模电第四次作业

使用教材：
清华大学电子学教研组编 . 杨素行主编 . 模拟电子技术基础简明教程 . 3版 . 北京：高等教育出版社，2006.
作业内容：
模电作业是这样的：
第六章可以做1 2 3 6 7 8题以及PPT上一题
5月8号前交

¶6-1 && 6-3

反馈的极性可以使用瞬时极性法判断：

交流负反馈的组态判断：

（1）从输出端的判别上分为电压、电流负反馈
使用交流短路法：将输出电压 $u_o$ 交流短路，分析反馈信号是否还存在
若反馈信号消失，则为电压负反馈，反之，则为电流负反馈

（2）从反馈信号与输入信号在输入回路中的叠加方式上分为串联、并联负反馈
若反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式求和，则为串联负反馈
若反馈信号与输入信号在输入回路中以电流形式求和，则为并联负反馈
简单的说，看反馈信号与输入信号在不在同一个端子上，异串同并

¶a

上图中共有四个反馈支路：
由 $R_F$ 和 $C_F$ 引回的级间反馈是交流正反馈
由 $R_{e1}$ 既引入了交流负反馈也引入了直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电流串联负反馈
可以稳定本级工作电流，提高输入电阻
由 $R_{e2}$ 与 $C_e$ 引入的是直流负反馈（由于旁路电容 $C_e$ 的存在）
由 $R_{e3}$ 既引入了交流负反馈也引入了直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电压串联负反馈
可以稳定输出电压，提高本级输入电阻，降低输出电阻

¶b

上图中共有四个反馈支路：
由 $R_F$ 引回的级间反馈既有交流负反馈也有直流负反馈，且交流负反馈的组态为电流串联负反馈
可以稳定输出电流，提高输入电阻
由 $R_{e1}$ 既引入了直流负反馈也引入了交流负反馈，其中交流负反馈的组态为电流串联负反馈
可以稳定本级工作电流，提高输入电阻
由 $R_{e2}$ 与 $C_e$ 引入的是直流负反馈（由于旁路电容 $C_e$ 的存在）
由 $R_{e3}$ 引入了交直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电流串联负反馈
对本级作用与 $R_{e1}$ 相同

以（b）为例，说明一下瞬时极性法的使用步骤：

首先，不妨设输入端的正极性端有一个瞬时的电压正增量
那么就会引起 $VT_1$ 管的基极电压出现一个正增量，从而引起 $VT_1$ 管有一个向下的电流增量
使得发射极电位有一个正增量，可判断 $R_{e1}$ 所在支路引起的是本级的负反馈
集电极电位出现一个负增量，使得 $VT_2$ 管的基极电位有一个负增量
$VT_2$ 管是一个PNP型的管子，分析方法与NPN管类似
由$VT_2$ 管的基极电位负增量引起由发射极向集电极方向的电流增量
使得发射极电位出现一个负增量，可判断 $R_{e2}$ 与 $C_e$ 所在支路引入的是本级的负反馈
集电极电位出现一个正增量
于是 $VT_3$ 管的情况与 $VT_1$ 管的情况一样，发射极电位出现一个正增量
即 $R_{e3}$ 引入了本级的负反馈
$R_F$ 所在支路使得 $VT_3$ 管发射极的正增量影响到 $VT_1$ 管的发射极又有一个正增量
于是 $R_F$ 所在支路引入了级间的负反馈

¶c

上图中共有三个反馈支路：
由 $R_F$ 引回的级间反馈是交直流负反馈，且交流负反馈的组态为电流并联负反馈
可以稳定输出电流
由 $R_{e1}$ 引入了交直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电流串联负反馈
可以稳定本级工作电流，提高本级输入电阻
由 $R_{e2}$ 与 $C_e$ 引入的是直流负反馈（由于旁路电容 $C_e$ 的存在）

¶d

上图中共有两个反馈支路：
由 $R_F$ 引回的级间反馈是交流负反馈，其组态为电压并联负反馈
可以稳定输出电压，降低输出电阻
由 $R_{e1}$ 引入了交直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电流串联负反馈
可以稳定本级工作电流，提高输入电阻

