负反馈放大电路习题解答

1、第5章自测题、习题解答自测题5一、填空题1 .图T5-1所示理想反馈模型的基本反馈方程是A=（）=（）=（）。2 .图T5-1中开环增益A与反馈系数B的符号相同时为（）反馈，相反时为（）反馈。3 .图T5-1若满足条件（），称为深度负反馈，此时Xf= （） ,A=（）。4 .根据图T5-1,试用电量x （电流或电压）表示出基本反馈方程中的各物理量：开环增益A=（），闭环增益A=（）,反馈系数B=（）,反馈深度F=（）,环路传输函数T=（）.图 T5-15 .负反馈的环路自动调节作用使得（）的变化受到制约。6 .负反馈以损失（）增益为代价，可以提高（）增益的稳定性；扩展（的通频带和减小（）的非线

2、性失真。这些负反馈的效果的根本原因是7 .反馈放大器使输入电阻增大还是减小与（）有关，而与15）无关。8.反馈放大器使输出电阻增大还是减小与（）有关，而与）无关。9.电流求和负反馈使输入电阻（）,电流取样负反馈使输出电阻（10.若将发射结视为净输入端口，则射极输出器的反馈类型是（）负反馈，且反馈系数B=（）。解：A A A1、1 AB , 1 T , F2、负，正13、 F 1, xs , B4、X0 /x X0 / Xs Xf /xo Xs / x Xf / x5、取样信号6、闭环、闭环、闭环增益、取样信号、负反馈环路的自动调节功能使取样信号的变化 受到制约7、求和方式、反馈极性，取样方式8

3、、取样方式、反馈极性，求和方式9、减小、增加10、电压串联、1二、单选题1 .要使负载变化时，输出电压变化较小，且放大器吸收电压信号源的功率也较少，可以采用（）负反馈。A.电压串联B.电压并联C.电流串联D.电流并联2 .某传感器产生的电压信号几乎没有带负载的能力（即不能向负载提供电流）。要使经放大后产生输出电压与传感器产生的信号成正比。放大电路宜用（）负反馈放大器。A.电压串联B.电压并联C.电流串联D.电流并联3 .当放大器出现高频（或低频）自激时，自激振荡频率一定是（）。A.特征频率B.高频截止频率C.相位交叉频率 D增益交叉频率解：1、A理由：电压取样负反馈使输出电阻减小，故负载变化时

4、，输出电压变化会因此减小。电流求和负反馈（串联）使输入电阻增加，故可使放大器因此而吸收电压信号源的功率 减小。2、A理由：采用电流求和（串联）负反馈，使输入电阻增大，从而传感器电压信号对放大器提供电流很小；采用电压取样负反馈可以稳定电压增益，保证了输出电压与传感器输入电压成正比。3、C理由：相位交叉频率其实也就是满足自激振荡相位条件的频率。、在图T52所示电路中，为深反馈放大器，已知为两个输出端。求（1）若从“向输出，试判别反馈组态，并估算；（2）若从以心输出，重复（1）的要求;D（3）若将 减小，反馈强弱有何变化若RdTL5(b)解:（1）从口画或输出时，从极性上看，因为R,i ,跖 %构成

5、反馈元件，且牛与再串接，则见图（b）7£，,为负反馈，从输出构成电流串联负反馈，把反馈网络分离出来,Mif瓦='=412=/'(2)从而输出时为电压串联负反馈，见图（ c）因为与金并接,取自同样把反馈支路分离出来，见图（ d）,可得方 一 /一J1“五石十耳(3)当减小，负反馈增大时，增益减小。当时,一 得"41）一20.&1习题5（1）对于放大电路，所谓开环是指A .无信号源B .无反馈通路C .无电源 D .无负载而所谓闭环是指。A .考虑信号源内阻B .存在反馈通路C .接入电源D .接入负载(2)在输入量不变的情况下， 若引入反馈后 ,则说明

6、引入的反馈是负反馈。A.输入电阻增大B .输出量增大C.净输入量增大D .净输入量减小(3)直流负反馈是指。A .直接耦合放大电路中所引入的负反馈B .只有放大直流信号时才有的负反馈C .在直流通路中的负反馈(4)交流负反馈是指。A .阻容耦合放大电路中所引入的负反馈B .只有放大交流信号时才有的负反馈C .在交流通路中的负反馈(5)为了实现下列目的，应引入 。A .直流负反馈B .交流负反馈为了稳定静态工作点，应引入 ;为了稳定放大倍数，应引入 ;为了改变输入电阻和输出电阻，应引入 ；为了抑制温漂，应引入;为了展宽频带，应引入。解：(1) B B(2) D (3) C(4) C (5) A

