模電第6章負(fù)反饋答案

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1、 習(xí)題 6.1 試判斷題圖所示各電路的級間反饋類型和反饋極性。 U CC UCC R2 1 R4 R V2 + V1 + + 2 R2 Ui V Uo V1 Uo R1 3 R5 + R 3 Ui R (a) (b)

2、 U R1 R R CC 2 6 R5 V3 1 V2 V V4 R R7 + L S R + 3 R4 R8 Uo R Us -UEE (c) UCC R1 R 3 V1 V V + 2 3 R6 Ui V + 4

3、R R7 R4 5 Uo 2 R (d) 題圖 解： 電路 (a)為串聯(lián)電壓負(fù)反饋。 電路 (b)為串聯(lián)電壓負(fù)反饋。 電路 (c) V1 與 V3 間為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 電路 (d)為電壓由 V3 的射極經(jīng) R6 至 V1 的射極組成了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 6.2 試判別所示各電路的反饋類型和反饋極性。 R3 + A1 2 U A o U 2 + i R R1 R R4

4、 5 (a) R4 + A2 R2 R3 1 R5 R Ui + R6  A1 Uo (b) 題圖 解: 電路 (a)為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。 電路 (b)：經(jīng) A2、 R2 組成電壓并聯(lián)正反饋電路；經(jīng) R3 組成電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。 6.3 一電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器， 其基本放大器的電壓增益 Au=100，反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù) Bu=。 由于溫度變化， Au 增大到 120，試求負(fù)反饋放大電路的電壓增益變化率 Auf 。 Auf 解: Avf

5、 Av ? 1 Avf 1.54% Av (1 Av Av )Bv 或 Avf Av ? 1 Avf Av 1.8% 1 Av Bv 6.7 某放大器的放大倍數(shù) A(j ω)為 1000 A( j ) 1 j 106 若引入 F=的負(fù)反饋，試問 : (1)開環(huán)中頻放大倍數(shù) A f = I H (2)閉環(huán)中頻放大倍數(shù) A =f = If Hf 解： 1000( 60dB ) (1)AI fH

6、 H 106 2 159.2kHz 2 ( 2 )AIf AI 1000 90.9 1 FAI 1 0.01 1000 fHf 1 FAI f H 11 159.2 103 1.7512 MHz 6.8 電路如題圖 (a)和 (b) 所示。試問： U CC R2 5 1 R C2 R R4 C1 + T1

7、 T RS 2 S L o U R + R + 6 U s U R C s 3 (a) 圖 (1) 反饋電路的連接是否合理為發(fā)揮反饋效果，兩個(gè)電路對  UCC R1 R2 R4 C2 C1 + T T2 1

8、 R Uo R3 L R 5 (b) RS 有何要求 (2) 當(dāng)信號源內(nèi)阻變化時(shí)， 哪個(gè)電路的輸出電壓穩(wěn)定性好哪個(gè)電路源電壓增益的穩(wěn)定性能力 強(qiáng) (3) 當(dāng)負(fù)載 RL 變化時(shí)，哪個(gè)電路輸出電壓穩(wěn)定性好哪個(gè)電路源電壓增益穩(wěn)定能力強(qiáng) 解： (1)圖 (a)：第一級是電流串聯(lián)負(fù)反饋，第二級是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，第一級對第二級相當(dāng) 于恒流源激勵(lì)， 對第二級是合理的； 對第一級要求恒壓源激勵(lì)， 以使電流串聯(lián)負(fù)反饋起作用， 即 RS 越小越好。

