【文章內(nèi)容簡介】 和動(dòng)態(tài)分析。靜態(tài)分析時(shí)，由于電路對稱，計(jì)算一個(gè)管子的靜態(tài)值即可。解（1）計(jì)算放大電路的靜態(tài)值IB、IC及UC。靜態(tài)時(shí)由于，由直流通路列KVL方程，得：所以：（mA）（mA）（V） （2）把輸入電壓uiui2分解為共模分量uic和差模分量uid，為：（mV）（mV）（3）求單端共模輸出uoc1和uoc2。（mV）（4）求單端差模輸出uod1和uod2。（Ω）（mV）（mV）（5）求單端總輸出uo1和uo2。（mV）（mV）（6）求雙端共摸輸出uoc、雙端差模輸出uod和雙端總輸出uo。（mV）（mV）（mV）或：（mV） ，V，V，kΩ，kΩ，V，試計(jì)算靜態(tài)值IC、UC和差模電壓放大倍數(shù)。 分析本題是對單端輸入單端輸出差動(dòng)放大電路進(jìn)行靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。由于差動(dòng)放大電路的對稱性，信號(hào)從單端輸入時(shí)，只要RE阻值足夠大，作用在兩個(gè)晶體管V1和V2的發(fā)射結(jié)上的電壓仍是差模信號(hào)，即，與雙端輸入時(shí)一樣，同樣具有電壓放大作用。解（1）計(jì)算靜態(tài)值IC、UC。靜態(tài)時(shí)，由直流通路列KVL方程，得：所以：（mA）（V）（2）計(jì)算差模電壓放大倍數(shù)Ad。（Ω） ，已知V，Ω，若晶體管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)集電極與發(fā)射極之間的電壓為V，求電路可能的最大輸出功率。分析功率放大電路的輸出功率Po等于負(fù)載RL上的電壓有效值Uo與電流有效值Io的乘積，由于，所以：可見，要使功率放大電路的輸出功率達(dá)到最大，就必須使負(fù)載RL上的電壓有效值Uo達(dá)到最大。解根據(jù)KVL，負(fù)載RL上的電壓為：顯然，晶體管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)uCE最小，為：這時(shí)負(fù)載RL上的電壓有效值Uo達(dá)到最大，為：所以，電路的最大輸出功率為：（W） ，已知V，Ω，若晶體管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)集電極與發(fā)射極之間的電壓為V，求電路可能的最大輸出功率。分析OTL功率放大電路由單電源供電，且在工作過程中輸出電容C上的電壓基本維持在UCC/2不變。解根據(jù)KVL，負(fù)載RL上的電壓為：顯然，晶體管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)uCE最小，為：這時(shí)負(fù)載RL上的電壓有效值Uo達(dá)到最大，為：所以，電路的最大輸出功率為：（W） 一負(fù)反饋放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)A的相對誤差為177。25％時(shí)，閉環(huán)放大倍數(shù)Af的相對誤差為100177。1％，試計(jì)算開環(huán)放大倍數(shù)A及反饋系數(shù)F。解由得：由得：解得： 一負(fù)反饋放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)，反饋系數(shù)，若A減小了10%，求閉環(huán)放大倍數(shù)Af及其相對變化率。解反饋深度為：閉環(huán)放大倍數(shù)為：閉環(huán)放大倍數(shù)的相對變化率為： ，判別其反饋極性和類型。 分析在判別放大電路的反饋極性和類型之前，首先要判斷放大電路是否存在反饋。如果電路中存在既同輸入電路有關(guān)，又同輸出電路有關(guān)的元件或網(wǎng)絡(luò)，則電路存在反饋，否則不存在反饋。在運(yùn)用瞬時(shí)極性法判別反饋極性時(shí)，注意晶體管的基極和發(fā)射極瞬時(shí)極性相同，而與集電極瞬時(shí)極性相反。（a）所示電路，引入反饋的是電阻RE，為電流串聯(lián)負(fù)反饋，理由如下：首先，（a）所示，設(shè)ui為正，則uf亦為正，凈輸入信號(hào)與沒有反饋時(shí)相比減小了，故為負(fù)反饋。其次，由于反饋電路不是直接從輸出端引出的，若輸出端交流短路（即），反饋信號(hào)uf仍然存在（），故為電流反饋。此外，由于反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在兩個(gè)不同的輸入端，兩者以電壓串聯(lián)方式疊加，故為串聯(lián)反饋。（b）所示電路，引入反饋的是電阻RE，為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，理由如下：首先，（b）所示，設(shè)ui為正，則uf亦為正，凈輸入信號(hào)與沒有反饋時(shí)相比減小了，故為負(fù)反饋。其次，由于反饋電路是直接從輸出端引出的，若輸出端交流短路（即），反饋信號(hào)uf消失（），故為電壓反饋。