通过实验你对负反馈放大电路有什么新的认识写一些心得体会.docx
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通过实验你对负反馈放大电路有什么新的认识写一些心得体会
通过实验,你对负反馈放大电路有什么新的认识?
写一些心得体会
篇一:
实验二负反馈放大电路
实验二负反馈放大电路
一、实验目的(必须有)
1、加深理解负反馈对放大电路性能的影响
2、掌握放大电路开环与闭环特性的测试方法
3、加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响;
4、掌握负反馈放大器性能的测试方法;
二、实验设备及器材(必须有)
模拟电子线路实验箱一台
双踪示波器一台
万用表一台
连线若干
其中,模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块,元器件模组以及“电压串联负反馈放大电路”模板。
三、实验内容及电路
1、电压串联负反馈电路的测试
实验原理图参考电路如图1-1所示。
图1-1
电压串联负反馈对放大器性能的影响
(1)引入负反馈降低了电压放大系数
式中,是反馈系数,,是放大器不引入级间反馈时的电压放大倍数(即
设,但要考虑反馈络阻抗的影响),其值可由图1-2所示的交流等效电路求出。
,则有
式中:
第一级交流负载电阻
第二级交流负载电阻
从式
降低了(中可知,引入负反馈后,电压放大倍数
)倍,并且比没有负反馈时的电压放大倍数愈大,放大倍数降低愈多。
图1-2
(2)负反馈可提高放大倍数的稳定性
该式表明:
引入负反馈后,放大器闭环放大倍数的相对变化量比开环放大倍数的相对变化量减少了(1AF)倍,即闭环增益的稳定性提高了(1AF)倍。
(3)负反馈可扩展放大器的通频带
引入负反馈后,放大器闭环时的上、下截止频率分别为:
可见,引入负反馈后,向高端扩展了倍,从而加宽了通频带。
(4)负反馈对输入阻抗、输出阻抗的影响
负反馈对输入阻抗、输出阻抗的影响比较复杂。
不同的反馈形式,对阻抗的影响不一样。
一般而言,串联负反馈可以增加输入阻抗,并联负反馈可以减小输入阻抗;电压负反馈将减小输出阻抗,电流负反馈可以增加输出阻抗。
图1-1电路引入的是电压串联负反馈,对整个放大器电路而言,输入阻抗增加了,输出阻抗降低了。
它们的增加和降低程度与反馈深度(1AF)有关,在反馈环内满足
(5)负反馈能减小反馈环内的非线性失真
综上所述,在放大器引入电压串联负反馈后,不仅可以提高放大器放大倍数的稳定性,还可以扩展放大器的通频带,提高输入电阻和降低输出电阻,减小非线性失真。
2、电压并联负反馈电路的测试
一.原理如图所示
1.对交变信号而言,若基本放大器、反馈络、负载三者在取样端是并联连接,则称为电压取样,对交流信号而言,信号源、基本放大器、反馈络三者在比较端是并联连接,则称为并联反馈。
上图中对交变信号而言,反馈络Rf与负载是并联连接的且与负载Rl也是并联连接的。
对交流信号而言,信号源Is、与基本放大器、反馈络Rf三者在比较端是并联连接,所以上图是一个电压并联负反馈的电路。
它有一下两个特点:
①输出电压趋向于维持恒定。
②因为Ii=If+Id,所以要求Rs越大,反馈信号越明显。
2并联负反馈对输入和输出电阻的影响
①由于是并联,闭环输入Rif电阻小于开环输入电阻Ri。
②Ri=Vi/Iid,Rif=Vi/Ii.Ii=Iid+If=(1+AF)Iid,Rif=Vi/(1+AF)Iid=Ri/1+ArFg.所以引入负反馈后输入电阻减小了。
③同理分析:
闭环输出电阻是开环输入电阻的1/(1+AF)倍,即Rof=Ro/(1+AroFg).
