串
联负反馈条件下, u id u i u f 0 ,u i u f,闭环电压放大倍数u o u o 1 。
A uf
u f
u i ( c)电路引入电压并联负反馈,如图解P 6.7(c)所示,在深度并联负反馈条件下, i id i i i f 0 , i f i s, u i u be 0 ,∴ i s u s ,
u o i f R F i s R F
R F
u s ,闭环电压放大倍数 A usf
u o R F 。
R S
u s
R S
( d )电路引入电流串联负反馈,如图解 P 6.7(d )所示,在深度串
联负反馈条件下, u i
u f , u f
( R 3 R 5 ) R 8 i o R 3 1 R 3 R 3
R 3R 8 i o ,
R 3 R 5 R 8 R 5
R 5 R 8
u o
i o (R 7 // R L )
闭环电压放大倍数 A uf
u o u o R 3 R 5 R 8
( R 7 // R L ) 。
u i
u f
R 3 R 8
( e )电路引入电流并联负反馈,如图解
P 6.7(e )所示,在深度并 联负反馈条件下, i id
i i
i f
0 , u i
u be
0 , i f i s
u s , i 7 R 4 i f R 4
u
s ,
R S
R 7
R 7 R S i o
(i f i 7 )
(1 R 4 ) u s ,
R 7 R S
u
i o (R // R ) (1
R 4 ) u s
( R // R )
o
6
L
R 7 R S
6
L
闭环源电压放大倍数 A usf
u o (1 R 4 ) 1 ( R 6 // R L ) R 6 R L (R 4 R 7 ) 。
u s
R 7 R S
R 7 R S (R 6 R L )
+V CC
+V CC
R B
R C
_
+ +
VT
i s
i id
VT 2
+
+ +
+ VT 1
_
u id - + +
R S
+ i f
R F
+
u i
+
+ u i
+
u f R E R L
u o +
R E
u o
_
-
_
u s
- -
-
(a)
(c)
+V CC
R 4
R 7
+V CC
+
R 1
R 2 +
+
3
R 6
_ VT 3
R 1 R 2R
+
+
_
+
VT 2
+
+ i s
+
i id
VT 2
+
+
VT 1
VT 1
i o
+ +
R L
u o
+
i f
R 4
i o
-
R 5
R S
R L u o
u id
_
u i
+
+ u i
+
+
R 3 R 6
R 8
R 5
R 7
f
u s
i 7
u
-
- - - -
-
(d)
(e)
图解 P 6.7
6.8 估算图 P6.3( a) ( b) ( c) ( d) 所示各电路在深度负反馈条件下
的电压放大倍数。
【解 6.8】
( a )在直流工作状态时, 电路为直流电压并联负反馈, 如图解 P 6.8
(a )所示,在深度负反馈条件下, I id I i I f 0 , I i I f ,根据虚短 u - 0 ,
有 I i
U i , I f
U o ,电压放大倍数 A uf
U o
R 2
R 3
;
R 1 R 2 R 3 U i
R 1
( b )电路引入电流并联负反馈,如图解 P 6.8(b )所示,在深度并
联负反馈条件下, i i
i f , u -
0 ,电压放大倍数 U o R L ;
A uf
R 1
U i
( c )电路引入电压串联负反馈,如图解 P 6.8(c )所示,在深度串 联负反馈条件下, u id
u i
u f 0 ,根据虚断有 i id
0 ,∴ u i
u f
R 1 u o ,
R 1 R 2
电压放大倍数 A
u o u o
1 R
2 ;
uf
u i
u f R 1
( d )电路引入电压并联负反馈,如图解 P 6.8(d )所示,在深度负
反馈条件下, i i
i f
u i u o , uu i i i R 1
u i R 2 u o R 1 , u o R 5
u ,电压放
R 1 R 2 R 1 R 2
R 3
大倍数 A uf
u o
R 2 R 3 R 5
。
u i
R 1 R 3
R 2 R 3
R 1 R 5
R 2 R 3
C 1
+
i f
_
R L
I i R 1
+
I f
u o
+
I id
+
1
i
i
i id
- ∞ _ R
∞
u -
- U i
+
u i
u -
u _
+
U o
+ +
4
R L
R
(a) (b)
+V CC
R 5
+
+ ∞
+
+ +
- ∞
+
R 3
u id
VT
∞
_
-
-
+ R 1
u
+
-
u i
+ i id
+
u i
+
+
+
i id
+
u o
+
R 2
u o
i i
A 1
i f
-
u f
R 1
R 3
R 4 A 2
-
R 2
(c)
(d)
图解 P 6.8
6.9 分析图 P6.9 所示电路,说明电路中有那些级间交、 直流反馈?