¶e

上图中共有两个反馈支路：
由 $R_F$ 引回的级间反馈是交直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电压串联负反馈
可以稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻
由 $R_{e3}$ 引入了交直流负反馈，其中交流负反馈的组态为电流串联负反馈
可以稳定本级工作电流，提高本级输入电阻

¶f

上图中共有两个反馈支路：
由 $C_3$ 与 $R_b$ 引回的本级反馈为交流正反馈（电压并联）
由 $R_e$ 引入了交直流负反馈，其中交流负反馈为电压串联负反馈
即射极输出器本身的电压串联负反馈，故有稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻的作用

其实 $C_3$ 还有一个作用呢qwq

如果没有接电容 $C_3$ ，如上图所示，可知其输入电阻约为：$R_i=R_b+R_1//R_2$
（即忽略基极电流）
现由$C_3$ 与 $R_b$ 引回一个交流正反馈，由其交流通路：

在中频段时，电容 $C_3$ 可视为短路，则电阻 $R_b$ 两端电压约为 $\dot U_i-\dot U_o$
则流过电阻 $R_b$ 的电流约为 ${\dfrac {\dot U_i-\dot U_o}{R_b}}$
忽略基极电流，则可将流过电阻 $R_b$ 的电流视为输入电流

则可求得输入电阻为：$R_i={\dfrac {\dot U_i}{\dot I_i}}={\dfrac{\dot U_i}{\dfrac {\dot U_i-\dot U_o}{R_b}}}={\dfrac {\dot U_i\cdot R_b}{\dot U_i-\dot U_o}}$

又由于该电路为射极输出器电路，其电压放大倍数近似于 $1$ （$<1$）

即其基极电位与发射极电位近似，有：$\dot U_i\approx \dot U_o$ 那么则有：$R_i\to\infty$

大大地提高了其输入电阻

这种方法又称为“自举”：将输出电压通过电容引回到输入回路以提高输入电阻

可通过看书上 例6.4.3 加深理解

¶6-2 && 6-3

¶a

正反馈
（正反馈也有组态的吗？如果有的话，这里应为电压并联吧）

¶b

由 $R_{F1}$ 引入的是电压并联负反馈
可以稳定输出电压，降低输出电阻
由 $R_{F2}$ 引入的是正反馈（电压串联）

¶c

电压并联负反馈
可以稳定输出电压，降低输出电阻

¶d

电流串联负反馈
可以稳定输出电流，提高输入电阻

¶e

电压串联负反馈
可以稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻

¶f

电流并联负反馈
可以稳定输出电流

¶6-6

由题意可知，其临界状态为：

${\dfrac {\mathrm{d}A_f/A_f}{\mathrm{d}A/A}}={\dfrac {1}{25}}$

因为有：${\dfrac {\mathrm{d}A_f}{A_f}}={\dfrac {1}{1+AF}}\cdot {\dfrac {\mathrm{d}A_f}{A_f}}$

则可知：${\dfrac {1}{1+AF}}={\dfrac {1}{25}}，1+AF=25，AF=24$

又有：$A_f={\dfrac {A}{1+AF}}$

故：$A=(1+AF)A_f=25\times 100=2500$

$F={\dfrac {24}{2500}}=9.6\times 10^{-3}$

¶6-7

由题意可知：

$\dot A_{um}=-100 \ \ \ \ f_L=30Hz\ \ \ \ f_H=3kHz\ \ \ \ \dot F_{uu}=-10\%$

那么则有：

$\dot A_{uf}={\dfrac {\dot A_{um}}{1+\dot A_{um}\dot F_{uu}}}={\dfrac {-100}{1+(-100)\cdot(-0.1)}}\approx -9.09$
$f_{Lf}={\dfrac {f_L}{1+\dot A_{um}\dot F_{uu}}}={\dfrac {30}{11}}Hz\approx 2.73Hz$
$f_{Hf}=(1+\dot A_{um}\dot F_{uu})\cdot f_H=11\times 3kHz=33kHz$