2实验过程
以上是对电压并联负反馈放大电路的一些分析,下面两图是我们根据以上分析得出的2级放大电路图。
篇二:
负反馈放大器实验报告
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
(2)实验材料
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
深度负反馈时:
Au
1AF1F
()
Auf
()
电压放大倍数的相对变化量:
dAufAuf
通频带:
1dA
u
1AFAu
()
BWf(1AF)BW
当引入电压串联负反馈时,闭环输入电阻:
()
Rif(1AF)Ri
闭环输出电阻:
()
Rof
Ro
1AF
()
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、实验要求和任务
1、实验前的准备⑴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
⑵电路设计如图(完整的计算过程及数据记录)
①确定放大器工作电源(如DC12V,功率5W等)②确定放大器直流参数(如ICQ1=;ICQ2=1mA等)例如:
在ICQ1=前提下,
欲使UCQ16V那么RC1必选10K,选Re1100,Re21k
那么,UE1Q应约为,UB1Q约为,进一步确定RB11和RB12
③确定放大器主要参数(如负载为3kΩ;开环电压放大倍数:
大于400等)。
④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。
⑤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
①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;②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;③改变反馈电阻的大小,测量并分析反馈对电路性能的影响;
④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
12V
1kΩ
1kHz0°
A.直流分析
B.交流分析
级联后空载RL
篇三:
实验2负反馈放大电路
实验2负反馈放大电路
1.实验目的
1)分析负反馈对放大器性能的影响。
2)掌握测量负反馈放大器性能的测量方法。
2.实验仪器
双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容
1)开环放大器和闭环放大器的放大倍数的计算方法。
2)开环放大器和闭环放大器的输入、输出电阻的计算方法。
3)负反馈闭环对放大器性能的影响。
4.实验内容
凡是通过一定方式把放大电路的输出回路中某一个电量(电压或电流)的一部分或全部送回到输入回路中,这种电压或电流的反送过程叫做反馈。
如果反馈到输入回路中的电量,具有加强输入信号的作用,是正反馈,反之是负反馈。
判别正、负反馈的一个重要方法是“瞬时极性法”。
负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用。
虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大器的放大倍数、改变放大器的输入输出电阻、减小非线性失真、扩展频带等等。
因此,几乎所有的实用放大器都引入负反馈。
负反馈共有四种类型,即电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。
本实验电路是电压放大器。
通常,电压放大器希望电压放大倍数尽可能稳定,输入电阻大,输出电阻小,所以,本实验电路引入的是电压串联负反馈。
实验电路如图。
1)测量开环放大器的静态参数
将图中的CF和RF支路开路。
用数字万用表测量电路的静态参数,填写表。
表测量静态参数
对于本实验电路,由于β值较小,IB1较大,IB1在R3上的电压降不能忽略,所以,在估算电路静态参数时必须计及IB1,否则将出错。
现在用计及IB1的方法估算第一级放大器的静态参数。
分别对R3、R4支路和R12、R7支路列电压方程,
R3(IB1IR4)R4IR4VCC
R4IR4VBE
(1)IB1(R12R7)
解方程组可得
(2-1)
IB1
R4VCC(R3R4)VBE
(2-2)
R3R4(R3R4)(R12R7)
(1)
R3VBE(R12R7)
(1)VCC
(2-3)
R3R4(R3R4)(R12R7)
(1)
IR4
若设VBE1=,β=30,则将它们代入(2-2)式得IB1≈μV,由此可得极
IC1IB1,VC1VCCIC1R5,VE1
(1)IB1(R12R7),VCE1VC1VE1
可见,第一级放大器的Q1处于放大状态,电路静态点为Q1(,),处于良好的放大状态。
若忽略IB1在R3上的压降,通常按如下方法做静态估算。
VB1
R3
VCC,VE1VB1VBE,
R3R4
VE1
