模拟电路第五章

5.负反馈放大电路【重点】反馈的基本概念与分类，负反馈的一般表达式。

【难点】负反馈的一般表达式。

5.1 反馈的基本概念与分类5.1.1 反馈的概念反馈是把放大电路输出信号的部分或者全部，通过一定的方式回送到输入端来影响输入量的过程。

有反馈的放大电路称为反馈放大电路。

5.1.2 反馈的分类1.正反馈与负反馈f i ix'f i i x x x -='2.电压反馈与电流反馈电压反馈是指反馈信号取自输出电压。

电流反馈是指反馈信号取自输出电流。

3.并联反馈与串联反馈并联反馈是指输入信号与反馈信号以电流方式叠加（并联）。

串联反馈是指输入信号与反馈信号以电压方式叠加（串联）。

反馈类型分为电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈四种。

4.交流反馈与直流反馈当反馈信号仅在交流通路中存在，就是交流反馈，它只影响放大电路的交流性能；当反馈信号仅在直正向传输反馈放大电路框图并联反馈与串联反馈类型框图b.串联反馈a.并联反馈U I I流通路中存在，就是直流反馈，它只影响放大电路的直流性能；若反馈信号在交、直流通路中都存在，则称为交直流反馈，它将影响放大电路的交、直流性能。

5.本级反馈与级间反馈只在一级放大电路内部的反馈称为本级反馈。

级与级之间的反馈称为级间反馈。

5.1.3 负反馈的一般表达式反馈系数 ofx x F =净输入信号 f i i x x x -=' 开环放大倍数 i ox x A '=则有反馈放大电路闭环放大倍数为 AF Ax x A x x x A x x A +='+=+''==11i f fi i i o f 令D =1+AF ，则DA A =f D 称为做反馈深度，它是反映反馈强弱的重要物理量。

【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。

【难点】放大电路反馈的极性、类型判断。

5.2 负反馈放大电路（1（2（3（4（5 5.2.1 电压串联负反馈5.2.2 电流串联负反馈电流串联负反馈＋V CCu u oR L CC＋－u u o 集成运放构成的电压串联负反馈R fu o ＋ －集成运放构成的电流串联负反馈u iR fu o5.2.3 电压并联负反馈5.2.4 电流串联负反馈电流并联负反馈＋V CCu uo 电压并联负反馈＋V CCu u o 集成运放构成的电压并联负反馈u iR fu o ＋ －集成运放构成的电流并联负反馈u iu oR 3【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。

仅供个人使用，请勿用于商业目的第五章放大电路的频率响应自测题一、选择正确答案填入空内。

（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是。

A.输入电压幅值不变，改变频率B.输入电压频率不变，改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是。

A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。

C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适（3）当信号频率等于放大电路的fL 或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的。

A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍即增益下降A.3dBB.4dBC.5dB相位关系是。

与U （4）对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时，U ioA.＋45˚B.－90˚C.－135˚的相位关系是。

与U 当f ＝ fH时，UioA.－45˚B.－135˚C.－225˚解：（1）A （2）B，A （3）B A （4）C C本文档仅供参考第五章题解－1仅供个人使用，请勿用于商业目的二、电路如图T5.2所示。

已知：VCC＝12V；晶体管的Cμ＝4pF，fT = 50MHz，rbb'＝＝80。

试求解：（1）中频电压放大倍数；（2）C'；（3）fH和fL；（4）画出波特图。

图T5.2解：（1）静态及动态的分析估算：br26mVEQ∥RgIEQT本文档仅供参考第五章题解－2 仅供个人使用，请勿用于商业目的' （2）估算：（3）求解上限、下限截止频率：∥∥∥（4）在中频段的增益为频率特性曲线如解图T5.2所示。

解图T5.2本文档仅供参考第五章题解－3 仅供个人使用，请勿用于商业目的三、已知某放大电路的波特图如图T5.3所示，填空：＝ dB，＝。

（1）电路的中频电压增益20lg|Au mu m（2）电路的下限频率fL≈ Hz，上限频率fH≈ kHz.＝。

习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能？ 解：提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈： （1）反馈元件是什么？ （2）正反馈还是负反馈？ （3）直流、交流还是交直流反馈？ （4）本级反馈还是极间反馈？ 解：a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。

b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。

c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。

R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。

R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。

5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。

解：a 电流并联负反馈。

b 电流串联正反馈。

au iR 1u oCb ＋V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示，试判断反馈类型和极性。

解：图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC＋ －u o cCC＋ －u u o d＋V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o＋ －图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。

