电子线路 第五版 (梁明理) 高等教育出版社 课后答案[WORD版本](1)

1.5 限幅电路如图P1.5所示，设D 为理想二极管，输入电压v i 为正弦波，其振幅大于V R 。试绘出输出电压v O 的波形。

解：(1)当v i 0），二极管D 导通，相当于短接，v O =v i ，输出为正弦波。当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =V R ，被限幅在V R 值上。分析结果是，本电路只输出小于V R 值的正弦波部分，大于V R 的正弦波被限制在V R 上。输出波形如图1.5—（a ）所示。

(2)当v i V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =V R 。分析结果是，本电路只输出小于V R 值的正弦波部分，大于V R 的正弦波被限制在V R 上。输出波形如图1.5—（b ）所示。

(3)当v i 0）时，二极管D 导通，相当于短路，v O =V R ，输出直流电压V R 。当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =v i ，输出正弦波。分析结果是，本电路只输出大于V R 值的正弦波部分，小于V R 的输出波被限制在V R 上。输出波形如图1.5—（c ）所示。

(4)当v i 0）时，二极管D 截止，相当于断路，v O =V R ，输出直流电压V R 。当v i >V R 时，二极管D 导通，相当于短接，输出电压v O =v i ，输出正弦波。分析结果是，本电路只输出大于V R 值的正弦波部分，小于V R 的输出波被限制在V R 上。输出波形如图1.5—（d ）所示。

1.6 双向限幅电路如图P1.6所示，设D 1、D 2为理想二极管，输入电压v i 为正弦波，其振幅大于V im =3V R 。试绘出输出电压v O 的波形。

解：(1)当v

i >V R 时（V R >0），二极管D 1导通，相当于短接，二极管D 2截止，相当于断路，此时有v O =V R 。输出电压被限幅在V R 上。

(2)当－V R

均截止，v O =v i ，输出为正弦波。

(3)当v i <－V R 时，二极管D 1截止，相当于断路，二极管D 2导通，相当于短路，输出电压v O =－V R ，输出电压被限幅在－V R 上。

由分析结果得本电路输出波形如图P1.6a

v i V v V 图1.5(a) v i V v V 图1.5(b) i V v O V 图1.5(c) i V v O V 图1.5(d)

v R 图1.6 v i V v O V -V R -V R

1.7 双向限幅器如图P1.7所示，设D 1、D 2为理想二极管，输入电压U i 由0~100V 作线性变化。绘出相应于U i 的输出电压U O 随时间的变化曲线。

解：首先分析当v i =0时的输出电压U O 。U i =0时D 1截止（相当于断路），D 2导通（相当于短接），等效电路如图P1.7a 所示。电路的电流为

1

2R1

R2R R V V I +-=

所以输出电压U O 为

V

V V R R R V V V IR V 40200100

20020

80802

1

2R1

R2R22R2O =?+--

=+--=-=U

上式说明，U i =0时，输出电压为40V ，因此输出电压曲线的起点电压为40V ，且当U i <40V 时，二极管D 1总处于截止状态，所以输出电压不变，保持U O =40V 。

当40V80V ，则D 2截止，输出电压U O 被箝位在80V 。 根据以上分析，作出输出电压曲线如图P1.7b 所示。

1.15 晶体管3DG8的输出特性如图P1.15所示，已知它的P CM =200mW ，I CM =20mA ，

V (BR)CEO =15V 。

(1)定出安全工作区； (2)定出放大区；

(3)当V CE =6V 时，能否使I C 工作在30mA?为什么?

解：(1)安全区由P CM =200mW 决定的集电结最大功耗曲线、I CM =20mA 和V (BR)CEO =15V 三条曲线确定，为了较准确地描绘出集电结最大功耗P CM 的曲线，在曲线上取相应的三点，即V (BR)CEO =15V 时的I C1、I CM =20mA 时的V CE1和V CE =12V 时的I C2。

