第5章 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Af（ ）（ ）=（ ）。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（ ）,Af （ ）。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Af（ ），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

2、非线性失真。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（ ）和（ ）有关，而与（ ）无关。8反馈放大器使输出电阻增大还是减小与（ ）和（ ）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：AAA1、1+AB，1+T，F2、负，正3、F>>1，xs ，B4、x0/xi，x0/xs，xf/x0xs/xixf/xi，5、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

3、极性，取样方式8、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。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，输出电压

4、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。三、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）若从试判别反馈组态，并估算（2）若从（3）若将； 输出，输出，重复（1）的要求； 减小，反馈强弱有何变化？若时，。图T52解：（1）从接，则见图(b) 或输出时，从极性上看，因为为负反馈，从构成反馈元件

5、，且与串输出构成电流串联负反馈，把反馈网络分离出来，(2)从输出时为电压串联负反馈，见图（c）因为同样把反馈支路分离出来，见图（d），可得与并接，取自（3）当 减小，负反馈增大时，增益减小。当。 时，习题55.1（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

6、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 B B A B5.2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；（

7、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）A5.3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：5A=100 A=10，f，则F=A=1000Af，B=F-1=0.999%A，T=AB=9995.4已知A放大器的电压增益AV =1000。当环境温度每变化1时，AV的变化为0.5%。若要求电压增益相对变化减小至0.05%，应引入什么反馈？求出所需的反馈系数B和闭环增益Af 。 要使增益的稳定性提高，应引入负反馈。解：

8、o由题意，当环境温度t改变1C时，AV=0.5%AV 而AV=0.05%AVfF=A0.5%=10AfAf0.05%B=F-1=-0.009A=F=-100AV，Vf5.5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AVo=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B=0.05。试求：反馈放大器中频段的AVfo 、fLf 和fHf 。解：A=AV0F0=-16 反馈深度F0=1+AV0B=5，中频段闭环Vf0由单极点模型有关公式fHf=fHF0=1000f=fLF0=2.3kHz，LfHz5.6试将图P56示

9、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P56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。5.7电路如图P57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P57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

10、馈图（c）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过Rs、R1、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R7引入直流负反馈，通过R4引入交、直流负反馈。5.8试比较图P58（a）、（b）、（c）三个电路输入电阻的大小，并说明理由。（a） （b）（c）图P58解：三电路Ri中均有RB，不作比较，只比较管端输入电阻Ri'。（a） 引入电压求和负反馈，'>rbe1+(1+1)Re1 Ria（b）第二级Ri2与Re并联，'<rbe1+(1+)Re1 Rib'=

11、rbe1+(1+)Re1 （c）Ric Ria>Ric>Rib5.9分别说明图P57（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p5.2（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：（a）输入电阻减小，输出电阻减小。（b）输入电阻减小，输出电阻减小。（c）输入电阻增大，输出电阻增大。（e）输入电阻减小，输出电阻增大。（f）输入电阻增大，输出电阻减小。（g）输入电阻增大，输出电阻增大。5.10电路如图P510所示，已知集成运放

12、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±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于 ，电压放大倍数AufuO/uI 。设 uI1V，则uO V；若R1开路，则uO变为 V；若R1短路，则uO变为 V；若R2开路，则uO变为 V；若R2短路，则uO变为 V。图P510解：电压串联负反馈，无穷大，11。11；1；14；14；1。5.11图P511所示电路是具有零输入和零输出特性的直流放大器。若电路满足深度负反馈条件，试求uo/us的表达式。图P511解：电路为电流取样电压求和负反馈，反馈网络如图p5.5所示。图p5.51B=vfie3

