北京交通大学模拟电子技术习题及解答第七章负反馈放大电路
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(120)1.纯净的半导体叫()。
掺入3价杂质元素形成的半导体叫(),它主要靠导电()。
A.空穴B.本征半导体C.P型半导体D.自由电子2.PN结正偏时,多子的()运动较强,PN结变薄,结电阻较()。
A.扩散B.漂移C.小D.大3.三极管有()和()两种载流子参与导电,故称作()极型晶体管;而场效应管称作()极型晶体管。
A.双极B.空穴C.单极D.自由电子4.负反馈放大电路的含义是()。
A.输出与输入之间有信号通路B.电路中存在反向传输的信号通路C.除放大电路之外还有信号通路D.电路中存在使输入信号削弱的反向传输信号5.一个放大电路的对数频率特性的水平部分为40dB,当信号频率恰好是上限频率时,实际电压增益为()。
A.43dB B.40dB C.37dB D.3dB6.通常在下面基本组态放大电路中,输入电阻最大的是();输出电阻最小的是();高频特性最好的电路是()。
A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路7.集成放大电路采用直接耦合方式的原因是()。
A.便于设计B.放大交流信号C.不易制作大容量电容8.功率放大电路互补输出级采用共集形式是为了使()。
A.电压放大倍数大B.不失真输出电压大C.带负载能力强9.欲得到电流-电压转换电路,应在放大电路中引入();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()。
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10.为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用()滤波电路。
A.带阻B.带通C.低通D.有源11.直流稳压电源的基本组成有变压器、整流、()、稳压。
A.比较B.滤波C.调整(210)1.因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
()2.电路只要满足,就一定会产生正弦波振荡。
()3.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
()4.若放大电路的放大倍数为负,则引入的反馈一定是负反馈。
()5.功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下,负载上可能获得的最大交流功率。
第七章 功率放大电路1在甲类、乙类和甲乙类放大电路中,放大管的导通角分别等于多少?它们中哪一类放大电路效率最高?解 在输入正弦信号情况下,通过三极管的电流i c 不出现截止状态(即导通角θ=2π)的称为甲类;在正弦信号一个周期中,三极管只有半个周期导通(θ=π)的称为乙类;导通时间大于半周而小于全周(π<θ<2π)的称为甲乙类。
其中工作于乙类的放大电路效率最高,在双电源的互补对称电路中,理想情况下最高效率可达 78.5%。
2一双电源互补对称电路如图题5.2.2所示,设已知Vcc =12 V ,R L =16Ω,v I 为正弦波。
求:(1)在BJT 的饱和压降V CE S 可以忽略不计的条件下,负载上可能得到的最大输出功率P om ;(2)每个管子允许的管耗 P CM 至少应为多少?(3)每个管子的耐压 |V (BR)CEO |应大于多少?解 (1)输出功率W V R VP LCCom 5.4162)12(222=Ω⨯==(2)每管允许的管耗W W P P OM CM 9.045.02.02.0=⨯=≥(3) 每管子的耐压V V V V CC CEO BR 241222||)(=⨯=≥3设电路如图题5.2.2所示,管子在输人信号v I 作用下,在一周期内T 1和T 2轮流导电约 180o ,电源电压 Vcc =20 V ,负载R L =8Ω,试计算:(1)在输人信号Vi =10 V (有效值)时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率;(2)当输人信号v i 的幅值为 V im =Vcc =20 V 时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
解(l )Vi =10 V 时1,141022==⨯==V i im A V V V VV V A V im V om 14==输出功率 W W R V R V P L om L cem 25.128142121212220=⨯=⋅=⋅= 每管的管耗 W W VV V R P P omomCC LT T 02.5)41414.31420(81)4(12221≈-⨯=-==π两管的管耗 W P P T T 04.1021==电源供给的功率 W P P P T V 29.2204.1025.120=+=+= 效率 %96.54%10029.2225.12%1000≈⨯=⨯=VP P η(2)20V 20=====CC im V om CC im V V A V V V V 时,W W R V P L 2582021212CC 20=⨯=⋅=W VVR P P CCLT T 85.6)4(22CC221≈-==πW P P P T V 85.3185.6250=+=+=%5.78%10085.3125%1000≈⨯=⨯=VP P η4一单电源互补对称功放电路如图题5.3.1所示,设v i 为正弦波,R L =8Ω,管子的饱和压降V CES 可忽略不计。
