負反饋放大器實驗報告

1、負反饋放大電路實驗報告一、實驗目的1、掌握負反饋四種基本組態(tài)的判斷方法。2、鞏固學習負反饋放大器分析方法，加深對基本方程的理解。3、加深理解負反饋對改善放大器性能的影響。4、分析掌握影響負反饋電路穩(wěn)定性的原因及消除方法。二、儀器設備及備用元器件(1 )實驗儀器序號名稱型號備注1示波器2數(shù)子萬用表3模擬實驗板(2 )實驗材料序號名稱說明備注1三極管2N5551; 9012; 90132電阻見附件3電容見附件三、實驗原理與說明負反饋是電子線路中非常重要的技術之一，負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，實際應

2、用中，幾乎所有的放大器都具有負反饋電路部分。本實驗中的電路由兩級共射放大電路組成，在電路中引入了電壓串聯(lián)負反饋，構成負 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)負反饋放大電路加負反饋后，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：Auf生（3.1 ）1 AF深度負反饋時：八1Auf（32）電壓放大倍數(shù)的相對變化量：(3.3)(3.4)(3.5)(3.6)dAuf1 d代石 1 AF通頻帶：BWf （1 AF）BW當引入電壓串聯(lián)負反饋時，閉環(huán)輸入電阻：Rf (1 af)rRo1 AF閉環(huán)輸出電阻:改變反饋深度（調(diào)整 Rf的大小），可使放大器性能指標得到不同程度的改變。四、實驗要求和任

3、務1、實驗前的準備設備材料的保障（1）檢查實驗儀器（2）根據(jù)自行設計的電路圖選擇實驗器件（3）檢測器件和導線（4）根據(jù)自行設計的電路圖插接電路 電路設計如圖3.1 （完整的計算過程及數(shù)據(jù)記錄） 確定放大器工作電源（如 DC12V功率5W等） 確定放大器直流參數(shù)（如 lcQ=0.6mA;l cQ=1mA等）例如：在I cQ=0.6mA前提下，欲使 Ucq1 6V那么 Rd必選 10K ，選 Re 100 , Re2 1k那么，UE1Q應約為0.66 V，UB1Q約為1.36V，進一步確定 RB11和RB12 確定放大器主要參數(shù)（如負載為3kQ;開環(huán)電壓放大倍數(shù)：大于 400等）。 引入負反饋后，

4、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。 引入負反饋后，通過計算分析電路的交流參數(shù)有哪些變化（即改善）。（2 ）用Multisim仿真軟件進行仿真 改變偏置電阻，在有、無反饋的情況下，進行靜態(tài)工作點的仿真并記錄； 改變輸入信號幅值，在有、無反饋的情況下，測量輸出信號的幅值并記錄; 改變反饋電阻的大小，測量并分析反饋對電路性能的影響； 改變反饋電阻的接入方式，測量并分析不同反饋對電路性能的影響; 根據(jù)仿真結果選擇最佳電路元器件參數(shù)，再仿真并記錄仿真結果。2、實驗任務1 ）測量直流工作點，與仿真結果、估算結果對比；將電路調(diào)整至滿足技術指標要求;2）在輸入端加輸入信號，對應不同的反

5、饋電阻，測量輸入、輸出信號的幅值并記錄, 計算放大倍數(shù)并與仿真結果、估算結果比較；3 ）對應不同接入方式的反饋電阻，重復2）中的內(nèi)容；3、實驗內(nèi)容VCC 12VRs1k QC1JI47卩FRb1175k QV: 2.89 VI: 5.79 uA1 QckR 1Rb21Rc22k Q牛探針2QV: 11.3 V 丿 I: 658 .2N5551V: 2.50 VI: 34.3 uAC4dl-Q2 3.92 V7 HI: 4.04 .探針5Rb222N5551RL10k Q25k QRb1225k QRe1280 Q510QC5Re2IB1QIC1QUCE1QUC1Q計算值 6.50uA650uA

