负反馈典型例题
6.4 如图 T6.4 所示,它的最大跨级反馈可从晶体管的集电极或发 射极引出,接到的基极或发射极,共有
4 种接法(①和③、①和④、②
和③、②和④相连)。试判断这 4 种接法各为何种组态的反馈?是正反 馈还是负反馈?设各电容可视为交流短路。
+V CC
R4
R1
R2
R3
C2 +
+
'
R
C 1
+
VT 1
VT 2
VT 3
RS + us -
①
② R5
R6
+ C3
uo C4
R7
③
-
C5R9 ④
图T 6.4
6.5 已知一个负反馈放大电路的 A 10 5 , F 2 10 3 。 求:
(1) Af =? (2) 若 A 的相对变化率为 20%,则 Af 的相对变化率为多 少?
6.6 电路如图 T6.6 所示。试问:若以稳压管的稳定电压 U Z 作为输 入电压,则当 R2 的滑动端位置变化时, 输出电压 U O 的调节范围是多少?
UI
+V CC R
+ ∞
+ -
UI
UO
+V CC R
+ ∞
+ -
UO
UI
+V CC R
+
+ - ∞
UO
VD Z
VD Z
VD Z
UZ =6V
R3
UZ =6V
R3
UZ =6V
R2
R1
R3
R1
R2
R1
R2
'
R2
图T 6.6 图解 T 6.6 ( a)
图解 T 6.6 (b)
6.7 在图 P6.2 的各电路中,说明有无反馈,由哪些元器件组成反
1
馈网络,是直流反馈还是交流反馈?
+V CC
R2
R3 +
+V CC
+V CC
RC
+
RB +
R1
+
VT 2
VT 2
+ VT
+
+ RL+
VT 1
VT 1
RF
+
R5
RL uo +
RS + us -
+
+ + u o
ui
RE
uo ui
ui
_
_
R4
RE
-
-
- -
(a)
R4
R2
R7 + VT 3
VT 2
+V CC
(b)
+V CC
(c)
+V CC
R4
R1
+
R2
R1
R3
+
R6 +
+
VT 2
R1
R2
+ +
VT 2
VT 1
+ +
VT 1 R5
+ +
VT 1
R4
+
RL uo
+
5 RL uo ui R3
-
R6
+
R8
- RS + us -
ui
R5
R7
-
ui
R
RL uo
R3
-
-
-
(d)
有无反 馈 ( a)有 反馈
(e)
哪些元器件组成反
馈网络
RE
(f) 是直流反馈还是交
流反馈 交直流反馈
( b)有 反馈
R5 :级间(全局) R5 :交流反馈; R4 :直流反馈
反馈;
R4 :本级(局部)
反馈
( c )有 反馈
RF 、 RE 交直流反馈
( d)有
R8 、 R5 和 R3 :级间 R3 、 R5 和 R8 :交直
2
反馈
反馈; 流反馈;
R3 、 R8 :本级反馈; R3 、 R8 :交直流反 R6 :本级反馈
馈;
R6 直流反馈 R4 :交流反馈; R7 :交直流反馈
( e)有 反馈 ( f )有 反馈
R4 :级间反馈; R7 :本级反馈
R5 、 R3 :级间反馈; R5 、 R3 :交流反馈 ; R3 :本级反馈
R3 :交直流反馈
6.8 在图 P6.8 的各电路中,说明有无反馈,由那些元器件组成反馈 网络,是直流反馈还是交流反馈?