第七章习题参考答案7・1 •填空(1)直流负反馈(2)AB=-1(3)减小(4)增大(5)输出电压7-2.判断下列说法是否正确⑴对(2)错(3)对(4)对(5)对(6)错7-3.简答题(1)参见教材(2)参加教材(3)不能,负反馈不能抑制外界干扰。
7-4.选择填空(1) A, C, D, E, C (2) B,C 或A, D (3) C (4)B,C (5) B (6)D (7) A (8) D7-5.(a)引入了直流负反馈,反馈网络为&和R2,类型为电压并联负反馈。
(b)引入了交直流负反馈,反馈网络为运放电压输出端到运放反相输入端的直线,类型为电压串联负反馈。
(C)没有引入反馈。
(d)引入了交直流正反馈;对于直流反馈,反馈网络为&和R?,类型为电压串联正反馈; 对于交流反馈,反馈网络为电容C、&和R2,类型为电压串联正反馈。
(e)引入了直流负反馈;反馈网络为&和Rf,类型为电压串联负反馈。
(f)引入了直流负反馈;反馈网络为&和Rf,类型为电压并联负反馈。
7-6.题7・5图(c)、(f)的输入电流方向如题7・6解图所示。
理想运放电压增益Au=oo,输入电阻n=o°,输出电阻匚=0ou1 R"即瓦十示输入电 阻K=R +心=oo,输出电阻R o = r r =—— = 0o1 + Su(2)肚节土' 电压增益“斜存等"等―— = 0,输入电阻R=R^r^ = R {,输出电阻陷=口产 —— = 0 1 + A/u 1 + 久垃 7■&图(a )为电压并联负反馈;B G =H =-丄,A Rf = — = -7^. u o Rf B GR# 一 R© “ “A Uf = — « —;—— --------------- = ,当考虑深负反馈有r if - 0时,有= R1 [> oof.e)(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)R E 构成电流串联负反馈;交直流反馈。
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f L 或f H 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 (4)对于单管共射放大电路,当f = f L 时,与相位关系是 o U &iU &。
A.+45˚B.-90˚C.-135˚当f = f H 时,与的相位关系是 oU &i U &。
A.-45˚ B.-135˚ C.-225˚ 解:(1)A (2)B ,A (3)B A (4)C C二、电路如图T5.2所示。
已知:V C C =12V ;晶体管的C μ=4pF ,f T = 50MHz ,=100Ω, β'bb r 0=80。
试求解: (1)中频电压放大倍数; smu A & (2);'πC (3)f H 和f L ;(4)画出波特图。
图T5.2解:(1)静态及动态的分析估算: ∥178)(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ −≈−⋅+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈−=≈+=≈−=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u &ββ(2)估算:'πCpF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈−≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ(3)求解上限、下限截止频率:Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥(4)在中频段的增益为dB 45lg 20sm≈u A & 频率特性曲线如解图T5.2所示。
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6.5已知一个负反馈放大电路的A 105, F 2 103。
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?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图解T 6.6 (b) 图T 图解T 6.6( a)O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 反馈 R E交直流反馈(b )有反馈R 5 :级间(全局) 反馈;R 4 :本级(局部)反馈R :交流反馈;R 4 :直流反馈(c )有 反馈 R F 、 R E交直流反馈(d )有R 8、R 5和R 3 :级间R 3、 R 和 R 8 :交直馈网络,是直流反馈还是父流反馈? (b)(c)CCU o+U o(d)(f)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?R2 R3⑻(b) (c)R5(d)OQR丄丄(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:女口图解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。