6、9.22V11.35V仿真值5.79uA658uA9.44V11.3VA.直流分析測量值IB2QIC2QUCE2QUC2Q計算值32.7uA3.27mA3.80V5.46V仿真值34.3uA4.04mA3.92V4.66V測量值；忸1 郵 * *bk mi wk血 州陰 * 叩 xan sEMi saj 口對 帥砂IM*3 3= k * flM頁田回叵Fi應立阿134 -爐咿*述匕赳M Jd E U- lI I巧 宴哪 * *B *2 MC1.HM 比畤 無 XW .E宜 2| 口 H卻口呂（dR亍旳亠 io立曰固1 侶i-a-q * jp?g匚口B.交流分析分析內(nèi)容Au 1Ri1Ro1計算值

7、-84.2 kQ1 kQ仿真值-6.240.93 kQ0.9 kQ實驗值分析內(nèi)容Au2Ri2R2計算值-1660.5 k Q2 kQ仿真值-1500.95 k Q2 kQ實驗值級聯(lián)后空載Rl分析內(nèi)容AU1Ri1R1Au2Ri2凡2AuRiRo計算值-1.3718 k Q1.1k Q-2001.1k Q94 Q27419k Q94 Q仿真值-1.2218 k Q1.1k Q-1981.1k Q94 Q26019k Q94 Q實驗值級聯(lián)后負載Rl 10k分析內(nèi)容AuiRiiR01Au2Ri2Fo 2AuRiRo計算值-1.3719 k Q1.1k Q-1661.1k Q94 Q22719k Q94

8、 Q仿真值-1.3719 k Q1.1k Q-146.31.1k Q94 Q23019k Q94 Q實驗值 s*iaF寧二 級聯(lián)后負載Rl 10k ，分別改變輸入信號頻率為f fL或f fH分析內(nèi)容AU fLAufL分析內(nèi)容A fHAufH計算值fL160計算值fL160仿真值fL200仿真值fL200實驗值fL未測實驗值fL未測計算值以后補上C.接入反饋電阻Rf 5K，負載Rl 10k分析內(nèi)容1 FAuAu1FAuAu丄FRiRo計算值0.053181934.2K2K仿真值0.05623.323.434.22k實驗值反饋電阻Rf 5K ，負載Rl 10k ,分別改變輸入信號頻率為f fL或f

9、 fH分析內(nèi)容AuAMu fLfL分析內(nèi)容AufH 牛fHL 1-負反饋一凈輸入信號減弱一 X - i X i - | Af | 縱 1 T wbel X %1L T 坯2 T 、J 討0 J 可見，U o的變化量大大減小，穩(wěn)定性大大提高電流負反饋穩(wěn)定輸出電流Io 。+ |00可 A 4_f_ +圖0電ifi串聯(lián)ftSWffit大器以圖6.10所示的電流串聯(lián)負反饋電路為例，當某一因素使I o增大時，則反饋過程：幾 T 5 T t（5 -耳）5 J化I *可見，Io 的變化量大大減小，穩(wěn)定性大大提高。結論3放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高對A f = A 1+AF 求導，整理后d A f A f = 1 1

10、+AF? dA A無論何種原因引起放大倍數(shù)發(fā)生變化，均可以通過負反饋使放大倍數(shù)相對變化量 減小，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了。結論4可以展寬通頻帶放大電路的頻率響應引起放大倍數(shù)下降，通過負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)放大電路的通頻帶 BW 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。設開環(huán)時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)時中頻放大倍數(shù)f H 開環(huán)時上限頻率引入負反饋后的高頻放大倍數(shù)為：A - Hf = A - H 1+ A - H F -整理后得引入負反饋后的中頻放大倍數(shù)和上限

11、頻率A - mf = A - m 1+ A - m F - f隔2育接糊合敘人電路引入色辰詵妁帕麴特杵開環(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。求和結論5改變輸入電阻和輸出電阻 輸入電阻的改變情況由輸入信號與反饋信號在輸入端的求和方式來決定。方式為電壓求和確定為串聯(lián)負反饋，求和方式為電流求和確定為并聯(lián)負反饋。0以圖6.13串聯(lián)反饋為例，開環(huán)輸入電阻r i = U閉環(huán)輸入電阻r if = U i I i = Ui +AF U=(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，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,r if采樣為輸出電壓;