R2
R3 +
+V CC
∞ +
C1
RL
+
R1
ui
∞ -
_
u
ui
o
+
ui
+ +
uo
RL
- ∞
+
-
VT
1
+
4
R2
3
uo
R R R
(a) (b) (c)
3
R5
+
∞ +
R5
-
R2
A 2 R3
∞ -
R1
R3
+
∞ -
R1
-
∞
+
+
uo
ui
A 1
+
R4
A 2
R2
图P 6.8
4
+
R4
A 1
+
uo
RL
(e)
ui
(d)
【解 6.4】简答①和③相连:电压并联组态,负反馈;
①和④相连:电
流并联组态,正反馈;
②和③相连:电压串联组态,正反馈;
②和④相连:电流串联组
态,负反馈。
详解:(a)①和③相连: 如图解 T 6.4(a),用瞬时极性法分析可知,
从输入端来看: iid
i i if ,净输入电流减小,反馈极性为负;反馈回来的
信号与输入信号在同一节点,表现为电流的形式,为并联反馈;从输出 端来看:反馈信号从电压输出端引回来与输出电压正比,为电压反馈。
总之,①和③相连为电压并联负反馈。
( b)①和④相连:如图解 T 6.4 (b),用瞬时极性法分析可知,输
入端 iid
ii
i f ,净输入电流增加,反馈极性为正,且为并联反馈;从输出
端来看:反馈信号从非电压输出端引回来,反馈信号不与输出电压成正 比,而与输出电流成正比,为电流反馈。总之,①和④相连为电流并联
正反馈;
( c)②和③相连:如图解 T 6.4(c),用瞬时极性法分析可知,从
输入回路来看:
uid
ui uf ,净输入电压增加,反馈极性为正;反馈回来
的信号与输入信号不在同一节点,表现为电压的形式,为串联反馈;从 输出端来看:反馈信号从电压输出端引回来与输出电压成正比,为电压
反馈。总之,②和③相连为电压串联正反馈。
( d)②和④相连:如图解 T 6.4(d),用瞬时极性法分析可知,从输入回路来看: uid ui uf ,净输入电压减小,反馈极性为负;反馈回来
5
的信号与输入信号不在同一节点,表现为电压的形式,为串联反馈;从
输出端来看:反馈信号从非电压输出端引回来,反馈信号不与输出电压
正比,而与输出电流成正比,为电流反馈。总之,②和④相连为电流串
联负反馈。
R2
R1
+
i
R3
R4
+V CC _
C2 + R8
R2
_
R3
+V CC
R4
C 1
+
_
+
VT 2
RS + u s -
ii
VT 1
id
VT 3
'
+
C 1 +
R1
C 2
+
+
VT 3
+
RSu o +
i VT 1
VT 2
+
i i
id
① us
i f
+
uo ① if
R5
R6 + C 3
C 4 R5
R
6
+ C 3
R7
R7 ③
- -
④
C 5
R9
-
(a)①和③相连:电压并联负反馈
(b)
①和④相连:电流并联正反馈
+V CC
+V CC
R4 C2 +
R1
R2
R3
_
C 2 + R8
R4
R1
R2
R3
C1
+
+ + +
uid
_
+
VT 2
RS
VT 1
_
-
VT 3
' 4
+
C1
+
+
_
VT 1
+
+
VT 2
+
VT 3
②
+ u i u s - -
-
C
uo
RS + us
+ +
u id -
ui
uf
+
R5
R6
+ C 3
R7
③
-
-
-
+ uf -
②
R5
R6
+ C 3 +
u o
R7
-
C 5
④
R
9
(c)②和③相连:电压串联正反馈
(d)②和④
相连:电流串联负反馈
A 1 AF
图解 T 6.4
4 5 10
【解 6.5】(1) Af
5 10 53 1 10 2 10
9
(2)
dAf Af dA1 A 1 AF
20%
1 5 3 1 10 2 10
1 10
【解 6.6】输出电压最大值如 图解 T 6.6 (a)所示:
6
U
Omax
(1 R2 R3 )U I (1 R1
R2R3 R1 )U Z
(1 R2 R3 )6V R1
T 6.6 ( b ) 所 示 : 输 出 电 压 最 小 值 如 图 解
U Omin (1
R3 )U I (1
R3 )U Z (1
R3 R1 R2
)6V
R1 R2 R1 R2
【解 6.7】
有无反 馈
哪些元器件组成反
馈网络
RE
是直流反馈还是交
流反馈 交直流反馈
( a)有 反馈
( b)有 反馈
R5 :级间(全局) R5 :交流反馈; R4 :直流反馈
反馈;
R4 :本级(局部)
反馈
( c )有 反馈
RF 、 RE 交直流反馈
( d)有 反馈
R8 、 R5 和 R3 :级间 R3 、 R5 和 R8 :交直 反馈; 流反馈;
R3 、 R8 :本级反馈; R3 、 R8 :交直流反 R6 :本级反馈
馈;
R6 直流反馈
( e)有 反馈
R4 :级间反馈; R7 :本级反馈
R4 :交流反馈; R7 :交直流反馈
7
( f )有
R5 、 R3 :级间反馈; R5 、 R3 :交流反馈 ; R3 :本级反馈
R3 :交直流反馈
反馈
6.8 在图 P6.8 的各电路中,说明有无反馈,由那些元器件组成反馈 网络,是直流反馈还是交流反馈?