7、B B A B选择合适答案填入空内。A .电压 B .电流C .串联 D .并联(1)为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈;(2)为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈;(3)为了增大放大电路的输入电阻，应引入 负反馈;(4)为了减小放大电路的输入电阻，应引入 负反馈;(5)为了增大放大电路的输出电阻，应引入 负反馈;(6)为了减小放大电路的输出电阻，应引入 负反馈。解：(1) A(2) B(3) C (4) D (5) B(6) A某负反馈放大器开环增益等于105,若要获得100倍的闭环增益，其反馈系数B反馈深度F和环路增益T分别是多少解：A * Af 100,则 AF 1000

8、B 0.999%AfAT AB 999已知A放大器的电压增益 Av =1000。当环境温度每变化 1c时，A/的变化为若要 求电压增益相对变化减小至 应引入什么反馈求出所需的反馈系数 B和闭环增益A。 要 使增益的稳定性提高，应引入负反馈。解：o _,由题意，当环境温度t改变1 C时,0.5%A/0.05%AvfA AAf Af0.5%0.05%10F 1AV0.009 AA/f100已知某放大器低频段和高频段的电压增益均为单极点模型，中频电压增益A/o=-80, Av的下限频率fL=12Hz, Av的上限频率fH=200kHz。现加入电压取样电压求和负反馈，反馈系数土一。试求：反馈放大器中频

9、段的Avfo、f Lf和f Hf。解：反馈深度F0 1 AoB 5,中频段闭环Avf0 1A。任。16 由单极点模型有关公式储fH Fo 1000 kHz h九/F。2.3 Hz试将图P56示两级放大器中四个点中的两个点连接起来构成级间负反馈放大器，以实现以下的功能，并说明这样连接的理由。(图中所有电容均对信号电流呈现短路)(1)使输入电阻增大。(2)使输出电阻减小。图 P5 6解：(1)应采用电压求和负反馈。或接至是电压求和，但接构成正反馈，不能采用，所以连接使输入电阻增大。(2)应采用电压取样负反馈。或提至可实现电压取样，但接构成正反馈， 不能用，所以连接使输出电阻减小。电路如图P5- 7

10、所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图 P5 7解：图（a）所示电路中引入了交、直流负反馈 图（b）所示电路中引入了交、直流负反馈图（c）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过Rs、R、R2并联引 入交流负反馈，通过C2、Rg引入交流正反馈。图（d）、（e）、（f）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。图（g）所示电路中通过R3和R引入直流负反馈，通过R4引入交、 直流负反馈。试比较图P5 8 (a)、(b)、(c)三个电路输入电阻的大小，并说明理由。(c)图 P5 8解：三电路R中均有RB,不作比较，只比较管端输入电阻R

11、。(a) -:引入电压求和负反馈，Ria 11 (11)Re1(b)第二级R2与Re并联，Rb rbei(1)Rei(c) Rc展1(1)ReiRiaRcRb分别说明图P5 7(a) (b) (c) (e) (f) (g)所示各电路因引入交流负反 馈使得放大电路输入电阻和输出电阻所产生的变化。只需说明是增大还是减 小即可。解：图(a) (b) (c) (e) (f) (g)所示各电路因引入交流负反馈使得放大电 路输入电阻和输出电阻所产生的变化如下：输出电阻减小。 输出电阻减小。 输出电阻增大。 输出电阻增大。 输出电阻减小。 输出电阻增大。a)输入电阻减小， b)输入电阻减小， c)输入电阻增

12、大， e)输入电阻减小， f )输入电阻增大， g)输入电阻增大，电路如图P510所示，已知集成运放的开环差模增益和差模输入电阻均近于无穷大,最大输出电压幅值为土 14V。填空:电路引入了（填入反馈组态）交流负反馈，电路的输入电阻趋近,电压放大倍数Af = uo/ ui =。设 ui = 1V,则 uio=V ;若R开路，则uo变为 V ;若R短路，则uo变为V ;若R2开路，则uo变为 V ;1=3lOOkQ若R2短路，则uo变为 V 。图 P5- 10解：电压串联负反馈，无穷大，11。11; 1; 14; 14; 1。图P5 11所示电路是具有零输入和零输出特性的直流放大器。若电路满足深度

13、负反馈条件，试求uo/ us的表达式。图 P5-11解：电路为电流取样电压求和负反馈，反馈网络如图所示。VfB ie3Re3Re1Re3(Re1Rf)图一1ie31Re3(%Rf )Afvs 反馈 amp BRe3Re1V0Vsi e3 3 Rc3VsAf &3Re3Rei RfRe3Re1Rc3图P5 12示反馈放大器满足深度负反馈条件。如果 us (t) =10sin2nx I04t (mV,求u。(t)图 P5-12解一：ig 0,故可先求出vi,以v作原输入信号。ViR1 / R2 -vs R1 / R2 Rs0.8vsB1vf段电路为电压串联负反馈，反馈网络如图一1所示。Af