5-5 图5-17中，要达到以下效果，反馈电阻R f 在电路中应如何连接？ （1）希望稳定输出电压； （2）希望稳定输出电流； （3）希望增大输入电阻； （4）希望减小输出电阻。

解：（1）如图，引入R f1。

（2）如图，引入R f2。

（3）如图，引入R f1。

（4）如图，引入R f1。

5-6 如图5-18中，希望稳定输出电流、减小输入电阻，试在图中接入相应的反馈。

解： 如图。

图5-17 习题5-5图RL ＋ －u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL ＋ －u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路，放大倍数A =1000，反馈系数F =0.1，求闭环放大倍数，如果放大倍数A 下降了20%，则此时的闭环放大倍数又为多少？解：9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时，闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路，其开环增益A =100，反馈系数F =0.01，求反馈深度和闭环增益各为多少？解： D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路，当输入电压为0.01V 时，输出电压为2V ，而在开环时，输入电压为0.01V ，输出为4V 。

第五章自我检测题参考答案一、填空题1.乙类互补对称功放的效率比甲类功放高得多，其关键是静态工作点低。

2.由于功放电路中功放管常常处于极限工作状态，因此选择功放管时要特别注意P CM ， I CM 和U (BR)C EO 三个参数。

3.设计一个输出功率为20W 的扩音机电路，若用乙类OCL 互补对称功放电路，则应选P cm 至少为4W 的功放管两只。

二、判断题1.乙类互补对称功放电路在输出功率最大时，管子的管耗最大。

(×)2.功放电路的效率是拷输出功率与输入功率之比。

(×)3. 乙类互补对称功放电路在输入信号为零时，静态功耗几乎为零。

(√)4只有当两只三极管的类型相同时才能组成复合管。

(×)5.OCL 电路中输入信号越大，交越失真也越大。

(×)6.复合管的β值近似等于组成它的各三极管β值的乘积。

(√)三、选择题1.功率放大器的输出功率大是(C )。

A.电压放大倍数大或电流放大倍数大B.输出电压高且输出电流大C.输出电压变化幅值大且输出电流变化幅值大2.单电源(＋12)供电的OTL 功放电路在静态时，输出耦合电容两端的直流电压为(C )。

A.0VB.+6VC.+12V3.复合管的导电类型(NPN 或PNP)与组成它的(A )的类型相同。

A.最前面的管子B.最后面的管子C.不确定4. 互补对称功放电路从放大作用来看，(B )。

A.既有电压放大作用，又有电流放大作用B.只有电流放大作用，没有电压放大作用C.只有电压放大作用，没有电流放大作用5.甲乙类OCL 电路可以克服乙类OCL 电路产生的(A )。

A.交越失真B.饱和失真C. 截止失真D.零点漂移四、一单电源供电的OTL 功放电路，已知V CC =20V ，R L =8Ω，U CE(sat)忽略不计，估算电路的最大输出功率，并指出功率管的极限参数P CM 、 I CM 、U (BR)CEO 应满足什么条件？解：OTL 功放电路W 25.6W 8102121212L 2om =∙=⎪⎭⎫ ⎝⎛∙=R V P CC W 25.1W 25.62.02.0om CM =⨯=≥P PV 20V 20CC (BR)CEO ＝＝V U ≥A 25.1A 82202L CC CM =⨯=≥R V I第五章 习题参考答案5.1判断题1.功率放大倍数A P ＞1，即A u 和A i 都大于1。

第五章 放大电路反馈原理与稳定化基础一、反馈放大器的基本概念 1.反馈极性与反馈形式负反馈：与输入叠加后输入幅值降低。

正反馈：与输入叠加后输入幅值升高。

主反馈：从多级电路的末级向输入级的输入回路的反馈。

局部反馈：多级电路中主反馈之外的反馈环路。

直流反馈：电路中直流电压或直流电流的反馈。

交流反馈：交流或动态信号的反馈。

2.理想反馈方块图和基本反馈方程式表征放大电路的输出量X o 、输入量X i （或X s ）和反馈量X f 之间关系的示意图统称方块图。

理想方块图是指：①信号只沿箭头方向传输，即信号从输入端到输出端只通过基本放大电路，而不通过反馈网络；②信号从输出端反馈到输入端只通过反馈网络而不通过基本放大电路。

