《电子电路教学资料》电子线路习题课ppt(6.26).pptx

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1、北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室电子电路习题课主讲人：林曦姚鑫雨 张天胜北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12要点：u第五章“放大电路反馈原理与稳定化基础”知识点总结与习题讲解反馈类型的判定负反馈对放大器性能的影响引入负反馈的一般原则AB分离法总结及例题（重点）负反馈放大器的稳定性与相位补偿u期末考前总结与类型题讲解北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学

2、院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12放大电路反馈类型的判定放大电路反馈类型的判定正反馈or负反馈？交流or直流反馈？全局or局部反馈？如果为负反馈，电压or电流反馈？并联or串联反馈？如何快速判断？正反馈正反馈or负反馈负反馈：瞬时极性判断法交流交流or直流直流反馈反馈：有隔直电容的为交流反馈，否则同为交直流反馈全局全局or局部反馈局部反馈：连接在输出回路和输入回路间的为全局反馈电压电压or电流反馈电流反馈：输出端负载短路，若反馈信号不存在，则为电压反馈，若反馈信号仍存在，则为电流反馈并联并联or串联串联反馈反馈：输入端信号源短路，若反馈信号加不到电路中，则为并

3、联反馈，若反馈信号仍能加到电路中，则为串联反馈北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12例题例题1：判断负反馈类型图P2.11图P2.12电流串联负反馈：取自输出电流，短路输出，反馈还在；以电压形式加入，短路输入，反馈仍能加上电压并联负反馈：取自输出电压，短路输出，反馈不存在；以电流形式加入，短路输入，反馈加不上北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12例题例题2：判断直流反馈，交流反馈，

4、主反馈及其反馈类型图P5.13北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12（1）直流直流反馈反馈 Re1、Re2、Re3分别为一二三级的直流负反馈，稳定静态工作点。分别为一二三级的直流负反馈，稳定静态工作点。R1和和Re2是第一级到是第一级到第二级的第二级的直直流主流主负负反馈，反馈，Re3和和R2构成第三级到第一级的直流构成第三级到第一级的直流主主负反馈负反馈（2）交流交流局部反馈局部反馈 Re1、Re3分别为一三级的电流串联负反馈分别为一三级的电流串联负反馈（3）交流交流主反馈主反馈 Re

5、1、R2、Re3构成主交流负反馈构成主交流负反馈。（4）电流）电流串联负反馈串联负反馈北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响 增益：增益：减小（减小（1+AB）倍）倍稳定性：稳定性：提高提高（1+AB）倍）倍闭环增益的相对变化量为开环增益相对变化量的（1+AB）分之一输入电阻：输入电阻：串联负反馈：并联负反馈：增加（增加（1+AB）倍）倍减小（减小（1+AB）倍）倍输出电阻：输出电阻：电流负反馈：电压负反馈：增加（增加（1+AB）倍）倍减小

6、（减小（1+AB）倍）倍为负载短路且计及源内阻的增益为负载开路且计及源内阻的增益北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12信号源内阻对负反馈放大器性能的影响信号源内阻对负反馈放大器性能的影响串联负反馈：串联负反馈：并联负反馈：并联负反馈：北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12引入引入负反馈的原则与方法负反馈的原则与方法（1）稳定直流特性-直流负反馈 稳定交流特性-交流负反馈（2）稳定输

7、出电压-电压负反馈 稳定输出电流-电流负反馈（3）提高输入电阻-串联负反馈 降低输入阻抗-并联负反馈（4）提高输出电阻-电流负反馈 降低输出阻抗-电压负反馈电压反馈：反馈信号的大小直接正比于输出电压，所以将反馈元件的一端直接接在输出端（RL）电流反馈：反馈信号的大小直接正比于输出电流，所以将反馈元件的一端接在输出回路的某个端点（输出端点除外）串联反馈：反馈信号、输入信号、净输入信号只能以电压的形式相加减，所以反馈元件的一端接在输入回路的某个端点（不是输入信号源端）并联反馈：反馈信号、输入信号、净输入信号只能以电流的形式相加减，所以反馈元件的一端直接并接在输入端（输入信号源端）如何修改电路如何修

8、改电路？北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12例题例题3：按照下列要求结成相应组态的负反馈电路。图P5.10北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/121、Vs=0时，时，要求静态要求静态Vo能稳定。能稳定。直流负反馈稳定静态工作点，要稳定电压，故采用电压反馈；利用瞬时极性法判断采用并联反馈才能构成负反馈。故采用采用电压并联负反馈电路图如下，调整R1的值使T1,T2,T3工作与放大状态，

9、R1既是三级放大电路的偏置电阻也是负反馈电阻。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/122、加入交流加入交流输入输入Vs，Rs固定，固定，RL为不同值时，为不同值时，Avfs基本基本不变不变要稳定交流，故采用交流负反馈。要使电压增益不变，故输出端连成电压负反馈形式；用瞬时极性法判断采用并联反馈才能构成负反馈。故采用采用电压并联负反馈。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/123、加入、加入

