7、实验七:电压串联负反馈放大电路

7、实验七:电压串联负反馈放大电路
7、实验七:电压串联负反馈放大电路

湖北科技学院计算机科学与技术学院

《电路与电子技术》实验报告学号姓名实验日期:

实验题目:电压串联负反馈放大电路

【实验目的】

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

【实验器材】

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。

【实验原理】

1.参考电路如图1-1所示。

负反馈有四种类型: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。本实验电路由两级共射放大电路引入电压串联负反馈,构成负反馈放大器。其中反馈电阻RF=10KΩ。

2.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,但要考虑反馈网络阻抗的影响),其值可由图1-2所示的交流等效电路求出。

设,则有

式中:第一级交流负载电阻

第二级交流负载电阻

从式中可知,引入负反馈后,电压放大倍数比没有负反馈时的电压放大倍数降低了()倍,并且愈大,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(1 AF )倍,即闭环增益的稳定性提高了(1 AF )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(1 AF )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。

【实验内容】

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1-1接线,F R 先不接入。

②输入端接入KHz f mV V i 1,1==的正弦波(注意输入mV 1信号采用输入端衰减法)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡。 ③按表2.1要求进行测量并填表。 ④根据实测值计算开环放大倍数。 (2).闭环电路 ①接通f R 。

②按表2.1要求测量并填表,计算vf A 。

③根据实测结果,验证F

A vf 1≈。 表2.1

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i U 的幅度,使输出信号刚出现失真(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。 (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,选择输入端接入mV U i 1=,KHz f 1=的正弦波,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,直到输出波形减小为原来的70%,此时的信号频率即为放大电路H f 。

(3)条件同上,但逐渐减小频率,测得L f 。 (4)将电路闭环,重复1~3步骤,并将结果填入表2.2

4、观察负反馈对非线性失真的影响 开环状态下,保持输入信号频率

,用示波器观察输出波形刚刚出现失真时的情况,

记录Vo 的幅值。然后加入负反馈形成闭环,并加大

,使

幅值达到开环时相同值,再观

察输出波形的变化情况。对比以上两种情况,得出结论。 【实验结论】

①负反馈可提高增益的稳定性:在放大电路中引入负反馈,虽然会导致闭环增益的下降,但能使放大电路的许多性能得到改善。

②负反馈可扩大通频带:负反馈具有稳定闭环增益的作用,信号频率的变化引起的增益的变化都将减小。

③负反馈可减小非线性失真:引入负反馈后,将使放大电路的闭环电压传输特性曲线变平缓,线性范围明显展宽。

电压串联负反馈放大电路仿真分析资料报告-模电课设

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1. 课程设计的目的与作用 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.1课程设计的作用 (1) 2设计任务及所用Multisim软件环境介绍 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2 Multisim软件环境介绍 (2) 3 电路模型的建立 (4) 4 理论分析及计算 (6) 5 仿真结果分析 (7) 5.1无极间反馈 (7) 5.2加入极间反馈 (10) 6 设计总结和体会 (14) 7 参考文献 (14)

1. 课程设计的目的与作用 1.1课程设计的目的 学习电压串联负反馈电路,掌握电压串联负反馈电路的工作原理。通过对它的学习,对负反馈对放大电路性能的影响有进一步的理解和掌握,学会对其进行静态分析、动态分析等相关运算,利用Multisim软件对电压串联负反馈电路仿真实现。 根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用Multisim软件模拟出电压串联负反馈电路课后练习题,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作,记录结果和数据;与此同时,更好的应用于以后的学习与工作中,切实对自身能力的提高有所帮助。 1.1课程设计的作用 模拟电子技术课程设计是在“模拟电子技术”课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使学生掌握数字电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析方法,重点培养学生分析问题和解决问题的能力,初步具备电子技术工程人员的素质,并为学习后继课程打好基础。 课程设计师某门课程的总结性教学环节,会死培养学生综合运用本门课程及有关选修课的基本知识去解决某一实际问题的训练,加深课程知识的理解。在真个教计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。