R2
R3 +
+V CC
∞ +
C1
RL _
u
o
+
+
R1
ui
∞
ui
-
VT
+ +
uo
ui
RL
- ∞
+
-
+
1
4
R2
3
uo
R R R
(a)
(b)
(c) ∞ +
R5
+
R5
-
R2
A 2 R3
- ∞
R
3
R1
u
+
-
∞
R1
u
-
∞
+
+
+ +
ui
+ R4
A 1
uo
A
1
R4
A 2
RL
R2
(d)
(e)
图P 6.8
【解 6.8】
有无反馈
哪些元器件组成反馈网络
(a) 有 反 馈
R2 、 R3 、 C1
是直流反馈还是交 流反馈
直流反馈
(b) 有 反 RL 馈
(c) 有 反
交直流反馈 交直流反馈; 交直流反馈
馈
R1 、 R2 :级间反馈;
8
R3 :本级反馈;
(d) 馈
有 反
R2 :级间反馈;
R2 :交直流反馈; R5 :交直流反馈; R5 :本级反馈; A
交直流反馈
1 的输出端与其反向输入端的连线:
本级反馈
有 反
A2 , R3
(e) 馈
交直流反馈
6.4 判断图 P6.2所示各电路的反馈类型, 哪些是用于稳定输出电压?
哪些用于稳定输出电流?哪些可以提高输入电阻?哪些可以降低输出电阻?
【解 6.4】
级间反馈元
反馈类型 稳定输出 电压还是
电流
对输入电 阻的影响
对输出电 阻的影响
件
(a) RE
电 压串联负 稳定输出 提高输入 反馈
电压
电阻
减小 输出 电阻
( b) R5电 压并联正反馈
(c) RF 、 RE 电 压并联负 稳定输出 减小输入
减小输出 电阻
反馈 电压 电阻
9
(d)R8 、R5 和 电 流串联负 稳定输出 提高输入
提高 输出 电阻 提高输出 电阻
R3
反馈 电流 电阻
(e) R4
电 流并联负 稳定输出 减小输入 反馈
电流
电阻
( f) R5 、 R3 电 压串联正反
馈
6.5 判断图 P6.3 所示各电路的反馈类型,哪些是用于稳定输出电 压?哪些用于稳定输出电流?哪些可以改变输入电阻?哪些可以改变
输出电阻?