,VC1VCCR5IC1,
R12R7
IC1IE1
VCE1VC1VE1
Q1处于饱和状态,第一级放大电路不能正常工作。
对于本实验电路,计及基极电流的静态估算法是正确的。
通过实验可以验证。
2)开环放大器动态性能测量
以下测量,若不作特别要求,则输出端不接负载。
⑴开环交流电压放大倍数测量
调整信号源,使Vi=1mV、f=10kHz。
用交流毫伏表测量计算电路的交流电压放大倍数,填写表。
表测量交流电压放大倍数
⑵取Vi=1mV,改变频率,测量绘制整个开环放大器的幅频特性。
方法和要求同实验1。
找出整个放大器的下限频率和上限频率,填写表。
(3)按实验1中给出的定义和表的要求,测量整个放大电路的非线性谐波失真,填写表。
(4)按实验1中给出的定义和表的要求,测量开环放大电路的输入、输出电阻,填写表。
开环输入电阻可用下列方法估算。
开环时,输入电阻就是第一级放大器的输入电阻。
设β=30,由计及IB1静态分析法得到的IB1开始
IE1
(1)IB131A(2-4)
rberbb
(1)
262626rbbXX23(2-5)
riACrbe
(1)R12823311003923(2-6)RbR3//R4(2-7)
rioRb//riAC
(2-8)
其中,riAC为第一级放大器交流小信号等效输入电阻;rio为开环输入电阻。
3)闭环放大器静态和动态性能测量
以下测量,若不作特别要求,输出端不接负载。
⑴CF和RF支路如图联接。
用数字万用表测量电路的静态参数,填写表。
由于本实验电路为交流负反馈,所以开环静态参数与闭环静态参数应该是一样的。
⑵调整信号源,使Vi=1mV、f=10kHz。
用交流毫伏表测量计算电路的交流电压放大倍数,填写表。
验证闭环放大倍数为
AVF
AV
(2-9)
1AVFV
R12
为电压反馈系数。
只
RFR12
其中,AV为开环放大倍数;AVF为闭环放大倍数;FV
有当开环放大倍数与反馈系数的积大于大于1时,闭环放大倍数才能近似等于反馈系数的倒数。
电压串联负反馈减小了电压放大倍数,但提高了电压放大倍数的稳定性。
在不考虑相位关系时,有
dAVFdAV1
(2-10)
AVF1AVFVAV
表明引入电压串联负反馈后,电压放大倍数的相对变化是未加负反馈前的电压放大倍数的相
对变化的1/(1+AVFV)倍,即闭环增益的稳定性提高了(1+AVFV)倍。
⑶Vi10mV,改变频率,测量绘制闭环放大器的幅频特性。
方法和要求同实验1。
找出整个放大器的下限频率和上限频率,填写表。
负反馈扩展了放大器的通频带。
引入负反馈后,放大器的上限频率f
和下限频率f
HFLF
分别为:
fHF(1AVFV)fH,fLFfL/(1AVFV),fHF向高端扩展了(1+AVFV)倍,fLF向低端扩展了1/(1+AVFV)倍,使通频带加宽。
⑷按实验1中给出的定义和表的要求,测量闭环放大电路的非线性谐波失真,填写表。
⑸按实验1中给出的定义和表的要求,测量闭环放大电路的输入、输出电阻,填写表。
并联负反馈能降低输入电阻,串联负反馈则提高输入电阻。
电压负反馈降低了输出电
阻,使放大器趋向恒压源;电流负反馈提高了输出电阻,使放大器的输出端趋向恒流源。
图引入的是电压串联负反馈,对整个放大器而言,使输入电阻提高,输出电阻降低,变化程度与反馈深度1+AVFV有关。
闭环输入阻抗可用下列方法估算。
电压反馈络的输出电阻为
rofeRF//R123000//100(2-11)
设开环放大倍数为360,在通带内,假设AV的相移为零。
引入电压串联负反馈后,闭环交流小信号等效输入电阻为
rifACriACAVFVrofe3923(1360
)(2-12)30
其中,riAC为(2-6)式所示的第一级放大器交流小信号等效输入电阻,即开环交流小信号等效输入电阻。
闭环输入电阻为
rifRb//rifAC//(2-13)
详细的推导可参考教材,康华光主编“电子技术基础模拟部分(第四版)”第节。
闭环后,放大器的输出阻抗的估算公式为
rof
ro
(2-14)
AV0F
其中roR10。
⒌思考题
1)根据实验1和实验2的内容,小结负反馈闭环对放大电路性能的影响。
2)除实验内容以外,您还能举出别的负反馈闭环对放大电路性能的影响。
篇四:
负反馈放大电路实验报告
实验九负反馈放大电路的仿真实践
一、实验目的
1、了解负反馈对放大器各项性能指标的影响。
2、掌握环境下的电路仿真调试方法。
二、实验内容
1、按图1所示输入自己的实验电路(要有器件编号和节点编号)。
图1负反馈放大电路仿真图
2、测量晶体管Q1和Q2的静态工作点(使用静态工作点分析命令一次完成)。
判断晶体管工作状态。
表1晶体管Q1和Q2静态工作点测量
AK_EIEAK_EIEAK_EIE电子技术教研室XX第1页
BW,并记录测量结果于表2中。
(附幅频响应图)
表2开关J1断开与闭合放大电路性能对比
4、闭合反馈开关J1,闭合负载开关J2测量基本放大器的放大倍数、输入、输出电阻和通频带BW,并记录测量结果与表2中(附幅频响应图),和3中测量结果对比分析,会得到什么结论?
