电路与模拟电子学课后习题详解 第7章

发布时间:2024-10-23

《电路与模拟电子学》 科学出版社 主编:王成华

7.1 判断题图 7.1(a) 7.1(d)所示电路反馈的极性和组态。

UUo

Uo

(a)

F(b)

F

Uo

(c)

U(d)

o

题图 7.1

解 根据题图容易判断:(a)电流并联负反馈;(b)电流串联负反馈;(c)电压串联负反馈;(d)电压并联负反馈。 7.2 电路如题图7.2所示。

uo

ui

题图 7.2

《电路与模拟电子学》 科学出版社 主编:王成华

(1)为使电路构成负反馈,试标出运算放大器的同相端与反相端; (2)指出该电路的反馈类型。

解 (1)上负下正;(2)容易判断该电路为:电压串联负反馈。

7.3 反馈放大电路如题图7.3所示。说明电路中有哪些反馈(包括级间反馈和本

级反馈)?各具什么作用?

VCC

Ui

Uo

题图 7.3

解 RF1上得电流并联负反馈,RF2上的电压串联负反馈等。提高放大倍数的稳定性,减小输出曲线的非线性失真等。

7.4 试判断题图7.4各电路中反馈的极性和组态。

ui

(a)

uo

uo

F2

(b)

ui

uo

ui

uo

(c)

《电路与模拟电子学》 科学出版社 主编:王成华

uo

uo

ui

(e)

题图 7.4

解 根据题图容易判断:(a)电压并联负反馈;(b) 电压并联负反馈、正反馈;(c)电压并联负反馈;(d)电流串联负反馈;(e)正反馈;(f)电流并联负反馈。 7.5 题图7.5为两个反馈放大电路。试指出在这两个电路中,哪些元器件组成

了放大电路?哪些组成了反馈通路?是正反馈还是负反馈?设放大器A1、

A2为理想集成运放,试写出电压放大倍数uo/ui的表达式。

ui

(b)

(a)

题图 7.5

解 (a)A1等组成放大电路,A2等组成反馈通路,为负反馈。 根据虚短和虚断,由图可得

'ui u u u

,u u 0 R1R3'''u uo,u u

所以,Au

R3

R1

(b)A2等组成放大电路,A1等组成反馈通路,为正反馈。

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根据虚短和虚断,由图可得

u u ui

''

u uou u ''

,u u 0

R3R2

所以,Au

R2

R3

7.6 说明题图7.6所示的两个电路中有哪些反馈支路,它们属于什么类型的反

馈。写出图(a)电路在深度反馈条件下得差模电压放大倍数的近似表达式。

u ui

(a)

(b)

题图 7.6

解 图(a)中有通过RF构成的电压并联负反馈;图(b)中有通过RF构成的正反馈。 根据电压并联负反馈有,

u uui1 u u uo1u u

,o2 i2

RBRFRFRB

u u 0

uo uo1 uo2,ui ui1 ui2 所以,Aud

RF

RB

7.7 判断题图7.7所示电路的反馈类型,并写出反馈系数与反馈网络元件的关

系式。

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ui

uo

题图 7.7

解 题图属于电压串联负反馈。Fu 1

R1RE

R2(RD RE)

7.8 设题图7.8所示的运放是理想的,试问电路中存在何种极性和组态的级间

反馈?推导出Auf uo/ui的表达式。

Ruo5

'题图 7.8

解 题图属于电压串联负反馈。 由题图,可得

uo3 u 3u 3'

,u 3 uo R8R9uo3 u 1u 1

,u 1 ui R7R1

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''

uo uouo

R5R6

解得,

Auf (1

R7RR9

)(1 5)() R1R6R8 R9

7.9 分析题图7.9所示的电路。

(1)估算静态(ui 0)时的T2管电流IC2,设UBE1 U

RB2(1k )上得压降可忽略;

BE2

0.6V,电阻RB1和

(2)设RC2 10k ,UBE3 0.68V, 3 100,求IC3;

(3)如果ui 0V时,uo 0V,现要求uo也为0,问RC2应如何调节(增大或减小)? (4)若要求输入电阻高、输出电阻低,图中反馈的接线应做出哪些变动? (5)若满足深度负反馈条件,则接线变动后电压放大倍数uo/ui是否也有变化?估计出其前后的大致数值。

ui

o

题图 7.9

解 (1)差动电路静态工作时,

VE1Q VE2Q UBEQ 0.6V

IEE

VEQ ( 15)

