負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握負(fù)反饋四種基本組態(tài)的判斷方法。2、鞏固學(xué)習(xí)負(fù)反饋放大器分析方法，加深對(duì)基本方程的理解。3、加深理解負(fù)反饋對(duì)改善放大器性能的影響。4、分析掌握影響負(fù)反饋電路穩(wěn)定性的原因及消除方法。二、儀器設(shè)備及備用元器件（1）實(shí)驗(yàn)儀器序號(hào)名稱型號(hào)備注1示波器2數(shù)字萬用表3模擬實(shí)驗(yàn)板（2）實(shí)驗(yàn)材料序號(hào)名稱說明備注1三極管2N5551；9012；90132電阻見附件3電容見附件三、實(shí)驗(yàn)原理與說明負(fù)反饋是電子線路中非常重要的技術(shù)之一，負(fù)反饋雖然降低了電壓放大倍數(shù)，但是它能夠提高電路的電壓放大倍數(shù)穩(wěn)定性，改變輸入電阻、輸出電阻，減小非線性失真以及展寬通頻帶。因此，實(shí)際應(yīng)用中，幾

2、乎所有的放大器都具有負(fù)反饋電路部分。本實(shí)驗(yàn)中的電路由兩級(jí)共射放大電路組成，在電路中引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋，構(gòu)成負(fù)反饋放大電路。這樣電路既可以穩(wěn)定輸出電壓，又可以提高輸入電阻。圖3.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路加負(fù)反饋后，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)： （3.1）深度負(fù)反饋時(shí)： （3.2）電壓放大倍數(shù)的相對(duì)變化量： （3.3）通頻帶： （3.4）當(dāng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，閉環(huán)輸入電阻： （3.5）閉環(huán)輸出電阻： （3.6）改變反饋深度（調(diào)整的大?。?，可使放大器性能指標(biāo)得到不同程度的改變。四、實(shí)驗(yàn)要求和任務(wù)1、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 設(shè)備材料的保障（1）檢查實(shí)驗(yàn)儀器（2）根據(jù)自行設(shè)計(jì)的電路圖選擇實(shí)驗(yàn)器件（3）檢測(cè)器件和導(dǎo)線（

3、4）根據(jù)自行設(shè)計(jì)的電路圖插接電路 電路設(shè)計(jì)如圖3.1（完整的計(jì)算過程及數(shù)據(jù)記錄）n 確定放大器工作電源（如DC12V，功率5W等）n 確定放大器直流參數(shù)（如ICQ1=0.6mA;ICQ2=1mA等）n 例如：在ICQ1=0.6mA前提下， nnnnn 確定放大器主要參數(shù)（如負(fù)載為3k；開環(huán)電壓放大倍數(shù)：大于400等）。n 引入負(fù)反饋后，欲使閉環(huán)放大倍數(shù)在10-50之間，確定反饋電阻的阻值范圍。n 引入負(fù)反饋后，通過計(jì)算分析電路的交流參數(shù)有哪些變化（即改善）。（2）用Multisim仿真軟件進(jìn)行仿真 改變偏置電阻，在有、無反饋的情況下，進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的仿真并記錄； 改變輸入信號(hào)幅值，在有、無反饋

4、的情況下，測(cè)量輸出信號(hào)的幅值并記錄； 改變反饋電阻的大小，測(cè)量并分析反饋對(duì)電路性能的影響； 改變反饋電阻的接入方式，測(cè)量并分析不同反饋對(duì)電路性能的影響；根據(jù)仿真結(jié)果選擇最佳電路元器件參數(shù)，再仿真并記錄仿真結(jié)果。2、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1）測(cè)量直流工作點(diǎn)，與仿真結(jié)果、估算結(jié)果對(duì)比；將電路調(diào)整至滿足技術(shù)指標(biāo)要求；2）在輸入端加輸入信號(hào)，對(duì)應(yīng)不同的反饋電阻，測(cè)量輸入、輸出信號(hào)的幅值并記錄，計(jì)算放大倍數(shù)并與仿真結(jié)果、估算結(jié)果比較；3）對(duì)應(yīng)不同接入方式的反饋電阻，重復(fù)2）中的內(nèi)容；3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容A. 直流分析IB1QIC1QUCE1QUC1Q計(jì)算值6.50uA650uA9.22V11.35V仿真值5.79uA658u

5、A9.44V11.3V測(cè)量值IB2QIC2QUCE2QUC2Q計(jì)算值32.7uA3.27mA3.80V5.46V仿真值34.3uA4.04mA3.92V4.66V測(cè)量值B.交流分析分析內(nèi)容計(jì)算值-84.2k1 k仿真值-6.240.93 k0.9 k實(shí)驗(yàn)值分析內(nèi)容計(jì)算值-1660.5 k2 k仿真值-1500.95 k2 k實(shí)驗(yàn)值級(jí)聯(lián)后空載分析內(nèi)容計(jì)算值-1.3718 k1.1k-2001.1k9427419k94仿真值-1.2218 k1.1k-1981.1k9426019k94實(shí)驗(yàn)值級(jí)聯(lián)后負(fù)載分析內(nèi)容計(jì)算值-1.3719 k1.1k-1661.1k9422719k94仿真值-1.3719

