模拟电子技术题目解答第三部分共16题

  【题目5】：如何判断串联反馈与并联反馈？  

【相关知识】：了解串联电路中可以进行电压量的比较；并联电路中则只能进行电流量的比较。

【解题方法】：若反馈量与输入量以串联方式相连，即反馈量与输入量连到放大电路的两个不同的输入端，则可表示为电压串联比较求和，即为串联反馈。若反馈量与输入量以并联方式相连，即反馈量与输入量连到放大电路的同一个输入端，则可表示为电流并联比较求和，即为并联反馈。

【解答过程】：从概念上说，如果反馈量与输入量均为电压，净输入量可表示为，则为串联反馈；反之，如果反馈量与输入量均为电流，净输入量表示为，则为并联反馈。实际应用时，根据反馈量与输入量的连接方式不难区分串联反馈与并联反馈。若反馈量与输入量以串联方式相连，即反馈量与输入量连到放大电路的两个不同的输入端，则可表示为电压串联比较求和，即为串联反馈。若反馈量与输入量以并联方式相连，即反馈量与输入量连到放大电路的同一个输入端，则可表示为电流并联比较求和，即为并联反馈。对于运算放大器构成的反馈电路，运放的同相输入端和反相输入端是两个输入端；对于三极管组成的放大电路来说，三极管的基极和发射极是两个输入端；对于差分放大电路来说，两个基极b1、b2是两个输入端。

图5 串联反馈与并联反馈的判断

        如图5(a)，信号加在运放的同相输入端，反馈接到运放的反相输入端，所以是串联反馈；

        图5(b)，信号加在运放的同相输入端，反馈也接到运放的同相输入端，所以是并联反馈；

        图5(c)，信号加在差分放大电路的基极b1，反馈接到差分放大电路的基极b2，所以是串联反馈。

  【题目6】：如何判断电压反馈与电流反馈？  

【相关知识】：电压反馈与电流反馈的定义。

【解题方法】：若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈。通常可以采用负载短路法来判断。

【解答过程】：从概念上说，若反馈量与输出电压（有时不一定是输出电压，而是取样处的电压）成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流（有时不一定是输出电流，而是取样处的电流）成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时，除了上述方法外，也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法，假设将放大电路的负载电阻RL短路（此时，），若输入回路中仍然存在反馈量，即，则为电流反馈；若输入回路中已不存在反馈，即则为电压反馈。

        判断电压反馈和电流反馈更直观的方法是根据负载电阻与反馈网络的连接方式来区分电压反馈与电流反馈。将负载电阻与反馈网络看作双端网络（在反馈放大电路中其中一端通常为公共接地端），若负载电阻与反馈网络并联，则反馈量对输出电压采样，为电压反馈。否则，反馈量无法直接对输出电压进行采样，则只能对输出电流进行采样，即为电流反馈。

        电压负反馈可以稳定输出电压；而电流负反馈则可以稳定输出电流。区分电压反馈与电流反馈只有在负载电阻RL变动时才有意义。如果RL固定不变，因输出电压与输出电流成正比，所以，在稳定输出电压的同时也必然稳定输出电流，反之亦然，二者效果相同。但是当负载电阻RL改变时，二者的效果则完全不同，电压负反馈在稳定输出电压时，输出电流将更不稳定；而电流负反馈在稳定输出电流时，输出电压将更不稳定。

图6 电压反馈与电流反馈的判断

        如图5(a)，反馈电压，反馈量与输出电压成正比，故为电压反馈。

        图6(a)，反馈电压，反馈量与输出电流成正比，故为电流反馈。

        图6 (b)，反馈电流，反馈量与输出电流成正比，故为电流反馈。也可用负载短路法来判断，如图5(a)中，将RL短路时（此时，），如图7(a)所示。由于输入回路中不存在反馈（），所以图5(a)电路为电压反馈。将图6(a) 中RL短路时（此时，，如图7(b)所示，输入回路中仍然存在反馈量（），说明反馈对输出电流取样，所以图6(a)电路应为电流反馈。

图7 负载短路法判断电压反馈与电流反馈

  【题目7】：反馈效果与信号源内阻的大小有什么关系？  

【相关知识】：串联反馈、并联反馈、信号源内阻等。

【解题方法】：由串联反馈和并联反馈在输入端的不同连接方式推出在采用串联负反馈时，越小，反馈作用越显著；而并联负反馈时，越大，反馈作用越显著。

【解答过程】：在采用串联负反馈时，为什么越小，反馈作用越显著？如图8（a）中,因为净输入电压（为运放输入电阻）,如信号源内阻越小，则反馈信号和输入信号在信号源内阻上的损耗越小。当 = 0时，信号源相当于理想电压源，反馈电压的变化完全反映到净输入端，，反馈作用得到充分发挥。反之，如，输入信号源成为恒流源，上的损耗越小。当与无关，净输入电压与无关，负反馈不起作用。

        在采用并联反馈时，为便于理解，可将输入信号源改画成电流源，，如图8（b），由图可知，越大，其并联效果越差，反馈作用越显著。当时，可看成恒流源，，反馈电流的变化完全反映到净输入电流中，反馈作用得到充分发挥。反之如，信号源相当于理想电压源，净输入电流为, 则净输入电流不随反馈电流的变化而变化，因而就没有什么反馈作用了。

图8 反馈效果与信号源内阻的关系

  【题目8】：对于深度负反馈放大电路，能否同时利用“虚短”和“虚断”的概念进行分析？  

【相关知识】：深度负反馈放大电路的概念和“虚短”、“虚断”的物理本质。

【解题方法】：由深度负反馈放大电路的定义推出净输入近似为零，此时，放大电路净输入端上“虚短”和 “虚断”是同时出现的。

【解答过程】：在深度负反馈放大电路中，，

        而

        因为，所以有，净输入。

        对串联负反馈，为，在深度负反馈下，，即放大器的净输入电压近似为零，这种情况称输入端为“虚短”。而对并联负反馈，为，在深度负反馈下，，即净输入电流近似为零，这种情况称输入端为“虚断”。)

        实际上，在深度负反馈条件下，放大电路输入端“虚短”和输入端“虚断”是同时出现的。对串联负反馈，净输入电压，当然导致输入电流；对并联负反馈，净输入电流，当然导致输入电压。因此分析深度负反馈放大电路时可同时利用“虚短”和“虚断”的概念。

图9 负反馈放大电路

(a) 实际电路 (b) 交流通路

        图9所示电路为分立元件多级负反馈放大电路，可近似认为是深度负反馈。显然，该电路中引入的是电压串联负反馈，三极管T1的基极和发射极类似于运放的两个输入端，利用输入端“虚短”：和“虚断”：，，可得：

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