10、 交流输入后，当交流输入后，当 RL从从0变大时，要求变大时，要求交流电流输出交流电流输出稳定稳定要稳定交流电流输出，故采用电流交流负反馈；判断串联or并联反馈：假设接并联，有 ，则构不成负反馈，所以必须接串联负反馈。故采用电流串联负反馈。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/124、信号、信号源汲取的信号功率小源汲取的信号功率小源阻值确定的情况下，连成负反馈后，闭环输入电阻越高，输入信号电流越小则信号源功率越小。所以采用串联负反馈增加输入电阻。由(2)(3)知，此电路只能有电压并联和电流串

11、联两种负反馈，所以该电路连接方式同(3)5、要求要求在在RL固定固定时能稳定时能稳定 由于要稳定电压，故采用电压并联负反馈，同(2)由于负载稳定，也可以稳定输出电流，同样也能达到目的，此时同(3)采用电流串联负反馈。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12例题例题4：按照下列要求连接反馈网络。设从输出时，若，则；从输出时，亦然。图P5.11注意：差动电路输出和输入信号的相位关系：若信号从同一管的基极入，集电极出，则出、入反向；若信号从一管的基极入，从另一管的集电极出，则出、入同相北航电子信

12、息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/121、交流输入为零、交流输入为零 ，静态输出，静态输出 能稳定。能稳定。要稳定电压，故确定为电压负反馈。反馈直接接在输出端要稳定电压，故确定为电压负反馈。反馈直接接在输出端（1）C3与B5相接时，采用电压并联负反馈，用一适当阻值的Rf接T5的集电极与T1基极之间；（2）C4与B5相接时，用一适当阻值的Rf接T5的集电极与T2基极之间，为电压串联负反馈2、交流输入为零，静态输出交流输入为零，静态输出 稳定稳定 注意：此时电路的输出为共集，输入输出同相注意：此时电路

13、的输出为共集，输入输出同相（1）C3与B5相接时，采用电压串联负反馈。用一适当阻值的Rf接T5的发射极与T2基极之间（2）C4与B5相接时，用一适当阻值的Rf接T5的发射极与T1基极之间，为电压并联负反馈北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/123、加入、加入交流输入，交流输入，交流输出电流稳定交流输出电流稳定要稳定输出电流，故确定为电流负反馈；确定串联or并联:（1）若从Vo1输出：C3与B5相接时，采用电流串联负反馈，用一适当阻值的Rf与交流耦合电容串联接T5的发射极与T2基极之间 C4

14、与B5相接时，用一适当阻值的Rf与交流耦合电容接T5的发射极与T1基极之间，为电流并联负反馈（2）若从Vo2输出：C3与B5相接时，采用电流并联负反馈，用一适当阻值的Rf与交流耦合电容串联接T5的集电极与T1基极之间；C4与B5相接时，用一适当阻值的Rf与交流耦合电容接T5集电极与T2基极之间北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12ABAB分离法（重点）分离法（重点）1.找找A的方法的方法（1）当输出电压反馈时，令输出短路，反馈放大电器的输入回路就是A的输入回路。（2）当输出电流反馈时，令

15、输出开路，反馈放大电路的输入回路就是A的输入回路。（3）当输入并联反馈时，令输入短路，反馈放大电路的输出回路就是A的输出回路。（4）当输入串联反馈时，令输入开路，反馈放大电路的输出回路就是A的输出回路。2.求反馈网络求反馈网络B的方法的方法（1）输入并联反馈时，令输入电压为零，求出Bg和Bi（2）输入串联反馈时，令输入电流为零，求出Br和Bv北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12例题例题5：（1）判断电路的反馈类型（2）用AB框图法计算图P5.14北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院

16、北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12（1）电压并联负反馈（2）首先对直流工作点进行计算：进行AB分离，得到A框图的方法为：令输出短路，得到电路的输入回路就为A的输入回路；令输入短路，得到电路的输出回路就为A的输出回路。得到B框图的方法为：令输入电压 ，求 ，即 （由于是电压并联负反馈）B框图框图北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12A框图为：B框图为：北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子

17、信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12例题例题6：两级直接耦合放大器如第四题图（信号源内阻为600）。（1）判断反馈类型；（2）简述输入信号源内阻高低对反馈性能的影响；（3）计算ICQ1，ICQ2；（4）计算反馈深度F；（5）计算Rif，Rof和Avf，画出AB网络等效电路图。解答：（1）R4与R7构成电压串联负反馈。（2）由于是串联负反馈，所以有，故信号源内阻越小，反馈增益越低，反馈效果越差。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12（3）北航电子信

18、息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12（4）AB分离法北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12，（5）北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12负反馈放大器的稳定性与相位补偿负反馈放大器的稳定性与相位补偿负反馈放大器稳定工作的条件：当 时，或当 时，由环路增益的频率特性判断负反馈放大器是否稳

19、定的方法：若 ，则电路稳定；若 ，则电路会产生自激振荡。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12稳定裕度稳定裕度增益裕度相位裕度当 且 时，负反馈放大器才能可靠稳定。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12主极点补偿主极点补偿目标：使幅频特性以-20dB/十倍频的速率穿越0dB线例题例题7：已知某多级放大器的环路增益函数为：（1）绘制该放大器环路增益的幅频和相频波特图；（2）用波特图判

