實驗四負反饋放大器

1、實驗四 負反饋放大器 一、實驗目的 熟悉負反饋放大電路性能指標的測試方法。 通過實驗加深理解負反饋對放大電路性能的影響。 (1)引入負反饋降低了電壓放大倍數(shù)； (2)負反饋提高了放大器增益的穩(wěn)定性； (3)負反饋展寬了放大器的通頻帶。二、實驗原理 設計一個用集成運放組成的閉環(huán)放大電路 如圖如圖1 1所示：所示： 放大電路放大電路1 1和放大電路和放大電路2 2各自是由集成運放組各自是由集成運放組成的局部負反饋放大器，就整體而言，它們可視成的局部負反饋放大器，就整體而言，它們可視為開環(huán)放大器（無整體反饋環(huán)時）。為開環(huán)放大器（無整體反饋環(huán)時）。圖圖1 1 負反饋放大器負反饋放大器整體反饋整體反饋放

2、大電路放大電路1 1放大電路放大電路2 2輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號三、設計任務與要求 1.1.基本內容基本內容 本設計要求：開環(huán)電壓放大倍數(shù)Au=500(第一級放大電路電壓放大倍數(shù)為20倍)，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf80左右（以實測為準）。 （1） A741集成運放管腳介紹： 1.5 調零端 2. 反相輸入端(-) 3. 同相輸入端(+) 4. 腳負電源端(-15V) 6. 輸出端 7. 腳正電源端(+15V) 8. 空 A74112345678 （2）在實驗儀上將電路接成開環(huán)狀態(tài) （3）調零 將輸入信號端接地，接通電源后分別調節(jié)電位器，使各自運放的輸出為零。5mVR4 1M+-15R2

3、R1 5.1kRb1 5.1k Rw 10kA1-15VUo1.Ui+-15R3 5.1kRb2 5.1kA2-15VUo5 5.1K.1K430kR5 430k三、設計任務與要求其中：其中：R R5 5為閉環(huán)放大器的反饋電阻為閉環(huán)放大器的反饋電阻1kRw 10k1k三、設計任務與要求（4）開環(huán)放大電路指標的測量(a)(a)放大倍數(shù)的測量：放大倍數(shù)的測量： 輸入端加入正弦波頻率1KHz,電壓有效值5mV 的信號.測量輸出電壓，計算開環(huán)放大倍數(shù)。 在開環(huán)放大器中，放大器在開環(huán)放大器中，放大器A A1 1的放大倍數(shù)為：的放大倍數(shù)為： 放大器放大器A A2 2的放大倍數(shù)為：的放大倍數(shù)為：l根據(jù)開環(huán)放

4、大倍數(shù)要求，可以確定出根據(jù)開環(huán)放大倍數(shù)要求，可以確定出R R1 1R R4 4的值。的值。l根據(jù)平衡電阻的要求，可以確定出根據(jù)平衡電阻的要求，可以確定出R Rb1b1、R Rb2b2的值的值。121*211/1RRRRRA3421RRA三、設計任務與要求(b)(b)上限頻率的測量上限頻率的測量: : 保持輸入信號不變保持輸入信號不變(5mV)(5mV)，改變，改變輸入信號的頻率，測量輸出電壓輸入信號的頻率，測量輸出電壓U Uo o，當信號頻率上，當信號頻率上升到使放大倍數(shù)下降到中頻放大倍數(shù)的升到使放大倍數(shù)下降到中頻放大倍數(shù)的0.7070.707倍時所倍時所對應的頻率為上限頻率。對應的頻率為上限

5、頻率。(5)(5)閉環(huán)放大電路指標的測量閉環(huán)放大電路指標的測量: : 將電路接成閉環(huán)狀態(tài)。將電路接成閉環(huán)狀態(tài)。(a)(a)放大倍數(shù)的測量放大倍數(shù)的測量 輸入正弦波頻率為輸入正弦波頻率為1KHz1KHz，電壓有效值為，電壓有效值為5mV5mV的信號，的信號，測量輸出電壓測量輸出電壓U UO O，計算電壓放大倍數(shù)。計算電壓放大倍數(shù)。三、設計任務與要求R4 1M+-15R2R1 5.1k1kA1-15VUo15mVUi+-15A2-15VUoR5 430k(b)(b)上限頻率的測量上限頻率的測量: :維持輸入信號不變維持輸入信號不變(5mV)(5mV)，改變輸入信號的，改變輸入信號的頻率，測量輸出電

6、壓頻率，測量輸出電壓U Uo o，當信號頻率上升到使放大倍數(shù)下降到，當信號頻率上升到使放大倍數(shù)下降到中頻放大倍數(shù)的中頻放大倍數(shù)的0.7070.707倍時所對應的頻率為上限頻率。倍時所對應的頻率為上限頻率。Rb1 5.1kR3 5.1kRb2 5.1kRL 5.1k1k三、設計任務與要求2.2.擴展內容擴展內容 負反饋對非線性失真的改善負反饋對非線性失真的改善 （1 1）在開環(huán)放大電路中，在輸入端加入頻率）在開環(huán)放大電路中，在輸入端加入頻率1kHz1kHz，有，有效值效值5mV5mV的正弦信號，輸出端接示波器，逐漸增大輸入信號的正弦信號，輸出端接示波器，逐漸增大輸入信號的電壓幅值，使輸出波形開始

7、出現(xiàn)失真，記下此時的波形和的電壓幅值，使輸出波形開始出現(xiàn)失真，記下此時的波形和輸出電壓的幅值。輸出電壓的幅值。 （2 2）再將實驗電路接成閉環(huán)放大形式，增大輸入信號）再將實驗電路接成閉環(huán)放大形式，增大輸入信號電壓幅值，使輸出電壓幅值的大小與（電壓幅值，使輸出電壓幅值的大小與（1 1）相同，比較有負）相同，比較有負反饋時，輸出波形的變化，分析結果。反饋時，輸出波形的變化，分析結果。四、實驗儀器、設備與器件數(shù)字萬用表；交流毫伏表；數(shù)字萬用表；交流毫伏表；電子實驗儀；函數(shù)發(fā)生器；數(shù)字示波器；電子實驗儀；函數(shù)發(fā)生器；數(shù)字示波器；A741A741集成運放集成運放 若干；若干；電位計：電位計：1k1k、10k10k、100k100k、500k500k若干；若干；電阻：電阻：5151、100100、200200、510510、1k1k、2k2k、3k3k、4.3k4.3k、5 k5 k、5.1 k5.1 k、8.2k8.2k、10k10k、20k20k、30k30k、100k100k、200k200k、470k470k若干；若干；電容：電容：1F 1F 、10F 10F 、30F30F、100F100F若干若干五、實驗報告要求五、實驗報告要求寫出設計原理、設計步驟和計算公式，在