回看一道电电题

这几天突然想起来一到往年题,于是写在这里。 ## 原题 ![](/static/uploads/images/88deb4f520a9f22abd925514a2535c9d.png) 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$V_C=V_D$. ![](/static/uploads/images/41e7dc990f8c54d369bfd7bd332d7e27.png) 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: ![](/static/uploads/images/1692347c6d841f794a85f2c48b582502.png) 因此$R_{out}$就是**输出电压对输出电流的影响。** ![](/static/uploads/images/379876e79c80d59bbc8eae8eb1d9c909.png) 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 $$ R_{out}=\boxed{A_vR_C} $$

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