模拟电子技术 第3章负反馈放大器
模拟电子技能技术总结习题及答案
精心整理模拟电子技术第1章半导体二极管及其基本应用1．1填空题1．半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。
2．本征半导体中，若掺入微量的五价元素，则形成N型半导体，其多数载流子是电子；若掺入微量的三价元素，则形成P型半导体，其多数载流子是空穴。
3．PN结在正偏时导通反偏时截止，这种特性称为单向导电性。
456781．1A2．A3A4A5A1．12341．1值。
解：(a)二极管正向导通，所以输出电压U＝(6—0.7)V＝5.3V。
(b)令二极管断开，可得UP ＝6V、UN＝10V，UP<UN，所以二极管反向偏压而截止，U＝10V。
(c)令V1、V2均断开，UN1＝0V、UN2＝6V、UP＝10V，UP—UN1>Up—UN2，故V1优先导通后，V2截止，所以输出电压U＝0.7V。
2．电路如图T1．2所示，二极管具有理想特性，已知ui＝(sinωt)V，试对应画出ui 、u、iD的波形。
解：输入电压ui 为正半周时，二极管正偏导通，所以二极管两端压降为零，即u＝0，而流过二极管的电流iD ＝ui／R，为半波正弦波，其最大值IDm＝10V／1kΩ＝10mA；当ui为负半周时，二极管反偏截止，iD ＝0，u＝ui为半波正弦波。
因此可画出电压u电流iD的波形如图(b)所示。
3．稳压二极管电路如图T1．3所示，已知UZ ＝5V，IZ＝5mA，电压表中流过的电流忽略不计。
试求当开关s断开和闭合时，电压表和电流表、读数分别为多大?解：当开关S断开，R2支路不通，IA2＝0，此时R1与稳压二极管V相串联，因此由图可得可见稳定二极管处于稳压状态，所以电压表的读数为5V。
当开关S闭合，令稳压二极管开路，可求得R2两端压降为故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态，因此，R1、R2构成串联电路，电流表A1、A2的读数相同，即而电压表的读数，即R2两端压降为3.6V。
第2章半导体三极管及其基本应用2．1填空题12种载流子参与导电。
模拟电子技术实验四_负反馈放大器
⑵ 在小信号下（Vi=20mV/1KHz），测量负反馈放大器的电 压放大倍数 AVf 和反馈系数 FV 。 AVf= VO/Vi ， Fv=Vf/VO 。验证 AVf≈1/FV。
⑶ 在小信号下，测量负反馈放大器闭环状态下的输入电阻 Ri 和输出电阻Ro。 ⑷ 在小信号下，测量负反馈放大器闭环状态下的通频带。
C2 Rb1 Rb2
C3
+
+
Vout
C1 Vin
T1
T2
+
Rb3 + Ce2 Re1 Re3 Rf RL + Ce1 Re2 容
⑴ 连接电路，测量静态工作点 VB1 、 VE1 、 VC1 ； VB2 、 VE2 、 VC2。
注：测量静态工作点时，必须断开输入端的正弦交流信号。
实验原理
频率特性
引入反馈后，上限截止频率： f HF 1 Av F f H
下限截止频率： f LF
fL 1 Av F
输入输出电阻
电压串联负反馈，输入电阻： RiF 1 Av F Ri
Ro 输出电阻： RoF 1 Av F
实验电路图
VCC Rx1 Rc1 Rx2 Rc2
⑸ 测量放大器开环电压增益、输入电阻、输出电阻、通频带。
思考题
⑴ 负反馈放大器有何优点？
⑵ 反馈电阻的大小对负反馈放大器电压增益的 影响是怎样的？
模拟电子技术实验
实验四 负反馈放大器
实验目的
⑴ 掌握示波器、函数信号发生器、直流稳压电 源、数字万用表的使用方法。
⑵ 了解负反馈对放大器性能的影响。
⑶ 掌握放大器的放大倍数、输入、输出电阻和 频率响应的测量方法。
实验原理
模拟电子技术基础简明教程负反馈
模拟电子技术基础简明教程负反馈负反馈是电子技术领域中的一个重要概念，它在许多电子设备和电路中起着关键作用。
本文将简要介绍负反馈的定义、作用、类型以及一些实际应用。
首先，负反馈是指将电路的一部分输出信号反馈到输入端，与输入信号进行比较，并通过调节电路参数来控制输出信号的特性。
负反馈的目的是降低电路对环境变化的敏感性，提高电路的稳定性和准确性。
负反馈的作用主要有三个方面。
首先，它可以减小电路的非线性失真，使得电路输出更加接近输入信号。
其次，负反馈可以提高电路的稳定性，减少对环境变化的敏感性。
最后，负反馈可以降低电路增益，从而减少对后级电路或负载的影响，保护后级电路或负载不受损坏。
