模拟电子技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第六章 思考题与习题解答

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

1AF

幅度条件

1AF

相位条件 argAF=±(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F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f1AAAF可知，fA与A的变化基本无关，如当A增加时，分子、分母同时增加，fA基本不变。

(7) ×。还要看幅度条件是否满足，若fA<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SR愈小愈好，而并联负反馈电路中SR愈大愈好?

解 对于串联负反馈有beifUUU。当iU恒定时，反馈信号电压fU的变化全部反映在净输入电压beU上，才能充分地体现出反馈作用。SR愈小，信号源愈近似于恒压源(理想恒压源内阻SR=0)，反馈作用体现得愈明显。

对于并联负反馈有iifIII。当iI恒定时，fI的变化可全部反映在净输入电流iI上，才能充分地体现出反馈作用。SR愈大，信号源愈接近恒流源(理想恒流源内阻SR=∞)，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LR与3R，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12RR、、2C。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2C隔直后，2R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ioUUU相同输入短路线

iU差模输入

或见图中的+、号表示。

正反馈：设ioUUU相同输入短路线

1 2ifCRUU不相反

图(d)中，反馈支路是由2R、3R、4R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A1：2R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oU，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3R，构成交流电压并联负反馈，同时也兼有直流负反馈；二是2R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2R、3R，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。

ifII

运放是反相输入，有虚地概念，即0U，3R中无电流，LI的方向由上而下，fI方向由左向右，二者方向相反。因此

ofLLUIIR

而 ii2UIR

则 oi2LUURR

整理后得 oLfi2uURAUR

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ofi1UAUF：

foUU,foUFU=1

则 f1AF=1

法二：用深度负反馈特点fiUU计算：

oofifuUUAUU=1

图(d)，先作Y--△变换：

由于运放是反相输入，有虚地0U，将aR短路。cR接于oU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cR对放大倍数无影响。只有bR有用，相当于反相比例中的FR，它与2R、3R、4R的关系可由以下公式确定：

23344223Fb2344RRRRRRRRRRRRRR

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。

ifII

即

oiL1UURR

整理得

2323oF4fi11uRRRRURRAURR

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2R，属于电压并联负反馈，采用深度负反馈特点计算方便。

ifII

即

oi12UURR

整理得

o2fi1uURAUR

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1R与2R，构成电压串联负反馈。反馈信号应该是1R两端的压降，极性为上正下负。

反馈信号电压

1fooo121111011RUUUURR

反馈系数

f1o1210.09110URFURR

放大倍数

o2fi111uURAUFR=11

或者

oofifuUUAUU=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1R与2R，构成电压串联负反馈。反馈信号为1R上的压降，上正下负。

1fo12RUURR

f1o12URFURR

o2fi111uURAUFR

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2R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2R上的电流为fI，方向由左向右。

ooif22UUUIIRR (0)U

fo21IFUR

ooofifii1iff1(0)()uUUUArUIRrIR

o2o112URURRR

※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F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FR属于电流并联负反馈。用深度负反馈特点计算：

ifII

视be10U,Fe2//RR，用分流比公式求fI：

e2e2e2ofe2oe2Fe2Fe2FL()RRRUIIIRRRRRRR

Lc2L//RRR

SSiifSifS (0)UUIrRrR

因此

Se2oSe2FLURURRRR

整理得

oe2FLSfSe2SuURRRAURR