把以上三个数据代入P CM =I C V CE =200mW 中

P CM =I C1V (BR)CEO = I C1?15V=200mW ， 得I C1≈13mA ；

O D 1 D 2 图1.7

O

D 1 D 2 1.7a

U i /U 图1.7b

P CM =I CM V CE1=20mA ? V CE1=200mW ，得V CE1=10V ； P CM =I C2V CE = I C2?12V=200mW ，得I C2≈17mA

(2)放大区的范围是在安全工作区内再剔除截止区和饱区。如图P1.15(b)所示

(3)当I C

2.1 在图P2.1各电路中的电容对信号可视为短路，试定性分析各电路能否正常放大，为什么？

CE /V i C 5

图

P1.15.(a)

CE /V i C 5 图

P1.15(a) CE /V i C 5

图P1.15(b)

v (a) v I

图P2.1

解： (1)图P2.1(a)所示电路能否工作与否，与输入v I 有很大的关系，如果v i =v I ,则放大电路在输入信号负半周时处于截止状态，输出信号将产生严重失真。但输入信号含有直流成份的话，如v I =0.7V+0.2sin t ，则电路可能正常工作。

(2)图P2.1(b)所示电路不能正常工作，因直流电源V BB 把v I 的交流成份短路，令电路无信号放大。 (3)图P2.1(c)所示电路不能正常工作，因为本电路的晶体管是PNP 型，集电极电位应是最低的。 (4)图P2.1(d)所示电路不能正常工作，因为电路中的栅源电压不是反偏，不符合这种类型结型场效应管的工作特性。

分别画出图P2.2中各放大电路的直流通路和交流通路。

2.2解：(1)a 图的直流通路和交流通路分别如下所示。

(2)b 图的直流通路和交流通路分别如下所示

v (c)

V

DD v I (d)

v L (a)v (b)

DD

(a)图直流通路

R (a)图交流通路 C 1 R v v

2.3 电路及晶体管的特性P2.3所示。

(1)作负载线，找出静态工作点Q 和放大器的动态范围。若要获得尽可能大的动态范围，R B 应取多大的数值？

(2)电路其他参数不变，R C 由2k Ω变为5.1k Ω，Q 点移至何处？ (3)电路其他参数不变，R B 由16k Ω变为32k Ω，Q 点移至何处？ (4)电路其他参数不变，V CC 由9V 减至6V ，Q 点移至何处？

解：(1)作直流负载线并找出Q 点，先求出Q 点的I BQ 值

μA 50mA 05.0k Ω

16V

)7.05.1(B

BEQ

BB BQ ==-=

-=

R V V I

找出直流负载线的I CM

mA 5.42

9

C CC CM

===R V I 找出直流负载线的V CEM

V 9CC CEM ==V V

在图上作出直流负载线，得出其Q

I BQ =50μA ，V CEQ =5.4V ；I CQ =动态范围

?V OP-P =2?3.6V=7.2V

?I OP-P =2?1.9mA=3.8mA 若要使动态范围最大，忽略三极管的饱和电压时，工作点Q m 应处于直流负载线的中点，即V CEQ =4.5V 处，由直流负载线得出对应的I BQ =62.5μA ， 此时的基极电阻值为 Ω≈Ω=-=-=

k 13k 8.12mA

0625.0V )7.05.1(BQ

BEQ

BB B1I V V R

(2)当R C =5.1k Ω而其他条件均不变化时，此时的I BQ =50μA 、V CEM =V CC =9V 不变，但I CM 发生变化，其数值为

1.8mA 5.1k Ω

9V C

CC CM

===R V I 再作负载线

如右图所示，

v (a) +V i C /mA CE /V

25μA (b)

/V

μA i C /mA CE /V

25μA

A i C /

查得

V CEQ =1V ，I CQ =1.6mA

(3)电路其他参数不变，R B 由16k Ω变为32k Ω，Q 点移至何处？ 此时直流负载线的V CEM =9V 不 变，I CM =4.5mA 不变，只是I BQ 变了。 25μ5