负反馈分为几种类型，最常见的是电压负反馈和电流负反馈。
电压负反馈是通过比较输出电压和输入电压来调节电路的增益。
比如，当输出电压上升时，电压负反馈会降低增益，从而抑制输出的继续增长；反之，当输出电压下降时，电压负反馈会提高增益，从而增强输出的衰减。
电压负反馈可以通过串联一个反馈电阻来实现。
电流负反馈是通过比较输出电流和输入电流来调节电路的增益。
电流负反馈可以通过串联一个反馈电阻、反馈电容或反馈电感来实现。
它可以用于稳定电流源、提高输入和输出阻抗、控制电流和电压的增益等。
负反馈有着广泛的应用。
一个常见的应用是在放大器中，负反馈可以减小非线性失真，提高放大器的线性度和稳定性。
此外，负反馈还可以用于控制系统中，通过比较输入信号和反馈信号，调节控制器的输出来稳定系统。
总之，负反馈是电子技术中一个重要的概念，它通过将输出信号反馈到输入端来调节电路的特性。
负反馈可以减小非线性失真、提高稳定性和准确性，并在放大器和控制系统中有着广泛的应用。
通过深入理解负反馈的原理和方法，我们可以更好地设计和优化电子器件和电路。
模拟电子技术第三章 习题与答案
第三章习题与答案3.1 问答题：1．什么是反馈？答：在电子线路中，把输出量（电压或电流）的全部或者一部分，以某种方式反送回输入回路，与输入量（电压或电流）进行比较的过程。
2．什么是正反馈？什么是负反馈？放大电路中正、负反馈如何判断？答：正反馈：反馈回输人端的信号加强原输入端的信号，多用于振荡电路。
负反馈：反馈回输入端的信号削弱原输入端的信号，使放大倍数下降，主要用于改善放大电路的性能。
反馈极性的判断，通常采用瞬时极性法来判别。
通常假设某一瞬间信号变化为增加量时．我们定义其为正极性，用“+”表示。
假设某一瞬间信号变化为减少量时，我们定义其为负极性，用“-”表示。
首先假定输入信号某一瞬时的极性，一般都假设为正极性．再通过基本放大电路各级输入输出之间的相位变化关系，导出输出信号的瞬时极性；然后通过反馈通路确定反馈信号的瞬时极性；最后由反馈信号的瞬时极性判别净输入是增加还是减少。
凡是增强为正反馈，减弱为负反馈。
3．什么是电压负反馈？什么是电流负反馈？如何判断？答：根据反馈信号的取样方式，分为电压反馈和电流反馈。
凡反馈信号正比于输出电压，称为电压反馈；凡反馈信号正比于输出电流，称为电流反馈。
反馈信号的取样方式的判别方法，通常采用输出端短路法，方法是将放大器的输出端交流短路时，使输出电压等于零，如反馈信号消失，则为电压反馈，如反馈信号仍能存在，则为电流反馈。
这是因为电压反馈信号与输出电压成比例，如输出电压为零，则反馈信号也为零；而电流反馈信号与输出电流成比例，只有当输出电流为零时，反馈信号才为零，因此，在将负载交流短路后，反馈信号不为零。
4．什么是串联负反馈？什么是并联负反馈？如何判断？答：输入信号与反馈信号分别加在两个输入端，是串联反馈；加在同一输入端的是并联反馈。
反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。
判断反馈的极性，要采用瞬时极性法。
3.2 填空题：1．放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入直流负反馈；如果要稳定放大倍数，应引入交流负反馈；希望扩展频带，可以引入交流负反馈；如果增大输入电阻，应引入串联负反馈；如果降低输比电阻，应引入电压负反馈。
模拟电子技术实验
实验一 共发射极放大电路1、实验目的（1）熟练掌握共发射极放大电路的工作原理，静态工作点的设置与调整方法，了解工作点对放大器性能的影响；（2）掌握放大器基本性能指标参数的测试方法。
2、实验设备（1）模拟电子线路实验箱 1台 （2）双踪示波器 1台 （3）函数信号发生器 1台（4）直流稳压电源 1台 （5）数字万用表 1台3、实验原理图1.1 所示是一个阻容耦合共发射极放大器。
它的偏置电路采用R b1 和R b2 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R e （Ｒe ＝Ｒe1＋Ｒe2），以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加输入信号u i 后，在输出端就可以得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u o ，从而实现了放大。
