电子线路（第五版）部分作业题解-梁明理电子线路作业题

梁明理电子线路作业题

Rs + vs

- C1 T1 R5 R3 R4 R1 R2 +VCC

T2 C3 + vo ic2 T2 i ib?0 T 1vbe?0 Rs + R5 if vs

- R1 + vo ie2 R2 - C2 - 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

?

观察输入回路得(并把上式代入得)

I?If??VS?IRS?IfRS由输出回路得

?????

Rs i + vs - ie2

R5 if R3

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??R5R3?R5???If??IfR3R5R3R3?R5

联立以上三式把利用闭环电压放大倍数的定义得

AVf??VoVi???

(1)图b放大电路是电压并联负反馈，反馈由R7组成，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。

+VCC ·

R4 R6 R2 R1 T2 Ic T2 · + · Ii Ib?0 + C3 T1 R6 C1 vo

T1 · ?0 vo Rs R vbe 1· + Rs Ie1?0 - C R R5 23 + vs R3 - - vs - · If R7 R7 · · · · 图P4. 12（b’） 因为“虚断”，有Ib ?0，所以Ie1 ?0，得Ii ? If

图P4. 12（·b） ·

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R2R3?R5?RsR3梁明理电子线路作业题

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。

· I T2 c观察输入回路得(并把上式代入得) · + Rs Ii · ???If + vo VS?IiRS?IfRSR R 76v s- - 由输出回路得

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，

?R7IC?IfR6//R7 ???所以有

利用闭环放大倍数的定义得

VO??R7If???AVfs??VOVS???R7IfRSIf????R7RS

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R2 R4 2.2k? 路的反馈类型是交直流电压串联负反馈。

5.1k? + (2)试运用近似计算法计算中频时的电压放大倍T2 A R1 数； - T1 + 画出与反馈有关的交流等效电路如图4.13a所示。vI + R5 如果是深度负反馈，可利用“虚短”和“虚断”概念。 vs - 由“虚短”概念可得vI ? vf 19k? R3 1k? - 由“虚断”概念可得ie1?0

R1 R3T1 图P4.13 以及vf?vo + ie1=0 R3?R5+ vI R5 + vs + - 解上三式并利用闭环电压放大倍数的定义得 19k? vo - vf - +VCC + vo - -VEE AVf?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 Avf=vo/vi 和 Avfs=vo/vs

R1

+ vs

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voR3?R51?19???20 vIR31- + vI Rif - - 图P4.13b

梁明理电子线路作业题

其中

vi?RifRif?R1vs

把上式代入Avf式得

voRif?R1 Avf??vsRifAvf?Avfs?Rif?R1Rif

把Avfs代入上式得

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

VI?Vf

且由分压原理可得

?R5?VO R5?R8??R2 R3 (a) S R6 - + R7 A +VCC VI?V??f(a) R1 + 2k? vI - R8 100k? + vo - 利用闭环电压放大倍数的定义得

AVf??VOVI??-VEE 注；本电路中R6、R7的分压作用是为了保证运放在输入电压vI=0时，输出电压vO也为0 。

图P4.14 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？

+ + ·Vo 解：(1) 写出电压反馈系数FV的表达式； A R S- 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RL - R2 + · · VS Vf R1 19

- - - 图P4.15

R5?R8100?2???51

R52T1 T2 R4 5.1k? R5 2k? 梁明理电子线路作业题

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?VOR1 ???(1)

R1?R2(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；

根据 AVf???AV1?AVFV???

得

FV??AV?AVfAVAVf???103?102?3??9?10 321010再由(1)式得

R211???1??1?110 ?3R19?10FV(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?dAV11??20%?2%

1?AVFVAV1?103?9?10?3

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|。 +VCC

T1 D1 vI +

A vo - D2 RL T 2

-VEE

图P4.16

解：(1) 利用近似计算法计算|AVF|；

本电路的反馈类型是交直流电压串联负反馈。 由“虚断”得 v- = vo v+ = vI

由“虚短”得

v+ = v- 由上三式得

vo = vI 所以有AVF?1

?所以本电路是缓冲器，没有电压放大，只有电流放大，作为末端功率输出级。 (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|。 由电路图可得出 vf = vo

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