9、圖 (b) ：第一級是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，第二級是電流串聯(lián)負(fù)反饋，第一級對第二級相當(dāng)于恒壓源激勵(lì)，對第二級是合理的；對第一級要求恒流源激勵(lì)以使電壓并聯(lián)負(fù)反饋起作用，即 RS 越大越好。 (2)圖(a) ：輸入端是串聯(lián)負(fù)反饋， Rif 大， RS 小，而且 Rif>>RS，當(dāng) RS 變化時(shí)，源電壓增益 的變化不大，即穩(wěn)定性較好，輸出電壓當(dāng)然也就穩(wěn)定。 圖 (b)：輸入端是并聯(lián)負(fù)反饋， Rif 小， RS 大，而且 Rif<< RS，當(dāng) RS 變化時(shí)，源電壓增益不穩(wěn)定，輸出電壓也不穩(wěn)定 (3) 圖 (a)：輸入端是電壓負(fù)反饋， Rof 小，是恒壓源，

10、 RL 變化時(shí)，輸出電壓穩(wěn)定，源電壓增益也穩(wěn)定。 圖 (b)：輸出端是電流負(fù)反饋， Rof 大，是恒流源， RL 變化時(shí)，輸出電壓不穩(wěn)定，源電壓增益也不穩(wěn)定。 6.9 反饋放大器電路如題圖所示，試回答： （ 1）判斷該電路引入了何種反饋反饋網(wǎng)絡(luò)包括哪些元件工作點(diǎn)的穩(wěn)定主要依靠哪些反 饋 （ 2）該電路的輸入輸出電阻如何變化，是增大還是減少了 （ 3）在深反饋條件下，交流電壓增益Auf＝ 題圖 解：（1）90k 電阻和 1 k 電

11、阻構(gòu)成兩級之間的交流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。 4k 、60 k 以及 V1 構(gòu)成兩級之間的直流電流負(fù)反饋，以保證直流工作點(diǎn)更加穩(wěn)定。 （ 2）該電路輸入阻抗增大，輸出阻抗減小。 (3)在深反饋條件下： Aui 1 1k 90k F 91 1k 6.10 電路如題圖所示，試指出電路的反饋類型，并計(jì)算開環(huán)增益 A 和閉環(huán)增益 u Auf(已知β、 r be 等參數(shù) )。

12、 題圖 解：（1）該電路第一級為帶恒流源的差分放大器，單端輸入，單端輸出；第 二級為同相比例放大器，引入了單級串聯(lián)電壓負(fù)反饋。兩級之間通過 R9和 R1構(gòu) 成了并聯(lián)電壓負(fù)反饋（瞬時(shí)相位示于圖 P6－ 13 中）。 （2）求開環(huán)增益（設(shè) R9>>R1） Au U01?UO Au1Au2 U i U O1 其中， Au1 U O1 1 R2 ( 第二級輸入電阻為無窮 大） U i 2 R1 rbe Au2 R8 1 R

13、7 ( 3 )求閉環(huán)增益（引入負(fù)反 饋的增益）： U 01 R9 Auf R1 U i 因?yàn)樯罘答仐l件下有： U i U U i ,I f U U O U O I i I f , Ii R1 R9 R1 R9 U 0 R9 所以 Auf R1 U i 6.11 電路如題圖所示，試回答： （ 1） 集成運(yùn)放 A1 和 A2 各引進(jìn)什么反饋 （2） 求閉環(huán)增益 Auf

14、 U 0 。 U i 題圖 解：（1）運(yùn)放 A1 引入了串聯(lián)電壓負(fù)反饋；運(yùn)放 2 引入了并聯(lián)電壓負(fù)反饋。 A （ 2）閉環(huán)增益 Auf 為 Au U O U O1 U O 1 R3 R5 R5 1 R3 U i U i U O 1 R2 R4 R4 R2 6.12 電路如題圖 (a)和 (b)所示，各電容對信號可視為短路。 (1) 試分別判斷電路級間交流反饋的極性和類型。

15、 (2) 分別寫出反饋系數(shù)的表達(dá)式。 (3) 分別估算滿足深度反饋條件下的源電壓增益 Ausf 的表達(dá)式或數(shù)值。 R 1 R2 I i 1 T2 T RS C1 2 C + R R3 Us 4 (a) 2 R3 R Ii 18k 10k T1 2 C T 2 RS C1 R R4 RL 6 1k