14、v0v0viv0vi0.8vs 8 sin 2104t (my解二：电路改画为图一2。vs 0.8vs而深负反馈时包1 1vsBv0vs4.0.8vs 8sin2 10 t (mV电路如图P5 13所示，试说明电路引入的是共模负反馈，即反馈仅对共模信号起作用。图 P513解：若UB1= U B2增大，则产生下列过程：UB1=U B2 T f Uci=U C2 J ( Ub4=U B5 J ) iE4=iE5 J UR5 J ( UB3 J )一屋3( -UriJUC1= U C2 T 说明电路对共模信号有负反馈作用。判断图P5- 14所示由运算放大器构成的反馈放大器的反馈类型和反馈极性（解释为

15、什么是负反馈）并求 Uo/ Us的表达式。图 P514图0, i流入时产生的i流出a点,解:该题目可采用令vo0 ,视反馈是否消失来判断取样方式。当vo 0时反馈源存在故不是电压取样而是电流取样。求和方式为电流求和。是负反馈，反馈网络如图所示。R1RfB ifAfiL 1is BRf1 RiVo i lRl vsi s RsRlRfRlAf (1)RsRiRs *此结果与用理想运放分析法求得的结果相同。已知一个负反馈放大电路的A =105, F =2X103。(1) A =(2)若A的相对变化率为20%,则A的相对变化率为多少 解：(1)因为 AF= 200>> 1 ,所以Af=1

16、/F=500(2)根据题目所给数据，可知112 0.0051 AF 1 2 101A相对变化率为A的相对变化率的1+ AF ,故A的相对变化率约为。已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf = 20,其基本放大电路的电压放大倍数Au的相对变化率为10%, Auf的相对变化率小于%,试问F和Au各为多少先求解 AF ,再根据深度负反馈的特点求解AoAF10%0.1%100解:所以AuAAF2000电路如图P517所示。试问：若以稳压管的稳定电压Uz作为输入电压，AF >>111F0.05A20则当R的滑动端位置变化时，输出电压U。的调节范围为多少i3解：Uo的调节范围约为R

17、iR2R3 -RiR2U zRiR2RiR3Uz门口 Ri R2 R3Ri R2 R3,即23 6V 23 6VRi R2Ri图P5i8 (a)和(b)分别是两个负反馈放大器环路增益的幅频特性曲线。试估算它们的相位裕量各是多少图 P5-i8解:(a)对应相频特性为：(b)对应相频特性为:在f 100 kHz处,T=0dB,此时每个标点在此处的相频离90o差5.7°当f 1MHz时，T=0dB,此时修正的A i74.3, m i80o i74.3o：5.7ooom 2 5.7 ii.4准确计算：解得：f 997.5 kHzi0i i08 f2 i024 0，一 , T当T=i时，997

18、.5 arctgi0arctg997.5)i0084.280 89.43°i73.7°o _ o _om 180173.76.3T(jf )(b)当T=1时,(1100jf10T)2(1马2100oT 2 arctg9.94992 84.2699.499 KHzo168.522m 180o 168.5o 11.5o如果图P5-18 (a)和(b)分别是两个负反馈放大器开环增益的幅频特性，问它们的反馈系数各为多少时，才有 45的相位裕量解：120lg 40由(a)图 B dB,已知负反馈放大电路的20lg -20B=由(b)图的中点关系，B dB,B=104，A 。试分析：f

19、f 2(1 jk)(1存)为了使放大电路能够稳定工作(即不产生自激振荡)，反馈系数的上限值 为多少解：根据放大倍数表达式可知，放大电路高频段有三个截止频率，分别为f L1 = 104Hzf L2= f L3= 105Hz因为f L2= f L3= 10 f L1,所以，在f =fL2=fL3时，A约为60dB,附加相移约为180°。反馈系数为了使f =fL2 = f L3时的20lg AF小于0dB,即不满足自激振荡的幅值条件, 20lgF的上限值应为一60dB,即F的上限值为103。某直流放大器电压增益 Au0=100,极点频率3 P1=104rad/s , 3P2=106rad/

20、s ,无有限零点。(1)构成电压并联负反馈放大器，要求闭环极点为重极点，求反馈系数B的值是多少(2)求开环增益带宽积 G由口闭环增益带宽积 GB,并讨论你的结论。解：Avf(s)2Av(s)1 Av(s) BA的两个极点角频率为:1012s2 (104 106 )s 10101012461012 、(1010 )s 1010 B_ 4_ 644- _6-2一二 101 12一(1010 )(1010 )4(1010 )246， 4-610 12-(1010 )(1010 ) 4(1010 )B2PfP fP2fP2 f46 21012 _为使 P1f% ,则要求(10 10)4(1010 B)由上式解得B 0.245,即当b为时，两极点重合为1464PfP2f-(10 10 ) 50.5 102 rad/ 秒满足主极点条件(2) ,:开环时 P2 P1 ,4H P1 10 rad/ 秒_246一GB 101010 rad/ 秒4由题6-13知，当重极点出现时，闭环带宽 Hf 0.644 P1f 32.32 10 rad/秒1210Avof limAvf(s)而 上 3.92而 s 0101012 0.24546闭环增益宽积 GBf AoHf 3.92 32