负反馈放大器PPT课件

1 实验四负反馈放大器 2 一 实验目的 1 掌握放大器频率特性的测量方法 2 加深理解不同反馈形式对放大器放大倍数 输入阻抗 输出阻抗和频率特性的影响 3 二 实验仪器 1 低频信号发生器一部2 低频毫伏表一部3 双踪示波器一部4 直流稳定电源一部5 万用表一块6 实验板一块 4 三 实验原理 串联电流负反馈放大器 反馈电阻 5 实验原理 并联电压负反馈放大器 反馈电阻 6 实验原理 7 三 实验原理 由于晶体管的参数会随着环境温度变化而变 只是放大器的工作点 放大倍数不稳定 还存在失真 干扰等问题 为改善放大器的这些性能 常常在放大器中加入反馈环节 根据输出端取样方式和输入端比较方式的不同 可以把负反馈放大器分成四种基本组态 电流串联负反馈 电压串联负反馈 电流并联负反馈和电压并联负反馈 8 负反馈对放大器性能的影响 1 负反馈降低了放大器的增益如果原放大器输入为Us 加入负反馈后放大器输入信号为Ui 反馈电压为Uf 则 Ui或Ii US或IS UO或IO 9 负反馈对放大器性能的影响 若原放大器的放大量为A UO Ui 加入负反馈后的放大量为Af 则 1 BA为衡量反馈前弱的重要物理量 称为反馈深度 用F表示F 1 BA 通过上面的分析可知 引入负反馈会使放大器放大倍数降低 这是缺点 但是事物是一分为二的 负反馈虽然是放大倍数下降 但它改善了放大器的其它性能 因为负反馈在放大器中仍获得广泛的应用 10 负反馈对放大器性能的影响 2 负反馈提高了放大器增益的稳定性电源电压 负载电阻及晶体管参数的变换都会使放大器的增益发生变化 加入负反馈后可使这种变化相对变小 即负反馈可以提高放大器增益的稳定性 可解释如下 如果AB 1 则AF 1 B由此可知 强负反馈时放大器的放大量是由反馈网络确定的 而与原放大器的放大量无关 11 负反馈对放大器性能的影响 为了说明放大器放大量随着外界变化的情况 通常用放大倍数的相对变化量来评价其稳定性对式AF 进行微分可得 这表示有负反馈使放大倍数的相对变化减小为无反馈时的 因此 负反馈提高了放大器增益的稳定性 而且反馈深度愈大 放大倍数稳定性愈好 12 负反馈对放大器性能的影响 3 负反馈展宽了放大器的频带阻容耦合放大器的幅频特性 在中频范围放大倍数较高 在高低频率两端放大倍数较低 开环通频带为BO 引入负反馈后 放大倍数要降低 但是高 低频两种频段的放大倍数降低的程度不同 13 对于中频段 由于开环放大倍数较大 则反馈到输入端的反馈电压也较大 所以闭环放大倍数很多 对于高 低频段 由于开环放大倍数较小 则反馈到输入端的反馈电压页较小 所以闭环放大倍数减小的少 因此 负反馈的放大器整个幅频特性曲线都下降 但中频段降低较多 高 低频段降低较少 相当于通频带加宽了 负反馈对放大器性能的影响 14 负反馈对放大器性能的影响 4 负反馈使放大器的输入 输出阻抗发生变化由于串联反馈是在原放大器的输入回路串接了一个反馈电压 因而提高了放大器的输入阻抗 而并联反馈是增加原放大器的输入电流 因而降低了放大器的输入阻抗 电压反馈使放大器的输出阻抗降低 而电流反馈使放大器的输出阻抗变大 此外 负反馈对输入电阻和输出电阻影响的程度和反馈深度有关 反馈深度愈大 影响越大 15 四 实验内容 1 测量单级无反馈放大器的Au Ri RO 开关位置 K1 K2 K3 OFF K4 I K5 ON 测直流工作状态ICQ UCEQ 计算出理论值进行比较填入表 1 4 1 内 表 1 4 1 16 实验内容 测量放大器的Au Ri RO 调节信号源频率f 1KHz 调节信号源的输出大小使Ui 10mv 当RL 2K时 测出Ui1 UO1和RL 时UO1 并算出Au Ri和Ro填入下表 1 4 2 内 17 实验内容 测量放大器的上限频率调节信号源输出大小 使Ui1 200mv 按表要求改变信号源频率 测出放大器输出电压UO1 算出Aus填入表 1 4 3 内用半对数座标纸画出其频率特性曲线 找出其上限频率fH fH为在高频端Aus下降0 707处对应的频率 表 1 4 3 18 实验内容 2 测量串联电流负反馈放大器的Au Ri RO 开关位置 K1 K2 K3 OFF K4 K5 ON 信号源输入端加f 1KHz的正弦信号 调节信号幅度使Ui 10mv 当RL 2K时测出Ui1 UO1 K5 OFF时的UO1 并算出Au Ri和Ro填入表 1 4 4 内 表 1 4 4 19 实验内容 3 测量并联电压负反馈放大器的Au Ri RO fH 开关位置 K1 K2 K3 ON K4 K5 ON 信号源输入端加f 1KHz的正弦信号 调节信号幅度使Ui1 200mv 当RL 2K和 时 测出Ui UO1 UO1 并算出Au Ri和Ro填入表 1 4 5 内 表 1 4 5 20 实验内容 测量放大器的上限频率