5mA 02.0k Ω32V )7.05.1(7.0B BB BQ ==-=

-=R V I Q 点位置如右图所示，得出 V CEQ =7.2V ，I CQ =0.9mA

(4)电路其他参数不变，V CC 由9V 减至6V ，Q 点移至何处？

此时直流负载线的I CM 和V CEM 均发生改变，但I BQ 不变仍为50μA 。

3mA 2k Ω

6V

C CC CM ===

R V I V CEM = V CC =6V

作出直流负载线如右图所示，并查出 V CEQ =2.6V ，I CQ =1.8mA

2.4 放大电路和晶体管的特性仍如图P2.3所示。 (1)求静态工作点附近的 h fe 和h fi ；

(2)画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 解： (1)可由输出特性曲线直接计算得出h fe ，方法如下：在v CE =4V 处找出I B =25μA 和75μA 两条曲线，并读出相应的I C 为0.8mA 和2.8mA ，然后根据h fe 的定义得

40025

.0075.08

.08.2B1B2C1C2B C fe =--=--=??=

I I I I I I h 计算静态工作点必须令信号源v i =0，即将其短路。

mA 05.0mA 16

0.7

1.5mA 167.0BB B =-=-=

V I m A 2m A 05.040B fe C E =?==≈I h I I i C

/mA

/V

25μA

i C /CE /V

25μA

i C /CE /V 25μA

(b)

v (a) +V

Ω=Ω=++=++=k I h h 733.0733m A

0.2m V

26)401(200m V 26)

1(200E fe ie

(2) 画出简化的h 参数等效电路如右图所示。

8.4733

.0162

40ie B c fe V .

-≈+?-=+-

=h R R h A

Ω=+=+=k h R R 733.16733.016ie B i Ω==k R R 2C O

2.5 放大电路如图P2.5所示，晶体管为3DG6，其h fe =60。

(1)计算不带负载R L 时静态工作点；画出h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o ； (2) 计算带上负载R L 时静态工作点；画出h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 解：(1)计算不带负载R L 时静态工作点，此时应先将输入端短路。

45μ5330k Ω0.7)V (157.0B1CC B1=-=-=R V I

20μ039k Ω

0.7V 7.0B2B2===

R I 25μ52045B1B2BQ =-=-=I I I 1.5mA 1500μ52560BQ fe CQ ==?==I h I

不带负载时，流经R C 的电流就是I CQ ，所以

V 35.71.55.115C CQ CC CEQ =?-=-=R I V V

画出h 参数等效电路如右图所示，

Ω

=≈++=++≈++= 1.24k 1240Ω1.5mA

26mV

)601(2006mV 2)1(200mV

26)

1(200CQ

fe E fe ie I h I h h 5.739

24.1//3301

.560//B2ie B1c fe V .

-≈+?-=+-

=R h R R h A

40k Ω330//1.2439//ie B1B2i ≈+=+=h R R R 5.1k ΩC O ==R R

(2) 计算带上负载R L 时静态工作点；画出h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。

接上负载后，输入回路的静态基极电流仍是I BQ =0.025mA 不变，所以相应的晶体管的集电极电

v i

+15V

v o

流仍为I CQ =1.5mA 。但输出回路由于有了直接连接的负载R L 分流，流经R C 的电流与流经三极管的电流I CQ 是不一样的，所以V CEQ 发生了变化，本题还须列出方程组才能计算出现时的V CEQ 。

输出回路的静态电流及电压如右图所示。

建立方程如下：

1.5mA RC CQ RC RL -=-=I I I I

10CEQ L

CEQ RL V R V I =

=

1

.51515CEQ

C

CEQ

RC V R V I -=

-=

(3)代入(1)消去I RC 得

151

.515CEQ

RL --=

V I

(4) 代入(2)消去I RL 得

10

151

.515CEQ CEQ

V V =

--

解得加入负载后的 V CEQ ≈ 4.8V

此时的h 参数等效电路如右图所示，其电压放大倍数为

524

.1//33039)

10//1.5(60//)//(ie B1B2L c fe V .

-≈+?-=+-

=h R R R R h A

电路的输入、输出电阻仍为R i ≈ 40k Ω、R o ≈ 5.1k Ω。

2.7 电路如图P2.7所示，已知h fe =60，电容的容抗可以忽略。 (1)计算静态工作点；

(2) 画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 解：(1)计算静态工作点；

4.4V

=+?=+≈

V 68

2218

22R R V R V 1B 2B CC 2B B

V 7.37.04.4V V V BE B E =-=-= mA 7.1k 2.2V

7.3R V I I E E E CQ ≈==

≈Ω

A 28mA 028.060

7

.1h I I fe

CQ BQ μ=≈=

=

()()

6.52.21.5

7.118R R I V V E C CQ CC CEQ ≈+-=+-≈+V CC +15V T

Ω

I I RL (1)

(2)

(3)

(4)

+V CC +18V

v s

v o R s

(2) 画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 简化的h 参数等效电路如右所示。

其中

ΩΩk 12.111187.126

60200I 26)h 1(200h E

fe ie ≈≈?

