電子電路實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)報(bào)告x

1、電子電路實(shí)驗(yàn)三-實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)電路圖 根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)電路，利用Multisim得到電路圖如下:（1）兩級(jí)放大電路JFET.L_： BJT4 : :I MRfaoiiL :（1）兩級(jí)放大電路JFET.L_： BJT4 : :I MRfaoiiL :（2）兩級(jí)放大電路（閉環(huán)）Rg3 i燦口 R2 -W-.: . . . R1 Rg3 i燦口 R2 -W-.: . . . R1 一AM妃1:仙柏1.1)JFET1 .況W罪. VI展 HbiviVrmk：:二土:I叩F :一 Rff1 VX 丁 皿(3)電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路數(shù)據(jù)處理兩級(jí)放大電路的調(diào)試 第一級(jí)

2、電路：調(diào)整電阻參數(shù)，使得靜態(tài)工作點(diǎn)滿 足：IDQ約為2mA，UGDQ-4V。記錄并計(jì)算電路 參數(shù)及靜態(tài)工作點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)(IDQ，UGSQ，UA， US、 UGDQ)。IDQUGSQUAUSUGDQ2.014mA-1.28V5.77V7.05V-6.06V第二級(jí)電路：通過(guò)調(diào)節(jié)Rb2，使得靜態(tài)工作點(diǎn)滿足：ICQ約為2mA, UCEQ=23V。記錄電路參數(shù) 及靜態(tài)工作點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)(ICQ, UCEQ)。Au1 =Uo1Au1 =Uo1UsUo、職= EICQUCEQ2.003mA2.958V輸入正弦信號(hào)Us,幅度為10mV,頻率為10kHz,測(cè)量并記錄電路的電壓放大倍數(shù)i=j及輸入電阻Ri和輸出電阻

3、Ro。Au1AuRiRo0.783-152.790.75kQ3227.2Q兩級(jí)放大電路閉環(huán)測(cè)試在上述兩級(jí)放大電路中，引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。合理選取電阻R的阻值，使得閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 的數(shù)值約為10。輸入正弦信號(hào)Us，幅度為100mV，頻率為10kHz，i=jwi=jwAusf = Uo/Us輸入電阻Rif和輸出電阻Rof。AusfRifRof-9.94638.2。232.9。（3）電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路輸入正弦信號(hào)Us，幅度為100mV，頻率為10kHz，測(cè)量并記錄閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Ausf = Uo/Us輸入電阻Rif和輸出電阻Rof。AusfRifRof8.26335.0。3280.0。誤差分

4、析利用相對(duì)誤差公式：仿真值-實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差= X 100%實(shí)測(cè)值得各組數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差如下表：仿真值實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差/%IDQ/mA2.0772.0143.13UA/V5.9945.7703.88UGDQ/V-5.994-6.060-1.09ICQ/mA2.0182.0030.75UCEQ/V2.9082.958-1.69Au10.7960.7831.66Au-154.2-152.70.98Ri/ kQ90.7690.750.01Ro/Q2866.03227.2-11.2Ausf-10.03-9.940.91Rif/Q618.8638.2-3.04Rof/Q214.57232.90-7.87提高電

5、路各組數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差如下表:仿真值實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差 /%Ausf9.448.2614.29Rif305.4335.0-8.84Rof3470.73280.05.81誤差分析:（1）由上表可得知，兩級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)中，開(kāi) 環(huán)輸出電阻Ro及閉環(huán)輸出電阻Rof仿真值與實(shí) 測(cè)值的相對(duì)誤差較大；電流并聯(lián)負(fù)反饋電路中， 三組數(shù)據(jù)仿真值與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差均較大。（2）兩級(jí)放大電路中，輸出電阻測(cè)量的相對(duì)誤差較大，原因可能是實(shí)際實(shí)驗(yàn)中使用的晶體管與 仿真實(shí)驗(yàn)中的晶體管的特性相差較大，而且由理論分析知輸出電阻會(huì)隨溫度的變化而變化（晶體管rbe管rbe阻值隨溫度的增大而增大），這導(dǎo)致了輸=i出電阻實(shí)測(cè)值與仿真值相差較大

