梁明理电子线路作业题
4.10 在图P4.10所示电路中，设运算放大器为理想运放。
(1)合理连线，将信号源 vs与RF正确地接入电路，使电路有尽可能高的输入电阻；
(2)保证放大倍数|AVF|=100，问应选用多大的反馈电阻RF？
解：(1)要使闭环放大电路有较高的输入电阻，必须采用串联负反馈型式，再根据两级放大电路的型式知应采用如图所示的连接方式。连接后用瞬时极性法检验知符合负反馈的要求。 (2)由深度负反馈的特点及闭环电压放大倍数的定义得
??+15V
1kΩ R1 R3 - + RF R2 RF
T · Vo R4 CE -15V vo
AVF?1??V?O + 由“虚短”和“虚断”得右图所示等效电路vs - 及以下两式。
I??IFVV??Vf R2?R2 1kΩ· Vf Vf?R2?RFVO
图P4. 10
联立以上三式解得
???O?OAVF?V??V??VO??OR2?RFR2?1?RF1?100VIVfR2VR2?RF
RF?99k?
4.11 在图P4.11所示的放大器中，为了分别实现下面几方面的要求，应引入何种类型的负反馈？
请画上反馈电路。
(1)要求元件参数的改变对T3的静态集电极电压影响较小； (2)要求T3集电极电流的交流分量ic3基本不受RC3改变的影响；
(3)要求在接上外加负载RL以后，电压放大倍数基本不变； (4)要求输入端向信号源索取的电流比较小。
解：(1) 要求元件参数的改变对T3的静态集电极电压影响较小,应采取直流电压负反馈，反馈连接如图4.11(1)所示。
(2)要求T3集电极电流的交流分量ic3基本不受RC3改变的影响，应采用交流电流负反馈，反馈连接如图4.11(2)所示。
(3)要求在接上外加负载RL以后，电压放大倍数基本不变；应采用交流电压负反馈，反馈连接如图4.11(3) (4)所示。
(4)要求在接上外加负载RL以后，电压放大倍数基本不变；应采用交流电压负反馈，反馈连接如图4.11(3) (4)所示。
RB1 C + vi - RC2 RC1 T2 RF RE2 RE3 －
图P4. 11（1）
图P4. 11（2）
图P4. 11（3）（4）
T3 + + RE1 RC3 +VCC RB1 C T1 RF R16 E2 Cf RE3 +VCC RC2 RC1 T2 T3 + + vo vi - － RE1 RC3 RB1 C T1 RF RE2 Cf RE3 － RC1 RC2 T2 T3 + vo RL
RC3 +VCC C1 T1 RE1 vo vi - 梁明理电子线路作业题
4.12 负反馈放大电路如图P4.12所示，设这些电路满足深度负反馈条件，试运用近似计算法计算它们的电压放大倍数。
解： (1)图a放大电路是电流并联负反馈，反馈由R5、R3组成，交流等效电路如图a’所示。
Rs + vs
- C1 T1 R5 R3 R4 R1 R2 +VCC
T2 C3 + vo i Rs + vs - ic2
+ vo ie2 R2 - T2 ib?0 vbe?0 T1 R1 C2 - R5 if R3 图P4. 12（a’） 图P4. 12（a） 由“虚短”和“虚断”画出输入回路和反馈回路的交流等效电路如下所示和列出下式
??f
观察输入回路得(并把上式代入得)
???fI?IVS?IRS?IRS
?Rs i + vs - ie2
R5 if R3
由输出回路得
??
由反馈回路知这是一个并联电路，ie2与if是总电流与支路电流的关系，显然if与所设的方法相反，根据分流原理有
?Vo??IC2R2??Ie2R2Ie2??R5R3R5R3?R5?If??R3?R5R3?If
联立以上三式把利用闭环电压放大倍数的定义得
??AVf?V?o?R2Rs?R3?R5R3
(1) 图b放大电路是电压并联负反馈，反馈由R7组成， iVR1 R2 R4 R6 T2 +VCC 与反馈有关的交流等效电路如图b’所示， 其中使用了“虚短”和“虚断”概念。
C1 R3 C3 T1 R5 C2 + vo - Rs + vs 17 - R7 图P4. 12（b）
梁明理电子线路作业题
· Ii Rs + R1 vs - · Ib?0 T1 · ?0 vbe· R3 Ie1?0 · If R7 T2 · Ic R6 + vo -
· · · ·
因为“虚断”，有Ib ?0，所以Ie1 ?0，得Ii ? If
·
图P4. 12（b’） ·
因为“虚短”，有Vbe ?0，所以T1的b极交流电位Vb =0，得输入回路、输出回路和反馈回路的等效电路如右图所示。
·
T Ic 2观察输入回路得(并把上式代入得)
???fVS?IiRS?IRS
由输出回路得
??· Rs Ii + vs - · If R7 R6 + vo -
Vo??ICR6//R7
由输出和反馈回路知这是一个并联电路，IC与If是总电流与支路电流的关系，
?IC?R7R6//R7?If
所以有
??
