负反馈放大器实验报告

1、负反馈放大电路实验报告一、实验目的1、掌握负反馈四种基本组态的判断方法。2、巩固学习负反馈放大器分析方法，加深对基本方程的理解。3、加深理解负反馈对改善放大器性能的影响。4、分析掌握影响负反馈电路稳定性的原因及消除方法。二、仪器设备及备用元器件（1）实验仪器序号名称型号备注1示波器2数字万用表3模拟实验板（2）实验材料序号名称说明备注1三极管2N5551；9012；90132电阻见附件3电容见附件三、实验原理与说明负反馈是电子线路中非常重要的技术之一，负反馈虽然降低了电压放大倍数，但是它能够提高电路的电压放大倍数稳定性，改变输入电阻、输出电阻，减小非线性失真以及展宽通频带。因此，实际应用中，几

2、乎所有的放大器都具有负反馈电路部分。本实验中的电路由两级共射放大电路组成，在电路中引入了电压串联负反馈，构成负反馈放大电路。这样电路既可以稳定输出电压，又可以提高输入电阻。图3.1 电压串联负反馈放大电路加负反馈后，闭环电压放大倍数： （3.1）深度负反馈时： （3.2）电压放大倍数的相对变化量： （3.3）通频带： （3.4）当引入电压串联负反馈时，闭环输入电阻： （3.5）闭环输出电阻： （3.6）改变反馈深度（调整的大小），可使放大器性能指标得到不同程度的改变。四、实验要求和任务1、实验前的准备 设备材料的保障（1）检查实验仪器（2）根据自行设计的电路图选择实验器件（3）检测器件和导线（

3、4）根据自行设计的电路图插接电路 电路设计如图3.1（完整的计算过程及数据记录）n 确定放大器工作电源（如DC12V，功率5W等）n 确定放大器直流参数（如ICQ1=0.6mA;ICQ2=1mA等）n 例如：在ICQ1=0.6mA前提下， nnnnn 确定放大器主要参数（如负载为3k；开环电压放大倍数：大于400等）。n 引入负反馈后，欲使闭环放大倍数在10-50之间，确定反馈电阻的阻值范围。n 引入负反馈后，通过计算分析电路的交流参数有哪些变化（即改善）。（2）用Multisim仿真软件进行仿真 改变偏置电阻，在有、无反馈的情况下，进行静态工作点的仿真并记录； 改变输入信号幅值，在有、无反馈

4、的情况下，测量输出信号的幅值并记录； 改变反馈电阻的大小，测量并分析反馈对电路性能的影响； 改变反馈电阻的接入方式，测量并分析不同反馈对电路性能的影响；根据仿真结果选择最佳电路元器件参数，再仿真并记录仿真结果。2、实验任务1）测量直流工作点，与仿真结果、估算结果对比；将电路调整至满足技术指标要求；2）在输入端加输入信号，对应不同的反馈电阻，测量输入、输出信号的幅值并记录，计算放大倍数并与仿真结果、估算结果比较；3）对应不同接入方式的反馈电阻，重复2）中的内容；3、实验内容A. 直流分析IB1QIC1QUCE1QUC1Q计算值6.50uA650uA9.22V11.35V仿真值5.79uA658u

5、A9.44V11.3V测量值IB2QIC2QUCE2QUC2Q计算值32.7uA3.27mA3.80V5.46V仿真值34.3uA4.04mA3.92V4.66V测量值B.交流分析分析内容计算值-84.2k1 k仿真值-6.240.93 k0.9 k实验值分析内容计算值-1660.5 k2 k仿真值-1500.95 k2 k实验值级联后空载分析内容计算值-1.3718 k1.1k-2001.1k9427419k94仿真值-1.2218 k1.1k-1981.1k9426019k94实验值级联后负载分析内容计算值-1.3719 k1.1k-1661.1k9422719k94仿真值-1.3719

6、k1.1k-146.31.1k9423019k94实验值级联后负载，分别改变输入信号频率为或分析内容分析内容计算值160计算值160仿真值200仿真值200实验值未测实验值未测计算值以后补上C.接入反馈电阻，负载分析内容计算值0.053181934.2K2K仿真值0.05623.323.434.22k实验值反馈电阻，负载，分别改变输入信号频率为或分析内容分析内容计算值12计算值12仿真值16.85仿真值17.15实验值未测实验值未测总结：（1）整理实验数据并对所测的数据进行对比总结；（2）设计中遇到的问题及解决过程；比较顺利。（3）调试中遇到的问题及解决过程；调试中主要是接触不良，将各个接头松

7、动的地方重新连接一次，然后问题基本解决了。（4）根据设计技术指标及实验记录总结实验体会。结论1负反馈使放大器的放大倍数下降| 1+ A F |>1 负反馈净输入信号减弱 X i < X i | A f |<| A | 。即负反馈使放大器的放大倍数下降。闭环放大倍数 A f = X o X i = A 1+ A F 在中频区为表示为A f = X o X i = A 1+AF可见, 闭环放大倍数 A f 仅是开环放大倍数 A 的 1 1+AF 倍。结论2稳定被取样的输出信号电压负反馈稳定输出电压 U o 。以图6.8所示的电压串联负反馈电路为例，当某一因素使 U o 增大时，反

8、馈过程如下：可见， U o 的变化量大大减小，稳定性大大提高。电流负反馈稳定输出电流 I o 。以图6.10所示的电流串联负反馈电路为例，当某一因素使 I o 增大时，则反馈过程：可见， I o 的变化量大大减小，稳定性大大提高。结论3放大倍数的稳定性提高对 A f = A 1+AF 求导，整理后d A f A f = 1 1+AF dA A无论何种原因引起放大倍数发生变化，均可以通过负反馈使放大倍数相对变化量减小，放大倍数的稳定性提高了。结论4可以展宽通频带放大电路的频率响应引起放大倍数下降，通过负反馈可以展宽通频带。闭环放大倍数 A f 是开环放大倍数 A 的 1 1+AF 倍，闭环放大电

9、路的通频带 B W f 是开环放大电路的通频带 BW 的( 1+AF )倍。增益带宽积不变。设开环时放大电路在高频段的放大倍数为：A H = A m 1+j f f HA m 开环时中频放大倍数 f H 开环时上限频率引入负反馈后的高频放大倍数为： A Hf = A H 1+ A H F 整理后得引入负反馈后的中频放大倍数和上限频率 A mf = A m 1+ A m F f Hf =(1+ A m F ) f H 。开环放大器的通频带 BW= f H闭环放大器的通频带 B W f = f Hf =(1+ A m F ) f H增益带宽积不变。结论5改变输入电阻和输出电阻输入电阻的改变情况由输

10、入信号与反馈信号在输入端的求和方式来决定。求和方式为电压求和确定为串联负反馈，求和方式为电流求和确定为并联负反馈。串联负反馈使输入电阻提高;并联负反馈使输入电阻减小。以图6.13串联反馈为例，开环输入电阻 r i = U i I i闭环输入电阻 r if = U i I i = U i + U f I i = U i +AF U i I i =(1+AF) r i可见，串联反馈使输入电阻增加， r if =(1+AF) r if ;理想时， r if = 。同样可以得出，并联反馈使输入电阻减小， r if = 1 1+AF r i ;理想时， r if =0 。输出电阻的改变情况由反馈信号在输出端