负反馈对放大器性能的影响

负反馈对放大器性能的影响 发表时间:2013-10-10T14:50:41.297Z 来源:《教育学文摘》2013年9月总第95期供稿作者:余辉晴[导读] 通常情况下,放大电路的放大倍数是不稳定的,它会因环境温度的变化、电源电压的波动、负载的改变而发生变化。 余辉晴宁波工程学院315016 摘要:本文以电流串联负反馈放大器为例,分析了负反馈对放大器动态性能的影响,并通过Multisim11仿真进行了验证。关键词:负反馈放大器动态性能Multisim11 负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然放大器放大倍数降低了,但其动态性能得到了改善,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带,因此实用放大器都带有负反馈。 一、负反馈对放大倍数的稳定性的影响 通常情况下,放大电路的放大倍数是不稳定的,它会因环境温度的变化、电源电压的波动、负载的改变而发生变化。引入负反馈后,可使电路具有一定的自动稳定能力,对于电压负反馈,可以稳定输出电压,对于电流负反馈,可以稳定输出电流。 二、负反馈对通频带的影响 从本质上说,放大电路的通频带受到一定限制,是由于放大电路对不同频率的输入信号呈现出不同的放大倍数而造成的。通过负反馈可使放大倍数的相对变化量减小,由此可知,对于信号频率不同而引起的放大倍数下降,可以利用负反馈进行改善。所以,引入负反馈可以展宽放大电路的频带。 三、负反馈对非线性失真的影响 由于晶体三极管是非线性元件,其输入特性曲线和输出特性曲线都不是线性的,因此实际放大电路的输出与输入之间就不是真正的线性关系,当输入信号为正弦波时,输出信号的波形可能不是一个真正的正弦波,会产生或多或少的非线性失真。 四、放大器动态性能仿真分析 1.创建电路 启动multisim11,创建如图1所示电路。 图1、负反馈放大器原理图 2.测量中频电压放大倍数,输入电阻和输出电阻 在放大器输入端加、(有效值)的正弦交流信号,用示波器监视输出波形,动态参数测量值记入表1。表1 从测量结果看,引入反馈后,放大倍数降低了,输入输出电阻提高了,说明引入的反馈是电流串联负反馈。引入反馈后,改变负载电阻,输出电流近似不变,说明放大倍数的稳定性得到了提高。 3.观察并记录负反馈对非线性失真的影响 从图2可以看出,引入负反馈后,减小输出电压的非线性失真,改善输出波形。

串联电压负反馈电子电路实验报告

实验报告 实验名称:电压串联负反馈放大电路 实验目的: 1.了解反馈放大器的分类和判别方法 2.加深理解负反馈对放大器性能的改善作用 3.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法 实验仪器: 1. 直流稳压电源 2. 函数信号发生器 3. 数字示波器 4. 串联电压负反馈放大电路板 实验原理: 1.反馈放大电路的概念与分类: 将放大器电路的输出的电信号(电压或电流)的一部分或全部,通过一定的方式(烦馈网络)引回到放大器输入电路中,并与输入信号一起参与控制的电路称为反馈放大电路。(如下图1-10) 从反馈的极性划分,反馈分为正反馈和负反馈。 负反馈削弱了净输入信号,降低了放大电路的增益,但负反馈的引入改善了放大器的性能。比如负反馈提高了放大器电路的工作稳定性,减小了非线性失真,抑制了内部

的噪声和干扰,展宽通频带。 正反馈增强了净输入信号,在信号产生电路中有着广泛的使用。 按照反馈网络对输出信号的采样划分,分为电压反馈和电流反馈。 按照反馈信号和输入信号在输入回路中的连接方式,分为串联反馈和并联反馈。 本实验使用并联电压放大电路。 2. 负反馈网络的性能参数和对开环电路的影响 如上图1-10,设X 为输入信号,表示电压或电流,i X 表示输入信号,f X 表示反馈信号,则净输入信号X ∑ =i X -f X 。 开环放大器的放大倍数(开环增益为): 00X A X ∑= 反馈网络的反馈系数为 0f X F X = 所以反馈放大器的放大倍数即闭环增益为:0of i X A X ==00 1A FA + 可见,加入负反馈放大器的增益减小了01FA +倍。令反馈深度D=01FA +,把FA 称为环路增益。当01FA +>>1时,称为深度反馈。得到: 0111f A FA F =≈+,可见在深度反馈中,放大系数取决于反馈网络决定的反馈系数,几乎与开环放大电路无关。而反馈网络通常由性能稳定的无源原件R ,C 组成,所以负反馈放大器较开环放大器较为稳定。 参数D 可直观显示反馈电路对放大电路的影响: 稳定性的影响: 开环放大电路稳定性为00 A A δ?=,闭环放大电路为00f f f A A D δδ?==,稳定性提高了D 倍。 负反馈电路可以展宽放大电路的通频带: 设开环放大电路的上限截止频率和下限截止频率分别为H f 和L f 。而在加入反馈电路后,上限截止频率扩大为原来的D 倍,下限截止频率缩小了D 倍。 对输入输出电阻的影响:

负反馈放大电路实验报告记录

负反馈放大电路实验报告记录

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

实验二由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1.了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理; 2.熟悉两级放大电路的设计和调试方法; 3.理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N沟道结型场效应管和NPN型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486,晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1. 基本要求:利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 (1)静态和动态参数要求 1)放大电路的静态电流I DQ和I CQ均约为2mA;结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V,晶体管的管压降U CEQ = 2~3V; 2)开环时,两级放大电路的输入电阻要大于90kΩ,以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值≥ 120; 3)闭环电压放大倍数为10 s o sf - ≈=U U A u 。 (2)参考电路 1)电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示,R模拟信号源的内阻;R f为反馈电阻,取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2)两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ,R g1、R g2应大于100kΩ;C1~C3容量为10μF,C e容量为47μF。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应,应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f,见图2,理由详见“五附录-2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k?