5、用示波器检测输入输出信号,断开反馈开关J1,加大输入信号幅度直至输出信号出现明显失真后,闭合反馈开关J1观察所看到的现象,并分析说明。
AK_EIEAK_EIEAK_EIE电子技术教研室XX第2页
篇五:
负反馈放大器实验报告
负反馈放大器实验报告
作者:
ET6V
一、实验原理图
二、实验过程以及理论值推算
(1)测量静态工作点
调节Rp1,得到则
VCE1=
IE1≈IC1==(Vcc-VCE1)/(Rc1+Re1+Re2)=
VE1=IE1(Re1+Re2)=VB1=VE1+VBE1==VE1+VCE1=
同理:
调节Rp2,得到则
VCE2=
(
IE1
≈
IC1==
Vcc-VCE2)/(Rc2+Re3)=
VE1=IE1(Re1+Re2)=VB1=VE1+VBE1==VE1+VCE1=
(2)测试基本放大器的各项性能指标E1=;
rbe300(1β)
26(mV))
I
IE(mA)=1083Ω
RP1+Rb11=Rb12*(Vcc-VB1)/VB1≈67kΩ
Ri1=Rb12//(RP1+Rb11)//(rbe1+(1+β)Re1)=Ω;
同理:
IE2=;
rbe300(1β)
26(mV))
IE(mA)=1062Ω
RP2+Rb21=Rb22*(Vcc-VB2)/VB2≈36kΩRi2=Rb22//(RP2+Rb21)//rbe2=887ΩRo=Rc2=Ω
Av1=-β(RC1//Ri2)/{rbe1+(1+β)Re1}=-;当RL=∞时
AV2=-β*RC2/rbe2=-;当RL=2KΩ时
AV2L=-β(RC2//RL)/rbe2=-;则AV=Av1AV2=661AVL=Av1AV2L=300
(3)测试负反馈放大器的各项性能指标Fv=Re1/(Re1+Rf)=1/83;AVF=AV/(1+AV*FV)==AVL/(1+AVL*FV)==(1+AV*FV)*Ri=ΩRoF=Ro/(1+AV*FV)=Ω
三.仿真
(1)静态工作点的仿真值
(2)测试基本放大器的各项性能指标(3)测试负反馈放大器的各项性能指标
(4)观察负反馈对非线性失真的改善基本放大时:
其中ChannedA是
Vo,ChannedB是Vi
负反馈放大时:
其中ChannedA是
Vo,ChannedB是Vi
篇六:
实验2负反馈放大电路
实验2负反馈放大电路
1.实验目的
1)分析负反馈对放大器性能的影响。
2)掌握测量负反馈放大器性能的测量方法。
2.实验仪器
双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容
1)开环放大器和闭环放大器的放大倍数的计算方法。
2)开环放大器和闭环放大器的输入、输出电阻的计算方法。
3)负反馈闭环对放大器性能的影响。
4.实验内容
凡是通过一定方式把放大电路的输出回路中某一个电量(电压或电流)的一部分或全部送回到输入回路中,这种电压或电流的反送过程叫做反馈。
如果反馈到输入回路中的电量,具有加强输入信号的作用,是正反馈,反之是负反馈。
判别正、负反馈的一个重要方法是“瞬时极性法”。
负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用。
虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大器的放大倍数、改变放大器的输入输出电阻、减小非线性失真、扩展频带等等。
因此,几乎所有的实用放大器都引入负反馈。
负反馈共有四种类型,即电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。