（1）静态工作点U BQ = U CC R b2 /（R b1 + R b2）I CQ ≈I EQ =（U BQ -U BE ）/ R e = U EQ / R eU CEQ ≈ U CC -I CQ （R C +R e ）为使三极管工作在放大区，一般应满足： 硅管： U BE ≈ 0.7V U CC >U CEQ >1V （2）电压放大倍数图1.1共发射极放大器CCA u = -βR L ′/r be （注：R L ′＝ＲL ∥ＲC ）（3）输入、输出电阻R i = R b1∥R b2∥r be r be = r bb ′+（1+β）26mV / I EQ mA R o = r o ∥R C ≈ R C4、实验内容与步骤（1）线路连接按图1.1 连接电路，把基极偏置电阻R P 调到最大值，避免工作电流过大。
（2）静态工作点设置接通+12V 直流电源，调节基极偏置电阻R P ，使I EQ =1mA ，也即是使U EQ = 1.9V 。
然后测试各工作点电压，填入表1-1中。
（3）电压放大倍数测量调节信号源，使之输出一个频率为1kHz ，峰峰值为30mV 的正弦信号（用示波器测量）。
模拟电子技术_ ( 负反馈放大电路)_
31/99反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。
三、电流并联负反馈放大电路1.判断反馈的类型1) 反馈网络—R f 和R e22) 判断反馈的类型① 将输出对地短路，反馈仍存在，因此是电流反馈。
② 输入信号和反馈信号加在三极管的同一输入端，故为并联反馈。
③ 由瞬时极性法可判断：I f 的方向由输入流入R f ，I di =I i -I f < I i ，因此是负反馈。
+---④ 电路中无电容，因此是交直流反馈。
I i I di I f32/992. 增益及反馈系数开环增益dioI I IA =无量纲闭环增益ioIf I I A =反馈系数ofI I I B =反馈方程式II IIf 1B A AA +=反馈深度I I 1B A F +=+-U i A I I di R c2B I R f R e2I o I i I f 电流并联负反馈i di f o I oII I I IB I A =++制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组9/996.2 反馈放大器的分类及判别方法6.2.1 负反馈放大器的分类6.2.2 反馈组态的综合判别方法6.2.3 四种类别负反馈放大电路分析反馈信号的极性正反馈：负反馈：反馈信号使放大器的净输入信号增强反馈信号使放大器的净输入信号减小反馈信号的属性直流反馈交流反馈混合反馈反馈的取样信号电压反馈电流反馈反馈在输入端的引入方式并联反馈（电流引入）串联反馈（电压引入）X di X i 放大电路A 反馈网络B +X o X f -+10/996.2.1 负反馈放大器的分类制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组。
模拟电子技术基础负反馈放大电路
Uo U• i
电压并联
•
•
Ar
Uo I• id
•
Fg
I•f U• o
•
Ar f
U• o I•i
电流串联
•
•
Ag
Io U• id
F• r
U• f I•o
•
•
Agf
Io U• i
电流并联
•
Ai
I•o I• id
•
Fi
I•f I•o
A•i f II••oi
12/3/2020
例7-1 电路如例7-1 图a,b所示。
模拟电子技术基础负反馈放大电 路
基本要求
熟悉负反馈的基本概念； 掌握负反馈放大电路的组态判断及其分析方 法、参数计算以及深度负反馈的计算； 熟悉负反馈对放大器性能的影响，负反馈放 大器的自激、自激条件和消除自激的原理等； 了解负反馈放大器的框图分析法，供读者选 学。
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7.1 反馈的基本概念及分类
称为级间反馈，将从多级放大器的末级放大电路引到输入级的 反馈称为主反馈(级间反馈)。
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1. 正反馈与负反馈
(1) 正反馈——反馈信号加强输入信号的作用，使净输入信号
大于原输入信号。
.