RE

2mA

由差动放大电路的对称性知,

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IC1Q IC2Q

1

IEE 1mA 2

(2)由已知条件,有

VC2Q 15V IC2QRC2 5V VE3Q VC2Q UBE3 5.68V

所以,IC3Q IE3Q

15 VE3Q

RE3

3.1mA

(3)依题意,uo减小,VC3Q减小,IC3Q IE3Q减小,VE3Q增大,VC2Q增大,而IC2Q不变,所以,要减小RC2来补偿。

(4)由图知,应该由“电压并联负反馈”转为“电压串联负反馈”,RF由b1接至b2,

c3接至c1

(5)变动前为电压并联负反馈,则

uui

o RB1RF

所以,Auf 10

变动后位电压串联负反馈,则 由差动电路的对称性有,

u uui

oi RB2RF

所以,Auf 11

7.10 当负反馈放大电路的开环放大倍数|A|变化25%时,若要求闭环放大倍数

|Af|为100,且其变化不超过1%,问|A|至少应选多大?这时反馈系数|F|

又应选多大? 解 由

d|Af||Af|

1

d|A|

得,

1 |Af||F||A|

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11 |A||F|

且有|Af|

|A|1 |A||F|

100

25

所以,|A| 2500,|F| 0.0096

7.11 已知负反馈放大电路的开环增益A为105,若要求获得100倍的闭环增益,

问其反馈系数F应取多大?如果由于制造误差,其开环增益A减小为103,则此时的闭环增益Af变为多少?相应的闭环增益的相对变化量少? 解 由|Af|

|A|1 |A||F|

100,得

Af

是多Af

|F| 0.00999

|A|减小为103,则

|Af|

|A|1 |A||F|

90.99 100

9.01%

100

90.99

相应的闭环增益的相对变化量

|Af||Af|

7.12 放大电路如题图7.12所示。

VCC

uo题图 7.12

VCC

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(1)为稳定电路的输出电压uo,应怎样引级间反馈?标明反馈路径,并写出深度负反馈条件下闭环增益Auf的表达式。

(2)为稳定电路的输出电流,应怎样引级间反馈?标明反馈路径,并写出深度负反馈条件下闭环增益Auf的表达式。

解 (1)引入电压负反馈,Rf接在T3射极和T1射极之间。 (2)引入电流负反馈,Rf接在T3集电极和T1基极之间。 7.13 在题图7.13所示电路中:

(1)计算在未接入T3且ui 0时,T1管的UC1Q和UE1Q。

(2)计算当时ui 5mV,uC1、uC2各是多少?给定rbe 10.8k 。

(3)如接入T3并通过c3经RF反馈到b2,试说明b3应与c1还是c2相连才能实现负反馈。

(4)在第(3)小题的情况下,若|AF后的电压放大倍数Auf 10。

1|,试计算RF应是多少才能使引入负反馈

+VCC

12V

uuo

题图 7.13

VEE12V

解 (1)由题意,计算静态工作点。 根据差动电路的对称性,有

1

IC1Q IC2Q 0.5mA 0.25mA

2所以,UC1Q VCC IC1QRC1 7V

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UE1Q UE2Q UBEQ 0.7V

(2)微变等效电路如图7.13(1)所示。

uid

ib2

uod

ib2

图 7.13(1)

uiui 5V时,ib1 0.212μA 1 10.8k

uRC1 uRC2 ib1RC1 0.424V uC1 UC1Q uRC1 6.576V uC2 UC2Q uRC2 7.424V

(3) b3接c1

(4)由差动电路的对称性知,

u uui

oi 1k RF

要使Auf

uo

10 ui

则RF 9k

7.14 由差动放大电路和运算放大器组成的反馈放大电路如题图7.14所示。回答

下列问题:

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ui

uo

题图 7.14

(1)当时ui 0,UC1 UC2 ?(设UBE 0.7V)

(2)要使由uo到b2的反馈为电压串联负反馈,则c1和c2应分别接至运放的哪个输入端(在题图7.14中+、-号标出)?

(3)引入电压串联负反馈后,闭环电压放大倍数Auf uo/ui是多少?设A为理想运放。

(4)若要引入电压并联负反馈,则c1、c2又应分别接至运放的哪个输入端(在题图7.14中标出)?RF应接到何处?若RF、RB1、RB2数值不变,则Auf ? 解 (1)ui 0时,分析电路的静态工作点。

UR2

R2

(VCC VEE) 6V R1 R2

IEE

UR2 0.7RE3

1mA

根据差动放大电路的对称性,有

IC1Q IC2Q 所以,

1

IEE 0.5mA 2

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UC1Q UC2Q VCC IEERC1 5V

(2) 根据电压串联负反馈的特点知,c1接反相端,c2接同相端。 (3)根据差动电路的对称性,知ub2 ui 根据虚短和虚断的特性,有

RF

10 RB2

uo ub2

RF

ub2RB2

解得,Auf

(4)根据电压并联负反馈的特点知,c1接同相端,c2接反相端,RF接b1。

uui

o RB1RF

解得,Auf 9

7.15 负反馈放大电路如题图7.15所示,含有理想运放。试问电路具有何种类型

的反馈。并求出深度负反馈时闭环增益uo/ui的表达式。

ui

题图 7.15

解 电路经R4、R5构成电压串联负反馈。根据虚短和虚断的特性有,

'

u u uouo u u

, R5R4R1R2

'

ui 根据差动放大电路的对称性,可知,uo

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解得,

uo(R1 R2)R4

ui(R4 R5)R2

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