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  • 模拟电路实验 03 - | 负反馈放大电路
    2021-06-19 11:13:52

    一、实验目的和任务

    1. 观察负反馈对放大电路性能的影响;
    2. 熟练运用放大电路增益、输入电阻、输出电阻、幅频特性的测量方法;
    3. 加深对负反馈放大电路的原理和分析方法的理解。

    二、实验原理介绍



    三、实验数据、计算及分析


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  • 负反馈放大电路实验报告

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    掌握负反馈放大电路性能的测试方法。 二、实验仪器 1.双踪示波。 2.音频信号发生。 3.数字万用表。 三、预习要求 1.认真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。 2.图4.1...

     一、实验目的

            1.研究负反馈对放大电路性能的影响。

            2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。

    二、实验仪器

            1.双踪示波器。  

            2.音频信号发生器。

            3.数字万用表。

    三、预习要求

            1.认真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。

            2.图4.1电路中晶体管β值为40,计算该放大电路开环和闭环电压放大倍数。

    四、实验内容

            1.负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试

                    (1)开环电路

    图 4.1反馈放大电路

                    ①按图接线,R_F先不接入。

                    ②输入端接入V_i=1mV,f=1KHz的正弦波(注意:输入1mV信号采用输入端衰减法见实验二)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡(参考实验二方法)。

                    ③按表4.1要求进行测量并填表。

                    ④根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻r0。

                (2).闭环电路

                    ①接通Rf按(一)的要求调整电路。

                    ②按表4.1要求测量并填表,计算A_{vf}

                    ③根据实测结果,验证A_{vf}\approx\frac{1}{F}。 

    表4.1

    RL(KΩ)

    Vi(mV)

    V0(mV)

    AV(Avf)

    开环

    1

    2282

    2282

    1K5

    1

    767

    767

    闭环

    1

    32.38

    32.38

    1K5

    1

    31.65

    31.65

                                 

    r_{o}=\left(\frac{V_{o}}{V_{L}}-1\right) R_{L}经计算得出r_o为2.963KΩ,r_{of}为34.597Ω

    F=\frac{U_f}{U_o}\approx\frac{R_6}{R_6+R_F}=\frac{1}{31}=0.0323,计算闭环时的A_{vf}应该为31,实测值与理论值基本一致

            2.负反馈对失真的改善作用

                    (1)将图4.1电路开环,逐步加大V_i的幅度,使输出信号出现失真(注意不要过分失真)记录失真波形幅度。

                    (2)将电路闭环,观察输出情况,并适当增加Vi幅度,使输出幅度接近开环时失真波形幅度。

                    (3)若R_F=3K不变,但R_F接入1V_1的基极,会出现什么情况?实验验证之。

                    (4)画出上述各步实验的波形图。

      

    开环失真波形幅度

                

    闭环失真波形幅度

     

    接入基极的情况

            3.测放大电路频率特性

                    (1)将图4.1电路先开环,选择V_i适当幅度(频率为1KHz)使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示,

                    (2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率,直到波形减小为原来的70%,此时信号频率即为放大电路f_H

                    (3)条件同上,但逐渐减小频率,测得f_L

                    (4)将电路闭环,重复1~3步骤,并将结果填入表3.2。

    表4.2 

    fH(Hz)

    fL(Hz)

    开环

    119K

    392

    闭环

    5M

    155

    五、实验报告

       1.将实验值与理论值比较,分析误差原因。

     由于实际使用中的器件的性质参数,会有一定的误差范围,比如实验中常用的电阻就有5%的误差范围,还有使用实验时电流的热效应也会影响电阻的阻值。电容只考虑了理想状态,对交流电可能还有阻抗作用。接线都有可能引发电阻值偏大。三级管由于温度等原因,未工作在线性区域或改变其理想参数都有可能

       2.根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。

    1.负反馈会大大降低的放大器的放大倍数,带来的效果是放大的稳定性,输出端的负载不会给放大器带来明显放大倍数的变化,输出端作为稳定电源实现可能。

    2.过深的负反馈可能会引起自激振荡

    当负反馈接入第一级放大电路的基极时,会产生一个自激振荡,但如果接入第二级放大电路的基极时就不会发生这种情况,这里一个接入的是发射结电压波形,一个是基极电压波形,反馈回的波形改变基极电压,通过基极电流改变发射级的电压,形成一个具有稳定周期的波形。为了使放大电路正常工作,放大级数不应该大于三级。下面放出仿真图

     

    展开全文
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    负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试(1)开环电路(2).闭环电路2.负反馈对失真的改善作用3.测放大电路频率特性五、实验报告:六、仿真图: 一、实验目的 1.研究负反馈对放大电路性能的影响。 2.掌握负反馈放大电路...

    一、实验目的

    1.研究负反馈对放大电路性能的影响。
    2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。
    

    二、实验仪器

    1.双踪示波器。   
    2.音频信号发生器。
    3.数字万用表。
    

    三、预习要求

    1.认真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。
    2.设图3.1电路晶体管β值为40,计算该放大电路开环和闭环电压放大倍数。
    

    此电路为电压串联负反馈,负反馈会减小放大倍数,会稳定放大倍数,会改变输入输出电阻,展宽频带,减小非线性失真。而电压串联负反馈会增大输入电阻,减小输出电阻。公式如下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    分析图3.1,与两级分压偏置电路相比,增加了R6, R6引入电压交直流负反馈,从而加大了输入电阻,减小了放大倍数。此外R6与RF、 CF形成了负反馈回路,从电路上分析,
    在这里插入图片描述

    四、实验内容

    1.负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试

    (1)开环电路

    ①按图接线,RF先不接入。
    ②输入端接入Vi=lmV f=lKHz的正弦波(注意:输入lmV信号采用输入端衰减法见实验一)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡(参考实验二方法)。
    ③按表3.1要求进行测量并填表。
    ④根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻r0。
    在这里插入图片描述