16、 10k + R5 Us 1 27k R 10k 3k (b) 題圖 解:(1) 圖 (a)：電壓并聯(lián)負(fù)反饋圖 (b)：電流并聯(lián)負(fù)反饋 （ 2）圖 (a)： Bg I f 1 U o R4 圖(b)： Bi I f R5 I C2 R5 R6 (3) 圖(a)： Ausf R4 R5 圖 (b) ： Ausf R5 R6 R3 RL 50

17、 R5 RS 6.13 已知某電壓串聯(lián)反饋放大器，其基本放大器的電壓增益表達(dá)式為 Au jf 104 2 1 j f 1 j f 1 j f 106 107 108 (1) 畫出 Au ( jf ) 的幅頻和相頻的漸進(jìn)波特圖，并標(biāo)出每個(gè)線段的斜率。  UCC Uo UCC + Uo (2) 利用漸進(jìn)波特圖說明在什么頻率下，該電路將產(chǎn)生自激

18、 解： (1) Auf(jf)的幅頻和相頻漸進(jìn)波特圖分別如圖 (a)和 (b) 所示。 Au ( f ) /dB 80 -45o -20dB/dec 60 -135o 40 -40dB/dec 20 -225o -60dB/dec 0 102 103 f/MHz 1 10 104 f π (a) 0 f/MHz -45 -45o/dec -90 -135

19、 -90o/dec -180 -45o/dec -225 -270 ( f ) (b) 圖 (2)由圖 (a)可知，在 f π=時(shí)，反饋放大器將產(chǎn)生自激。 6.14 已知反饋放大器的環(huán)路增益為 Au ( j )F 40F 3 1 j 106 （ 1） 若 F＝，該放大器會不會自激 （ 2） 該放大器不自激所允許的最大F 為何值 （ 3） 若要求有 45的相位裕度則最大 F 應(yīng)為何值解：（ 1）由題可知，開環(huán)放大倍數(shù)為

20、Au ( j ) 40 3 1 j 106 它是一個(gè)具有 3 個(gè)重極點(diǎn)的放大器，如果每級附加移相為－ 60，則三級共移相－ 180， 那么加反饋后會開始自激。因?yàn)槊考壪嘁茷椋?60，那么有 arctan 106 60 由此可導(dǎo)出所對應(yīng)的頻率為 Au j 3 106 40 35 1 3 2 然后再看是否滿足振蕩條件（即附加相移 ＝－ 180時(shí)， |A u F| 是否大于等于 1）。 Au j 3 106F 5 0.1 0.5 1 可見，該放大器引入 F=的負(fù)

21、反饋后不會產(chǎn)生自激振蕩。 （2）求該放大器不產(chǎn)生自激的最大允許值 Fmax = 由 Au jF max 1 1 1 可得 F max 0.2 Au j 5 （ 3）若要求有 45的相位裕度，則每級相移為－ 135 /3＝－ 45，所對應(yīng)的上限頻率ω＝106，開環(huán)增益為 Au j 106 40 40 14.13 2 3 3 2 1 106 那么 Au j Fmax1 F 1 1 j 0.07 Au

22、 14.13 可見，要求有 45的相位裕度，反饋系數(shù)必須小于等于。 6.15 已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的對數(shù)幅頻特性如題圖所示， 反饋網(wǎng)絡(luò)由純電 阻組成。試問：若要求電路穩(wěn)定工作，即不產(chǎn)生自激振蕩，則反饋系數(shù)的上限值為多少 分貝簡述理由。 6.16 圖（ a）所示放大電路 AF 的波特圖如題圖（ b）所示。 （1）判斷該電路是否會產(chǎn)生自激振蕩簡述理由。 （2）若電路產(chǎn)生了自激振蕩，則應(yīng)采取什么措施消振要求在圖（ a）中畫出來。 （3）若僅有一個(gè) 50pF 電容，分別接在三個(gè)三極管的基極和地之間均未能消振， 則將其接在 何處有可能消振為什么 +UCC