多级负反馈放大器实验报告

多级负反馈放大器的研究一实验目的（1）掌握用仿软件研究多级负反馈放大电路。（2）学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。（3）研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。1）测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带。2）比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带。3）观察负反馈对非线性失真的改善。2实验原理1实验基本原理及电路（1）基本概念。在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输出回路，用来影响其输出量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施成为反馈。若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。交流负反馈有四种组态电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；以电流形式相叠加，称为并联反馈。在分析反馈放大电路市，“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈；“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点，如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈，否则为电流反馈；“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接直接接点，如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈，否则为串联反馈。引入交流反馈后，可以改善放大电路多方面的性能提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。实验电路如图所示。该放大电路由两级运放构成的而反相比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网络CF、RF2和RF1，构成了交流电压串联负反馈电路。（2）放大器的基本参数1）开环参数。将反馈支路的A点与P点断开，与B点相连，便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数AV、输入电阻RI，输出电阻RO、反馈网络的电压反馈系数FV和通频带BW，即1OVEIIINOOLFVOHLARFBWFF式中VN为N点对地的交流电压；VO为负载RL开路时的输出电压；VI为B点对地的交流电压；FH和FL分别为放大器的上、下限频率，其定义为放大器的放大倍数下降为中频放大倍数的倍时的频率值，即1/21111072VHVVVLVVAJFAAJF2）闭环参数。通过开环时放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输VAIR出电阻，反馈网络的电压反馈系数和上、下限频率、，可以计ORVFHFL算求得多级反馈放大电路的闭环电压放大倍数、输入电阻、输出电压FIF和通频带的理论值，即OFFBWVV1A11VVFIFIVOOOFIHFVUFHFLFLLFVAFRAFAFBWF（其中）其中测量放大电路的闭环特性时，应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连，以构成反馈网络。此时需要适当增大输入信号电压，使输出电压I（接入负载时的测量值）达到开环时的测量值，然后分别测出、OVLRIV、及的大小，并由此得到负反馈放大电路闭环特性的实际测NFFBWOV量值为1OVEIIINOLFVOHLARFBWF上述所得结果应与开环测试时由上式所计算的理论值近似相等，否则应该找出原因后重新测量。在进行上述测试时，应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不失真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量。3实验内容（1）计算机仿真部分（1）根据电路画出实验仿真电路图如图所示。其中得到波特图绘制仪的命令为“SIMULATEINSTRUMENTBODEPLOTTER”。（2）调节J1，使开关A端与B端相连。测试电路的开环基本特性。1）将信号发生器输出调味1KHZ、20MV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端。得到网络的波特图如下图所示。2）保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出波形。3）接入负载，用示波器分别测出，记入表中。LRIVNFOV4）将负载开路，保持输入电压的大小不变，用示波器测出输出电压I，记入表中OV5）从波特图上读出放大器的上限频率与下限频率记入表中。HFLF6）由上述测试结果，算出放大电路开环时的和的值，并由上,VIOARVF式计算出放大器闭环时和的理论值，记入表中。,VFIFAROF（3）调节J1，使开关A端与P端相连，测试电路的闭环基本特性。1）将信号发生器输出调味1KHZ、20MV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络的波特度如图所示。2）接入负载，逐渐增大输入信号达到开环时的测量值，然后用示波器LRIV分别测出，使输出电压达到开环时的测量值，然后用示波器分写测出、IVOIV和的值，记入表中。NF3）将负载开路，保持输入电压大小不变，用示波器分别测出的值，LRIVOV记入表中。4）闭环时放大器的频率特性测试同开环时的测试，即重复开环测试（5）步。5）由上述结果并根据上式计算出闭环时的、和的实际值，VFAIFROFVF记入表中。6）由波特图测出上、下限频率，计算通频带BW。四负反馈放大电路仿真测试数据5实验结论（1）画出仿真实验开环网络与闭环网络的波特图，比较它们的异同并简要分析。开环的通频带较窄，且上限频率较低；而闭环的通频带较宽，且上限频率高。（2）开环时BWC42330KHZHLF闭环时BW146022KHZHF（3）比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环闭环时的差别，得到相应结论。开环的电压放大倍数比闭环的大，输出电阻也比闭环的大，而输入电阻却是闭环的比开环的大，BW则是闭