本实验电路是电压放大器。
通常,电压放大器希望电压放大倍数尽可能稳定,输入电阻大,输出电阻小,所以,本实验电路引入的是电压串联负反馈。
实验电路如图。
1)测量开环放大器的静态参数(Vi接地)
将图中的CF和RF支路开路。
用数字万用表测量电路的静态参数,填写表。
表测量静态参数
对于本实验电路,由于β值较小,IB1较大,IB1在R3上的电压降不能忽略,所以,在估算电路静态参数时必须计及IB1,否则将出错。
现在用计及IB1的方法估算第一级放大器的静态参数。
分别对R3、R4支路和R12、R7支路列电压方程,(计算时要加入滑动变阻器Rp1)
R3(IB1IR4)R4IR4VCC
R4IR4VBE
(1)IB1(R12R7)
解方程组可得
(2-1)
IB1
R4VCC(R3R4)VBE
(2-2)
R3R4(R3R4)(R12R7)
(1)
R3VBE(R12R7)
(1)VCC
(2-3)
R3R4(R3R4)(R12R7)
(1)
IR4
若设VBE1=,β=30(根据静态参数求的自己的实验箱上β值),则将它们代入(2-2)式得
IB1≈μV,由此可得极IC1IB1,VC1VCCIC1R5,
VE1
(1)IB1(R12R7),VCE1VC1VE1
可见,第一级放大器的Q1处于放大状态,电路静态点为Q1(,),处于良好的
放大状态。
若忽略IB1在R3上的压降,通常按如下方法做静态估算。
VB1
R3
VCC,VE1VB1VBE,
R3R4
VE1
,VC1VCCR5IC1,
R12R7
IC1IE1
VCE1VC1VE1
Q1处于饱和状态,第一级放大电路不能正常工作。
对于本实验电路,计及基极电流的静态估算法是正确的。
通过实验可以验证。
2)开环放大器动态性能测量(Vi不接地)
以下测量,若不作特别要求,则输出端不接负载。
⑴开环交流电压放大倍数测量
调整信号源,使Vi=1mV、f=10kHz。
用交流毫伏表测量计算电路的交流电压放大倍数,填写表。
表测量交流电压放大倍数
⑵取Vi=1mV,改变频率,测量绘制整个开环放大器的幅频特性。
方法和要求同实验1。
找出整个放大器的下限频率和上限频率,填写表。
(3)按实验1中给出的定义和表的要求,测量整个放大电路的非线性谐波失真,填写表。
(4)按实验1中给出的定义和表的要求,测量开环放大电路的输入、输出电阻,填写表。
开环输入电阻可用下列方法估算。
开环时,输入电阻就是第一级放大器的输入电阻。
设β=30,由计及IB1静态分析法得到的IB1开始
IE1
(1)IB131A(2-4)
rberbb
(1)
262626rbbXX23(2-5)
riACrbe
(1)R12823311003923(2-6)RbR3//R4(2-7)
rioRb//riAC
(2-8)
其中,riAC为第一级放大器交流小信号等效输入电阻;rio为开环输入电阻。
3)闭环放大器静态和动态性能测量
以下测量,若不作特别要求,输出端不接负载。
⑴CF和RF支路如图联接。
用数字万用表测量电路的静态参数,填写表。
由于本实验电路为交流负反馈,所以开环静态参数与闭环静态参数应该是一样的。
⑵调整信号源,使Vi=10mV、f=10kHz。
用交流毫伏表测量计算电路的交流电压放大倍数,填写表。
验证闭环放大倍数为
AVF
AV
(2-9)
1AVFV
R12
为电压反馈系数。
只
RFR12
其中,AV为开环放大倍数;AVF为闭
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