13、=Re3Re3Re1+(Re1+Rf)iAf=e3vs 反馈amp1Re3+(Re1+Rf)=BRe3Re1 Re3+Re1+Rfv0-ie33Rc3=-AfRc3-Rc3vsvsRe3Re15.12图P512示反馈放大器满足深度负反馈条件。如果us（t）=10sin2×104t（mV），求uo（t）图P512，故可先求出vi，以vi作原输入信号。R1/R2vi=vs=0.8vsR1/R2+Rs电路为电压串联负反馈，反馈网络如图p5.61所示。解一： ig=0图p5.61 图p5.62 =1v0v1Af=0=1viBB=vfv0=vi=0.8vs=8sin2104t（mV）解二：电路

14、改画为图p5.62。v's=0.8vs 而深负反馈时v01=14'Bvss=0.8vs=8sin210t（mV） ，v0=v'5.13电路如图P513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= uB2增大，则产生下列过程：uB1= uB2uC1= uC2(uB4= uB5)iE4=iE5uR5(uB3)iC3uR1 uC1= uC2说明电路对共模信号有负反馈作用。5.14判断图P514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（解释为什么是负反馈）并求uo/us的表达式。图P514解：该题目可采用令v0=0，视反馈是

15、否消失来判断取样方式。当v0=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。当vs>0，i流入时产生的i'流出a点，是负反馈，反馈网络如图P5.8-1所示。B=ifiL=-R1R1+RfRfiL1 Af=- 1+isBR1 RfRLv0iLRLR=AfL-(1+)viRRRRs* sss1s*此结果与用理想运放分析法求得的结果相同。5.15已知一个负反馈放大电路的A 105，F 2×103。 （1）Af ？（2）若A的相对变化率为20，则Af的相对变化率为多少？解：（1）因为AF2001，所以Af1/F500（2）根据题目所给数据，可知11=0.0052

16、 1+AF1+2101Af相对变化率为A的相对变化率的1AF ， 故Af的相对变化率约为0.1。5.16已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf20，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0.1，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A。解：10%=100 0.1%AF 1AFFAF2000FAu=A=5.17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，则当R2的滑动端位置变化时，输出电压UO的调节范围为多少？图P517解：UO的调节范围约为R1+R2+R3R+R2+R3R+R2+R3R+R2+R3UZ1

17、UZ ， 即16V16V R1+R2R1R1+R2R15.18图P518（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？（a） （b）图P518解：（a）对应相频特性为： （b）对应相频特性为：oom=25.7-11.4 准确计算：jfjf(1+)(1+=100f4+101108f2-1024=010k100k（a）令当T=1时，T=-arctg997.5997.5+(-arctg)=-84.28o+89.43o=-100T(jf)=jf(1+4)2=100f=99.499(1+4)21010（b），令KHz5.19如果图P518（a）和（b）分别是两

18、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：（a） （b）由（a）图104ff(1+j4)(1+j5)21010 =5.20已知负反馈放大电路的A。试分析：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fL1104Hz fL2 fL3105Hz约为60dB，附加相移约为180°。为因为fL2fL310 fL1，所以，在f fL2fL3时，AF 小于0dB， 了使f fL2fL3时的20lgA即不满足自激振荡的幅值条件， 反馈系数20lgF的上限值为103

19、。 的上限值应为60dB，即F5.21某直流放大器电压增益Au0=100，极点频率P1=104rad/s，P2=106rad/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GB和闭环增益带宽积GBf，并讨论你的结论。解：（1）1012AV(s)=24610sss+(10+10)s+10(1+4)(1+6)1010 AV(s)1012AVf(s)=24610121+A(s)Bs+(10+10)s+10+10BV=P1f=-PAVf1f的两个极点角频率为： 100=P2f为使P1f由上式解得B=0.245，即当B为0.245时，两极点重合为1Pif=P2f=(104+106)=50.51042rad/秒（2） 开环时P2<<P1，满足主极点条件4HP1=10rad/秒246GB=1010=10rad/秒 P2f=-P2f= 4621012，则要求(10+10)=4(10+10B)4=0.644=32.3210HfPf由题6-13知，当重极点出现时，闭环带宽rad/秒 1GBf>GBGBfGBf46GB=A=3.9232.3210