这几天突然想起来一到往年题,于是写在这里。
## 原题

已知电路如图,OPA的增益$A_{v0}<\infty$, 输入开路、输出短路;三极管T的$r_{be}=r_{ce}=\infty$,跨导$g_m$有限。要求判断负反馈连接方式、算出输入电阻、输出电阻和放大倍数。
## 正常(?)解答
略。
## 速通解答
这道题也可以通过反推来解。注意到$A_{v0}$应该挺大的,而且输出经过一个CE组态的BJT绕回同向输入,因此是负反馈。所以可以认为OPA满足虚短虚断,进而$V_C=V_D$.

于是利用$R_C$上的压降立刻得到
$$
i_C=\frac{V_{CC}-v_{in}}{R_C}
$$
而由于T的输入电阻无穷大,因此
$$
i_{OUT}=i_C=\frac{V_{CC}-v_{in}}{R_C}
$$
进而
$$
i_{out}=-\frac{1}{R}\cdot v_{in}
$$
一眼即可以看出,这是个压控流源,跨导$-\frac{1}{R}$。那就一定是串串相连的负反馈(也就是电流串联负反馈)。第二眼一看:输入怎么能有电流呢?于是,输入电阻无穷大。第三眼一看:输出电阻咋求啊?
其实能求,但要再看两眼。首先对于这么个电路,啥叫输出电阻?既然是压控流源,那就一定长成这样:

因此$R_{out}$就是**输出电压对输出电流的影响。**

于是就可以算出来
$$
\begin{aligned}
R_{out}&=\frac{A_v\Delta v-\frac{\Delta v}{g_mR_c}}{\frac{\Delta v}{R_C}}\\
&=A_v R_C+\frac{1}{g_m}
\end{aligned}
$$
再满足一下深度负反馈,得到
$$
R_{out}=\boxed{A_vR_C}
$$
评论
留下评论
邮箱仅用于识别,不会公开
$...$行内 ·$$...$$独立公式