各是什么极性、类型?起什么作用?并计算电路的闭环电压放大倍数。
+V CC
R E2
+V CC
R
C1
R E2
+ +10V
R
C1
+
C E2 +10V
C E2
3.6k Ω
8.2k Ω
3.6k Ω
50μF
8.2k Ω
50μF
R F
R F
750k Ω
_ 750k Ω
1
VT 2
C 2 10μF
C 1
VT 2
C 2 10μF
C
+ +
+
+
+
VT 1
+
+ VT 1
+
+
10μF
+
+
R S 10μF
R C21
R S
C F
u id -
C F
R C21
1k Ω
4.7k Ω
R L 1k Ω
+ 4.7k Ω R L
+
+
+
u i
u o
+
u i
+
+ u o
E1
30μF
R C22
2.7k Ω
30μF
2.7k Ω
u s
R
200Ω
u s
u f
R
E1
R
C22
-
- 10k Ω -
-
-
- 10k Ω
200Ω -
图
P 6.9
图解 P 6.9
【解 6.9】(1) R F 引入级间直流反馈,直流负反馈, 提供 VT 1 基级电
流,稳定工作点;
(2)如图解 P 6.9, R E1 、 C F 、 R C22 反馈网络引入级间电压串联负反馈,
作用:稳定输出电压,提高输出电阻。减小输出电阻,稳定闭环电压增
益。在深度串联负反馈条件下,
R E1 // R C22
u i u f
u o ,闭环电压放大
R E1 // R C22 R C21
u o u o
1
R
C21
24.97 。
倍数 A uf
u f
R E1
// R
C22
u i
6.10如图 P6.10 所示,假设在深度负反馈条件下,估算下图所示
各电路的闭环电压放大倍数。
R 2 R 2
R 4
R 1
∞
R 1
- R 3
∞
u i
-
u i
+ -
∞
+
+
∞
+ +
+
+
- +
u o
A 1
+
A 1
-
R L
u o
R 3
A 2
A 2
_
R 4 R 5
R 5
(a)
(b)
+V CC
+18V
R 8
C 2
R 7
2.4k Ω
+
+
7.5k Ω
VT 3
VT 2
15k Ω
VT 2
C 2
+
+
VT 1
R 6
C 1+
+
C 1
R 2
VT 1
1.5k Ω
u o
+
u o
R 1
R 3
1.5k Ω
+
3
u i
R 5
+ u i 2k Ω
C
C 3
-
1k Ω
R 4
-
-
-
22k Ω
(c)
(d)
图 P 6.10
【解 6.10】 电路如图解 P 6.10
( a )R 2 引入级间电压并联负反馈, 在深度并联负反馈条件下, i i
i f ,
u -
0 ,可求得闭环电压放大倍数 A uf
u o R 2 ;
u i
R 1
( b ) R 5 引入级间电流串联负反馈,在深度串联负反馈条件下,
u i u f i o R 5
u o R 5 ,闭环电压放大倍数 A uf u o R L ;
R L
u i
R 5
( c ) R 6 和 R 1 引入电压串联负反馈,在深度串联负反馈条件下,
u i u f
R 1 u o ,闭环电压放大倍数 A uf
u o 1 R 6 ;
R 1 R 6
u i
R 1
( d )22 k Ω 和 1 k Ω 的电阻引入电压串联负反馈,在深度串联负反馈
条件下, u i
u f
1
u o ,闭环电压放大倍数 A
uf
u o 1 22 23 ;
u i
1
1
22
R 2
R 2
R 4
+ R 1
+
R 1
i f
- ∞
i i i
id
u i
R 3
∞
- ∞ _ +
_
- +
u i
u -
+ + ∞
_
+
+
i o +
+
+
u o
A 1
+
