电路与模拟电子学课后习题详解 第7章
发布时间:2024-10-23
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《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
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(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)
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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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