负反馈放大电路性能测试实验报告

电压串联负反馈放大电路 一 实验目的 1 加深理解负反馈对放大电路性能的影响 2 掌握放大电路开环与闭环特性的测试方法 二 预习要求 1 复习电压串联负反馈的有关章节 熟悉电压串联负反馈电路的工作原理以及对放大电路性能的 影响 2 估算图3 1所示电路在有反馈和无反馈时的电压放大倍数的大小 设 50 Rp 60K 3 估算图3 1所示电路在有反馈和无反馈时的输入电阻和输出电阻 4 自拟实验记录表格 三 实验元 器件 模拟电子线路实验箱一台双踪示波器一台 万用表 一台连线 若干 其中 模拟电子线路实验箱用到信号发生器 直流稳压电源模块 元器件模组以及 电压串联负反 馈放大电路 模板 四 实验原理与参考电路 1 参考电路如图3 1所示 负反馈有四种类型 电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈 本实 验电路由两级共射放大电路引入电压串联负反馈 构成负反馈放大器 其中反馈电阻 RF 10K 2 电压串联负反馈对放大器性能的影响 1 引入负反馈降低了电压放大系数 式中 是反馈系数 是放大器不引入级间反馈 时的电压放大倍数 即 但要考虑反馈网络阻抗的影响 其值可由图3 2所示的交流等效电路 求出 设 则有 式中 第一级交流负载电阻 第二级交流负载电阻 从式中可知 引入负反馈后 电压放大倍数比没有负反馈时的电压放大 倍数降低了 倍 并且愈大 放大倍数降低愈多 2 负反馈可提高放大倍数的稳定性 该式表明 引入负反馈后 放大器闭环放大倍数的相对变化量比开环放大倍数的相对变 化量减少了 1 AF 倍 即闭环增益的稳定性提高了 1 AF 倍 3 负反馈可扩展放大器的通频带 引入负反馈后 放大器闭环时的上 下截止频率分别为 可见 引入负反馈后 向高端扩展了倍 从而加宽了通频带 4 负反馈对输入阻抗 输出阻抗的影响 负反馈对输入阻抗 输出阻抗的影响比较复杂 不同的反馈形式 对阻抗的影响不一样 一般而言 串联负反馈可以增加输入阻抗 并联负反馈可以减小输入阻抗 电压负反馈将减小输出阻抗 电流负反馈 可以增加输出阻抗 图3 1电路引入的是电压串联负反馈 对整个放大器电路而言 输入阻抗增加了 输 出阻抗降低了 它们的增加和降低程度与反馈深度 1 AF 有关 在反馈环内满足 5 负反馈能减小反馈环内的非线性失真 综上所述 在放大器引入电压串联负反馈后 不仅可以提高放大器放大倍数的稳定性 还可以扩展放大器 的通频带 提高输入电阻和降低输出电阻 减小非线性失真 五 实验内容 1 按图3 1组装电压串联负反馈电路 调整 Q1 Q2静态工作点 方法同实验一 输入端加 2mV 的正弦电压 输出接示波器 CH2 观察输出电压波形是否有自激振荡 若有自激 可在 Q2的基极 b2和集电极 c2之间加消振电容 其容量约为200pF 确认输出电压无自激 不失真 关闭信号 源 使 Vi 0 测量和记录 Q1 Q2的静态工作点 记录表格自拟 2 研究负反馈对放大器性能的影响 1 观察负反馈对放大器电压放大倍数的影响 将开关 S 接地或接 e1 分别测量基本放大器的电压放大倍数 Av 和负反馈放大器的电压放大倍数 Avf 2 研究负反馈对放大器电压放大倍数稳定性的影响 当电源电压 Vcc 由 12V 降低到 9V 或增加到 15V 时 其他条件同上 分别测量相应的 Av 和 Avf 按下列公式计算电压放大倍数的稳定度 并进行比较 3 观察负反馈对非线性失真的影响 开环状态下 保持输入信号频率 用示波器观察输出波形刚刚出现失真时的情况 记录 Vo 的幅值 然后加入负反馈形成闭环 并加大 使幅值达到开环时相同值 再观察输出波形的变 化情况 对比以上两种情况 得出结论 六 实验报告要求 1 认真整理实验数据和波形 填入自拟表格中 2 分析实验结果 总结电压串联负反馈对放大器性能的影