基本反馈方程式：()()()()1()()o f i X s A s A s X s A s B s ==+3.环路增益和反馈深度开环增益()A s 与反馈系数()B s 的乘积称为环路增益：()()()T s A s B s = 反馈深度：()1()1()()=+=+F s T s A s B s4.负反馈放大器的分类电压并联负反馈：iRF电流串联负反馈：RL 电压串联负反馈：v R LR电流并联负反馈：i LR二、负反馈对放大器性能的影响 1.闭环增益的稳定性闭环增益稳定性比开环增益稳定性提高到（1AB +）倍2.输入电阻串联负反馈能使闭环输入电阻if R 增加到开环输入电阻i R 的1AB +倍； 并联负反馈能使闭环输入电阻R if 减小到开环输入电阻R i 的11AB+。

（或者说减小1AB +倍，注意说法区别）3.输出电阻电压负反馈使闭环输出电阻of R 降低到其开环输出电阻o R 的11so A B+；（或者说减小1AB +倍，注意说法区别）电流负反馈能使闭环（从末级晶体管的输出电极向反馈放大电路看入的等效）输出电阻R of 增大到(1)ss A B +倍。

4.信号源内阻对负反馈放大器性能的影响信号源内阻越小，串联负反馈效果越好；if fs f s ifR A A R R =+信号源内阻越大，并联负反馈效果越好。

第五章 电路的暂态分析5.1 题5.1图所示各电路在换路前都处于稳态，求换路后电流i 的初始值和稳态值。

解：（a ）A i i L L 326)0()0(===-+，换路后瞬间 A i i L 5.1)0(21)0(==++ 稳态时，电感电压为0， A i 326==（b ）V u u C C 6)0()0(==-+， 换路后瞬间 02)0(6)0(=-=++C u i 稳态时，电容电流为0， A i 5.1226=+=（c ）A i i L L 6)0()0(11==-+，0)0()0(22==-+L L i i 换路后瞬间 A i i i L L 606)0()0()0(21=-=-=+++ 稳态时电感相当于短路，故 0=i（d ）2(0)(0)6322C C u u V +-==⨯=+ 换路后瞬间 6(0)63(0)0.75224C u i A ++--===+(a)(b)(d)(c)C2ΩL 2+6V -题5.1图i稳态时电容相当于开路，故 A i 12226=++=5.2 题5.2图所示电路中，S 闭合前电路处于稳态，求u L 、i C 和i R 的初始值。

解：换路后瞬间 A i L 6=，V u C 1863=⨯= 06=-=L R i i031863=-=-=C L C u i i0==+R C L Ri u u ，V u u C L 18-=-=5.3 求题5.3图所示电路换路后u L 和i C 的初始值。

设换路前电路已处于稳态。

解：换路后，0)0()0(==-+L L i i ，4mA 电流全部流过R 2，即(0)4C i mA +=对右边一个网孔有：C C L u i R u R +⋅=+⋅210由于(0)(0)0C C u u +-==，故2(0)(0)3412L C u R i V ++==⨯=5.4 题5.4图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后的i 、i L 和 u L 。

第五章集成运算放大电路及其应用【教学要求】本章主要叙述了集成运放内部电路的组成及作用；讨论了电流源电路、差分放大器等单元电路；同时介绍了集成运放的理想化条件及它的三种基本电路和运算、集成运放的应用电路及其特点和集成运放的非线性应用；教学内容、要求和重点如表5.1。

表5.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题5-1】差动放大器如图5-1所示。

已知三极管的β1=β2=50，β3=80，r bb’=100Ω，U BE1=U BE2=0.7V，U BE3=－0.2V，V CC=12V。

当输入信号U i=0时，测得输出U o=0。

1：估算T1、T2管的工作电流I c1、I c2和电阻R e的大小。

2：当U i=10mV时，估算输出U o的值图5-1解：1：由电路可知，当U i =0时，要保证U o =0V ，则电阻R e3上压降应为12V ，，由此可求得3c I ：mA R U U I e cc o c 11212)(33==--=，T 3管的设计电流3E I 为：33c E I I ≈，而T 2管集电极电阻R c2上的压降2C R U 可近似为：V U R I U EB e E R C 2.32.0313332=+⨯=+⋅≈。