【解 6.5】 级间反馈元
件
反馈类型 稳定输出电 压还是电流
对输入电 阻的影响
对输出电 阻的影响
(a)R2 、R3 、 直流电压并联 稳定输 出直
C1
负反馈 流电压
(b) RL
电流并联负反 稳定输 出电 减小输入 馈
流
电阻
提高输出 电阻 减小输出 电阻 减小 输出 电阻 减小 输出 电阻
(c) R1 、 R2 电压串联负反 稳定输 出电 提高输入
馈
(d) R2
压 电阻
电压并联负反 稳定输 出电 减小输入 馈
压
电阻
(e) A2 , R3 电压并联负反 稳定输 出电 提高输入
馈 压
10
电阻
6.6 判断图 P6.6 级间交流反馈的极性和组态,如是负反馈,则计
算在深度负反馈条件下的反馈系数和闭环电压放大倍数
A uf
U o
(设各三
U i
极管的参数
β, rbe 为已知,电容足够大) 。
+V CC
R5
R2
R1
R4 C2
R7
R2
R1
R4 _ C2
R7
C1
VT 3
C5
+
R5
+
C1 + +
VT 3 C5
+
+
VT 1
ui
VT 2
uo
ui
R3
R6
C3R
+ VT 1 uid - VT 2
+ +
R3
+
uo
8 C4
-
uf
R6
C3
R
8
C4
-
- - -
图
P 6.6
图解 P 6.6
【解 6.6】如图解 P 6.6 所示,级间交流反馈为电压串联负反馈。
在深度负反馈条件下:
βR
U i U f , U f U o
,反馈系数 F
U f U o 1
βR
,
rbe
rbe
闭环电压放大倍数 Auf
U o
U o
rbe
βR
3
U i U f
F
6.7 估算图 P6.2所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。
【解 6.7】图 P6.2 中( b)(f )为正反馈,(a)(c)(d)( e)为负反
馈。
( a)电路引入电压串联负反馈,如图解 P 6.7(a)所示,在深度串 联负反馈条件下, uid ui uf
0 ,ui uf ,闭环电压放大倍数 Auf
uo ui
uo uf
1 。 ( c)电路引入电压并联负反馈,如图解 P 6.7(c)所示,在深度并 联 负 反 馈 条 件下 , i id
ii i f 0 , if
is , ui ube 0
, ∴ is
us RS
,
11
uoi f RFi sRF
RF
us ,闭环电压放大倍数 Ausf
uo us
RF 。 RS
RS
( d)电路引入电流串联负反馈,如图解 P 6.7(d)所示,在深度串 联负反馈条件下, ui
uf , uf
( R3 R5 ) R8 i o R3 1 R3 R5 R8 R3 R5
R3
io , R3R8
R5 R8
uo
i o (R7 // RL )
闭环电压放大倍数 Auf
uo ui
uo uf
R3 R5 R3 R8 R8
( R7 // RL ) 。
( e)电路引入电流并联负反馈,如图解 P 6.7(e)所示,在深度并
ii
联负反馈条件下, iid
if
0 , ui
ube
0 , if is
us , i 7 RS
R4 i f R7
s , R4 R7 RS
uio
(i f i7 )
o
(1 R4 ) us ,
R7 RS
6
u
o
i (R // R ) (1
L
R4us
) ( R // R )
R7 RS
6
L
闭环源电压放大倍数 Ausf
uo us
+V CC
(1 R4 ) 1 ( R6 // RL ) R6 RL (R4 R7 ) 。
R7 RS
R7 RS(R6 RL )
+V CC
RB + +
RC _
ui
+
+ VT uid - + +
+
uf RE RL
is
i id
VT 2
+ RS
+ + if
VT 1
RF
_ +
+ uo _
_
-
us -
+
ui
+ uo -
RE
-
(a)
(c)
R4 R2 _ VT 1
R7
+V CC
+V CC
+
R1
+
+
VT 3
R1 i id
R2R
3
R6
+
+
+
+
VT 2
+
uid -
R5
+ i o
+ i s
_
+ VT 2
+
RL
uo
++
ui
+
f
RS
us
i f
VT 1
R4
i o _ RL uo
+
R3 R6
+
R8
+ -
ui
R5
R7
i7
-
- - - -
(d)
(e)
图解 P 6.7
12
6.8 估算图 P6.3( a) ( b) ( c) ( d) 所示各电路在深度负反馈条件下
的电压放大倍数。
【解 6.8】
