《模拟电子技术基础》习题解答

第 7 章

第 7 章习题

7.1 全做，写在书上 7.2 全做，写在书上 7.3.1 7.3.2 7.3.3

7.4.1 7.4.2 7.4.3 (7.4.4 写在书上) 7.5 全做，写在书上

7.6.1 7.7.2 7.8.1

7.1.1 在图题 7.1.1 所示电路中，哪些元器件组成了级间反馈通路？它们引入的反馈是正

反馈还是负反馈？是直流反馈还是交流反馈（设电路中电容的容抗对交流信号可以忽略）？

7.1.1(a)

电压并联负反馈，交直流反馈电路，由 R2 引入反馈。

【T1、T2、D1、D2、R4、R5 组成共集电极输出，起到电流放大作用，与运放一起，可

看作是一个有足够功率输出的放大电路】

7.1.1(d)

电压串联负反馈放大器，交直流反馈电路，由 R1、R2 引入负反馈。

【T 作为共集输出，目的是能给负载足够的驱动电流】

7.1.1(e)

电压并联负反馈，交直流反馈电路，由 A2组成的电压跟随器和 R2引入反馈。

7.1.1(f)

电流串联负反馈，交直流反馈电路，由 R6 引入负反馈。

图 7.1.1(a)

vI vO

R1

R2

R3

R4

R5

D1

D2

T1

T2

-VCC

+VCC

A

图题 7.1.1(d)

vI

vO R2

A

10kΩ R1 1kΩ

T

+VCC

R3 1kΩ

vI

vO

R2

图题 7.1.1(e)

R1

R3 RL

A2

A1

R5

R4

vI

R2

图题 7.1.1(f)

R1

R3

RL

A1

R6

A2

iC

7.1.3 在图题 7.1.3 所示的两电路中，从反馈的效果来考虑，对信号内阻 Rs 的大小有何

要求？

图题 7.1.3(a) 电压串联负反馈，信号内阻 Rs 越小越好。

图题 7.1.3(b) 电压并联负反馈，信号内阻 Rs 越大越好。

【在图题 7.1.3(b)中，从放大的角度，信号源为电压源信号，要得到大的增益，Rs越小越好。

若过小，可串电阻】

vO

Rs +

vS R2

图题 7.1.3(a)

R1 _

RL

A

+

_

vo

+

+

_ _

Rs

RL

Rf

A

图题 7.1.3(b)

7.2.3 设图题 7.2.3 所示电路中运放的开环增益 Avo 很大。(1)指出所引的反馈类型；(2)