于是T 1、T 2管的集电极电流1C I 、2C I 为：)(32.0102.32212mA R U I I C RR C C C ====。

射极电阻R e 上的电流e R I 为：)(64.021mA I I I C C R e=+=。

若设T 1管基极电位U B1=0V ，则U E1=－0.7V ，射极电阻R e 为：)(7.1764.0127.0)(1Ω=+-=--=K I U U R e R CC E e2：U i =10mA 时，U o 的大小：由于电路的结构为单入、单出型，故将T 3管构成的后级电路输入电阻R i2作为差放级的负载考虑，其电压放大倍数A u1为：)(2)//(12211be b i c u r R R R A +=β；其中： )(24.432.026)501(1001Ω=⨯++=K r be ，3332)1(e be i R r R β++=； 而3be r 为： )(2.2126)801(1003Ω=⨯++=K r be ； 所以： )(2453)801(2.22Ω=⨯++=K R i电压放大倍数为：8.45)24.41(2)245//10(501=+⨯⨯=u AT3管构成的后级放大电路的电压放大倍数2u A 为：9.33812.21280)1(333332-=⨯=⨯-=++-=e be c u R r R A ββ当输入U i =10mA 时，电路输出电压U o 为：)(8.110)9.3(8.4521V U A A U i u u o -=⨯-⨯=⋅⋅=【例5-2】图5-2给出了采用两级运放电路实现的差分比例运算电路。

第五章 放大电路的频率响应5.1具有相同参数的两级放大电路在组成它的各个单管的截止频率处,幅值下降[ ]A. 3dBB. 6dBC. 10dBD. 20dB5.2在出现频率失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三角波 C. 矩形波 D. 方波5.3 多级放大电路放大倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积C. 各级波特图中通频带最窄者D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输入信号频率为f L 或f H 时，放大倍数的幅值约为中频时的 [ ]倍。

A.0.7 B.0.5 C.0.9 D.0.15.5 在阻容耦合放大器中，下列哪种方法能够降低放大器的下限频率？[ ]A ．增大耦合电容B ．减小耦合电容C ．选用极间电容小的晶体管D ．选用极间电容大的晶体管5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放大器级联后，级联放大器的带宽 [ ] A 小于BW B 等于BW C 大于BW D 不能确定 5.7 填空：已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为6100010(1)(1)1010u fjA f f j j =++ （式中f 单位：Hz ）表明其下限频率为 ，上限频率为 ，中频电压增益为 dB ，输出电压与输入电压在中频段的相位差为 。

5.8 选择正确的答案填空。

幅度失真和相位失真统称为 失真(a.交越b.频率)，它属于 失真(a.线性b.非线性)，在出现这类失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 波(a.正弦b.非正弦)，若u i 为非正弦波，则u o 与u i 的频率成分 (a.相同b.不同)。

饱和失真、截止失真、交越失真都属于 失真(a.线性b.非线性)，在出现这类失真时，若u i为非正弦波，则u o为波(a.正弦b.非正弦)，u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。

5.9 选择正确的答案填空。

晶体管主要频率参数之间的关系是。

a.f a<fβ<f Tb.f T<fβ<f ac.f a<f T <fβd.fβ<f T <f ae.fβ<f a <f T5.10 选择正确的答案填空。

电子技术基础-模拟电路 （康华光）第五章习题.doc P220—222 5.5.1：在输入正弦信号的一个周期中，通过三极管的集电极电流C i 不出现截止状态（即导通角=θπ2）的称为“甲类”；在输入正弦信号的一个周期中，三极管只有半个周期导通（=θπ）的称为“乙类”；在输入正弦信号的一个周期中，三极管的导通时间大于半周而小于全周（πθπ2 ）的称为“甲乙类”。

其中，工作于“乙类”放大电路的效率最高，在双电源互补对称电路中，理想情况下的最高效率为78.5%。

5.2.2：解：该电路属于“双电源乙类互补对称放大电路（OCL ）”。

（1）输出功率：CC om L V P .W R ==2452（2）每管允许的功耗：CM om P .P .W ≥=0209（3）每管的耐压：(BR )CEO CC V V V ≥=2245.2.4：解：（1）Vi=10 V 时。

im i v om v im V V A V A V V ===∴==14114输出功率：om cem o L L V V P .W R R ===⨯=22211412252228每管的管耗；CC om om T T L V V V P P ().W R π==-≈21215024两管的管耗：T T T P =P P =.W =12221004电源的供给功率：V o T P P P =12.25+10.04=22.29W =+效率：oVP =%.%P η⨯≈1005496（2）Vim=Vcc=20V 时。

v om v im A V A V V=∴==120输出功率：om CC o om cem L L V V P WV V R R ===⨯==222120252228每管的管耗；CC om om CC CC T T L L V V V V V P P ()().W R R ππ==-=-≈222121134344两管的管耗：T T T P =P P .W =≈1222685电源的供给功率：V o T P P P =25+6.85=31.85W =+效率：oVP =%.%P η⨯≈100785 5.3.1：解：由CC AB CC om L L LCC V V V P ,R R R V V===≥2222222824（）（）（）（OTL）5.3.3：解：（1）静态时，电容C 2两端电压应为：C CC V V V ==2162，调整R 1、R 3可满族这一要求。