( a)在直流工作状态时, 电路为直流电压并联负反馈, 如图解 P 6.8
(a)所示,在深度负反馈条件下, I id I i 有 I i
I f 0 , I i I f ,根据虚短 u- U o
0 ,
U i R1
, I f
U o R2 R3
,电压放大倍数 Auf
R2
R3
;
Ui R1
( b)电路引入电流并联负反馈,如图解 P 6.8(b)所示,在深度并 联负反馈条件下, ii
if , u-
0 ,电压放大倍数 Auf
U o U i RL R1
;
( c)电路引入电压串联负反馈,如图解 P 6.8(c)所示,在深度串 联负反馈条件下, uid
ui
uf 0 ,根据虚断有 iid
0 ,∴ u i
uf
R1 R1 R2
uo , 电压放大倍数 A
uf
uo ui
uo
u f
1 R2 ; R1
( d)电路引入电压并联负反馈,如图解 P 6.8(d)所示,在深度负 反馈条件下, ii
i f
大倍数 Auf
u o ui
ui uo R1 R2 R2 R3 R5
, uui ii R1
。 R1 R5
ui R2 uo R1 , uo R1 R2
R5
u ,电压放 R3
R1 R3 R2 R3
R2 C1
+
R3
I i R1
+
If I id
1
if_ RL
uo
+
Ui
u-
- ∞ +
_ U o RL +
i
i
iid
+
ui
u-
- ∞ +
u_ +
4
R
(a) (b)
13
+
uid
+V CC
∞
R5
+
+ -
+ -
+
+
VT
- ∞
+ R1
u
i f
R3
+
+
- ∞
_
+
uo
ui
+ i id
+
R2
uo
R3
ui
i i
+
+ uf
-
iid
A 1
+
-
R1
R4
A 2
R2 (c)
图解 P 6.8
(d)
6.9 分析图 P6.9 所示电路,说明电路中有那些级间交、 直流反馈? 各是什么极性、类型?起什么作用?并计算电路的闭环电压放大倍数。
R
3.6k Ω
RE2
+
C1
8.2kΩ
CE2
+V CC +10V
R
RE2
3.6kΩ RF _ 750kΩ
C1 +
RF 750kΩ
50μF
8.2k Ω
CE2
+VCC
+10V
50μF
+
1
VT 2
+
C1
VT 2
+
C2 10μF
+
C2 10μF
RS 1k Ω
us
+ 10μF
VT 1
CF +
RC21 4.7kΩ
+
uo
+
RS 1kΩ
us
+ +
10μF
+
VT 1
uid -
RL 2.7kΩ
CF
+ +
RC21
+
uo
4.7kΩ + R
C22
RL
+
ui -
R
E1
30μF
RC22
+
ui -
+ R
uf
30μF
E1
2.7kΩ
-
10k Ω 200Ω
-
-
- 10k Ω
200Ω -
图
P 6.9
图解 P 6.9
【解 6.9】(1) RF 引入级间直流反馈,直流负反馈, 提供 VT1 基级电
流,稳定工作点;
(2)如图解 P 6.9, RE1 、 CF 、 RC22 反馈网络引入级间电压串联负反馈, 作用:稳定输出电压,提高输出电阻。减小输出电阻,稳定闭环电压增
益。在深度串联负反馈条件下,
倍数 Auf
ui uf
RE1 // RC22
u o ,闭环电压放大
uo uo
R
E1
RE1 // RC22 RC21
24.97 。
1
C21
ui uf
R// RC22
6.10 如图 P6.10 所示,假设在深度负反馈条件下,估算下图所示
14
各电路的闭环电压放大倍数。
R1
-
R2
R2
R1
R4
R3
+ A 1
-
- ∞
ui
∞ +
+
∞
ui
∞
+
RL
A 2
+
+
A 1 R3
- -
+
uo
+
+
uo _
A 2 R4
R5
R5
(a)
(b)
+V CC
R8
+
R7
C2
+
+18V
2.4kΩ
7.5kΩ
VT 3
VT 2
VT 2
15kΩ
C2
+
+
VT 1
R6
+
1.5kΩ
C1
R2
R3
uo
C1+ +
VT 1
1.5kΩ
ui
R1
+
C
R5
+ ui 2kΩ
3
uo
C3
R4
-
-
1kΩ
-
-
22k Ω
(c)
(d)
图 P 6.10
【解 6.10】 电路如图解 P 6.10
( a)R2 引入级间电压并联负反馈, 在深度并联负反馈条件下, ii
0 ,可求得闭环电压放大倍数 Auf
if ,
u-
uo ui
R2 ; R1
( b) R5 引入级间电流串联负反馈,在深度串联负反馈条件下,
ui uf io R5