此外，由于反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在兩個(gè)不同的輸入端，兩者以電壓串聯(lián)方式疊加，故為串聯(lián)反饋。 （c）所示電路，引入反饋的是電阻RB，為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，理由如下：首先，（c）所示，設(shè)ui為正，則ii為正，uo為負(fù)，if為正，凈輸入信號(hào)與沒有反饋時(shí)相比減小了，故為負(fù)反饋。其次，由于反饋電路是直接從輸出端引出的，若輸出端交流短路（即），反饋信號(hào)if消失（），故為電壓反饋。此外，由于反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在同一個(gè)輸入端，兩者以電流并聯(lián)方式疊加，故為并聯(lián)反饋。 ，判別其反饋極性和類型。 分析本題電路由兩級運(yùn)算放大器組成，反饋極性和類型的判別方法與晶體管放大電路的判別方法一樣，反饋極性運(yùn)用瞬時(shí)極性法判別，電壓反饋和電流反饋的判別看反饋電路是否直接從輸出端引出，并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋的判別看反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是否加在同一個(gè)輸入端。（a）所示電路，引入反饋的是電阻R4，為電流串聯(lián)負(fù)反饋，理由如下：首先，（a）所示，設(shè)ui為正，則第一級運(yùn)放的輸出為負(fù)，第二級運(yùn)放的輸出為正，uf亦為正，凈輸入信號(hào)與沒有反饋時(shí)相比減小了，故為負(fù)反饋。其次，由于反饋電路不是直接從輸出端引出的，若輸出端交流短路（即），反饋信號(hào)uf仍然存在（），故為電流反饋。此外，由于反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在兩個(gè)不同的輸入端，兩者以電壓串聯(lián)方式疊加，故為串聯(lián)反饋。 （b）所示電路，引入反饋的是電阻RL，為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，理由如下：首先，（b）所示，設(shè)ui為正，則第一級運(yùn)放的輸出為負(fù)，第二級運(yùn)放的輸出為正，uf亦為正，凈輸入信號(hào)與沒有反饋時(shí)相比減小了，故為負(fù)反饋。其次，由于反饋電路是直接從輸出端引出的，若輸出端交流短路（即），反饋信號(hào)uf消失（），故為電壓反饋。此外，由于反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在兩個(gè)不同的輸入端，兩者以電壓串聯(lián)方式疊加，故為串聯(lián)反饋。 ，判別其反饋極性和類型。 分析本題電路由兩級共發(fā)射極分壓式放大電路組成，其中每級電路存在的反饋稱為本級反饋；兩級之間存在的反饋稱為級間反饋。在既有本級反饋也有級間反饋的多級放大電路中，起主要作用的是級間反饋。解第一級引入反饋的是電阻RE1，為電流串聯(lián)負(fù)反饋，交流負(fù)反饋與直流負(fù)反饋同時(shí)存在。第二級引入反饋的是電阻RE2，也是電流串聯(lián)負(fù)反饋，并且只有直流負(fù)反饋。引入級間反饋的是電阻RE1和Rf，為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，并且只有交流負(fù)反饋。 ，判別其反饋極性和類型。 解第一級引入反饋的是電阻RE1，為電流串聯(lián)負(fù)反饋，并且只有直流負(fù)反饋。第二級引入反饋的是電阻RE2，也是電流串聯(lián)負(fù)反饋，交流負(fù)反饋與直流負(fù)反饋同時(shí)存在。引入級間反饋的是電阻RE2和Rf，為電流并聯(lián)負(fù)反饋，并且也是交流負(fù)反饋與直流負(fù)反饋同時(shí)存在。 為了增加運(yùn)算放大器的輸出功率，通常在其后面加接互補(bǔ)對稱電路來作輸出級，（a）、（b）所示。分析圖中各電路負(fù)反饋的類型，并指出能穩(wěn)定輸出電壓還是輸出電流？輸入電阻、輸出電阻如何變化？ 分析電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小，故能穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大，故能穩(wěn)定輸出電流。（a）所示電路引入的是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，故能穩(wěn)定輸出電壓，輸入電阻和輸出電阻均減小。（b）所示電路引入的是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，故能穩(wěn)定輸出電壓，輸入電阻增大，輸出電阻減小。 ，試回答：（1）哪些是直流反饋？（2）哪些是交流反饋？并說明其反饋極性及類型。