【文章內容簡介】 和動態(tài)分析。靜態(tài)分析時，由于電路對稱，計算一個管子的靜態(tài)值即可。解（1）計算放大電路的靜態(tài)值IB、IC及UC。靜態(tài)時由于，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放大電路進行靜態(tài)分析和動態(tài)分析。由于差動放大電路的對稱性，信號從單端輸入時，只要RE阻值足夠大，作用在兩個晶體管V1和V2的發(fā)射結上的電壓仍是差模信號，即，與雙端輸入時一樣，同樣具有電壓放大作用。解（1）計算靜態(tài)值IC、UC。靜態(tài)時，由直流通路列KVL方程，得：所以：（mA）（V）（2）計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到最大，就必須使負載RL上的電壓有效值Uo達到最大。解根據(jù)KVL，負載RL上的電壓為：顯然，晶體管處于臨界飽和狀態(tài)時uCE最小，為：這時負載RL上的電壓有效值Uo達到最大，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，負載RL上的電壓為：顯然，晶體管處于臨界飽和狀態(tài)時uCE最小，為：這時負載RL上的電壓有效值Uo達到最大，為：所以，電路的最大輸出功率為：（W） 一負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，閉環(huán)放大倍數(shù)Af的相對誤差為100177。1％，試計算開環(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，又同輸出電路有關的元件或網(wǎng)絡，則電路存在反饋，否則不存在反饋。在運用瞬時極性法判別反饋極性時，注意晶體管的基極和發(fā)射極瞬時極性相同，而與集電極瞬時極性相反。（a）所示電路，引入反饋的是電阻RE，為電流串聯(lián)負反饋，理由如下：首先，（a）所示，設ui為正，則uf亦為正，凈輸入信號與沒有反饋時相比減小了，故為負反饋。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uf仍然存在（），故為電流反饋。此外，由于反饋信號與輸入信號加在兩個不同的輸入端，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)負反饋，理由如下：首先，（b）所示，設ui為正，則uf亦為正，凈輸入信號與沒有反饋時相比減小了，故為負反饋。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uf消失（），故為電壓反饋。此外，由于反饋信號與輸入信號加在兩個不同的輸入端，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)負反饋，理由如下：首先，（c）所示，設ui為正，則ii為正，uo為負，if為正，凈輸入信號與沒有反饋時相比減小了，故為負反饋。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if消失（），故為電壓反饋。此外，由于反饋信號與輸入信號加在同一個輸入端，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，反饋極性運用瞬時極性法判別，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與輸入信號是否加在同一個輸入端。（a）所示電路，引入反饋的是電阻R4，為電流串聯(lián)負反饋，理由如下：首先，（a）所示，設ui為正，則第一級運放的輸出為負，第二級運放的輸出為正，uf亦為正，凈輸入信號與沒有反饋時相比減小了，故為負反饋。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uf仍然存在（），故為電流反饋。此外，由于反饋信號與輸入信號加在兩個不同的輸入端，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)負反饋，理由如下：首先，（b）所示，設ui為正，則第一級運放的輸出為負，第二級運放的輸出為正，uf亦為正，凈輸入信號與沒有反饋時相比減小了，故為負反饋。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uf消失（），故為電壓反饋。此外，由于反饋信號與輸入信號加在兩個不同的輸入端，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)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在。第二級引入反饋的是電阻RE2，也是電流串聯(lián)負反饋，并且只有直流負反饋。引入級間反饋的是電阻RE1和Rf，為電壓串聯(lián)負反饋，并且只有交流負反饋。 ，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)負反饋，并且只有直流負反饋。第二級引入反饋的是電阻RE2，也是電流串聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在。引入級間反饋的是電阻RE2和Rf，為電流并聯(lián)負反饋，并且也是交流負反饋與直流負反饋同時存在。 為了增加運算放大器的輸出功率，通常在其后面加接互補對稱電路來作輸出級，（a）、（b）所示。分析圖中各電路負反饋的類型，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？ 分析電壓負反饋使輸出電阻減小，故能穩(wěn)定輸出電壓，電流負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。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態(tài)性能。必須注意的是，在負反饋放大電路中，往往直流反饋和交流反饋同時存在。解（1）直流反饋有：由RE1和RE2分別構成第一級和第二級的電流串聯(lián)負反饋；由RE1和Rf構成級間的電壓串聯(lián)負反饋。（2）交流反饋有：由RE1構成第一級的電流串聯(lián)負反饋；由RE1和Rf構成級間的電壓串聯(lián)負反饋。