    					图 3.1反馈放大电路
    

    (2).闭环电路

    ①接通RF和CF ,按(一)的要求调整电路。
    ②按表3.1要求测量并填表,计算Avf。
    ③根据实测结果,验证Avf≈在这里插入图片描述
    分析开环时的交流等效电路,有公式如下:在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    测量开环各项参数: (不加RL)
    IB(µA)	IC(mA)	β	rbe(Ω)
1V1	46.0	1.24	27	786
1V2	40.4	2.30	57	849
    在这里插入图片描述,在这里插入图片描述
    计算得:在这里插入图片描述

    								表3.1
    

    在这里插入图片描述

    注:闭环时为方便观察,可适当加大输入幅值。
    由公式在这里插入图片描述计算:RO=2.83KΩ, ROf=83.3Ω。
    将A与Af比较:不加RL时,A=1040, Af=28.5,代入在这里插入图片描述
    ,得F=0.034;加RL时,A=360, Af=27,代入在这里插入图片描述,得F=0.034,基本与理论值一致。
    理论值RO=3KΩ, 在这里插入图片描述(取理论值A=1020,F=0.323)基本相符。

    2.负反馈对失真的改善作用

    (1)将图3.1电路开环,逐步加大Vi的幅度,使输出信号出现失真(注意不要过份失真)记录失真波形幅度。
    (2)将电路闭环,观察输出情况,并适当增加Vi幅度,使输出幅度接近开环时失真波形幅度。
    闭环后,引入负反馈,减小失真度,改善波形失真。
    (3)若RF=3K不变,但RF接入1V1的基极,会出现什么情况?实验验证之。
    引入正反馈,产生大约7赫兹的震荡波形。
    (4)画出上述各步实验的波形图。

    3.测放大电路频率特性

    (1)将图3.1电路先开环,选择Vi适当幅度,保持不变并调节频率使输出信号在示波器上有最大显示。
    (2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率,直到波形减小为原来的70%,此时信号频率即为放大电路fH。
    (3)条件同上,但逐渐减小频率,测得fL。
    (4)将电路闭环,重复1~3步骤,并将结果填入表3.2。
    当频率f在4KHz-10KHz间,输出信号最大(无论开环、闭环),应以此为最大值进行测量。测出的fHf和fH相比,基本符合公式,但fLf和fL相比相差较大,估计是必须考虑三极管的低频特性和几个大电容的影响。

    					表3.2
    

    在这里插入图片描述

    五、实验报告:

    1.将实验值与理论值比较,分析误差原因。
    由于实际使用中的器件的性质参数,会随着制造工艺、使用环境等发生变化。

    比如电阻,在温度发生变化时其阻值也会发生微小变化,在环境湿度较大的地方使用某些高阻值的电阻也会引起阻值与设计初衷不符合。另外电阻在生产过程中是有一定误差的,比如常用的就是5%误差系列。

    还有其他引起误差的原因,比如引入误差(测量仪器接入电路引起的)、测量仪器本身误差、人为读数误差等等。
    2.根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。
    负反馈可大大提高放大器的放大质量,反馈越深,改善的程度也愈大,但过深的负反馈又可能引起放大器不能正常工作而导致自激,因而一个稳定的负反馈放大器通常不超过三级。

    六、仿真图:

    在这里插入图片描述
    QQ资源群:1007576722

    展开全文
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    目录

    一、实验目的

    二、实验仪器

    三、实验要求

    四、实验内容及步骤

    1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试

    2.负反馈对失真的改善作用

    3.测放大电路频率特性

     五、根据实验报告回答下列问题


    一、实验目的

    1.研究负反馈对放大电路性能的影响。

    2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。

    二、实验仪器

    1.示波器     2.信号发生器     3.数字万用表

    三、实验要求

    1.在 MultiSIM 的环境下按照本次实验的内容和步骤搭建各电路,测量表格当中要求的数据。

    2.图 1.1 电路中晶体管β值为200,计算该放大电路开环和闭环电压放大倍数。

    图 1.1 负反馈放大电路图

    四、实验内容及步骤

    1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试

    (1)开环电路

    ①按图接线,R_{F}先不接入。

    ②输入端接入U_{i}=1mV,f=1KHz 的正弦波(注意输入1mV信号采用输入端衰减法见实验一)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡 (参考实验二方法)。

    ③按表1.1 要求进行测量并填表。

    ④根据实测值计算开环放大倍数A_{u}

    (2)闭环电路

    ①接通R_{F}

    ②按表1.1 要求测量并填表,计算A_{usf}

    ③根据实测结果,验证A_{usf}≈1/F

    表1.1 开环、闭环电压放大倍数比较

    2.负反馈对失真的改善作用

    (1)将图1.1 电路开环,逐步加大U_{i}的幅度,使输出信号出现非线性失真,记录失真波形幅度。

    (2)将电路闭环,并适当增加U_{i}幅度,使输出幅度接近开环时失真波形幅度,观察输出情况。

    (3)画出上述各步实验的波形图。

    3.测放大电路频率特性

    (1)将图1.1 电路先开环,选择Ui适当幅度(频率为1KHz)使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示;

    (2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率,直到波形减小为原来的70%,此时信号频率即为放大电路 f_{H}

    (3)条件同上,但逐渐减小频率,测得f_{L}

    (4)将电路闭环,重复 1~3 步骤,并将结果填入表1.2。

    图1.2 开环、闭环时电路频率特性比较表

     五、根据实验报告回答下列问题

    1.实验结果与仿真结果比较,得到什么结论?

    2.总结负反馈对放大电路性能的影响。

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