写出输出电流 io的表达式；(3)说明该电路功能。

【解答】

(1) 电流并联负反馈

(2) 流过 R1、R2 的电流为

R3 的电流为

因为 R3<<R1，所以有：

＝

(3) 电路功能：电压控制电流源。

【采用此电路结构的目的是能够给负载提供大的电流，同时可提高效率】

图 7.2.3

vI R1

RL

R4

R5

R6

D1

D2

T1

T2

-VCC

+VCC

A

iO

R2 R3

10kΩ 10kΩ 10Ω

7.2.4 由集成运放 A 及 BJT T1、T2 组成的放大电路如图题 2.2.4 所示，试分别按下列要

求将信号源 vs、电阻 Rf正确接入该电路。(1)引入电压串联负反馈；(2)引入电压并联负反馈；

(3)引入电流串联负反馈；(4)引入电流并联负反馈。

【解答】

(1) 电压串联负反馈：a-d b-c e-i h-j

(2) 电压并联负反馈：a-c b-d e-i h-j

(3) 电流串联负反馈：a-d c-h

(4) 电流并联负反馈：a-c b-d c-i j-h

【思考：T1、T2 组成复合管的目的是什么？】

R1

+

_ b

a

c

d

e

f

g

h

i j

A vs

R2

Rf

R3

R4

VCC

-VEE

T1 T2

图题 7.2.4

7.3.1 某反馈放大电路方框图如图题 3.1.1 所示，已知其开环增益 Av=2000，反馈系数

Fv=0.0495。若输出电压 vo=2V、求输入电压 vi、反馈电压 vf及静输入电压 vid 的值。

【解答】

7.3.2 某反馈放大电路的方框图如图题 7.3.2 所示，试推导其闭环增益 xo/xi的表达式。

【解答】

A2、F2 组成的反馈环增益为

前向通道的增益：

＝

【(1)多个环路的反馈放大器增益计算是否有规律可循？(2)多个反馈环中，各个环的影响评

估】

图题 7.3.1

Av

Fv

vi vo +

_

vid

vf

A1 xi xo

+ _

xid1

F1

F2

A2 + _

xid2 xo1

图题 7.3.2

7.3.3 由运放组成的同相放大电路中，运放的 Avo=106，Rf=47kΩ，R1=5.1kΩ ，求反馈

系数 Fv和闭环电压放大倍数 Avf。

【解答】

【深度负反馈增益计算方法】

7.4.1 一放大电路开环电压增益为 Avo=104，当它接成反馈放大电路时，其闭环电压增益

为 Avf=50，若 Avo 变化 10％，则 Avf变化多少？

【解答】

则反馈深度为

＝

＝

从中可得

【从中看出引入负反馈，增加了增益的稳定度】

7.4.2 负反馈放大电路反馈系数|F|=0.01，试绘出闭环电压增益|Avf|与开环电压增益 Avo

之间的关系曲线，设 Avo 在 1 到 1000 之间变化。

【解答】

图中，横坐标值＊10 为开环电压增益 Avo，纵坐标为闭环电压增益|Avf|，从中可看出，

随着开环电压增益增大，闭环电压增益也增大，但增长速度是减缓的，当 Avo 足够大时，|Avf|

趋于恒定，增益只与反馈深度相关。

【从中看出引入负反馈，随着反馈深度加深，闭环增的趋于常数。结论：深度负反馈时闭

环增益由反馈系数确定。进一步研究，Avo 从 1 到 104、10

5、„】

【用 EXCEL 可以进行计算和画图，你们会吗？】

0

20

40

60

80

100 1

6

11

16

21

26

31

36

41

46

51

56

61

66

71

76

81

86

91

96

10

1

7.4.3 反馈放大电路方框图如图题 7.4.3 所示，设 为放大端引入的噪声， 为基本放大

电路内引入的干扰（例如电源干扰）， 为放大电路输出端引入的干扰。放大电路的开环增

益为 ＝ 。证明：

并说明负反馈抑制干扰能力。

【解答】

将图题 7.4.3 可分为三个部分输入，在三个不同输入点，电路具有不同的放大倍数和反

馈系数。

4.4.3a 放大倍数为 ，反馈系数为 ，闭环增益为：

对应的输出为：

＝

+ _

+

_

图题 7.4.3

+

+

_

7.4.3c 作用时的等效电路

+

_

_

反馈

7.4.3a 、 作用时的等效电路

+ _

+

7.4.3b 作用时的等效电路

+

_