20、断闭环后该放大器是否稳定？（3）如果该放大器采用了主极点补偿（用新极点代替P1）使相位裕度为60，则主极点应位于何处，绘制补偿后的幅频和相频波特图。（4）用波特图简述主极点补偿与密勒极点补偿对放大器带宽有何影响。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12（1）幅频和相频波特图实线所示；（2）由波特图可知，幅频波特图以-60dB/十倍频速率穿越0dB轴，放大器工作不稳定。（3）主极点应该位于处，波特图见虚线。（4）主极点补偿和密勒极点补偿都会减小放大器的带宽，其中主极点补偿对带宽的削减程度会大

21、于密勒补偿。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12期末试题练习期末试题练习：已知某多级放大器的环路增益函数为：（1）绘制该放大器环路增益的幅频和相频波特图；（2）用波特图判断闭环后该放大器是否稳定？（3）如果该放大器采用了主极点补偿（用新极点代替P1）使相位裕度为45，则主极点应位于何处，绘制补偿后的幅频和相频波特图。（4）用波特图简述主极点补偿与密勒极点补偿对放大器带宽有何影响。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研

22、室教研室教研室教研室2023/2/12解答解答：先将增益函数化为方便做图的形式：主极点补偿后波特图如虚线所示，补偿极点代替原来的极点北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12期末类型题补充期末类型题补充集成运算放大电路分析集成运算放大电路分析1、NMOS输入级低功耗CMOS运放（P127）（1）输入级为何类型差放？（2）T1、T2，T7和T13构成何单元电路？（3）T8的有源负载为哪个MOS管？（4）电容C起何作用？（5）T9和T10起何作用？（6）T11和T12构成什么电路？NMOS输入，

23、有源负载差动输入，有源负载差动放大放大基本基本镜像电流源镜像电流源 T13补偿补偿 T9、T10组成的动态电阻与组成的动态电阻与C串联作串联作为输入级前后的负反馈支路，通过反为输入级前后的负反馈支路，通过反馈系统保证系统的稳定性馈系统保证系统的稳定性共共源源CMOS互补输出级互补输出级北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12（7）画出电路的方框图。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/1

24、22、MC14573简化电路（P193）C1（1）T1、T2形成输入差分对（2）T3、T4构成有源负载（3）T5、T6构成电流源，为差分放大器输入级提供偏置（4）共源连接的T7作为输出级，T8为T7提供偏置电流，并作为T7的有源负载（5）内部补偿电容C1保证系统的稳定性北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/123、741型运放原理电路（P191）（1）输入级输入级：T1T8构成构成共集共集-共基串接差分输入级共基串接差分输入级。其中。其中T1和和T2为共集接法，为共集接法，T3和和T4为共基

25、接法，为共基接法，T5T7为镜像电流源负载，为镜像电流源负载，T8为偏置电流源；为偏置电流源；（2）中间级中间级：T17构成的共射放大级，其中构成的共射放大级，其中T13A为其有源负载。为其有源负载。T16为缓冲级；为缓冲级；（3）输出级输出级：T23构成射随器，构成射随器，T13B为其有源负载，与为其有源负载，与T14和和T20构成构成互补推挽射互补推挽射随输出级随输出级。接入。接入T19、T18和和R8以构成甲乙类偏置电路，以构成甲乙类偏置电路，消除交越失真消除交越失真；（4）偏置回路偏置回路：T12、R5和和T11构成主偏置回路。构成主偏置回路。T8和和T9、T12和和T13构成偏置电流

26、构成偏置电流源。源。北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12MOS管相关类型题管相关类型题1、NMOS增强型管的符号、等效电路、转移特性曲线、输出特性曲线。GDSgmvinvinidrovoutVDSID符号等效电路转移特性曲线输出特性曲线北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/122、简述基本PMOS镜像电流源的电路、等效电路、电流与输出电阻表达式北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院

27、北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/123、简述基本CMOS放大器的电路和原理（P114）以NMOS和PMOS组成的互补放大器称为CMOS放大器北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/122015年电设年电设波形发生器波形发生器要求：利用NE555芯片和四个运算放大器，设计同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波、正弦波的波形产生电路设计要求四种波形的频率关系为1:1:1:3（3次谐波）；脉冲波、锯齿波、正弦波输出频率范围为8KHz10K

28、Hz，输出电压幅度峰峰值为1V；正弦波输出频率范围为24KHz30KHz，输出电压幅度峰峰值为9V。脉冲波占空比可调整。电源只能选用+10V单电源，由稳压电源供给，不得使用额外电源。（1）各单元示意示意电路（作为思路参考）：方波：Vo北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12三角波：（方波经过积分电路）ui-+RR2Cuo方波方波积分电路正弦波I：（方波经过低通滤波器）方波方波正弦波II：（方波经过带通滤波器）方波方波北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院北航电子信息工程学院202202202202教研室教研室教研室教研室2023/2/12祝大家期末考试顺利！谢谢！