6、。（3）電流并聯(lián)負(fù)反饋電路中，電壓放大倍數(shù)測(cè) 晶體管放大倍數(shù)與仿真中的不同，仿真實(shí)驗(yàn)中晶 體管的。為280，實(shí)際實(shí)驗(yàn)的相關(guān)參數(shù)達(dá)不到這 么大，故電壓放大倍數(shù)較小。量的相對(duì)誤差較大，原因也應(yīng)該是實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的i=j量的相對(duì)誤差較大，原因也應(yīng)該是實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的i=j二、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析與總結(jié)兩級(jí)放大電路的調(diào)試第一級(jí)電路：（1）開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)時(shí)，Rg1、Rg2選擇150kQ的電 阻，Rs用兩個(gè)阻值為2kQ的電阻串聯(lián)等效為 4k。，測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管s極的電壓，計(jì)算得IDQ與2mA相差較大（比2mA大）。（2）將Rs改為阻值為1.5kQ和 2kQ串聯(lián)，測(cè)得 IDQ=2.014mA。Rs與初始設(shè)定的值不同的原因可 能是場(chǎng)效

7、應(yīng)管的特性與仿真中的不完全一樣，且 實(shí)驗(yàn)室的各個(gè)同種的場(chǎng)效應(yīng)管的特性也不完全 一樣，或者是直流電源電壓略小于12V。（3）用萬(wàn)用表測(cè)UA、US、UD，其中測(cè)UA是為 了間接地得到g極的電壓UG，計(jì)算得 UGSQ=-1.28V，UGDQ=-6.06V-4V。間接地測(cè) UG 是因?yàn)間極電壓不穩(wěn)定，這是因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管的輸 入電阻很大，與萬(wàn)用表的電阻可比，使得測(cè)到的 電壓不準(zhǔn)。第二級(jí)電路：liiJ（1）與上一次實(shí)驗(yàn)相似，通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器的阻 值，將IC調(diào)至約為2mA；測(cè)得ICQ=2.003mA， UCEQ=2.658V，則 2VUCEQ3V。liiJ（2）測(cè)第一級(jí)電路的放大倍數(shù)時(shí)，測(cè)的輸出電 壓為場(chǎng)效應(yīng)管

8、s極的電壓，得到放大倍數(shù)為 0.783，與預(yù)期值相近。（3）測(cè)總的放大倍數(shù)時(shí)，一開(kāi)始負(fù)載RL接的是 5.1kQ，測(cè)得的放大倍數(shù)為一百二十多，后來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，將負(fù)載改為100kQ,測(cè)得的放大倍數(shù) 為152.7；負(fù)載阻值較小時(shí)，由理論分析中電壓 放大倍數(shù)的表達(dá)式知，放大倍數(shù)較小，這與實(shí)際 測(cè)得的結(jié)果相符。I=jw（4）測(cè)量輸入電阻時(shí)，采用高輸入電阻的測(cè)量 方法，分別測(cè)量串聯(lián)已知電阻與不串聯(lián)已知電阻 時(shí)的輸出電壓，得到輸入電阻為90.75kd測(cè)輸 出電阻時(shí)，將負(fù)載Rf2=100kQ換為3.3kC，得到 輸出電阻為3227.2C。I=jw兩級(jí)放大電路閉環(huán)測(cè)試（1）電壓負(fù)反饋如Multisim電路圖所示