+≈++=

136

12.1)

1.5//1.5(60h )

R //R (h A ie

L c fe V .

-≈?-

=-

=

Ωk 1.12.1//68//22h //R //R R ie 1B 2B i ≈==

Ω

k 1.5R R C O ==

2.8 阻容耦合射极输出器如图P2.8所示，已知h fe =50。 (1)计算静态工作点；

(2) 画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 解：(1)计算静态工作点

BE

E fe B BQ E BQ fe BE B BQ CC V )R h R (I R I )h 1(V R I V ++≈+++=

变形为可计算出I BQ

A

28mA 028.01

.5502507.015R h R V V I E fe B BE CC BQ

μ=≈?+-=

+-=

mA

4.128.050I h I I BQ fe CQ E =?==≈ V

9.71.54.115R I V V E E CC CEQ ≈?-=-≈

(2) 画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 简化的h 参数等效电路如右所示。 其中 Ω

Ωk 13.111304

.12650200I 26)

h 1(200h E

fe ie =≈?

+≈++=

[

])R //R (h h (I )R //R (I )h 1(h I V L E fe ie b .

L E b .

fe ie b .

i .

+≈++=

)

R //R (I h V L E b .

fe o .

≈

+V CC +15V v s R L 10k Ω

R

1k v o

v (1+h fe )i b

(1)

[

][]

993

.0)

10//1.5(5013.1)

10//1.5(50)

R //R (h h

)

R //R (h )

R //R (h h I )

R //R (h I V V A L E fe ie

L E fe L E fe ie b L E fe b i

o V ≈+=

+=

+=

=?

?

?

?

?

求电路的输入电阻R i 时，输入电阻的定义是 ?

?

=i

i i I /V R

对于h ie 、R E 和R L 回路有

)

R //R (I )h 1(h I V L E b fe ie b i ?

?

?

++=

所以这个回路的等效电阻为

Ω

k 168)10//1.5(5013.1)R //R (h h I V R L E fe ie b

i 'i ≈?+=+≈=

?

?

输入回路的等效电路如右上图所示，由此得电路的输入电阻R i 为

Ω

k 100168//250R //R R 'i B

i ≈==

求输出电阻R O

时必须把信号源短接，如右图所示，先算出h ie 、R S //R B 和电流源回路的等效电阻

R ’o

Ω

k 043.050

)250//113.1()h 1()R //R h (I )h 1(I )R //R h (I )h 1(V R fe B S ie b

fe

b B S ie

b fe T

'

O ≈+≈++=++=+=

电路的输出电阻R O 时可看成R E 与R ’O 并联。

Ω

Ω43k 43.043.0//1.5R //R R '

O E O =≈==

2.9 电路如图P2.9所示，电容的容抗可以忽略。

(1)画出简化的h 参数等效电路，计算A V1=V o1 /V i 、A V2=V o2 /V i 、R o1和R o2；

(2)当R C =R E 时，两个输出电压V o1和V o2在振幅和相位上有何关系？

解：(1)画出简化的h 参数等效电路，计算A V1=V o1 /V i 、A V2=V o2 /V i 、R o1和R o2；

v R

S (1+h fe )i b T

T

R’o o (1+h fe )i b L

+V CC v s R

v o1 v R v o1

v ·

·

E b be b E e be b i R I )1(r I R I r I V ?

????++=+=β

C

b C

c 1o R I R I V ?

?

?

-=-=β

E b E e 2o R I )1(R I V ?

?

?

+==β E

be C

E

b be b C

b i

1o 1V R )1(r R R I )1(r I R I V V A ββββ++-

=++-=

=

?

?

?

?

?

?

E

be E E

b be b E b i

2o 2V R )1(r R )1(R I )1(r I R I )1(V V A ββββ+++=

+++==

??

