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

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=1 b.AB=-1 c.AB=0 d.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．bcd 2.a b c d 3.d c a b 4. c 5. b c 6. d 7.b a 8.b 9.b d 10 d

7-2 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

分析：判断电路有无反馈的方法：观察放大电路的输入回路和输出回路之间是否有起联系作用的反馈网络。如果有，则有反馈；如果没有，则无反馈。 解答：

(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-+us-+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Xi+-+净输入Xdi基本放大电路A输出Xo反馈Xf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?XoXi?A1?AB

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

Af?1B直接计算四种组态的增益。

?Af?XoXo1??XiXfB方法二：利用

Af?XoXf计算增益。串联反馈时，X=u≈ u；并联反馈时，X=i≈ i。

ff iff i

7-6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。

BG?ifuo??1Rf

uoii?1BG?uoif??Rf反馈系数

对于深度负反馈，

ARf?

RfRB?ri

闭环电压放大倍数为

AUf?uoui?uoii?RB?ri?AUf??Rf??RB 当考虑深负反馈有RB??ri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。

??RE3??io??RE1??R??E1?Rf??RE3?ioioui?1BR?iouf??Rf反馈系数：

BR?ufio????RE1?RE3?RE1?Rf??RE3

对于深度负反馈，

AGf?

AUf?uoui?io?RC3//RL?uf????RE1?Rf??RE3???RC3RE1?RE3//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。

BI??RE2?Rf

ioii?1BI?ioif反馈系数

对于深度负反馈，电压放大倍数为

AUsf?uous?AIf?

io?RC2//RLii?Rs?ri???io?RC2//RLif?Rs?ri???RC2//RL???R?rsi???RE2?Rf?????RE2??????

当考虑深负反馈时，有Rs??ri

图（d）放大电路引入了电压并联负反馈。 反馈系数：

BG?ifuo??1Rf?AUsf?uous??RC2//RL???RE2?RfRsRE2?

?1BG?uoii?Rs?ri?对于深度负反馈，电压放大倍数为

ARf?uoiiuousuoif

?uoif?Rs?ri???RfAUsf???Rs?ri?

当考虑深负反馈时，有Rs??ri

Rs

7-7 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。

AUsf?uous??Rf引入该反馈后，当RB=1kΩ时，

AUf?uoui?40，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。

AU?uoui?1BURBRB?Rf?40140?BU??已知RB?1kΩ

解得Rf?39kΩ

+VCCR4R5R6VT4R8VT5C2+uo-uiVT1RB+uS-VT2RBR7RfR9RLC1VT3R1R2R3-VEE题7-7图a

7-8 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a

2．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。电压反馈可以稳定输出电压，串联反馈可以增加输入电阻，减小输入级向信号源索取电流，电路连接方式如题7-8图b所示。

VCCR1R3RfR5Ci-+-+VT1R2VT2R4VT3R6+ui-+uo-题7-8图b

3. 输出引入方式为电流时，可以稳定输出电流，但前提必须是负反馈。根据题7-8图， 电路适合采用电流并联负反馈。电路连接方式如题7-8图a所示为电流并联负反馈。

如果引入电流串联反馈时，将产生正反馈，正反馈不能满足题目要求。

7-9放大电路如题7-9图所示。三极管的电流增益为hfe1=hfe2=50，输入电阻hie1=hie2= 1kΩ，rce=100 kΩ，RL=1 kΩ。试求： 1．判断电路中引入的反馈类型。 2．放大电路的电压增益。

3．输入电阻和输出电阻。

RC15kΩRC210kΩiiRS5kΩVT2VT1ifRf15kΩ+RL10kΩ+ui-uo--VEE+us-RE21kΩ题7-9图

解：

1． 根据瞬时极性法及反馈相关判决方法，如题7-9图b所示,可知电路为电流并联负反馈，

Rf 、RE2构成反馈网络。

RC15kΩRC210kΩiiRS5kΩ-+VT1ifRf15kΩVT2-+RL10kΩ+ui-rifuo--VEE+us-RE21kΩrof题7-9图a

2． 放大电路的电压增益的计算。

放大电路引入了电流并联负反馈。 反馈系数

BI?ifio?RE2RE2?Rf?11?15?116?0.0625

AIf?ioii?1BI?ioif?16当电路满足深度负反馈条件时，电流增益

uousio?RC2//RLii?Rs?rif?