9、；經(jīng)過(guò) 試驗(yàn)，在輸入回路中串聯(lián)兩個(gè)阻值均為4.7kQ的 電阻時(shí)，測(cè)得閉環(huán)放大倍數(shù)接近-10 （測(cè)晶體管 的c極的電壓）。（2）在輸入回路中串聯(lián)一阻值為680。的電阻， 638.2Q。用示波器測(cè)量其兩端的電壓，得到輸入電阻為I用示波器測(cè)量其兩端的電壓，得到輸入電阻為I三（3）在輸出回路上（C2與Rf之間）并聯(lián)兩個(gè) 阻值均為390Q的電阻，并將信號(hào)源電壓有效值 調(diào)為10mV，測(cè)得輸出電阻為232.9Q。將信號(hào)源 電壓調(diào)小是因?yàn)楫?dāng)其有效值為100mV且輸出回路并聯(lián)了電阻時(shí)，輸出電壓波形會(huì)失真。電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路（1）按照所給電路圖搭電路時(shí)，由于場(chǎng)效應(yīng)管 的s極和d極相距較近，將圖中電容C2接到了

10、 場(chǎng)效應(yīng)管的s極上，后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，將它改接到d 極上時(shí)，輸出電壓波形異常，發(fā)生躍動(dòng)的、周期 性的變化，這時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管已燒壞。原因可能是改 接過(guò)程中，場(chǎng)效應(yīng)管的d極電流突變，超過(guò)了場(chǎng) 效應(yīng)管的正常電流范圍。這說(shuō)明改接電路時(shí)， 好先關(guān)閉電源，仔細(xì)檢查電路后再接通電源，以 避免器件的損壞。（2）測(cè)電壓放大倍數(shù)時(shí)，按示波器的Auto Scale 按鍵后，輸出電壓（c極電壓）波形為一條寬度 較窄的直線，且將其沿縱軸放大時(shí)，得到了雜亂 無(wú)章的波形。再沿橫軸調(diào)整時(shí)間軸時(shí)，發(fā)現(xiàn)時(shí)間 軸單位長(zhǎng)度內(nèi)的點(diǎn)數(shù)太少，即波形太寬，這導(dǎo)致 了波形的“雜亂無(wú)章”。將掃描時(shí)間充分變長(zhǎng)時(shí)， 便能得到清晰美觀的波形。（3）得到清晰的電

11、壓波形后，測(cè)得電壓放大倍 數(shù)小于8而大于7,這說(shuō)明晶體管的放大倍數(shù)較 小。換了幾次場(chǎng)效應(yīng)管后，發(fā)現(xiàn)放大倍數(shù)總小于之后改為換晶體管，成功地得到大于8的電 壓放大倍數(shù)。電路穩(wěn)定下來(lái)后，電壓放大倍數(shù)接 近8且大于8。（4）測(cè)輸入電阻時(shí)，在輸入回路中串聯(lián)一阻值 為390Q的電阻，測(cè)得輸入電阻為335.0Q。在c 極與地之間并聯(lián)一阻值為3.3kQ的電阻，測(cè)得輸 出電阻為3280.0Q。負(fù)反饋對(duì)電路性能的影響總結(jié)（1）由兩級(jí)放大電路閉環(huán)測(cè)試實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)電 路引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，電路的電壓放大倍 數(shù)、輸入電阻及輸出電阻均變小，這說(shuō)明引入負(fù) 反饋時(shí)，電路電壓放大倍數(shù)的數(shù)值會(huì)減小；引入 并聯(lián)反饋時(shí)，電路輸入電

12、阻會(huì)減??；引入電壓反 饋時(shí)，電路的輸出電阻會(huì)減小。（2）由電路并聯(lián)負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng) 電路引入電流并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，電路的電壓放大倍 數(shù)由四十多變?yōu)榻咏耍@說(shuō)明負(fù)反饋使電路電 壓放大倍數(shù)減小。三、思考題在圖2中，為了使場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工EJ作電流為1.5mA 2.5mA，源極電阻Rs應(yīng)該在什 么范圍內(nèi)取值？請(qǐng)結(jié)合仿真結(jié)果進(jìn)行分析。EJ答：由仿真結(jié)果可知，源極電阻Rs應(yīng)在 3.25kQ5.7kQ范圍內(nèi)取值。OFETJ況54郵： :Ci ：10|jFflRs1 i.Skft：5 OFETJ況54郵： :Ci ：10|jFflRs1 i.Skft：5 ；Rs? X.75 心1Rs1 .，