?

?

?

?

对于R o1，只是相当于带发射极电阻R E 的共射电路的输出电阻，所以R o1=R C 。

对于R o2，等效于是共集电路（射随器）的输出电阻。等效电路如下图所示，令v S =0,在v o2处加上测试电压V T 。

b T

e

T '

2o I )1(V I V R ?

?

?+=

=

β

其中

()[]

be 2B 1B S b T r R //R //R I V +=?

?

所以

()[]

()[]

β

β++=

++=

?

?

1r R //R //R I )1(r R //R //R I R be 2B 1B S b

be 2B 1B S b '2o

()E

be

2B 1B S E '2o 2o R //)

1(r R //R //R R //R R β++=

=

(2)当R C =R E 时 由A V1得

i

E

be C

1

o V R )1(r R V ?

?

++-=ββ

由A V2得

R S //R B1//R · · · R’

i

E

be E

2

o V R )1(r R )1(V ?

?

+++=ββ

两式相除得

1o 2o V V ?

?-≈

物理意义为两输出信号大小相等，但相位相反。但是输出电阻是不一样的。

2.10 电路如图P2.10所示，已知h fe =50，电容的容抗可以忽略。 (1)计算静态工作点；

(2) 画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 解：(1)计算静态工作点；

4.8V

≈+?=+≈

V 100

4715

47R R V R V 1B 2B CC 2B B

V 1.47.08.4V V V BE B E =-=-=

mA 4.2k )5.12.0(V 1.4R R V I I 2

E 1E E

E CQ

≈+=+=

≈Ω

A 48mA 048.050

4

.2h I I fe

CQ BQ μ=≈=

=

()()V

7.35.12.034.215R R R I V V 2E 1E C CQ CC CEQ ≈++-=++-≈

(2) 画出简化的h 参数等效电路，计算A V 、R i 和R o 。 简化的h 参数等效电路如右所示。 其中

ΩΩk 742.07424.226

)501(200I 26)h 1(200h E fe ie ≈≈?

++≈++=

9

2

.0)501(742.0)

2.6//3(50R )h 1(h )R //R (h A 1

E fe ie L c fe V .

-≈?++?-

=++-

=

Ωk 2.82.0)501(742.0//[47//100]R )h 1(h //[R //R R 1E fe ie 2B 1B i ≈?++=++=

Ω

k 3R R C O ==

2.11 集电极—基极偏置放大电路如图P2.11所示，T 为硅管，其h fe =100。 (1) 计算静态工作点；

(2) 如果要求V CE =6.5V ,R B 的值应为多大？

+V CC +15V

+

v o

v i －

v o

(3) 画出简化的h 参数等效电路，并用密勒定理作进一下简化； (4) 推导A V 、R i 和R o 的表达式，并算出它们的数值。

解：(1) 计算静态工作点；

列出下面两个回路方程， BE B B CE V R I V += C B fe CC CE R I )h 1(V V +-= 解得： A

27mA 027.03)1001(1207.012R )h 1(R V V I C

fe B BE

CC B μ=≈?++-=

++-=

mA

7.2027.0100I h I B fe C =?==

V 8.33027.0)1001(12R I )h 1(V V C

B fe C

C CE ≈??+-=+-=

(2)如果要求V CE =6.5V ,R B 的值应为多大？ 由(1)、(2)式可解得：

Ω

k 3205.6123

)7.05.6)(1001(V V R )V V )(h 1(R CE

CC C

BE CE fe B ≈--+=

--+=

(3) 画出简化的h 参数等效电路，并用密勒定理作进一下简化；

经密勒定理化简后的h 参数等效电路中的R B1和R B2分别为

1

A A R 1

K K R R A 1R K

1R R V V B B 2B V

B B 1B -=

-=

-=

-=

?

?

?

?

?

?

和

(5) 推导A V 、R i 和R o 的表达式，并算出它们的数值。

由密勒定理化简后的h 参数等效电路可知，本电路可直接代入共射电路电压放大倍数的表达式求A V 。其中h ie 为

Ω

Ωk 162.11162027

.026

200I )h 1(26)

h 1(200h

B fe fe ie =≈+=+++=

v s v s

(1)

(2)

R

v · · V o · R v V o · 简化h 参数等效电路 经密勒定理进一步简化h 参数等效电路

ie

V V B

C fe ie 'C fe V h 1A A R //R h h R h A ??

