負反饋放大電路設計實驗報告

負反響放大電路設計試驗報告無07 李杭 2023011147一.試驗目的通過試驗，學習并初步把握負反響放大電路的設計及電路安裝、調試方法。學習用CAD工具PSpice〔或EWB〕設計較簡潔電路的方法。深入理解負反響對放大電路性能的影響。穩(wěn)固放大電路主要性能指標的測度方法。二.試驗任務路。其輸入、輸出承受電容耦合。設負載電阻2.2RL=kΩ，信號源內阻50RS=Ω。主要性能要求如下：A 40(10%)10vfi

頻率響應 fL三.試驗原理

fH

負反響的類型依據輸入端根本放大電路和反響網絡的連接方式有并聯(lián)和串聯(lián)2種，輸出端取樣方式有電壓取樣和電流取樣2種，所以負反響放大電路有4種類型，即：電壓串聯(lián)負反響、電壓并聯(lián)負反響、電流串聯(lián)負反響、電流并聯(lián)負反響。負反響對放大電路性能的影響①負反響降低增益②負反響提高增益穩(wěn)定性③負反響影響輸入輸出電阻④負反響展寬頻帶⑤負反響改善非線性失真消退自激的方法①參與補償電容。一局部頻帶的指標。②在射極跟隨器的基極串入電阻抵消負阻效應。對放大電路的頻率特性有影響。推斷是否是由于負阻效應引起的振蕩可以把示波器的探頭的衰減器從1檔變?yōu)?0檔，假設振蕩減弱即是由于負阻引起的。法只對設計印刷電路板有指導作用。指標影響最小的。⑤消退外界干擾。傳入的。假設鄰居的電路也處于自激振蕩狀態(tài)，根本可以斷定是這種緣由。解決的方法是：縮短連線，〔3〕電路方案的選擇和電路設計第一，選擇反響類型。此題要求輸入電阻高，輸出電阻低，應承受電壓串聯(lián)負反響。其次，初步選擇反響系數、開環(huán)增益，盡量滿足深度負反響。參數。第四，用CAD工具仿真分析。四.試驗內容依據自己所設計的電路安裝負反響放大電路。需要時調整電路的工作點，修改元器件參數，消退可能消滅的自激振蕩現(xiàn)象等，最終使電路指標滿足設計要求。測量負反響放大電路的性能指標。五.留意事項電路要安裝整齊，布局要合理，盡量避開連線穿插。留意電解電容的極性，避開極性接反損壞器件。假設電路消滅自激振蕩或干攏，則應先消退它們，然后再進展調整與測試。六.電路設計七.pSpice直流工作點分析：中頻增益：由圖可知，中頻增益約為41，符合要求。開環(huán)增益：由圖可知，開環(huán)增益約為A492D4921210符合要求。41下限截止頻率：可知下限截止頻率約為2.31Hz<10Hz，符合要求。上限截止頻率：由圖可知，上限截止頻率約為1.8MHz>1MHz。輸入電阻：由圖可知,輸入電阻約為16.4k15k,符合條件輸出電阻：由圖可知，輸出電阻約為3100，符合條件動態(tài)范圍：由圖可知，動態(tài)范圍V0m

1.2V八.試驗數據與分析〔一〕數據計算閉環(huán)增益：V0mVimm

74.0mV Vomm

2.850VAVv imm

/Vomm

38.5滿足4010%的條件輸入電阻：〔R20k的電阻〕測量得其兩端電壓Vmm

73.0mV，計算得：VR i VVmmR

74.0mV20.27k10k73.0mV20k〔輸出端串入R10的電阻〕測量得其兩端電壓Vmm

650.0mV，計算得:VR o VVmmR

74.0mV 11.38100650.0mV100幅頻特性：(Vimm

74.0mV)1.565.03101001k10k100k1M1.47M10M0.8502.0142.4502.7002.8502.8502.8502.3702.0140.30011.4927.2232.6736.4938.5138.5138.5132.0327.224.05ff/HzV/vommAvAvAvAv2,36.493,38.514,38.515,38.511,32.676,32.036.167,27.220.193,11.497,4.05012345678222由 A222v

2*38.5027.22，下限頻率為5.03Hz10Hz，上限頻率為1.470MHz1MHz，符合要求。動態(tài)范圍：試驗實際測得V0m

1.48V，與仿真近似?！捕硵祿治鲚敵鲭娮鑴t相差大一些。上限截止頻率比仿真結果高了即百KHz，這可能是由于管子本身的電容、示波器的探頭以及讀數等問題共同造成的。對于輸出電阻，由于器材限制，我是把100大誤差。此外在測量過程中，覺察產生了自激現(xiàn)象，后來在電路中串入一個接地電容了這個問題。九.思考題在設計多級放大電路時，選取各級靜態(tài)工作電流的一般原則是什么？1〕考慮對增益的影響。靜態(tài)工作電流影響晶體管的動態(tài)參數如rbe

，進而影響增益的大小?！?〕考慮對動態(tài)范圍的影響。靜態(tài)電流的選取保證各三極管都工作于放大狀態(tài)，并在疊加上溝通小信號后不會進入截止區(qū)或飽和區(qū)；度、開環(huán)增益及根本放大電路的級數等問題上如何考慮？答：〔1〕由于本試驗要求輸入電阻大，輸出電阻小，所以應承受電壓串聯(lián)負反響；反響深度D>10，反響系數約為閉環(huán)增益的倒數，應小于0.025；開環(huán)增益應大400；級數應為3級，前兩級為共放射機放大電路，以實現(xiàn)大增益，第三級為射極跟隨器，以實現(xiàn)輸出電阻小的要求。在試驗中確定其容量的大小的方法是什么？振蕩。為了保證F=1時也能滿足相位裕度的要求，應舍得接入補償電容后產生的極點頻率變?yōu)閒””

fp2，再由此確定電容的大小。p1 AM為了消退電源內阻和分布電容等寄生參數可能引起的寄生振蕩，通常承受什么方法？為消退電源內阻引起的寄生振蕩，可以：降低直流電源的內阻，即使用內阻較低的直流穩(wěn)壓電源供電。利用RC或者LC上產生的反響，這種方法在實際電路中應用最為廣泛。為消退分布電容引起的寄生振蕩，可以：選用Cbe小的晶體管，跨導和特征頻率不宜過高，否則在高頻時簡潔產生寄生振蕩。在晶體管的基極串聯(lián)一個阻值很小的電阻〔幾歐到幾十歐〕，消耗局部能量，可以抑制寄生振蕩。有人在試驗中用示波器探頭的×1示波形正?！布礇]有高頻振蕩波形〕，試分析這是什么緣由。答：探頭是有輸入電阻和電容的，在高頻下，探頭產生一個高頻