多级负反馈放大器研究报告试验报告

1、多级负反馈放大器的研究一. 实验目的(1) 掌握用仿真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，掌握多级集成运算放大器的工作特点。(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、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别；3) 观察负反馈对非线性失真的改善。二. 实验原理1. 基本概念在电子电路中，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，用来影响其他输入量的措施称为反馈。若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之

2、，称之为正反馈。实验电路如下图所示，该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成，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Ro反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW即RiViRiV i V NVo<VoRl'(2.5 -1 )Vi VoBW2）闭环参数：通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输入电阻Ro反馈网络的电压反馈系数 Fv和上下限频率，可以计算求得多级负反馈放大电路的

3、闭环电压放大倍 数Avf、输入电阻 Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值，即A,A r +A.Fr其中其中:负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为:上述所得结果与开环测试时由式（2.5-3 ）所计算的理论值近似相等，否则应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知真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量三. 实验内容（1 ）实验电路图如下所示:'-'RJ-Wvw-工9011VEElWV.：S3 .-VvVZODkD.LM32N- ：1kQ vtt（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

4、出调为1kHz、20mv（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络（未接入负载时）的波特图，如下图所示。JV451MI324If2CVEVE1IOUF2）保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形。O s-c. i 11 cf S-C.CJ jp e? -13）接入负载RL,用示波器分别测出 Vi, Vn, Vf, Vo,记入表2.5-1中。参 OsciFloscQpe-XSClVi=19.997mv妙 Osc i 11 osco pe -XSC2ReverseTime匚 hannei_AChannel_B2.758 ms360.759 uV3.988 V1,501ms'3

5、60.463 uV-91.WmV-L257 ms270.651 nV080 VChanneJ AChannet B詔£T2-T1SaveExt, TriggerrScaleK position |0Y postiorr fo¥ position |oLevel|0VAdd B/aa/B|I8.八j=- 人匚oJdc介 AC 0 DC -J 金Tvpe Sing. | Nor. | Auto NoneTimebaEe日TriggerEdgeScale 1500 uybivSek 12 V/D<vVo=3.988v4）将负载RL开路，保持输入电压 Vi的大小不变，用示波器

6、而出输出电压V' 0,记入表2.5-1中。T2-T1Time1. 5011,7弓斗ms253.11 usChannei_A -360”皎 uV 360.753 UV -264. 230 nVChannel _B-91.494 mV3.989 V4.080 VReverseChannel A|scate |(Z V/Div 土¥ position |oOiannel BScale师丽 f pasiSon |oTriggeratoe尸二J 百占 1 Ext |Level扣| V,AC | O DC柠AC| 0 (DC -| 捋Type Sing | Nor. | Auto |No

7、neSave Ext. TriggerrTimebaseScale | 500 usjDiK position |o|Y/T Arid I B津 I IV o=3.989v5）从波特图上读出放大器的上限频率fH和下限频率fL ,记入表2.5-1中。IN OUTMG nvv:30DKD：:10uF1-014： : Key = JB：FI=1.154Hz ' : + I , <诲 Bode Plotter-XBPlii B I. H a E1 S I q0 ' /-yfljHjf.rt IF100dBIWOdBFH=59.78KHZ6）由上述测试结果，根据式（2.5-1 ）算

8、出放大电路开环时的Av, Rf, Ro和Fv的值，并由式（2.5-3 ）计算出放大器闭环时Avf，Rif和Rof的理论值，记入表 2.5-1中。（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为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。妙 Bode Plctter-XBPlV7atfc<ms11XSC214- Key =Ho:4-:：RS ：L300kDCommonIN4LoggFwoMH?1专 Function Generator-X, AB:Signal Options2）接入负载RL,逐渐增大信号

9、Vi，使输出电压 Vo达到开环时的测量值，然后用示波器分 别测出Vi、Vn和Vf的值，记入表2.5-1中。脅 05c'illoKope-XSC23）将负载RL开路，保持输入电压 Vi的大小不变，用示波器而出输出电压V' o,记入表2.5-1中。FtevefseScbIs | 500 us/DivX position py/F Add| B/a A/S|Esl己 2 </Dr/ Y position |t)Time50&.323 us750.437 us243.665 U£Channel_A 1471IWV 51.309 mV 4,833 mVCharne

10、l A4J kO：丰+T2-T1Ext. TriggerSaeNor, Auto NoneChannel_B142.283 mV<026 V3.884 VChannel BScale一Trigger莎莎'士| Edge 厅 £ |皂 | ¥poation * 1_岫叮 EX： J ffjlypejj朴 |AcjofoCV o=4.026v5）步。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（fH=104.307kHz傷 Bode Platter-X0PLfL=1.266Hz5）由上述结果并根据式（2.5-4 ）计算出闭环时的 Avf、Rif、R

11、of和Fv的实际值，记入表2.5-1 中。6）由波特图测出上、下限频率，计算通频带BW表2.5-1负反馈放大电路仿真测试数据Vi(mV)Vn(mV)Vf(mV)V o(V)Vo(V)A' vA vfAvAvfRiRif/kQRoRof/k QFvfH(kHz)fL(Hz)开环 测试19.99700.4903.983.98398理论 计算/z/200164.9100001000J90.591.104闭环 测试54.55449.83850.7864.0263.984四. 实验结果Vi(mV)Vn(mV)Vf(mV)V o(V)Vo(V)A' vA vfAvAvfFv开环 测试19.99700.4903.9893.988199.48199.430.0245理论 计算/z/200164.9/闭环 测试54.55449.83850.7864.0263.98473.8073.030.9310Vi(mV)Vn(mV)Vf(mV)V o(V)Vo(V)RiRif/kQRoRof/k Q开环测试19.99700.4903.983.9810k117998理论计算/z/100001000闭环 测试54.55449.83850.784.023.98115.6