13、Mu Itimeter-XMM 1X1.498 mA叵|V Q dBi已知實(shí)驗(yàn)室配備的萬(wàn)用表內(nèi)阻約為1MQ,實(shí)驗(yàn) 中調(diào)試圖2所示共漏放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí), 為什么通過(guò)測(cè)量A點(diǎn)電位來(lái)得到柵極電位，而不 直接測(cè)柵極電位？答：因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻很大，與電壓表的 內(nèi)阻可比，直接測(cè)柵極電位就會(huì)不準(zhǔn)確，而由于 輸入電阻大，場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電流幾乎為0，故A點(diǎn)的電位與柵極電位相近，通過(guò)測(cè)量A點(diǎn)電位 可間接得到柵極電位。在圖2所示共漏放大電路的設(shè)計(jì)中，分壓電阻 Rg1和Rg2應(yīng)該如何合理取值？取幾k。、幾十kD、幾百kQ還是幾MQ?答：為了減小電路的靜態(tài)功耗，應(yīng)使Rg1和Rg2 證柵極電流幾乎為0，Rg1

14、、Rg2不能太大（幾兆 歐），故Rg1、Rg2取幾百千歐。盡量大，但考慮到Rg盡量大，但考慮到Rg遠(yuǎn)小于柵源極電阻，以保i=j在圖2所示的兩級(jí)放大電路中，可以引入哪些 組態(tài)的交流負(fù)反饋？說(shuō)明理由。答：可以引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋和電壓串聯(lián)負(fù)反 饋。因?yàn)槿舨扇‰娏髫?fù)反饋，則反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端 智能接到晶體管的發(fā)射極與地之間，而在交流信 號(hào)作用時(shí)，旁路電容Ce視為短路，反饋網(wǎng)絡(luò)無(wú) 法得到輸出電流，故只能采用電壓負(fù)反饋。反饋 網(wǎng)絡(luò)的輸入端接到晶體管的集電極與地之間，輸 出端接到節(jié)點(diǎn)8即為串聯(lián)負(fù)反饋，接到節(jié)點(diǎn)9即 為并聯(lián)負(fù)反饋。在本實(shí)驗(yàn)中，兩級(jí)放大電路級(jí)連后，靜態(tài)工作 點(diǎn)基本保持不變，為什么？答：兩級(jí)電路之間用

15、電容相連，即采用阻容耦合 方式，這使得兩級(jí)電路之間不會(huì)有直流分量的傳 遞，故兩級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響。若單獨(dú)測(cè)試時(shí)，第一級(jí)的電壓放大倍數(shù)為Aul, 第二級(jí)的電壓放大倍數(shù)為Au2,則級(jí)連后的電壓 放大倍數(shù)是Au1*Au2嗎？為什么？答：不是；因?yàn)榈诙?jí)電路的放大倍數(shù)與第一級(jí) 的輸出電阻（即第二級(jí)電路的輸入電阻）有關(guān)， 故級(jí)聯(lián)后，第二級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)會(huì)發(fā)生變 化，這使得級(jí)聯(lián)后電路的電壓放大倍數(shù)不等于 Au1*Au2。8.當(dāng)兩級(jí)放大電路引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，為什 么在開(kāi)環(huán)測(cè)試中將反饋電阻Rf作為負(fù)載，而在 閉環(huán)測(cè)試中將其斷開(kāi)？答：在開(kāi)環(huán)測(cè)試中，將反饋電阻作為負(fù)載是為考 慮反饋的負(fù)載效應(yīng)，即將接入負(fù)反饋對(duì)電路的影 響等效為并聯(lián)在輸入、輸出端的兩個(gè)電阻的作 用，而在閉環(huán)測(cè)試中實(shí)際地引入了反饋，不需要 接模擬這種影響的電阻。在并聯(lián)負(fù)反饋中，信號(hào)源與