实 验 报 告
实验课程名称 模拟电子技术实验
实验项目名称 电压串联负反馈放大电路的分析
年 级 20## 级
专 业 物理学
学生姓名 廖伦玉
学 号 1007010311
理 学 院
实验时间: 2012 年 10 月18日
电压串联负反馈放大电路的分析
1、实验目的
(1)了解负反馈对放大器的影响;
(2)进一步了解放大器性能指示的测量方法。
(3)学习应用Mulistim10的高级分析功能。
2、实验内容
(1)实验电路如图所示,在信号输入端加入f=1KHz,Ui=0.1mV;
(2)配置示波器,运行仿真,调节电位器Rp,使输出波形最大、但不失真;
(3)显示电路节点;
(4)对电路作直流工作点分析,根据得到的数据判断电路设计是否合理;
(5)断开ab、cd(可以用单刀开关代替);连接ad,运行仿真,在调节电位器Rp,使输出信号波形最大、且不失真,记录信号的输入、输出幅度,计算增益;测量放大器主网络的输入输出电阻;用波特图示仪测量幅频特性曲线和相频特性曲线;
输入输出波形:
幅频特性曲线
相频特性曲线
(6)断开ac,连接ab、cd,运行仿真,记录信号输入输出幅度,计算增益;测量放大器有反馈时的输入输出电阻;用用波特图示仪测量幅频特性曲线和相频特性曲线;
输入输出波形:
幅频特性曲线
相频特性曲线
(7)测量a与地的电压Uf和Uo1,计算反馈深度;
(8)对R11作参数扫描分析,从2K到20K线性扫描5个点,分析扫描结果;
(9)对(5)(6)(7)(8)的结果比较,分析负反馈对放大器性能的影响。
①降低放大器的放大器的放大倍数,提高放大信号的稳定性
②减小非线性失真。
③展宽频带。
④稳定输入电阻和降低输出电阻。
第二篇:负反馈放大器完整实验报告
负反馈放大器
一、实验目的
1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。
2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。
二、实验原理
放大器中采用负反馈,在降低放大倍数的同时,可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈,就是以某种方式从输出端取出信号,再以一定方式加到输入回路中。若所加入的信号极性与原输入信号极性相反,则是负反馈。
根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同,反馈可分为四类:串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。
从网络方框图来看,反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。
从实际电路来看,反馈信号若直接加到输入端,是并联反馈,否则是串联反馈,反馈信号若直接取自输出电压,是电压反馈,否则是电流反馈。
1.负反馈时输入、输出阻抗的影响
负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂,不同的反馈形式,对阻抗的影响也不一样,一般而言,凡是并联负反馈,其输入阻抗降低;凡是串联负反馈,其输入阻抗升高;设主网络的输入电阻为Ri,则串联负反馈的输入电阻为
Rif=(1+FAV)Ri
设主网络的输入电阻为Ro,电压负反馈放大器的输出电阻为
Rof=
可见,电压串联负反馈放大器的输入电阻增大(1+AVF)倍,而输出电阻则下降到1/(1+AVF)倍。
2.负反馈放大倍数和稳定度
负反馈使放大器的净输入信号有所减小,因而使放大器增益下降,但却改善了放大性能,提高了它的稳定性。
反馈放大倍数为
Avf=(Av为开环放大倍数)
反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系:
=
式中AVf/AVf称负反馈放大器放大倍数的稳定度。称无反馈时的放大器放大倍数的稳定度。可见,负反馈放大器比无反馈放大器放大倍数提高了(1+AVF)倍。
3.负反馈可扩展放大器的通频带。
4.负反馈可减小输出信号的非线性失真
图3-1反馈放大电路的四种类型
三、 实验内容分析
(1) 闭环增益
(2)闭环电压增益
(2)闭环输入电阻
(3)闭环输出电阻
四、实验内容、步骤及结果:
1. 调整静态工作点,按图3-2接线。
2. 闭合开关K1,断开开关K2,接通电源后,调节RP,用万用表直流电压档测量URC=3V,使放大器的静态集电极电流ICQ1mA。
3. 测量无反馈时放大器的电压放大倍数AV、输入电阻Ri、和输出电阻Ro。
(1)在放大器的输入端US处输入f=1KHZ,有效值Us=15mv的正弦信号,用示波器观察输出电压Uo的波形,在波形不失真的情况下,用毫伏表测出输出电压的有效值UOL,算出开环放大倍数AV。
(2)测量Ui处的电压,按输入电阻的计算公式计算出输入电阻Ri。
(3)断开开关K1,测出不接负载电阻RL时的输出电压Uo,按输出电阻的公式计算出输出电阻Ro。
将以上的测量结果填入表3-1中。
图3-2电压并联负反馈放大电路Ω
4. 测量电压并联负反馈时放大器的电压放大倍数Auf、输入电阻Rif和输出电阻Rof。
将开关K2接通后,按3的步骤测量有负反馈时的Auf、Rif和Rof,测量结果填入表3-1中。
表3-1
5. 研究放大倍数的稳定性
保持原输入信号,将负载电阻RL由5.1K变为1K,测出无反馈和有反馈时的输出电压UOL,计算稳定度,测量结果记录表3-2中。
表3-2
6. 去掉电路中Ce电容,观察并记录波形,并分析其变化原因。
3-2去掉电路中Ce电容,放大器输出波形
五、 实验结果分析、小结:
1、从实验电路来看,放大器中采用的是电压并联负反馈。在降低放大倍数的同时,可以使放大器的某些性能大大改善。
2、负反馈对输入、输出阻抗的影响,从实验结果来看,其输入阻抗降低;而输出电阻则下降到1/(1+AVF)倍。
3、负反馈使放大器的净输入信号有所减小,因而使放大器增益下降,但却改善了放大性能,提高了它的稳定性。称无反馈时的放大器放大倍数的稳定度。可见,负反馈放大器比无反馈放大器放大倍数提高了(1+AVF)倍。
4、负反馈可扩展放大器的通频带。
5、负反馈可减小输出信号的非线性失真
6、去掉电路中Ce电容,观察并记录波形如图3-3。电路中Ce电容为旁路电容,这时AV=,去掉电路中Ce电容,AV=,的存在,使得电压增益下降了,且,越大下降越多。
六、实验预习要求
1. 复习负反馈对放大器性能影响的原理。
2. 试判断如图3-2所示电路的反馈类型、反馈元件
3. 计算无反馈时,放大器的电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
4. 计算有反馈时,放大器的电压放大倍数Auf、输入电阻Rif和输出电阻Rof。
七、实验报告要求
1.整理实验数据,分别求出开环和闭环时放大倍数、输入、输出电阻和放大倍数稳定度。
2.讨论负反馈对放大电路的影响。
八、实验设备
1.示波器 一台
2.函数信号发生器 一台
3.交流毫伏表 一台
4.直流稳压电源 一台
5.万用表 一只
6.实验箱 一台