《模拟电子技术》 吴建军教材 第5章 放大电路中的反馈-仿真练习题及答案

第5章放大电路中的反馈【Multisim仿真练习题】仿真题5.1在Multisim中构建图5.35所示电路，输入信号ui（a）（b）解：（a）图引入电压并联负反馈，电路测试图如图1所示。图1（a）图仿真电路及仿真数据（a）图输入电压ui=10mV，输出电压uo=590mV，电压放大倍数为59。波形如图2所示。图2（a）图仿真输入输出波形图（b）图输入电压ui=10mV,输出电压测试如图图3（b）图测试图（b）图输入电压ui=10mV，输出电压uo=39.6mV，电压放大倍数为3.96，输入输出波形反相。波形如图4所示。图4（b）图仿真输入输出波形图仿真题5.2如图5.30所示的反馈放大电路，输入信号ui为有效值10mV，频率为1KHz的正弦电压，观察输入、输出电压波形，分别测量出两个电路的闭环放大倍数Auf和输入电阻（a）（b）图5.30习题5.11的电路图解：（a）图引入电压并联负反馈，测试电路及仿真波形如图5、图6所示。图5（a）图测试电路图6（a）图仿真波形该电路的输入电压为9.999mV，输出电压为99.99mV，输入输出反相，电压放大倍数Auf=-10，与理论计算一致。端口输入电流I=10uA，输入电阻Ri=U/I≈1KΩ。（b）图引入电压串联负反馈，测试电路及仿真波形如图7、图8所示。图7（b）图仿真电路图8（b）图输入输出仿真波形该电路的输入电压为10mV，输出电压为109.99mV，输入输出同相，电压放大倍数Auf=10.99≈11，与理论计算一致。由于电路采用同相输入，同相端电流约为0，可采将电路断电后，利用万用表测试输入端口的输入电阻，输入电阻Ri=U/I≈35MΩ，理论计算值Ri=rid(1+Auf)=24M以上电路仿真结果可知，引入串联负反馈能显著提高电路的输入电阻。仿真题5.3仿真图5.36所示电压串联负反馈放大电路，图5.36负反馈放大电路（1）调整静态工作点连接a，a’点使放大器处于闭环工作状态。输入端对地短路(ui=0)，调整W1、W2使IC1≈IC2≈2.2mA，然后将输入端接入2mV，f=1KHz的正弦波信号，表5.1静态工作点测试待测参数UC1(V)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)测量值6.962.491.837.213.082.41解：由于Multisim器件库中没有晶体管C9013，可用2N222或2N3055进行替代，也可根据C9013性能创建该元件。调试输出波形正常放大，将输入端对地短路，利用电压探针测试各节点的直流电压（V(dc)），如图9所示。图9静态工作点测试电路（2）观察负反馈对放大倍数的影响在输入端加入ui=2mV，f=1KHz的正弦波信号，分别测量电路在开环(a与a’断开且将a’接地)与闭环工作时(a与a’点连接)的输出电压表5.2放大倍数的测试待测参数

工作方式U。(V)A或Auf开环1.677V838.5闭环639.94mV319.97解：仿真电路如图10所示。图10带反馈支路的仿真电路图11输入、输出波形图（3）观察负反馈对放大倍数稳定性的影响改变电源电压将VCC从12V变到10V，在输入端加入ui=2mV，表5.3负反馈对放大倍数稳定性的影响待测参数工作方式VCC=12VVCC=10VUO(V)Au或AufUO(V)Au或Auf开环1.677V838.51.435717.5闭环639.94mV319.97603.08mV301.54分析：放大倍数变化率：开环电压放大倍数变化率：d闭环电压放大倍数变化率：dF=d可见闭环电压放大倍数的稳定性显著提高,，约提高1+AF倍。（4）幅频特性测量VCC=12V(不接负载)，在输入端加入ui=2mV，f=1KHz的正弦波信号,通过波特仪测试电路的频率特性，找出下限频率fL和表5.4负反馈对频带宽度的影响fLfHBW=fH—fL开环14.618Hz3.011MHz3.011MHz闭环9.758Hz6.279MHz6.279MHz解：利用波特仪测试电路的频率特性，电路如图4所示。幅频特性及相频特性如图12所示。图12利用波特仪测试频率特性图13闭环电路的幅频和相频特性图分析：通过测试数据可得引入电路负反馈扩展电路的通频带。(5)用示波器观察负反馈对放大器非线性失真的改善在上述实验基础上，信号频率取1KHz，当放大器开环时，适当加大输入信号，使输出电压波形出现轻度非线形失真，观察并绘出输出电压波形。在放大器闭环的情况下，再适当加大输入信号，使输出信号幅值应接近