（3）如果Rf不接在V2的集電極，而是接在C2與RL之間，兩者有何不同？（4）如果Rf的另一端不是接在V1的發(fā)射極，而是接在V1的基極，有何不同？是否會(huì)變成正反饋？ 分析直流反饋是直流通路中存在的反饋，其作用是穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。交流反饋是交流通路中存在的反饋，其作用是改善放大電路的動(dòng)態(tài)性能。必須注意的是，在負(fù)反饋放大電路中，往往直流反饋和交流反饋同時(shí)存在。解（1）直流反饋有：由RE1和RE2分別構(gòu)成第一級和第二級的電流串聯(lián)負(fù)反饋；由RE1和Rf構(gòu)成級間的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。（2）交流反饋有：由RE1構(gòu)成第一級的電流串聯(lián)負(fù)反饋；由RE1和Rf構(gòu)成級間的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。（3）如果Rf接在C2與RL之間，則只產(chǎn)生級間的交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋，不產(chǎn)生級間的直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。（4）如果Rf的另一端接在V1的基極，則構(gòu)成電壓并聯(lián)正反饋。 ，應(yīng)分別引入何種方式的負(fù)反饋，并分別畫出接線圖。（1）增大輸入電阻。（2）穩(wěn)定輸出電壓。（3）穩(wěn)定電壓放大倍數(shù)Au。（4）減小輸出電阻但不影響輸入電阻。 分析負(fù)反饋對輸入電阻的影響只取決于反饋電路在輸入端的連接方式（串聯(lián)或并聯(lián)），而與反饋電路在輸出端的連接方式（電壓或電流）無關(guān)，串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。負(fù)反饋對輸出電阻的影響只取決于反饋電路在輸出端的連接方式（電壓或電流），而與反饋電路在輸入端的連接方式（串聯(lián)或并聯(lián)）無關(guān)，電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小，能穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大，能穩(wěn)定輸出電壓。解（1）要增大輸入電阻，需要引入串聯(lián)負(fù)反饋，所以應(yīng)將反饋電阻Rf1從V1的發(fā)射極接至V2的集電極。（2）要穩(wěn)定輸出電壓，需要引入電壓負(fù)反饋，所以應(yīng)將反饋電阻Rf1從V1的發(fā)射極接至V2的集電極。（3）穩(wěn)定電壓放大倍數(shù)Au就是要穩(wěn)定輸出電壓，需要引入電壓負(fù)反饋，所以應(yīng)將反饋電阻Rf1從V1的發(fā)射極接至V2的集電極。（4）要減小輸出電阻但又不影響輸入電阻，只能在第二級引入電壓負(fù)反饋，所以應(yīng)將反饋電阻Rf2從V2的集電極接至V2的基極。，該電路能同時(shí)滿足題中的4個(gè)要求。 窗體頂端第4章集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 ，穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓V，電阻kΩ，電位器kΩ，試求調(diào)節(jié)Rf時(shí)輸出電壓uo的變化范圍，并說明改變電阻RL對uo有無影響。分析本題電路由一個(gè)反相輸入比例運(yùn)算電路和一個(gè)穩(wěn)壓電路組成，反相輸入比例運(yùn)算電路的輸入電壓從穩(wěn)壓管兩端取得，即。解根據(jù)反相輸入比例運(yùn)算電路的電壓傳輸關(guān)系，得：由上式可知輸出電壓uo與負(fù)載電阻RL無關(guān)，所以改變電阻RL對uo沒有影響。當(dāng)時(shí)，有：當(dāng)kΩ時(shí)，有：（V）所以，調(diào)節(jié)Rf時(shí)輸出電壓uo可在V范圍內(nèi)變化。 ，穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓V，電阻kΩ，電位器kΩ，試求調(diào)節(jié)Rf時(shí)輸出電壓uo的變化范圍，并說明改變電阻RL對uo有無影響。 分析本題電路由一個(gè)同相輸入比例運(yùn)算電路和一個(gè)穩(wěn)壓電路組成，同相輸入比例運(yùn)算電路的輸入電壓從穩(wěn)壓管兩端取得，即。解根據(jù)同相輸入比例運(yùn)算電路的電壓傳輸關(guān)系，得：由上式可知輸出電壓uo與負(fù)載電阻RL無關(guān)，所以改變電阻RL對uo沒有影響。當(dāng)時(shí)，有：（V）當(dāng)kΩ時(shí)，有：（V）所以，調(diào)節(jié)Rf時(shí)輸出電壓uo可在6~12V范圍內(nèi)變化。 ，試說明其工作原理，并確定它的量程。 