6、k1.1k-146.31.1k9423019k94實(shí)驗(yàn)值級(jí)聯(lián)后負(fù)載，分別改變輸入信號(hào)頻率為或分析內(nèi)容分析內(nèi)容計(jì)算值160計(jì)算值160仿真值200仿真值200實(shí)驗(yàn)值未測(cè)實(shí)驗(yàn)值未測(cè)計(jì)算值以后補(bǔ)上C.接入反饋電阻，負(fù)載分析內(nèi)容計(jì)算值0.053181934.2K2K仿真值0.05623.323.434.22k實(shí)驗(yàn)值反饋電阻，負(fù)載，分別改變輸入信號(hào)頻率為或分析內(nèi)容分析內(nèi)容計(jì)算值12計(jì)算值12仿真值16.85仿真值17.15實(shí)驗(yàn)值未測(cè)實(shí)驗(yàn)值未測(cè)總結(jié)：（1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并對(duì)所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比總結(jié)；（2）設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決過程；比較順利。（3）調(diào)試中遇到的問題及解決過程；調(diào)試中主要是接觸不良，將各個(gè)接頭松

7、動(dòng)的地方重新連接一次，然后問題基本解決了。（4）根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)記錄總結(jié)實(shí)驗(yàn)體會(huì)。結(jié)論1負(fù)反饋使放大器的放大倍數(shù)下降| 1+ A F |>1 負(fù)反饋凈輸入信號(hào)減弱 X i < X i | A f |<| A | 。即負(fù)反饋使放大器的放大倍數(shù)下降。閉環(huán)放大倍數(shù) A f = X o X i = A 1+ A F 在中頻區(qū)為表示為A f = X o X i = A 1+AF可見, 閉環(huán)放大倍數(shù) A f 僅是開環(huán)放大倍數(shù) A 的 1 1+AF 倍。結(jié)論2穩(wěn)定被取樣的輸出信號(hào)電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓 U o 。以圖6.8所示的電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路為例，當(dāng)某一因素使 U o 增大時(shí)，反

8、饋過程如下：可見， U o 的變化量大大減小，穩(wěn)定性大大提高。電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流 I o 。以圖6.10所示的電流串聯(lián)負(fù)反饋電路為例，當(dāng)某一因素使 I o 增大時(shí)，則反饋過程：可見， I o 的變化量大大減小，穩(wěn)定性大大提高。結(jié)論3放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高對(duì) A f = A 1+AF 求導(dǎo)，整理后d A f A f = 1 1+AF dA A無論何種原因引起放大倍數(shù)發(fā)生變化，均可以通過負(fù)反饋使放大倍數(shù)相對(duì)變化量減小，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了。結(jié)論4可以展寬通頻帶放大電路的頻率響應(yīng)引起放大倍數(shù)下降，通過負(fù)反饋可以展寬通頻帶。閉環(huán)放大倍數(shù) A f 是開環(huán)放大倍數(shù) A 的 1 1+AF 倍，閉環(huán)放大電

9、路的通頻帶 B W f 是開環(huán)放大電路的通頻帶 BW 的( 1+AF )倍。增益帶寬積不變。設(shè)開環(huán)時(shí)放大電路在高頻段的放大倍數(shù)為：A H = A m 1+j f f HA m 開環(huán)時(shí)中頻放大倍數(shù) f H 開環(huán)時(shí)上限頻率引入負(fù)反饋后的高頻放大倍數(shù)為： A Hf = A H 1+ A H F 整理后得引入負(fù)反饋后的中頻放大倍數(shù)和上限頻率 A mf = A m 1+ A m F f Hf =(1+ A m F ) f H 。開環(huán)放大器的通頻帶 BW= f H閉環(huán)放大器的通頻帶 B W f = f Hf =(1+ A m F ) f H增益帶寬積不變。結(jié)論5改變輸入電阻和輸出電阻輸入電阻的改變情況由輸

10、入信號(hào)與反饋信號(hào)在輸入端的求和方式來決定。求和方式為電壓求和確定為串聯(lián)負(fù)反饋，求和方式為電流求和確定為并聯(lián)負(fù)反饋。串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高;并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。以圖6.13串聯(lián)反饋為例，開環(huán)輸入電阻 r i = U i I i閉環(huán)輸入電阻 r if = U i I i = U i + U f I i = U i +AF U i I i =(1+AF) r i可見，串聯(lián)反饋使輸入電阻增加， r if =(1+AF) r if ;理想時(shí)， r if = 。同樣可以得出，并聯(lián)反饋使輸入電阻減小， r if = 1 1+AF r i ;理想時(shí)， r if =0 。輸出電阻的改變情況由反饋信號(hào)在輸出端