.
+ Xi
Xid
+
.
A 基本放大电路
.
Xo
+.
.
Xf
F
正反馈
反馈网络
正反馈通常用于振荡器电路
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••
U •
i Iid
Us
号？？，电流
采样，？反馈
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⊕
实验三负反馈放大电路
实验三 负反馈放大电路
一、实验目的
1、研究负反馈对放大器性能的影响。
2、掌握反馈放大器性能的测试方法。
二、实验原理
反馈在电子技术中得到广泛应用。所谓反馈就是将放大器的输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过适当的电路（反馈网络）送回到放大电路的输入回路，使放大器获得某些性能的改善。在电子技术中，对反馈来说，有正反馈和负反馈两类。但如何判断电路的反馈是属哪一类呢？可以采用瞬时极性法。先假定输入信号处于某一个瞬时极性，然后逐级推出电路其他有关各点瞬时信号极性情况，最后判断反馈到输入端信号的瞬时极性是增强还是削弱了原来的输入信号。如果反馈回来的信号增强了原输入信号则为正反馈。相反，削弱了输入信号就是负反馈。
559
闭环
∞
1
29.9
29.9
46.6
1.5K
1
29
29
Multisim仿真：
软件版本号：Multisim 14.2
三极管型号：2N1711
仿真步骤：
（1）开环电路
在Multisim中选择元器件，搭建图1所示电路，暂不接入反馈信号Rf与Cf，按照图1修改元器件参数，直流电压源为+12V。
选择交流电压源V1，频率设为10KHz，从R1处输入信号。在Vi处放置电压探针，调节V1幅值，直至Vi显示电压有效值为1mV.
图8反馈接入基极（仿真）
(4)总结反馈对失真改善的特点。
特点：引入电压串联负反馈后，电路在采集原始信号时其真度提高，与上一级电路的衔接性增强，可改善波形失真。对于同一放大电路，若引入负反馈，当输出波形刚出现失真时，对应的输入电压将远大于无负反馈时刚出现失真所对应的输入电压。
3.测放大器频率特性
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3.2.3 提高放大倍数的稳定性
引入负反馈后，在输入信号一定的情况下，当电路 参数变化、电源电压波动或负载发生变化时，放大电路 输出信号的波动减小，即放大倍数的稳定性提高。 放大倍数稳定性提高的程度与反馈深度有关。
.
A Af 1 AF
.
