(2)为了使深度负反馈条件下的闭环增益Auuf=15,反馈电阻RF应为多大?
目的 引反馈,反算反馈电阻。
分析 本题电路由两级分立元件放大电路构成。第一级为带恒流源的单入—单出(同相端输出)差放组成;第二级由V3管构成共集电路。电路中参数Rb2=1kΩ。
解 (1)为稳定输出电压,应通过RF引入电压负反馈。根据电路的具体情况,只能引入电压串联负反馈,即将RF的右端接Uo处,左端接b2极。如果将RF左端接到b1极上,则构成正反馈了,不满足要求,因此答案是惟一的,如图中所示。
(2)求RF。
根据电压串联负反馈的表达式
Af?1?RF1RFRb2
代入数据15?1?则RF=14kΩ
图题6-22
※6-22 放大电路如图题6-22所示。为达到下述四种效果,应该引入什么反馈?标明反馈支路的路径。
(1)稳定电路的各级静态工作点; (2)稳定电路的输出电压Uo; (3)稳定电路的输出电流; (4)提高电路的输入电阻。 目的 练习引反馈。
分析 本电路由三级构成。第一级由NPN管V1构成共射放大电路;第二级由PNP管V2构成共射放大电路;第三级由NPN管V3构成共集放大电路。先考虑四个问题的性质是什么,
再根据引反馈的原则引入适当的负反馈。
解 (1)稳定静态工作点的问题是个直流问题,应引入直流负反馈。有两个途径可以满足此要求:①是通过RF把e1极与e3极连起来,由瞬时极性法可以判别RF引入的是负反馈,可以稳定三级的静态工作点,见图中各点的“+”、“?”号;②同样也是直流负反馈,也能稳定三级的静态工作点,做法是将Rb1与电源正极(?VCC)连接点断开,并把Rb1断开点直接连到c3处。这样做可以节省一个反馈电阻RF,使反馈电阻的反馈任务由Rb1来承担,同时不影响Rb1给V1管提供偏置的作用。这样Rb1就具有了双重作用,既是偏置电阻又是反馈电阻。它的负反馈性质可由图中的“+”、“?”号表示。
(2)稳定输出电压的问题是个交流负反馈问题,应引入电压负反馈,途径①可以满足这个要求。
(3)稳定输出电流的问题仍是个交流负反馈问题,应引入电流负反馈,如图中途径②所示。
(4)提高输入电阻的问题还是个交流负反馈问题,也是改善放大性能的问题,应引入串联负反馈,如图中途径①所示。
综合以上分析,反馈途径①、②中交、直流负反馈均有。交流负反馈组态如途径①为电压串联负反馈,途径②为电流并联负反馈。
??波特图如图6-24(a)所示。问此电路是否会产生自激振荡?若电※6-24 某放大电路AF路形式如图题6-24(b)所示,并设图中R2?R4,V4、V5的内阻为r4、r5,晶体管的rbe均相同。如果电路产生自激振荡,可采取什么措施?在图上定性地画出来。
图题6-24
目的 用频率判据法判断系统是否自激,并会消除自激的措施。
解 (1)用频率判据法判别图题6-24(a)系统是否自激。
??=1,先满足幅度条件),先找到L曲线与横坐标f的交点(AF垂直对应到相频特性的交点,
该交点对应的相角????180o,说明也满足自激的相位条件,因此该系统是自激的。
或者先找到?180°点,过?180°作水平线与相频特性曲线交于一点,再过该交点作垂直线,与L曲线交于一点,该交点对应纵坐标的分贝数大于0 dB,说明在满足了自激的相位条件下又满足幅度条件,因此该系统是自激的。这两种方法应得到相同的答案。
(2)消除自激振荡的措施可在前级的输出电阻高、后级的输入电阻也高的级间对地接入RC网络(或校正电容)。对于图题6-24(b)电路,第一级的输出电阻为R2;第二级的输入电阻为rbe2?(1??)(r4?r5),其输出电阻为R4;第三级的输入电阻为rbe3。已知
R2?R4,rbe2?rbe3,比较rbe2?(1??)(r4?r5)?rbe3,因此将RC网络接入第一、二级间对
地。如果在对通频带要求不高的情况下,只接入一个校正电容C就可以了。
图题6-25
※※6-25 某放大电路的对数幅频特性如图题6-25所示。试回答:
(1)此放大电路的中频放大倍数Aum和3 dB带宽是多少?当输入Ui?10?V,f=100 kHz的信号时,其输出电压Uo是多少?
(2)为了使放大电路的放大倍数相对变化量由10%减少到0.01%,求应引入的反馈深度是多少?
目的 在幅频特性上确认中频电压增益、3 dB带宽以及掌握分贝与倍数之间的换算。
解 (1)求Aum和fbw在图题6-25上查水平段对应的分贝数即为Aum的分贝数,即
20lgAum=120
lgAum?612020=6
求反对数 Aum?10
幅频特性上的第一个拐点对应的频率为上限频率,则
fbw?fH=10 kHz
因为输入信号频率为f=100 kHz,在横坐标上找到100 kHz并向上作垂直线与幅频特性
?的分贝数,即 相交于一点,该点所对应的分贝数为Au?=100 20lgAu??100=5 20lgAu20??105 折合后 Au??U?105?10?10?6=1 V 因此 Uo?Aui(2)求反馈深度1?AF
因为
?AfAf??AA?11?AF
图题6-26
代入数据得
0.01%=10%×
解出
1?AF?10
311?AF
※※6-26 反馈放大电路的幅频、相频特性曲线如图6-26所示。 (1)说明放大电路是否会产生自激振荡,理由是什么?
??应为多少分贝?折合为多少倍数? (2)若要求电路的相位裕度?m=45°,AF目的 判断自激。复习相位裕度概念。
解 (1)利用比较增益交界频率f0与相位交界频率fC的大小来判别系统是否自激:若
f0?fC,则自激;若f0?fC,则不自激。
根据f0与fC的定义,将它们标在图题6-26中,显见,f0?fC,因此系统是自激的。
?? (2)求AF?180°+45°=?135°
图题6-27
过?135°作水平线与相频特性相交于一点,并过该点向上作垂直线又与幅频特性相交于一点,该点所对应的分贝数为
??=60 20lgAF?F??60=3 lgA20折合倍数
???103 AF※※6-27 反馈放大电路的幅频、相频特性曲线如图题6-27所示。 (1)判断电路是否会自激,并说明理由。 (2)确定电路的幅度裕度Gm为多大? 目的 判断自激练习、复习幅度裕度概念。
解 (1)判断系统能否自激仍用f0与fC的大小来判别。
由f0、fC的定义在图题6-27上标出它们的位置如图所示。显见,f0?fC,因此该系统是稳定的(不自激)。
(2)求Gm。
在相频特性上过?180°作水平线与相频特性曲线相交于一点,再过该点向上作垂直线与幅频特性相交于一点,该点对应的分贝数即为幅度裕度Gm,由图示得
Gm=?20 dB