（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)負反饋，不產(chǎn)生級間的直流電壓串聯(lián)負反饋。（4）如果Rf的另一端接在V1的基極，則構成電壓并聯(lián)正反饋。 ，應分別引入何種方式的負反饋，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，串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小。負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，電壓負反饋使輸出電阻減小，能穩(wěn)定輸出電壓，電流負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)負反饋，所以應將反饋電阻Rf1從V1的發(fā)射極接至V2的集電極。（2）要穩(wěn)定輸出電壓，需要引入電壓負反饋，所以應將反饋電阻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，需要引入電壓負反饋，所以應將反饋電阻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反饋，所以應將反饋電阻Rf2從V2的集電極接至V2的基極。，該電路能同時滿足題中的4個要求。 窗體頂端第4章集成運算放大器的應用 ，穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓V，電阻kΩ，電位器kΩ，試求調節(jié)Rf時輸出電壓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反相輸入比例運算電路和一個穩(wěn)壓電路組成，反相輸入比例運算電路的輸入電壓從穩(wěn)壓管兩端取得，即。解根據(jù)反相輸入比例運算電路的電壓傳輸關系，得：由上式可知輸出電壓uo與負載電阻RL無關，所以改變電阻RL對uo沒有影響。當時，有：當kΩ時，有：（V）所以，調節(jié)Rf時輸出電壓uo可在V范圍內變化。 ，穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓V，電阻kΩ，電位器kΩ，試求調節(jié)Rf時輸出電壓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同相輸入比例運算電路和一個穩(wěn)壓電路組成，同相輸入比例運算電路的輸入電壓從穩(wěn)壓管兩端取得，即。解根據(jù)同相輸入比例運算電路的電壓傳輸關系，得：由上式可知輸出電壓uo與負載電阻RL無關，所以改變電阻RL對uo沒有影響。當時，有：（V）當kΩ時，有：（V）所以，調節(jié)Rf時輸出電壓uo可在6~12V范圍內變化。 ，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)負反饋，所以集成運算放大器工作在線性區(qū)，可以應用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。解由于集成運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）計算當Rx的測量范圍為0～10kΩ時電阻R的阻值。 分析本題電路是一個反相輸入比例運算電路，輸入電壓V，反饋電阻Rf就是被測電阻Rx，即。解（1）根據(jù)反相輸入比例運算電路的電壓傳輸關系，得：所以：可見被測電阻Rx與輸出電壓uo成正比。（2）當Rx最大（10kΩ）時電壓表滿量程（2V），因此得：（kΩ） ，試求輸出電流io與輸入電壓ui的關系，并說明改變負載電阻RL對io有無影響。分析本題電路是一個同相輸入電路，由于電阻R引入了電流串聯(lián)負反饋，所以集成運算放大器工作在線性區(qū)，可以應用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。解設電阻R上的電壓為uR，其參考方向為上正下負，且與電流iR參考方向關聯(lián)。由于集成運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與負載電阻RL無關，所以改變RL對io沒有影響。 ，試求輸出電流io與輸入電壓ui的關系，并說明改變負載電阻RL對io有無影響。分析 本題電路由一個同相輸入的集成運算放大器和一個場效應管組成，由于電阻R引入了電流串聯(lián)負反饋，所以集成運算放大器工作在線性區(qū)，可以應用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。，且與電流iR參考方向關聯(lián)。由于集成運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：由于場效應管柵極電流為0，所以：由上式可知輸出電流io與負載電阻RL無關，所以改變RL對io沒有影響。 ，試求輸出電流io與輸入電壓U的關系。分析本題電路也是一個同相輸入電路，并引入了負反饋，所以集成運算放大器工作在線性區(qū)，可以應用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。，且與電流iR參考方向關聯(lián)。由于集成運算放大器工作在線性區(qū)，故，可得： 。分析本題電路在負反饋回路中引入了由RfRf2和Rf3組成的T型電阻網(wǎng)絡來代替反相輸入比例運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，也能滿足一定放大倍數(shù)的要求，同樣可以應用“虛斷”和“虛短”這兩條分析依據(jù)分析計算。解設電阻RRfRfRf3中電流iifif連接RfRfRf3的節(jié)點為A，根據(jù)運放工作在線性區(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試對應畫出uo的波形。 分析本題電路是加法運算電路，可根據(jù)加法運算電路原理分段相加。運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)加法運算電路原理可得：當時，ui1由0跳變到3V，ui2由3V跳變到0，故uo由3V跳變到3V。當時，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。當時，重復時刻的狀態(tài)。以此類推。 電路