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

电压串联反馈原理

放大电路负反馈的原理特点 一、提高放大倍数的稳定性 引入负反馈以后,放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。 因为: 所以求导得: 即: 二、减小非线性失真和抑制噪声 由于电路中存在非线性器件,会导致输出波形产生一定的非线性失真。如果在放大电路中引入负反馈后,其非线性失真就可以减小。 需要指出的是:负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真,负反馈是无能为力的。 放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。而干扰来自于外界因素的影响,如高压电网、雷电等的影响。负反馈的引入可以减小噪声和干扰,但输出端的信号也将按同样规律减小,结果输出端的信号与噪声的比值(称为信噪比)并没有提高。 三、负反馈对输入电阻的影响 由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性,所以引入负反馈后,在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小,从而使通频带展宽。 引入负反馈后,可使通频带展宽约(1+AF)倍。 四、负反馈对输入电阻的影响 (a)串联反馈(b)并联反馈

图1 求输入电阻 1、串联负反馈使输入电阻提高 引入串联负反馈后,输入电阻可以提高(1+AF)倍。即: 式中:ri为开环输入电阻 rif为闭环输入电阻 2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后,输入电阻减小为开环输入电阻的 1/(1+AF )倍。 即: 五、负反馈对输出电阻的影响 1、电压负反馈使输出电阻减小 放大电路引入电压负反馈后,输出电压的稳定性提高了,即电路具有恒压特性。 引入电压负反馈后,输出电阻rof减小到原来的1/(1+AF)倍。 2、电流负反馈使输出电阻增大 放大电路引入电流负反馈后,输出电流的稳定性提高了,即电路具有恒流特性。 引入电流负反馈后,使输出电阻rof增大到原来的(1+AF)倍。 3、负反馈选取的原则 (1)要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。 (2)要改善交流性能,应引入交流负反馈。 (3)要稳定输出电压,应引入电压负反馈; 要稳定输出电流,应引入电流负反馈。 (4)要提高输入电阻,应引入串联负反馈; 要减小输入电阻,应引入并联负反馈。 六、深度负反馈的特点 1、串联负反馈的估算条件 反馈深度(1+AF)>>1的负反馈,称为深度负反馈。通常,只要是多级负反馈放大电路,都可以认为是深度负反馈.此时有: 因为:, 所以:xi≈xf 估算条件:

负反馈对放大电路的影响

建 平 县 职 业 教 育 中 心 备 课 教 案 课 题 模块(单元) 项目(课) 负反馈对放大电路的影响 授课班级 11电子 授课教师 安森 授课类型 新授 授课时数 2 教学目标 知识目标 负反馈对放大器性能的影响和改善 能力目标 负反馈对放大器性能的影响和改善 情感态度目标 培养学生的学习兴趣,培养学生的爱岗敬业精神 教学核心 教学重点 负反馈对放大器性能的影响和改善 教学难点 非深度负反馈电路的计算。可只讲参数的含义和计算方法,可不作 仔细的数学推导 思路概述 本讲首先介绍集成运放电路的组成及各部分的作用,然后采用学生自学为主的方法学习运放典型电路F007的工作原理,辅以讲授其外部电路特性,最后简单讲述集成运放电路的类型选择及其使用。 教学方法 读书指导法、演示法。 教学工具 电脑,投影仪 教 学 过 程 一、组织教学:师生互相问候,安全教育,上实训课时一定要听从老师的指挥,在实训室不要乱动电源。 二、复习提问: 三、导入新课: 1) 负反馈对放大倍数的影响 根据负反馈基本方程,不论何种负反馈,都可使反馈放大倍数下降 1+AF 倍,只不过不同的反馈组态AF 的量纲不同而已。 在负反馈条件下放大倍数的稳定性也得到了提高。 A A AF A A AF A AF A AF A AF A d )1(1d )1(d )1(d d )1(d f f 22f ?+=+=+?-?+= 有反馈时,增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。 2)负反馈对输入和输出电阻的影响 负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关,即与串联反馈或并联反馈有关,而与电压反馈或电流反馈无关。 负反馈对输出电阻的影响与反馈采样的方式有关,即与电压反馈或电流反馈有关,而与串联反馈或并联反馈无关。 (1)对输入电阻的影响串联负反馈使输入电阻增加,并联负反馈使输入电阻减小 (2)电压负反馈使输出电阻减小,电流负反馈可以使输出电阻增加, 电压负反馈可以使输出电阻减小,这与电压负反馈可以使输出电压稳定是相一致的。输出电阻小,带负载能力强,输出电压的降落就小。 3) 负反馈对通频带的影响 放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带却加宽了。 有反馈时的通频带为无反馈时的通频带的(1+AmF)倍。

