实验四负反馈放大电路
一. 实验目的
1.加深理解负反馈对放大电路各项性能参数的影响。
2.掌握反馈放大器性能指标的测试方法。
二 实验仪器
1.双踪示波器
2.信号发生器
3.数字多用表
4.直流稳压电源
三 实验原理与电路图
原理图如下:
原理如下:
该电路是由两级阻容耦合放大器构成的电压串联负反馈电路。反馈放大器是由多级放大器(或单级放大器)加上负反馈网络组成。放大电路引入负反馈后,虽然放大能力降低了,但其它性能指标得到改善,而且放大电路的工作更加稳定。表现如下:
1.负反馈放大电路的放大倍数
A为基本放大器的放大倍数(开环)。
F为反馈网络的反馈系数。
Af为负反馈放大器的放大倍数(闭环)。
2. 引入负反馈可以扩展放大器的通频带
放大器的管子确定后,其增益与带宽之积为一常数。因此引入负反馈后,带宽扩展了1+AF倍。
3. 负反馈可以提高放大倍数的稳定性
4. 负反馈对输入(输出)电阻的影响
输入电阻(输出电阻)的变化与反馈网络在输入端(输出端)的连接方式有关。串联负反馈使输入电阻提高(1+AF)倍,并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍;电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍,电流负反馈使输出电阻提高1+AF倍。
5.引入负反馈可以减小非线性失真,抑制干扰和噪声等。
仿真结果如下:
1.静态工作点测量如下:
2.闭环电路
3、负反馈对非线性失真的改善
开环时:时,
闭环时:
负反馈对电路有所改善
当反馈接入VT1基极,电路接入正反馈,出现震荡。
4、负反馈对输入电阻的影响
当时
5、放大器的频率特性
闭环:
开环:
三 实验内容
1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试
(1)开环电路测试
①按图电路接线,反馈电阻RF和负载电阻先不接入。
②在放大电路的输入端A接入US=10mV、f=1kHz的正弦波,用示波器观察放大器的输出波形,使输出不失真且无振荡。
③测量电路的输入US、Ui和输出电压UO值,记录在表中。
④接入负载电阻RL,重复③实验步骤。
⑤根据实测值计算开环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。
(2)闭环电路测试
①接通RF,调整输入信号幅值,使电路输出不失真且无振荡。
②测量空载(RL=∞)和有载(RL=3kΩ)时,电路的输入US、Ui,输出UO、UOL的值,并记录。
③根据实测值计算闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。
2.负反馈对失真的改善作用
①将电路中的RF断开,形成开环,调节信号发生器的输出幅度,使之逐步加大ui ,用示波器观察放大器的输出信号波形,使出现适当失真(注意不要过份失真)并记录失真波形幅度及此时的输入信号值。
②将电路中RF接上,形成闭环,用示波器观察输出信号波形的情况,并适当地增加输入信号幅度ui,使放大器输出幅度接近开环时的输出信号失真波形幅度,记录此时输入信号值。并和实验步骤①进行比较,是否负反馈改善电路的失真。
③若RF=3kΩ不变,但RF接入T1的基极(正反馈),会出现什么情况?实验验证之。
④记录上述各步实验的波形图。
3.测放大器的频率特性
①将图5-7-1电路的RF断开,形成开环,调节信号发生器的输出信号幅度,使Ui=10mV,频率f=1kHz,用示波器观察放大器的输出信号波形,并调整示波器使波形充满显示屏的标度(注意不要失真,否则需改变输入信号的大小)。
②逐步减小信号发生器的输出频率,用毫伏表监测输入端信号的幅度,使之保持上述的输入幅度不变,用示波器观测放大器的输出波形,直到其波形幅度减小为原来的70.7%,此时信号频率即为放大器下限频率fL。
③条件同②,但逐渐增大信号发生器的频率可测得上限频率fH,计算频带宽度BW。
④将电路的RF接上,形成闭环,重复①~③步骤,即可测量计算出闭环电路的BWf,并比较BW与BWf。
四 测量结果与分析
1.静态工作点
第一级:
0.703V;=1.9KΩ
=703mv-129.6mv =0.57V
=0.07mA
第二级:
2.51V;=2KΩ
=2.51-1.878v =0.63V
=0.32mA
2.闭环电路
,
3.负反馈对非线性失真的影响
开环时:时,
闭环时:
负反馈对电路有所改善
当反馈接入VT1基极,电路接入正反馈,出现震荡。
4.负反馈对输入电阻的影响
当时
5.放大器的频率特性
第二篇:模电实验四的实验报告
负反馈放大电路
一、 实验原理
在电子电路中,将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响输入量的措施称为反馈。其中,能够使输入量减小的反馈称为负反馈。引入负反馈能够使电路提高放大倍数的稳定性、减小非线性失真和抑制噪声、对输入电阻、输出电阻也有相应的影响。
二、 实验电路图
三、 元器件清单
四、 静态测量数据记录
断开开关K测量两级静态工作点参数调节W,使VE=1.5V,测量参数填入下表中:
静态测量记录(Vcc=12.15VV)
五、 动态测量数据记录
1、开环性能指标测量
接入信号发生器,测量开环下的、、,测量数据确保在波形不失真下测量。测量数据填入下表中。
2、 闭环性能指标测量
接入形成反馈,确保在输出波形不失真的情况下测量、、 。测量数据填入下表。
动态测量
3、放大倍数稳定度测量
将+12.15V电压将低到10V后再次测量电压放大倍数,填入下表:
增益稳定度测量记录
六、 波形观察记录
1、开环时的输入输出波形为:
由于开环时放大倍数太大,所以当输入很小时,输出还是有一定失真。
2、闭环时的输入输出波形为:
七、指标计算与实验结果
1、本实验中
这里取=200Ω,计算可得=4.71KΩ。
2、开环时第一级的输入电阻为:
=51//11//[4.71+(1+226)*100]KΩ=6.81KΩ
3、开环时第二级的输入电阻为:
4、第一级放大倍数:
5、第二级放大倍数:
6、反馈系数:F= = =1/52
7、开环放大倍数为A= =1933
8、闭环时的输入电阻为=259KΩ
9、开环时第二级的输出电阻为=5.1 KΩ
10、闭环时的输出电阻为=0.1334 KΩ
八、实验体会
1、 本实验采用电压串联负反馈,因此电路中闭环时的输入电阻是开环时输入电阻的(1+AF)倍,使电路采集原始信号增多。输出电阻减小(1+AF),使电路带负载能力增强。
2、 实验中,开环动态测量时,由于放大倍数非常大,即使输入信号非常小,输出还是会有失真,而且输入很小时,由于受到干扰比较严重,所以输入波形有许多“毛刺”。
3、 从实验中可以看出,闭环放大电路很多性能改善了,但电压放大倍数大大的下降了,所以并不是(1+AF)越大越好,应根据自己在实际中的应用,选择恰当的(1+AF)。
4、 实验中开环放大倍数理论数值与实验测量数值相差偏大,原因是开环放大倍数非常大,在小输入情况下,仍然有微小的失真,所以误差偏大。
5、 本实验包含的模电内容有两个部分,分别为多级放大电路和负反馈电路,在实验中学到了多级放大电路放大倍数的计算,以及输入输出电阻的计算。还有验证了负反馈放大电路中的各种性质,收获很多。
中南民族大学
实 验 报 告
课程名称:模拟电子技术
所属院系:计算机科学学院
专业班级:自动化(5)班
姓 名:欧纲勋
学 号:09063204