负反馈交流放大电路.doc

负反馈交流放大电路一、Multisim 10软件的介绍Multisim 10软件是EWB软件的最新版本，专门用于电路仿真，是迄今为止最易用、最直观的仿真软件，增加了大量的VHDL原件模型，可以仿真更复杂的数字原件，并且可以对单片机做仿真运行，极大的方便了单片机初学者和单片机开发试验工作者，完全可以脱离试验箱、开发板的束缚，随意在计算机上模拟单片机固件（.hex）的“烧片”和运行结果，配合各种虚拟仪器的使用，可以快速准确的调试程序和硬件连接，而最终取得最佳方案。在保留了EWB形象直观等优点的基础上，大大增强了仿真的软件仿真测试和分析功能，大大扩充了元件库中的元件数目，特别是增加了大量与实际元件对应的元件模型，使得仿真设计的结果更精确、更可靠、更具有实用性。Multisim 10软件具有以下主要功能：（1） 具有丰富的元件库（2） 类型齐全的仿真（3） 高度集成的操作界面（4） 强大的分析功能（5） 强大的虚拟仪器仪表功能（6） 具有VHDL/Verilog的设计和仿真功能（7） 提供多种输入输出接口（可以与其它EDA软件结合使用）（8） 新增加了对51系列单片机、PIC单片机的完美支持，可以把单片机的实验直接在计算机上模拟运行，得到高精度的仿真数据，使得大规模可编程逻辑器件的设计和仿真与模拟电路、数字电路的设计和仿真融为一体，突破了原来大规模可编程逻辑器件无法与普通电路融为一体仿真的局限。二、负反馈交流放大电路性能测试负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是一降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等。所以在使用放大器中都使用负反馈。但是在现实的教学当中，即使教师对负反馈的概念、反馈类型等进行再详尽的分析，学生也是很难理解和掌握的。而现在有了Multisim 10软件作为教学和实验的辅助手段，由最初的创建电路图到现在的仿真实验和电路设计，在教学上去的了巨大的成果。三、Multisim 10软件对负反馈电路的仿真经过对Multisim 10软件的大概了解，下面我们就利用Multisim 10软件对负反馈交流放大电路的电路图进行实验仿真，对在开环或闭环条件下的Q1、Q2放大器放大倍数、波形图和放大频率特性。具体操作步骤如下所示：一、启动Multisim10软件,并画出如下所示电路图图1-1 负反馈交流放大电路的结构原理图1、工作原理图一为负反馈交流放大电路，主要用于交流电压的放大，采用负反馈可以改善电路的性能。图中主要有两个三极管Q1、Q2进行电压的放大工作。而用开关S1、S2控制开环闭环，S1打开，即为开环；S1闭合，即为闭环。S2即控制反馈电阻R11的大小，S2 断开，则反馈电阻R11为无穷大，S2闭合，则反馈电阻为1.5k欧姆。从而通过改变以上参数来调试性能。在Multisim10软件下利用电压表测量开环闭环和反馈电阻值不同的条件下的输入电压和输出电压，从而得出不同条件下的放大倍数。利用示波器在开环或闭环的不同条件下进行波形比较。二、启动直流工作点分析，利用电压表测量放大器Q1、Q2的b极、c极和e极的极端电压，记录数据填入下表：表2-1三极管Q1三极管Q2VbVcVeVbVcVe3.659377.262563.021413.319914.788642.664721、在Multisim10软件的操作下测量的三极管Q1三极端的电压值。操作数据显示界面如下图所示： 图2-1 三极管Q1三极端的电压值2、在Multisim10软件的操作下测量的三极管Q2三极端的电压值。操作数据显示界面如下图所示： 图2-2 三极管Q2三极端电压值四、交流测试Multisim10软件的操作下的负反馈交流放大电路的交流测试，即求负反馈交流放大电路的开环与闭环情况下的放大倍数。测量数据如下表3-1所示。表3-1（RL）图中R11ViVoAv开环RL=无穷(S2打开)3.0791.206mv0.391RL=1.5k(S2闭合)3.075438.343142.550闭环RL=无穷(S2打开)3.68998.83126.79RL=1.5k(S2闭合)3.61186.705241、把电路设置成开环形式，（即开关S1打开）（1）当R11=无穷（S2打开）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输入端，求出此时的输入电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-1 开环条件下R11=无穷时的电路输入电压（2）当R11=无穷（S2打开）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输出端，求出此时的输出电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-2 开环条件下R11=无穷时的电路输出电压根据所测数据求出当R11=无穷（S2打开）时的电压放大倍数。并将数据填入表格3-1。（3）当R11=1.5k（S2闭合）时，即在图3-1的基础上闭合S2，将电压表接在负反馈交流放大电路的输入端，求出此时的输出电压，并将测得的数据填入表3-1。结果与将S2打开时的相近。（4）当R11=1.5k（S2闭合）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输出端，求出此时的输出电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-3 开环条件下R11=1.5k时的电路输出电压根据所测数据求出当R11=1.5k（S2闭合）时的电压放大倍数。并将数据填入表格3-1。2、把电路设置成闭环形式，（即开关S1闭合）（1）当R11=无穷（S2打开）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输入端，求出此时的输入电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-4 闭环条件下R11=无穷时的电路输入电压（2）当R11=无穷（S2打开）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输出端，求出此时的输出电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-5 闭环条件下R11=无穷时的电路输出电压根据所测数据求出当R11=无穷（S2打开）时的电压放大倍数。并将数据填入表格3-1。（3）当R11=1.5k（S2闭合）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输入端，求出此时的输入电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-6 闭环条件下R11=1.5k时的电路输入电压（4）当R11=1.5k（S2闭合）时，将电压表接在负反馈交流放大电路的输出端，求出此时的输出电压，并将测得的数据填入表3-1。仿真演示结果如下图所示：图3-7闭环条件下R11=1.5k时的电路输出电压根据所测数据求出当R11=无穷（S2打开）时的电压放大倍数。并将数据填入表格3-1。五、负反馈对失真的改善测量负反馈对失真的改善，打开开关S1，即在开环条件下适当加大输入电压的的大小，使输出失真，记录波形。然后再闭合开关S1，即在闭环条件下测试波形，并记录波形。然后将两个波形对比，得出负反馈对失真的改善情况。1、将示波器接在负反馈放大电路的电路图上，如图5-1，打开开关S1，进行仿真演示，观察输出波形，此时增加输入电压，再进行波形观察，如图5-2所示。图5-1 带示波器的电路图2.当输入电压为5mv时，开环条件下的波形如下图所示。图5-2 开环负反馈的波形图3当输入电压为8mv时，开环条件下的波形如下图所示。图5-3 开环负反馈的波形图由图5-2和5-3可得出：当适当增大