利用闭环放大倍数的定义得
???OVO??R7IfAVfs?V???R7If???R7RSVSRSIf
4.13电路如图P4.13所示，A是放大倍数为1隔离器（缓冲器）。
(1) 指出电路中级间交流反馈通路，并说明是什么类型的交流负反馈；
(2) 试运用近似计算法计算中频时的电压放大倍数； (3) 试简述该电路要使负反馈效果显著，对R1有何要求。 解：(1) 级间交流反馈通路由R5、R3组成，本电路的反馈类型是交直流电压串联负反馈。
(2)试运用近似计算法计算中频时的电压放大倍数；
画出与反馈有关的交流等效电路如图4.13a所示。如果是深度负反馈，可利用“虚短”和“虚断”概念。
由“虚短”概念可得vI ? vf
18
R2 5.1k? R1 + vs - + vI R4 2.2k? + T2 T1 - A +VCC + vo - -VEE R5 19k? - R3 1k? 图P4.13
梁明理电子线路作业题
由“虚断”概念可得ie1?0 以及vf?R3R3?R5R1 vo
解上三式并利用闭环电压放大倍数的定义得
AVf?vovI?R3?R5R3?1?191?20
+ + vI vs - - T1 ie1=0 R 5+ vf - + 19k? vo - 图P4.13a
(3)试简述该电路要使负反馈效果显著，对R1有何要求。
如图P4.13b所示，Rif是闭环电路的输入电阻，由图知，若R1小的话，vI就可以大一些，引入的负反馈深度也可以深一些，负反馈效果也比较显著。 因为 其中
Avf=vo/vi 和 Avfs=vo/vs vi?RifRif?R1vs
R1 + vs - + vI Rif - 把上式代入Avf式得 Avf?vovs?Rif?R1Rif
图P4.13b
把Avfs代入上式得
Avf?Avfs?Rif?R1Rif
由式可知，负反馈深必然是Avf小，亦即R1必须要小。
4.14电路如图P4.14所示。
(4) 要使电路中引入的反馈为负反馈，开关S应置于(a)还是置于(b)? (5) 这个负反馈属于何种类型的负反馈？
(6) 设电路满足深度负反馈的条件，电压放大倍数AVF大约是多少？ 解：(1)要使电路中引入的反馈为负反馈，开关S应置于(a)还是置于(b)? 由瞬时极性法可判断出开关S应打向(a)，才能产生负反馈。 (2)这个负反馈属于何种类型的负反馈？ 这个反馈属于交、直流电压串联负反馈。
(3)设电路满足深度负反馈的条件，电压放大倍数AVF大约是多少？
观察电路知，反馈回路由R5、R8组成，反馈电压vf由两电阻分压后由R5取出，如果是深度负反馈，必有
??IV?Vf
且由分压原理可得
??IR2 ?R3 (a) S (a) R6 - + R7 A +VCC V?Vf?R5R5?R8VO
R8 100k? + vo - 利用闭环电压放大倍数的定义得
??R1 OAVf?V??R5?R8R5?100?22?51
VI+ 2k? vI - T1 T2 R4 5.1k? R5 2k? 图P4.14 -VEE 注；本电路中R6、R7的分压作用是为了保
19
梁明理电子线路作业题
证运放在输入电压vI=0时，输出电压vO也为0 。原理为：电源电压经这两个电阻分压后使运放的V+ 端的直流电位与T1的集电极电位相同，静态时，运放的净输入Vid=0，所以vO=0。
4.15负反馈放大器如图P4.15所示，假设运算放大器的差模输入电阻为无穷大，输出电阻为零。 (1) 写出电压反馈系数FV的表达式；
(2) 如果基本放大器的开环增益|AV|为103，闭环电压增益|AVF|为102，计算反馈系数|FV|，求出R2/R1的值；
(3) 如果开环放大倍数减小20%，那么闭环放大倍数将减少多少？
解：(1) 写出电压反馈系数FV的表达式；
本电路的反馈类型为交直流电压串联负反馈。在深度负反馈的条件下，由“虚短”和“虚断”的概念可得出反馈电压Vf由R2、R1把输出电压VO分压后在R1上产生并馈回输入端。所以反馈系数
??FV?V?f?R1R1?R2+ ???(1)
RS + - - A + + · Vo RL
VO(2) 如果基本放大器的开环增益|AV|为103，闭环电· 压增益|AVF|为102，计算反馈系数|FV|，求出R2/R1的值； VS
??+ · - R2 Vf R1 - - 根据 AVf?得
???AV??
图P4.15
1?AVFV FV?AV?AVf???103?10322AVAVf1010?9?10?3
再由(1)式得
R2R1?1??1?19?10?3?1?110
FV(3) 如果开环放大倍数减小20%，那么闭环放大倍数将减少多少？
把开环放大倍数减少的比率代入下式即可求出闭环放大倍数减少的比率。 dAVfAVf?11?AVFVdAVAV?11?103?9?10?3?20%?2%
4.16负反馈放大器如图P4.16所示。
(1) 利用近似计算法计算|AVF|；
(2) 若基本放大器的开环电压增益|AVo|为102，利用负反馈一般表达式计算|AVF|。
20 图P4.16
D1 A D2 +VCC T1 vI + - T2 -VEE vo
RL