分析本題電路是一個(gè)反相輸入電路，輸入電流I就是待測量的電流。由于電阻R引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋，所以集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，可以應(yīng)用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。解由于集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，故，流過微安表的電流If就是待測量的電流I，即：所以微安表的量程就是該電流表的量程，為50μA。 ，被測電阻Rx作反饋電阻，電壓表滿量程為2V。（1）試證明Rx與uo成正比。（2）計(jì)算當(dāng)Rx的測量范圍為0～10kΩ時(shí)電阻R的阻值。 分析本題電路是一個(gè)反相輸入比例運(yùn)算電路，輸入電壓V，反饋電阻Rf就是被測電阻Rx，即。解（1）根據(jù)反相輸入比例運(yùn)算電路的電壓傳輸關(guān)系，得：所以：可見被測電阻Rx與輸出電壓uo成正比。（2）當(dāng)Rx最大（10kΩ）時(shí)電壓表滿量程（2V），因此得：（kΩ） ，試求輸出電流io與輸入電壓ui的關(guān)系，并說明改變負(fù)載電阻RL對io有無影響。分析本題電路是一個(gè)同相輸入電路，由于電阻R引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋，所以集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，可以應(yīng)用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。解設(shè)電阻R上的電壓為uR，其參考方向?yàn)樯险仑?fù)，且與電流iR參考方向關(guān)聯(lián)。由于集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，故。因，故電阻R1上無電壓降，于是得：由上式可知輸出電流io與負(fù)載電阻RL無關(guān)，所以改變RL對io沒有影響。 ，試求輸出電流io與輸入電壓ui的關(guān)系，并說明改變負(fù)載電阻RL對io有無影響。分析 本題電路由一個(gè)同相輸入的集成運(yùn)算放大器和一個(gè)場效應(yīng)管組成，由于電阻R引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋，所以集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，可以應(yīng)用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。，且與電流iR參考方向關(guān)聯(lián)。由于集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，故。因，故電阻R1上無電壓降，于是得：由于場效應(yīng)管柵極電流為0，所以：由上式可知輸出電流io與負(fù)載電阻RL無關(guān)，所以改變RL對io沒有影響。 ，試求輸出電流io與輸入電壓U的關(guān)系。分析本題電路也是一個(gè)同相輸入電路，并引入了負(fù)反饋，所以集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，可以應(yīng)用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。，且與電流iR參考方向關(guān)聯(lián)。由于集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，故，可得： 。分析本題電路在負(fù)反饋回路中引入了由RfRf2和Rf3組成的T型電阻網(wǎng)絡(luò)來代替反相輸入比例運(yùn)算電路中的反饋電阻Rf，其目的是使電路在增大輸入電阻的同時(shí)，也能滿足一定放大倍數(shù)的要求，同樣可以應(yīng)用“虛斷”和“虛短”這兩條分析依據(jù)分析計(jì)算。解設(shè)電阻RRfRfRf3中電流iifif連接RfRfRf3的節(jié)點(diǎn)為A，根據(jù)運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條分析依據(jù)，即，可知，因，故電阻R1上無電壓降，于是得：于是得：所以：整理，得： 電路及ui試對應(yīng)畫出uo的波形。 分析本題電路是加法運(yùn)算電路，可根據(jù)加法運(yùn)算電路原理分段相加。運(yùn)用這種方法可將一些常規(guī)的波形變換為所需要的波形。解根據(jù)加法運(yùn)算電路原理可得：當(dāng)時(shí)，ui1由0跳變到3V，ui2由3V跳變到0，故uo由3V跳變到3V。當(dāng)時(shí)，ui1由3V跳變到0，ui2由3V跳變到0，故。在期間，一條直線。在期間，一條直線。當(dāng)時(shí)，重復(fù)時(shí)刻的狀態(tài)。以此類推。 電路