A 在中频范围内， Af 1 AF
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3.1.4 反馈类型及其判定方法
电流反馈：在交流通路中，若基本放大器、反馈网 络与负载三者在取样端是串联连接的，则称为串联 取样。在采用串联取样的反馈电路中，反馈信号取 自于输出电流，并且与输出电流成正比，故称为电 流反馈，其方框图如图所示。
第 13页
图 电流反馈示意图
闭环放大倍数＝
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3.1.5
反馈放大器的四种基本组态
3．并联电流负反馈 某并联电流负反馈放大器的电路图和方框(图如图21（a）、（b）所 示)。其被取样的输出信号是Io=-Ic2≈-Ie2；反馈信号是电流If，它与外 部输入电流Ii进行比较，产生净输入电流=Ib1。
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串联反馈与并联反馈的判断（从输入端看）
并联：反馈量 X 和 输入量 X f i 接于同一输入端。
串联：反馈量
Xi Xf
Xi Xf
Xi
X f 和 输入量 X i
Xi
Xf
接于不同的输入端。
Xf
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3.1.4 反馈类型及其判定方法
3．电压反馈和电流反馈 电压反馈和电流反馈由“取样”方式决定。 电压反馈：在交流通路中，若基本放大器、反馈网络及负载三者 是并联连接的，则称为并联取样。这种取样方式的反馈信号取自 于输出电压，并且反馈信号的大小与输出电压成正比，故称之为 电压反馈，其方框图下如图所示。
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3.1.5 反馈放大器的四种基本组态
所以
称做开环互导放大倍数，其量纲是电导。
被取样的X o Io Io 开环放大倍数 Ag 比较产生的X i U i U be
反馈系数 反馈信号X f U f Fr 被取样的X o I o
称做互阻反馈系数，其量纲是电阻。
dAf 1 dA Af 1 AF A
放大倍数的相对变化量：
结论：引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了 第 34页 (1 + AF) 倍。
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3.2.4 展宽频带
由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，因而对于 频率不同而引起的放大倍数下降，也可以改善。
设无反馈时放大电路在中、高频段的放大倍数分别 为 Am 和 AH ，上限频率为 fＨ；
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3.2.1
负反馈使放大器的增益降低
由负反馈的定义可知，负反馈必然使净输入 信号减弱，所以对负反馈而言，必有
所以，反馈放大器闭环增益一定小于其开环增益。
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3.2.1 负反馈使放大器的增益降低
所以
A <A 1 FA
所以 1+FA＞1 所以 FA＞0 Af=A/(1+FA)表明闭环增益仅是开环增益的1/(1+FA)， 反馈深度越大，闭环增益越小。
所谓反馈，就是把放大器输出信号的一部分或者 全部取出来，通过指定的电路送回到输入端的过程。 完成上述功能的电路称为反馈网络。 带有反馈网络的放大器称为反馈放大器， 其方框图如图所示。
第 4页
图 反馈放大器的方框图
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记住各个信号的表示形式
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3.1.2 反馈放大器的基本关系式
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电压负反馈与电流负反馈的判断（从输出端看） 方法1：输出短路法
电压反馈：将负载短路（或令uo为0），反馈量为零。 电流反馈：将负载短路（或令uo为0），反馈量仍然存在。
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电压负反馈与电流负反馈的判断（从输出端看） 方法2：按电路结构判定
电压反馈：输出端和反馈网络取样于放大器的同一个电极上 电流反馈：输出端和反馈网络取样于放大器的不同一个电 极上
X i X i X i
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3.1.4 反馈类型及其判定方法
1．有无反馈的判定 判定一个放大器中有无反馈，就是确定放大器中有无反馈网络。 在交流通路中，反馈网络一定跨接在输入回路和输出回路之间， 或者处在输入回路和输出回路的公共支路上。(见图18中)，Rf跨 接在输入回路与输出回路之间，所以，Rf是反馈网络。(图18 （b）)中，Re处在输入回路和输出回路的公共支路上，所以Re也 是反馈网络。