RC2//RLRs?rif如果不满足深度负反馈条件时，可以利用级联放大电路的分析方法计算AIf。 电压放大倍数为

AUsf????io?RC2//RLif?Rs?rif???AIf

当考虑深负反馈时，有Rs??rif

?AUsf?uous?AIfRC2//RL?10//10?16??16Rs5

3． 输入电阻的计算

利用方框图法，依据分离基本放大电路输入回路和输出回路的两条原则，可以得到电路的基本放大电路，如题7-9图b所示。同时为了分析方便，将电压信号源转换为电流信号源。

ic2ic1iiRS5kΩRf15kΩRE21kΩib1VT1RC15kΩRf15kΩib2VT2RC210kΩRE21kΩRL10kΩ+uo-+us-riifri2题7-9图bro

根据题7-9图b所示的基本放大电路，可直接计算输入电阻和输出电阻。 输入电阻ri?hie1//?Rf?RE2??1//?15?1??0.94kΩ 输出电阻

ro?rce2?Rf//RE2?rce2?100kΩr?ri

有反馈时，输入电阻

ioiiic2iiic2ib2if1?AIBI，输出电阻rof?ro?1?AIBI?

电路需要计算AI，其计算过程如下。

AI????ib2ic1?ic1ib1?ib1ii其中：ic2ib2ic1ib1ib2ic1ib1ii?hfe2??50,?hfe1??50????RC1RC1?ri2Rf?RE2Rf?RE2?hie1??15?115?1?1??1617??0.94

?ri2?hie2??1?hfe2?RE2//Rf?1?51??1//15??48.8k?ib2ic1??RC1RC1?ri2??55?48.8??0.0947

?AI?ioii?ic2ib2?ib2ic1rif?ic1ib1??ib1iiri???50??(?0.0947)???50??(?0.94)?222.6

?0.941?222.6?0.0625?63Ω所以输入电阻输出电阻

rof1?AIBI

?ro?1?AIBI??100??1?222.6?0.0625??1.5MΩ

输出电阻考虑RC2时，

r?of?rof//RC2?1.5MΩ//10kΩ?10kΩ

7-10 在雷雨天时，收音机经常出现较强的天电干扰。请问能否在收音机放大电路中引入合适的反馈来减少这种干扰？为什么？

解答：不能。因为这种干扰属于环路之外的干扰，负反馈只能改善环路内部的性能，抑制环路内部的干扰和噪声。

7-11负反馈放大电路的频率特性如题7-11（a）、（(b)、(c)、(d)图所示。试问： 1．判断哪个电路会产生自激振荡？ 2．哪个电路最稳定？哪个电路最不稳定？

3．如果图(a)所示电路反馈系数|B|=0.1，则电路的开环增益|A|=？ 4．如果使图(a)所示电路相位裕度φm=45o，反馈系数应该修改为多大？ 5．如果使图(c)所示电路幅度裕度Gm=10dB，应如何调整|AB|曲线？

20lg|AB| (dB)10080604020fc0φ(AB) 0o-45o-90o-135o-180o（a)f0o-45o-90o-135o-180of0f10080604020020lg|AB| (dB)f0fφ(AB) f （b) 20lg|AB| (dB)100806040200φ(AB) 0o-45o-90o-135o-180o(c)题7-11图f0o-45o-90o-135o-180ofcf0f10080604020020lg|AB| (dB)fcφ(AB) ff0 f（d)

分析：如果|AB|<1，不论相位如何，电路稳定，不会自激振荡。

如果φ（AB）≠180o，则无论|AB|如何，电路稳定，不会自激振荡。

如果φ（AB）=180o，需要判断负反馈放大电路幅度裕度Gm的大小。若Gm<0，则电路稳定；若Gm=0，电路出现等幅振荡；若Gm>0，电路出现增幅振荡。 解：

1． 自激振荡的判断

图（a）电路中幅度裕度 Gm<0，电路稳定，不会振荡。 图（b）电路φ（AB）≠180o，电路稳定，不会振荡。

图（c）电路中幅度裕度 Gm>0，电路不稳定，会产生自激振荡。 图（d）电路中幅度裕度 Gm>0，电路不稳定，会产生自激振荡。 2．（b）电路是最稳定的电路，因为其相位永远不满足振荡的条件。

（d）电路是最不稳定的电路，因为AB相位为-180o时，20lg|AB|=20 (dB)，即|AB|=102，而(c )电路AB相位为-180o时，|AB|=10。

3．（a）电路的通频带内，20lg|AB|=80(dB)，若|B|=0.1，则|A|=105。

4．如果使图(a)所示电路相位裕度φm=45o，既AB在fo点相位为-135o时，|AB|=1，原幅频曲线需下降20dB，相当与|AB|要下降20dB，这样B应从0.1改为0.01。

5．如果使图(c)所示电路幅度裕度Gm=-20dB，，既AB在fo点相位为-180o时，20lg|AB|=－20dB，原幅频曲线需下降40dB。

A?jf4???jf?1??5410?107-12 已知某负反馈放大电路的开环增益表达式为

??jf???1???610??????2。引入反

馈网络为纯电阻的负反馈后，为了使电路能够稳定工作，计算反馈系数的取值范围。 解：该放大电路为三级放大电路，当f=106Hz时，A(jf)的相位为-180o，幅度约为5000，即|A|=5000。为了使电路在任何频率都能否稳定工作，此时需满足|AB|<1，即|B|<1/|A|=0.0002。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w8bp.html