??

????????? ??--=

-=??

?

整理后得

()2583162

.1100

)120//3(162.1100R //R h h R R R R h h R R R R R h h A B C ie

fe

C B B C ie fe C

B C

B C ie

fe

V -≈?-≈-

=-

=+-

≈++-

=?

经密勒变换后的两个等效电阻分别为

Ω

k 463.0258

1120

A 1R R V

B 1B =+=

-=

?

1

A k 120R 1

A A R R V

B V V B 2

B >>=≈-=

?

?

?

其中有Ω

电路的输入电阻R i 和输出电阻R o 分别为

Ω

Ω360k 36.0=

Ω

k 3C =

v 图P4. 3 (a)

图P4. 3 (b)

L

V o · V

解：图(a)没有交流反馈，因为C 对交流短路令R 2、R 3交流接地，使该回路不起交流反馈作用，但对直流有反馈，R 2、R 3对输出的直流电位取样反馈，反馈后的信号与净输入电压串联，并由瞬时极性法可判断出属正反馈。属直流电压串联正反馈。

图(b)的反馈回路由R 1、R 2、R 3组成，对v o 分压后反馈回输入端，对输入电流分流，并通过瞬时极性法判断出属负反馈，所以属交直流电压并联负反馈。

图(c)的反馈回路由C 7、R 6(R 7、R 4同时亦起作用)组成，该回路有电容隔直流，只对交流反馈，并对输出电压取样，反馈信号与输入回路的净输入电压串联，由瞬时极性法可判断得属正反馈，所以图(c)电路属交流电压串联正反馈。

图(d)的反馈回路由R 6、R 8、R 3组成，没有电容，所以对交直流均有反馈作用，反馈回路对输出电流取样反馈，反馈后的信号与净输入电压串联，并通过瞬时极性法判断出属负反馈，所以该电路属交直流电流串联负反馈电路。

4.7 当放大器A V 改变20%时，如果要求A VF =100而且A VF 的变化不大于1%。（1）试计算A V 和F 值。（2）如果无反馈时的f H =20kHz ，求引入反馈后的通频带BW F 。

解：(1)由题意可列出以下方程

100

F A 1A A V V

VF =+=

V V V VF VF A dA F A 11

A dA +=根据

%

20F

A 11

%1V +≥

得

解②式得

1+A V F ≥20

③代入①解得 A V ≥2000 ④代入③得

F ≥0.0095

(2)无反馈时f h =20kHz ，直接耦合电路的下限频f l =0，所以有BW= f h =20kHz 。 引入负反馈后有 BW F =BW | 1+A V F | =20 ? 20 = 400kHz

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 v s 与R F 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|A VF |=100，问应选用多大的反馈电阻R F ？

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

I O VF V V F

1A ?

?

?

?

=

=

由“虚短”和“虚断”得右图所示等效电路及以下两式。

…………………………①

…………………………② ……………………③ ……………………④

v o

v +15V

f I V V ?

?≈ O

F

22

f

V R R R V

??+=

联立以上三式解得

1001

R 1R R R R R V R V V

V V V A F

2F 2F

2O 2O f

O I

O VF =+=+=

+=

≈

=

?

?

??

?

?

?

Ωk 99R F =

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T 3的静态集电极电压影响较小；

(2)要求T 3集电极电流的交流分量i c3基本不受R C3改变的影响； (3)要求在接上外加负载R L 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T 3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T 3集电极电流的交流分量i c3基本不受R C3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R L 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R L 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。

4.12 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R 5、R 3组成，交流等效电路如图a’所示。

图P4. 11（1） v

图P4. 11（2）

v 图P4. 11（3）（4） L

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

I I

观察输入回路得(并把上式代入得)

S

f S S R I R I V

?

??

≈=

由输出回路得

2

2e 22C o R I R

I V ?

?

?

-≈-=

由反馈回路知这是一个并联电路，i e2与i f 是总电流与支路电流的关系，显然i f 与所设的方法相反，根据分流原理有

f

353f 5

35352

e I R R R I R R R R R I ?