uo R5 ,闭环电压放大倍数 Auf RL
uo ui
RL ; R5
( c) R6 和 R1 引入电压串联负反馈,在深度串联负反馈条件下,
ui uf
R1 R1 R6
uo ,闭环电压放大倍数 Auf
uo ui
1 R6 ; R1
( d)22 kΩ 和 1 kΩ 的电阻引入电压串联负反馈,在深度串联负反馈
15
条件下, ui
uf
1
uo ,闭环电压放大倍数 22
+ R1 ui
+ ∞
A
uf
uo ui
1 22 23 ;
1
1
R3
+
R1
ii
if
iid
ui
u-
R2
- ∞ _
+ +
∞ -
+ R2 +
R4
- ∞
+
_
+
_
+ RL +
uo iid
R3
A 1
- -
A 1
+
i o + uo _
A 2
A 2 R4
R5
+ uf -
R5
(a)
(b)
+V CC
R8
+
R7
_
C2 + +
+18V
7.5k Ω
2.4kΩ
+
VT 3
VT 2
+ C1
15kΩ
+
_
VT 2
+
VT 1
+
R6
R
+ C2
+
2
C1
u o
+
+ +
VT 1
1.5kΩ
ui
+ ufR1 -
R5
R3
+ + uf -
+
C3
+
ui 2kΩ -
C3
uo
1kΩ
R4
-
-
-
22kΩ
(c)
图解 P 6.10
(d)
6.13 放大电路如图 P6.13 所示,试解答:
(1) 为保证构成负反馈,请将运放的两个输入端的+、-号添上; (2) 判断反馈的组态;
(3) 请按深度负反馈估算电压增益。
16
+15V
RC
5.1k Ω
RC 5.1kΩ
∞ +
RF
RB
uo -
+
+
VT 1 VT 2
1kΩ
u
i R10kΩ B
-
1kΩ
I
- 15V
图 P 6.13
【解 6.13】(1) 为保证构成负反馈,运放的两个输入端的
P6.13 所示;
(2)反馈的组态:电压串联负反馈 (3)深度负反馈条件下,电压增益:
uRAo uo uf
1
F 11
ui uf
RB
+15V
RC RC
5.1k Ω
5.1k Ω
_
-
∞
+
+
+
+
+
uo
+ RB
+
VT 1
VT +RF
-
2
u 1kΩ
+ 10kΩ
i uf B R
-
1kΩ
- I
- 15V
图解 P 6.13
6.14 电路如图 P6.14 所示,试求:
(1) 合理连线,接入信号源和反馈,使电路的输入电阻增大,输出
(2) 若 Au 20 ,则 RF 应取多少千欧?
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+、-号
如图解
电阻减小;
R3
+V CC
+
R1 -
10kΩ R2 10kΩ
∞
VT 1
VD 1
- uf + R1 + - ∞
10k Ω
R3
+V CC
+
VT 1
VD 1
+
ui -
+
+
VD 2
VT 2
R4 RF
RL
+ uo _
R2 +
+ +
+
+
VD 2
- VCC
ui -
10k Ω
RL
VT 2
uo _
RF
R4
- VCC
图 P 6.14 图解 P
6.14
【解 6.14】(1) 为使电路的输入电阻增大、输出电阻减小,可联接为电压串联负反馈如 图解 P6.14;
(2) 深度负反馈条件 下,电压增益: Auf
uo ui
uo
1
RF R1
20 , ∴
uf
RF 190 kΩ 。
6.15 三级放大电路如 图 P6.15 所示,为使放大电路有较大的带负
载能力和向信号源索取较小的信号电流,问该放大器中应引入什么类型
的反馈,并在电路图上画出反馈支路,但反馈支路不能影响原电路的静
态工作点。
+V CC RC3 +
+
VT 3
uo
RE3
-
RF
+V CC
RB
RC1
RE2
RC3
RB
RC1 _
RE2
VT 2
_
VT 2
+
VT 3
+
VT 1
RS +
uo
R + -
S
VT 1
+ + uf RE1 -
RC2
us
RE1
RC2
R
E3
us
- -
CF +
图
P
6.15 图解 P 6.15
【解 6.15】串联负反馈使输入电阻增大从而对索取的输入电流较小,
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电压负反馈可以使输出电阻减小从而增大大负载能力,为了不影响静态
工作点可采用交流反馈,总之,电路应引入交流电压串联负反馈,如
图
解 P6.15。
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