_

反馈

【v1 看作噪声的话，可以看到，它与信号有同相的增，反馈不能抑制。问：可得出什么结论？】

4.4.3b 放大倍数为 ，反馈系数为 ，闭环增益为：

对应的输出为：

＝

【v2 看作噪声的话，其输出放大倍数与 v1比较，减小了 Av1 倍。问：可得出什么结论？】

4.4.3c 放大倍数为 ，反馈系数为 ，闭环增益为：

对应的输出为：

＝

【v3 看作噪声的话，其输出放大倍数与 v1比较，减小了 Av1Av2 倍；与 v2 比较，减小了 Av2

倍。问：可得出什么结论？】

总的输出为

得证。

【本题最重要的是理解反馈对干扰的抑制问题，弄清楚不同环节引入的干扰所产生的影响的

大小，从而指导电路设计】

(7.4.4 写在书上) 图题 7.1.1 所示电路中，哪些电路能稳定输出电压？哪些电路能稳定输出电

流？哪些电路能提高输入电阻？哪些电路能降低输出电阻？

【解答】

(a) 电压并联负反馈，稳定输出电压，减小输出电阻。

(b) 电流串联负反馈，稳定输出电流，提高输入电阻。

(c) 电流并联负反馈，稳定输出电流。

(d) 电压串联负反馈，稳定输出电压，减小输出电阻，提高输入电阻。

(e) 电压并联负反馈，稳定输出电压，减小输出电阻。

(f) 电流串联负反馈，稳定输出电流，提高输入电阻。

【本题的目的是进一步理解负反馈对放大器性能的改善】

7.5 （全做，写在书上）深度负反馈条件下的近似计算

7.5.1 电路如图 7.1.5b 所示，试近似计算它的闭环电压增益并定性分析它的输入电阻和

输出电阻。

【解答】

电压串联负反馈，在深度负反馈条件下，满足“虚断”和“虚短”，从而有：

7.5.2 电路如题图 7.1.1a、b、c、d 所示，试在深度负反馈条件下，近似计算它们的闭环

增益和闭环电压增益。

【解答】

7.1.1a 电压并联负反馈

7.1.1b 电流串联负反馈

7.1.1c 电流并联负反馈

＝

＝

7.1.1d 电压串联负反馈

＝

7.6.1 设计一个反馈放大电路，用以放大麦克风输出信号。已知麦克风的输出信号是

10mV，输出电阻 Rs=5kΩ。该放大电路的 vo=0.5V，RL=75Ω。所用运算放大器的 Ri=10kΩ，

Ro=100Ω，低频电压增益 Avo=104。

【解答】

信号源为电压，输出为电压，采用电压负反馈。

信号源内阻 Rs=5kΩ，应采用串联负反馈以增大放大器输入电阻，减小对源的负载效应。

依此分析，电路采用电压串联负反馈。如图所示。

要达到当输入为 10mV 时，输出为 0.5V，则

＝

可取 R1=1kΩ，Rf=49kΩ。

【核算】

＝

计算反馈深度

反馈放大器的输入电阻

Rif远大于信号源内阻 Rs，信号源接入电路后，电路对其产生的影响可忽略。

反馈放大器的输入电阻

Rof远小于信号源内阻 RL，RL接入对输出电压的影响可忽略。

+

_ vs

vo

Rs

Rf R1

A

RL

放大器 信号源 负载

7.7.2 一运算放大器的开环增益为 106，其最低转折频率为 5Hz。若将该运放组成一同相

放大电路，并使它的增益为 100，问它的闭环带宽为多少？

【解答】

根据已知条件，该运放的增益带宽积为 GBW=106×5=5×10

6Hz

使用它构成增益为 100 的闭环放大器，根据增益带宽积为常数，对应的带宽为：

它的闭环带宽为 kHz

7.8.1 设某一集成运放的开环频率响应的表达式为

其中 fH1=1MHz，fH2=20MHz，fH3=50MHz。(1)画出它的波特图；(2)若利用该运放组成一电

阻性负反馈放大电路，并要求有 45°的相位裕度，问此放大电路的最大环路增益为多少？环

路增益的范围是多少？(3)若用该运放组成一电压跟随器，能否稳定工作？

【解答】

(1) 波特图

(2) 利用该运放组成一电阻性负反

馈放大电路，并要求有 45°的相

位裕度，此放大电路有：

(3) 不能稳定工作，当构成电压跟

随器时，相移大于 180º，有可

能产生自激振荡。

【(1)从解答中体会波特图如何画。(2)从数学表达式中进行总结】

103 104 105 106 108 107 109

20lg|Av|/(dB)

20

40

60

80

100

0 f/Hz

103 104 105 106 108 107 109

φ/º

-270

-180

-90

0

f/Hz