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数子万用表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

2、用中，几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：Auf生（3.1 ）1 AF深度负反馈时：八1Auf（32）电压放大倍数的相对变化量：(3.3)(3.4)(3.5)(3.6)dAuf1 d代石 1 AF通频带：BWf （1 AF）BW当引入电压串联负反馈时，闭环输入电阻：Rf (1 af)rRo1 AF闭环输出电阻:改变反馈深度（调整 Rf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

3、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（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） 确定放大器工作电源（如 DC12V功率5W等） 确定放大器直流参数（如 lcQ=0.6mA;l cQ=1mA等）例如：在I cQ=0.6mA前提下，欲使 Ucq1 6V那么 Rd必选 10K ，选 Re 100 , Re2 1k那么，UE1Q应约为0.66 V，UB1Q约为1.36V，进一步确定 RB11和RB12 确定放大器主要参数（如负载为3kQ;开环电压放大倍数：大于 400等）。 引入负反馈后，

4、欲使闭环放大倍数在10-50之间，确定反馈电阻的阻值范围。 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

5、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VCC 12VRs1k QC1JI47卩FRb1175k QV: 2.89 VI: 5.79 uA1 QckR 1Rb21Rc22k Q牛探针2QV: 11.3 V 丿 I: 658 .2N5551V: 2.50 VI: 34.3 uAC4dl-Q2 3.92 V7 HI: 4.04 .探针5Rb222N5551RL10k Q25k QRb1225k QRe1280 Q510QC5Re2IB1QIC1QUCE1QUC1Q计算值 6.50uA650uA

6、9.22V11.35V仿真值5.79uA658uA9.44V11.3VA.直流分析测量值IB2QIC2QUCE2QUC2Q计算值32.7uA3.27mA3.80V5.46V仿真值34.3uA4.04mA3.92V4.66V测量值；忸1 邮 * *bk mi wk血 州阴 * 叩 xan sEMi saj 口對 帥砂IM*3 3= k * flM頁田回叵Fi应立阿134 -炉咿*述匕赳M Jd E U- lI I巧 宴哪 * *B *2 MC1.HM 比畤 無 XW .E宜 2| 口 H却口呂（dR亍旳亠 io立曰固1 侶i-a-q * jp?g匚口B.交流分析分析内容Au 1Ri1Ro1计算值

7、-84.2 kQ1 kQ仿真值-6.240.93 kQ0.9 kQ实验值分析内容Au2Ri2R2计算值-1660.5 k Q2 kQ仿真值-1500.95 k Q2 kQ实验值级联后空载Rl分析内容AU1Ri1R1Au2Ri2凡2AuRiRo计算值-1.3718 k Q1.1k Q-2001.1k Q94 Q27419k Q94 Q仿真值-1.2218 k Q1.1k Q-1981.1k Q94 Q26019k Q94 Q实验值级联后负载Rl 10k分析内容AuiRiiR01Au2Ri2Fo 2AuRiRo计算值-1.3719 k Q1.1k Q-1661.1k Q94 Q22719k Q94

8、 Q仿真值-1.3719 k Q1.1k Q-146.31.1k Q94 Q23019k Q94 Q实验值 s*iaF宁二 级联后负载Rl 10k ，分别改变输入信号频率为f fL或f fH分析内容AU fLAufL分析内容A fHAufH计算值fL160计算值fL160仿真值fL200仿真值fL200实验值fL未测实验值fL未测计算值以后补上C.接入反馈电阻Rf 5K，负载Rl 10k分析内容1 FAuAu1FAuAu丄FRiRo计算值0.053181934.2K2K仿真值0.05623.323.434.22k实验值反馈电阻Rf 5K ，负载Rl 10k ,分别改变输入信号频率为f fL或f

9、 fH分析内容AuAMu fLfL分析内容AufH 牛fHL 1-负反馈一净输入信号减弱一 X - i X i - | Af | 纵 1 T wbel X %1L T 坯2 T 、J 討0 J 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Io 。+ |00可 A 4_f_ +图0电ifi串联ftSWffit大器以图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：几 T 5 T t（5 -耳）5 J化I *可见，Io 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

10、+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，闭环放大电路的通频带 BW 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

11、频率A - mf = A - m 1+ A - m F - f隔2育接糊合敘人电路引入色辰诜妁帕麴特杵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。求和结论5改变输入电阻和输出电阻 输入电阻的改变情况由输入信号与反馈信号在输入端的求和方式来决定。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。0以图6.13串联反馈为例，开环输入电阻r i = U闭环输入电阻r if = U i I i = Ui +AF U=(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采样为输出电压;