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第七章负反馈放大电路7-1选择填空1.当反馈量与放大电路的输入量的极性_______,因而使________减小的反馈称为________。
a.相同b.相反c.净输入量d.负反馈e.正反馈2.为了稳定静态工作点,应该引入_______。
为了改善放大器性能,应该引入_______。
为了稳定输出电压,应该引入_______。
为了稳定输出电流,应该引入_______。
a.直流负反馈b.交流负反馈c.电压负反馈d.电流负反馈e.串联负反馈f.并联负反馈3.为了减小输入电阻,应该引入_______。
为了增大输入电阻,应该引入_______。
为了减小输出电阻,应该引入_______。
为了增大输出电阻,应该引入_______。
a.电压负反馈b.电流负反馈c.串联负反馈d.并联负反馈4.负反馈所能够抑制的干扰和噪声是__________。
a.外界对输入信号的干扰和噪声b.外界对输出信号的干扰和噪声c.反馈环内的干扰和噪声d.反馈环外的干扰和噪声5.为了得到一个由电流控制的电压源,应选择_______负反馈放大电路。
为了得到一个由电压控制的电流源,应选择_______负反馈放大电路。
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6.为了得到一个由电流控制的电流源,应选择_______负反馈放大电路。
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7.为了增大从电流源索取的电流并增大带负载的能力,应选择_______负反馈放大电路。
为了减小从电压源索取的电流并增大带负载的能力,应选择_______负反馈放大电路。
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8.负反馈放大电路产生自激的条件是_______。
a.AB=1b.AB=-1c.AB=0d.AB=∞9.单管共射放大电路如果通过电阻引入负反馈,则__________。
如果单管共集放大电路如果通过电阻引入负反馈,则__________。
a.一定会产生高频自激b.一定不会产生高频自激c.一般不会产生高频自激d.可能产生高频自激10.多级负反馈放大电路容易引起自激振荡的原因是____________。
a.电路增益Af过大b.反馈系数B过大c.反馈深度F过大d.各级放大电路的参数分散答:1.bcd2.abcd3.dcab4.c5.bc6.d7.ba8.b9.bd10d7-2判断题7-2图中各放大电路是否引入了反馈。
如果引入,判断是直流反馈、交流反馈、交直流反馈?是正反馈还是负反馈?假设所有电容对交流信号均可视为短路。
R1CR2∞ui-++(b)(a)∞uouiR2-++uoui∞-+uoR2∞-+uiR2+(c)+uoR1C(d)题7-2图(a)引入了直流负反馈。
(b)引入了交直流负反馈。
(c)没有引入反馈。
(d)引入了交直流负反馈。
7-3在题7-3图所示各电路中,试指明反馈网络是由那些元件组成的,并判断所引入的反馈类型(正或负反馈、直流或交流反馈、电压或电流反馈、串联或并联反馈)VCCRB1C1RCC2RBRcVT2VT2RLRB2RECEVT1RE1R3+Vcc+VccR2VT3+uoR4-VTRS+uo-+ui-RfRE2+uo-+u-+ui-VT1R1(a)VCCR3R5R1VT1VT2Rc(b)(c)+VCCRcR3R4VT2R5REE+uiR1R2+uo-VCC+uo-+uoR4R6ui1VT1VT2ui2VT1+ui-R2-(d)-VEE(e)+VCCR1R2VT4VT5R4-(f)uoR2+VCCR4VT2ui1VT1VT2ui2R5R1VT1+R6ui-R3+VT3R5uoR3R6--VEE(g)(h) +VCC+VccRfRECb2+RLuo-+uS-RE1RfRE2VT2RS+uS-Cb1VT1VT2RSVT1RC2RL+uo-(i)题7-3图(j)分析:1.反馈网络(元器件)判断方法:与输入回路有关,又与输出回路有关的网络。
2.直流或交流反馈判断方法—电容观察法:(1)反馈通路如存在隔直电容,则为交流反馈。
(2)反馈通路如存在旁路电容,则为直流反馈。
(3)反馈通路不存在电容,则为交直流混合反馈。
3.正或负反馈判断方法—瞬时极性法:在放大电路的输入端,假设输入信号的电压极性,可用“+”、“-”表示,信号瞬时极性按如下传输方向变化:基本放大器输入基本放大器输出反馈网络放大器输入,判断出反馈信号的瞬时电压极性。
如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈;反之为正反馈。
需要注意的是:CE组态输出与输入反相,即反极性,CB、CC组态输出与输入同极性。
信号经过耦合电容、电阻等元件传递信号时,一般只产生衰减而瞬时极性不变。
4.电压或电流反馈判断方法:判断方法1(输出电压短路法):将输出电压‘短路’,若反馈信号为零,则为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。
判断方法2(电流电压比例法):反馈信号与输出电压成比例,则为电压反馈,与电流成比例,则为电流反馈。
5.并联或串联反馈判断方法:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极,则为并联反馈;反之,加在放大电路输入回路的两个不同的电极,则为串联反馈。