??

+-=+-=

联立以上三式把利用闭环电压放大倍数的定义得

3

5

3s 2i

o Vf R R R R R V V A +?=

=

?

?

?

(1)图

b 放大电路是电压并联负反馈，反馈由R 7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。

b e1 ，得I i ≈ I f

CC

v s

R s 3

R

v R v s

R i c2 图P4. 12（b ） v s R 图P4. 12（b’） o

v s R ·

· · · ·

因为“虚短”，有V be ≈0，所以T1的b极交流电位V b =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。

观察输入回路得(并把上式代入得)

S

f

S

i

S

R

I

R

I

V

?

?

?

≈

=

由输出回路得

7

6

C

o

R

//

R

I

V

?

?

-

=

由输出和反馈回路知这是一个并联电路，I C与I f是总电流与支路电流的关系，

f

7

6

7

C

I

R

//

R

R

I

?

?

=

所以有

?

?

-

=

f

7

O

I

R

V

利用闭环放大倍数的定义得

S

7

f

S

f

7

S

O

Vfs

R

R

I

R

I

R

V

V

A-

=

-

=

=

?

?

?

?

?

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

路的反馈类型是交直流电压串联负反馈。

(2)

数；

画出与反馈有关的交流等效电路如图4.13a

由“虚短”概念可得v I≈ v f

由“虚断”概念可得i e1≈0

以及

o

5

3

3

f

v

R

R

R

v

+

=

解上三式并利用闭环电压放大倍数的定义得

20

1

19

1

R

R

R

v

v

A

3

5

3

I

o

Vf

=

+

=

+

=

=

(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，R if是闭环电路的输入电阻，由图知，若R1小的话，v I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A vf=v o/v i和A vfs=v o/v s

图P4.13a

R

if

v

R

·

v o

其中

s if if i v R R R v 1

+=

把上式代入A vf 式得

if if s o vf R R R v v A 1

+?

= 把A vfs 代入上式得

if

if vfs vf R R R A A 1

+?

=

由式可知，负反馈深必然是A vf 小，亦即R 1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A VF 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A VF 大约是多少？

观察电路知，反馈回路由R 5、R 8组成，反馈电压v f 由两电阻分压后由R 5取出，如果是深度负反馈，必有

f I V V ?

?=

且由分压原理可得

O 8

55

f

I V R R R V

V ??

?+== 利用闭环电压放大倍数的定义得

512

2

100R R R V V A 585I

O Vf =+=+=

=

?

?

?

注；本电路中R 6、R 7的分压作用是为了保证运放在输入电压v I =0时，输出电压v O 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T 1的集电极电位相同，静态时，运放的净输入V id =0，所以v O =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F V 的表达式；

(2) 如果基本放大器的开环增益|A V |为103，闭环电压增益|A VF |为102，计算反馈系数|F V |，求出R 2/R 1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F V 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

R o ·

得出反馈电压V f 由R 2、R 1把输出电压V O 分压后在R 1上产生并馈回输入端。所以反馈系数

2

11

O

f

V R R R V V

F +=

=

?

?

?

(1)

(2) 如果基本放大器的开环增益|A V |为103，闭环电压增益|A VF |为102，计算反馈系数|F V |，求出R 2/R 1的值；

根据 V

V V Vf F A 1A A ?

?

?

?

+=

得

3

2

323Vf

V Vf V V 10910

101010A A A A F -?

?

?

??

?=-=-=

再由(1)式得

110110911F 1R R 3V

12≈-?=-=-? (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。

%2%201091011

A dA F A 11A dA 3

3V V V V Vf

Vf =???+=+=-

4.16负反馈放大器如图P4.16所示。 (1) 利用近似计算法计算|A VF |；

(2) 若基本放大器的开环电压增益|A Vo |为102，利用负反馈一般表达式计算|A VF |。

解：(1) 利用近似计算法计算|A VF |；

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

由“虚短”得

v + = v - 由上三式得

v o = v I 所以有1A VF =?

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|A Vo |为102，利用负反馈一般表达式计算|A VF |。 由电路图可得出 v f = v o

o v I 图P4.16