R L u o
- -
i id
A 1
A 2
R 3
A 2
+
_
R 5
+ R 5
u f
R 4
-
(a)
(b)
+V CC
+18V
R 8
R 7
C 2
2.4k Ω
+
7.5k Ω
_
+
+
VT 3
VT 2
15k Ω
+
C 2
+
_
VT 2 +
+ R 6
+
+
VT 1
C 1
+
C 1
2
+
1.5k Ω
R
+
o
+
VT 1
1.5k Ω
u
+
+
u o
R 3
u i
+
u i 2k Ω +
C 3
+ R 5
1k Ω
C 3
-
u f
u f R 1 R 4
-
-
-
-
-
22k Ω
(c)
(d)
图解 P 6.10
6.13 放大电路如图 P6.13 所示,试解答:
(1) 为保证构成负反馈,请将运放的两个输入端的+、-号添上; (2) 判断反馈的组态;
(3) 请按深度负反馈估算电压增益。
+15V
R C R C
5.1k Ω
5.1k Ω
∞
+
+
R B
R F
u o -
VT 1 VT 2
+
1k Ω
10k Ω
u i R B
-
1k Ω
I
- 15V
图 P 6.13
【解 6.13】(1) 为保证构成负反馈,运放的两个输入端的
+、-号
如图解 P6.13 所示;
(2)反馈的组态:电压串联负反馈
(3)深度负反馈条件下,电压增益:
u o u o R F 11
A uf
u f
1
u i R B
+15V
R C R C
5.1k Ω
5.1k Ω
∞
_
-
+
+
+
+ +
+ R B
+R F
u o
VT 2
-
VT 1
+
1k Ω
+ 10k Ω
u i u f
B
-
R
1k Ω
- I
- 15V
图解 P 6.13
6.14 电路如图 P6.14 所示,试求:
(1) 合理连线,接入信号源和反馈,使电路的输入电阻增大,输出电阻减小;
(2) 若 A u 20 ,则 R F 应取多少千欧?
+V CC
R 3
+V CC
R 3
- u f +
R 1
VT 1
R 1 +
VT 1
+
-
∞
VD 1
- ∞
VD 1
+
10k Ω
10k Ω
+
u i +
+
R 2
+
+
R 2
VD 2
+
+
VD 2
-
+
u o
R L
u o
10k Ω
10k Ω
R L
_ +
VT 2 _
VT 2
u i R 4
R 4
R F
- V CC
-
R F
- V CC
图 P 6.14 图解 P
6.14
【解 6.14】(1) 为使电路的输入电阻增大、输出电阻减小,可联接为电压串联负反馈如 图解 P6.14;
u o u o
1
R F 20 , ∴
(2) 深度负反馈条件 下,电压增益: A uf
u f
R 1
u i
R F 190 k Ω 。
6.15 三级放大电路如 图 P6.15 所示,为使放大电路有较大的带负
载能力和向信号源索取较小的信号电流,问该放大器中应引入什么类型
的反馈,并在电路图上画出反馈支路,但反馈支路不能影响原电路的静
态工作点。
+V CC
+V CC
R E2
R C1 R C3 R E2
R B
R C1
R C3
_
+
VT 2
R B
VT 2
+
_
+
+
VT 1
VT 3
VT 1
VT 3
S
+
u o
R + R C2
R S
u o
+
u f R E1
R C2
R E3
+
u s
R E1
E3
-
-
u s
R
-
-
-
C F
R F
+
图
P
6.15
图解 P 6.15
【解 6.15】串联负反馈使输入电阻增大从而对索取的输入电流较小,
电压负反馈可以使输出电阻减小从而增大大负载能力,为了不影响静态
工作点可采用交流反馈,总之,电路应引入交流电压串联负反馈,如图解P6.15。