本题目利用定义法判断电路(a)、(c)的正负反馈,利用瞬时极性法判断其他电路。
解:(a)RE构成电流串联负反馈;(b)Rf、RE1构成电压串联负反馈。
(c)R3、R2构成电压串联负反馈。
(d)R5、R3构成电压串联负反馈。
(e)REE构成电流串联负反馈。
(f)R5、R2构成电压串联负反馈。
(g)R3、R5、R6、VT3构成电流串联负反馈。
(说明:可以把该题目差分电路的双端输入等效为单端输入。
尽管该电路是电流串联反馈,但是输出端的反馈信号是通过R6上得到的电压改变VT3的电流,改变反馈引入到输入端电压的大小的。
而R6上电压的大小与R5没有直接关系,但是有间接关系。
)(h)R6、R3构成电流并联负反馈。
(i)Rf构成电压并联负反馈。
(j)Rf、RE2构成电流并联负反馈。
7-4某半导体收音机的输入级如题7-4图所示。
试判断该电路中是否有反馈?如果有反馈,属于何种反馈组态?+VCCRC1RC2Rf1VT2+VT1RE1ui-Rf2R1R2CER3-Co+RLuo题7-4图解:1.Rf1、RE1构成电压串联负反馈;是交直流反馈;2.Rf2、R3构成电流并联负反馈,是直流反馈。
7-5说明在深负反馈条件下估算增益的方法。
解答:负反馈放大电路框图如题7-5图所示。
输入某i+-+净输入某di基本放大电路A输出某o反馈某f反馈网络B题7-5图反馈条件下,电路总增益(闭环增益)为Af某o某iA1AB在深度负反馈条件下,有|1+AB|>>1,此时有1+AB≈AB。
对深度负反馈放大器的增益估算方法通常有两种:方法一:利用Af1B直接计算四种组态的增益。
Af某o某o1某i某fB方法二:利用Af某o某f计算增益。
串联反馈时,某=u≈u;并联反馈时,某=i≈i。
ffiffi7-6放大电路如题7-6图所示。
试判断电路中是否有反馈?如果有反馈,属于何种反馈组态?并给出反馈电路的反馈系数和电压放大倍数的表达式。
+VCCRC1RBVT1+Rf+ui-RE1RE2uo--+VT2VT1RfRE1RE2RC1RC2VT2+VCCRC3VT3+uiRE3uo-(a)+VCCRC1RfVT2VT1RS+uS-RC2RL+uo-RS+uS-VT1VT2RE2RC1RC2(b)+VCCRC3VT3VT4RLRC4VT5I3RB2I2+VEEI1Rf(c)题7-6图(d)解答:图(a)放大电路引入了电压并联负反馈。
BGifuo1Rfuoii1BGuoifRf反馈系数对于深度负反馈,ARfRfRBri闭环电压放大倍数为AUfuouiuoiiRBriAUfRfRB当考虑深负反馈有RBri时,有图(b)放大电路引入了电流串联负反馈。
RE两端电压为uf,反馈网络由RE1、RE2、Rf组成。
RE3ioRE1RE1RfRE3ioioui1BRioufRf反馈系数:BRufioRE1RE3RE1RfRE3对于深度负反馈,AGfAUfuouiioRC3//RLufRE1RfRE3RC3RE1RE3//RL闭环电压放大倍数为ifioRE2图(c)放大电路引入了电流并联负反馈。
BIRE2Rfioii1BIioif反馈系数对于深度负反馈,电压放大倍数为AUfuouAIfioRC2//RLiiRriioRC2//RLifRriRC2//RLRriRE2RfRE2当考虑深负反馈时,有Rri图(d)放大电路引入了电压并联负反馈。
反馈系数:BGifuo1RfAUfuouRC2//RLRE2RfRRE21BGuoiiRri对于深度负反馈,电压放大倍数为ARfuoiiuouuoifuoifRriRfAUfRri当考虑深负反馈时,有RriR7-7在题7-7图所示电路中,引入适当的负反馈,以满足提高输入电阻和带负载能力的要求。
AUfuouRf引入该反馈后,当RB=1kΩ时,AUfuoui40,试计算反馈电阻Rf的值。
+VCCR8VT5C2+uo-R4uiVT1RB+uS-R5R6VT4VT2RBR7R9RLC1VT3R1R2R3-VEE题7-7图分析:输入端引入串联反馈可以提高输入电阻。
带载能力强说明电路的输出电阻小,输出端应引入电压反馈以减小输出电阻。
因此电路应该引入电压串联负反馈。
解:为了满足题目要求,需要采用电压串联负反馈。
加反馈后的放大电路如题7-7图a所示。
AUuoui1BURBRBRf40140BU已知RB1kΩ解得Rf39kΩ+VCCR4R5R6VT4R8VT5C2+uo-uiVT1RB+uS-VT2RBR7RfR9RLC1VT3R1R2R3-VEE题7-7图a7-8一个多级放大电路如题7-8图所示。
试说明为了实现以下要求,应该分别引入什么反馈组态?分别画出加入反馈后的电路图。
1.要求进一步稳定各直流工作点。
2.要求负载电阻RL变动时,输出电压uO基本不变,而且输入级向信号源索取的电流较小。
3.要求负载电阻RL变动时,输出电流Io基本不变。
VCCR1CiVT1VT2R4VT3R6R3R5+ui-R2+uo-题7-8图分析:1.直流电流负反馈可以稳定直流工作点。
2.电压负反馈可以稳定输出电压,电流负反馈可以稳定输出电流。
3.输入引入方式为并联方式时,将减小输入电阻,增大向信号源索取的电流。
为串联方式时,增大输入电阻,将减小向信号源索取的电流。
解:1.增加直流电流并联负反馈,可以进一步稳定直流工作点。
引入电流并联负反馈的电路如题7-8图a所示。
VCCR1Ci-+-R3R5VT1R2VT2R4+ui-RfVT3-R6+uo-题7-8图a2.希望输出电压uo稳定,输入级向信号源索取的电流较小;此时应该引入电压串联负反馈。