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3.1.5 反馈放大器的四种基本组态
被取样的X o U U 开环放大倍数＝ o o Ar 比较产生的X i Ii I b
称做开环互阻放大倍数，其量纲是电阻。 反馈信号X f I 反馈系数＝ f Fg 被取样的X o U o 称做互导反馈系数，其量纲是电导。
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3.1.4 反馈类型及其判定方法
5．正反馈和负反馈 若反馈信号使净输入信号加强，则为正反馈；
若反馈信号使净输入信号减弱，则为负反馈。
正、负反馈的判定方法很多，其中最常用的有 瞬时极性法和相位极性法。
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3.1.4 反馈类型及其判定方法
瞬时极性法：这种方法是利用各电流、电压的瞬时值的变化极性， 来判定反馈信号Xf对净输入信号的影响，从而确定反馈极性。 相位极性法：这种方法是利用各电流、电压的相位关系来判定反 馈信号对净输入信号的影响，从而确定反馈的极性。
Af Xo Xo Xo AX i A X i X i X f X i FX o X i FAX i 1 FA
上式称为闭环放大倍数的一般形式，也叫反馈 放大器的基本方程。 X f X i X f X i 反馈深度： D 1 FA 1
同理，可推导出引入负反馈后，放大电路的下 限频率降低为无反馈时的 1 / (1 Am F ) 。
称做闭环互导放大倍数，其量纲是电导。
Ag 被取样的X o Io 闭环放大倍数 Agf 参于比较的X i Ui 1+Fr Ag
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3.1.5 反馈放大器的四种基本组态
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3.2
负反馈对放大器性能的影响
3.2.1 负反馈使放大器的增益降低 3.2.2 负反馈可以提高被取样的输出信号的稳定 性 3.2.3 负反馈可以提高放大倍数的稳定性 3.2.4 负反馈可以展宽通频带 3.2.5 负反馈可以减小反馈环路内产生的非线性 失真和噪声 3.2.6 负反馈可以改变输入电阻 第 30页 3.2.7 负反馈可以改变输出电阻
第 23页 共52页
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3.1.5 反馈放大器的四种基本组态
所以
被取样的X o U o U o 开环放大倍数＝ Au 比较产生的X i Ui U be1
称做开环电压放大倍数，无量纲。
称做电压反馈系数，无量纲。
反馈信号X f U f 反馈系数＝ Fu 被取样的X o U o
被取样的X o U Au o Auf 参于比较的X i Ui 1+Fu Au
所以：Amf
Am 1 Am F
f Hf
(1 Am F ) f H
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3.2.4 展宽频带
可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍 数减小为无反馈时的1 / (1 Am F ) ；而上限频率提 高到无反馈时的 (1 Am F ) 倍。
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3.1.4 反馈类型及其判定方法
2．并联反馈和串联反馈 并联反馈和串联反馈是由“比较”方式决定的。 并联反馈：在交流通路中，若信号源、基本放大器和 反馈网络三者在“比较”端是并联连接的，则称为并 联反馈，其方框图如图所示。
由图可以看出
Ui Ui U f
Ii Ii If Ii If
退出
3.1.5 反馈放大器的四种基本组态
所以
开环放大倍数
被取样的X o I I o o Ai 比较产生的X i Ii I b1
称作开环电流放大倍数，无量纲。
反馈系数
称作电流反馈系数，无量纲。
反馈信号X f I f Fi 被取样的X o I o
被取样的X o I Ai o Aif 参与比较的X i Ii 1+Fi Ai
AH
Am f 1 j fH
引入反馈系数为 F 的负反馈后，放大电路在中、 第 高频段的放大倍数分别为 Am f 和 AHf，上限频率为 fHf。 35页
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3.2.4 展宽频带
Am AHf
AH
Am f 1 j fH
f 1 j AH fH Am F f 1 AH Am 1 Am F j 1 F fH f 1 j fH Am 1 Am F Amf f f 1 j 1 j f Hf (1 Am F ) f H
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3.2.2
负反馈可以提高被取样 的输出信号的稳定性
1．电压负反馈 因为电压负反馈被取样的输出信号是输出压 Uo，所以凡是电压负反馈，必然能提高输出电压 Uo的稳定性。 2．电流负反馈 因为电流负反馈被取样的输出信号是输出电 流，所以凡是电流负反馈，必然能提高输出电流 Io的稳定性。 第 33页