负反馈电路实验报告

负反馈放大器 一.实验目的 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指标的影响。 二.实验原理 负反馈在电子电路中的作用:改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带,但同时也会使放大器的放大倍数降低。 负反馈的几种状态:电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。 本实验以电压串联为例,分析负反馈对放大器指标的影响。 1.下图为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器电路,在电路中通过Rr把输出电压Uo引回到输入端,家在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻Rf1上形成反馈电压Uf。主要性能指标如下: (1)闭环电压放大倍数Ar=Av/1+AvFv ,Av为开环放大倍数。

图1为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器 (2)反馈系数Fv=RF1/Rf+RF1 (3)输入电阻R1f=(1+AvFv)Rf Rf 为基本放大器的输入电阻 (4)输出电阻Rof=Ro/(1+AvoFv) Ro 为基本放大器的输出电阻Avo为基本放大器Rl=∞时的电压放大倍数。2.本实验还需测量放大器的动态参数,即去掉图1的反馈作用,得到基本放大器电路如下图2 图2基本放大器 三.实验设备与器件 模拟实验箱,函数信号发生器,双踪示波器,交流伏安表,数字万用表。 四.实验内容 1.静态工作点的测量 条件:Ucc=12V,Ui=0V用直流电压表测第一级,第二级的静态工作点。

Us(V) UE(V) Uc(V) Ic(mA) 第一 级 2.81 2.14 7.33 2.00 第二 级 2.72 2.05 7.35 2.00 表3—1 2.测量基本放大器的各项性能指标 实验将图2改接,即把Rf断开后风别并在RF1和RL 上。 测量中频电压放大倍数Av,输入输出电阻Ri和Ro。(1)条件;f=1KH,Us=5mV的正弦信号,用示波器监视输出波形,在输出波形不失真的情况下用交流毫伏表测量Us,Ui,UL计入3—2表 基本放大器Us(mV) Ui(m V) UL(V ) Uo(V) Av Rf(K Ω) Ro(K Ω) 5.0 0.5 0.25 0.48 500 1.11 2.208 负反馈放大器Us(mV) Ui(m V) UL(V ) Uo(V) Avf Rif(K Ω) Rof(K Ω) 5.0 2.3 0.14 0.20 87 8.52 1.028 表3—2 (2)保持Us不变,,断开负载电阻RL,测量空载时的输出电压Uo计入3—2表

负反馈放大器

电工电子实验报告 学生姓名: 学生学号: 系别班级: 报告性质: 课程名称:电工电子实验实验项目:负反馈放大器实验地点: 实验日期: 成绩评定: 教师签名:

实验四 负反馈放大器 一、实验目的 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。 二、实验原理 负反馈在电子电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,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。因此,几乎所有的实用放大器都带有负反馈。 负反馈放大器有四种组态,即电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。 1、图4-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过R f 把输出电压u o 引回到输入端,加在晶体管T 1的发射极上,在发射极电阻R F1上形成反馈电压u f 。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。 主要性能指标如下 1) 闭环电压放大倍数 V V V Vf F A 1A A += 其中 A V =U O /U i — 基本放大器(无反馈)的电压放大倍数,即开环电压放大 倍数。

图4-1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 2) 反馈系数 F1 f F1 V R R R F += 3) 输入电阻 R if =(1+A V F V )R i R i — 基本放大器的输入电阻 4) 输出电阻 V VO O Of F A 1R R += R O — 基本放大器的输出电阻 A VO — 基本放大器R L =∞时的电压放大倍数 1) 在画基本放大器的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大器的输出端交流短路,即令u O =0,此时 R f 相当于并联在R F1上。 2) 在画基本放大器的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需将反馈放大器的输入端(T 1 管的射极)开路,此时(R f +R F1)相当于并接在输出端。可近似认为R f 并接在输出端.

反馈放大电路设计实验报告模版

深圳大学实验报告课程名称:模拟电路 实验名称:负反馈放大电路设计 学院:信息工程学院 专业:信息工程班级: 组号:指导教师:田明 报告人:学号: 实验地点 N102 实验时间: 实验报告提交时间: 教务处制

一.实验名称: 负反馈放大电路设计 二.实验目的: 加深对负反馈放大电路原理的理解. 学习集成运算反馈放大电路、晶体管反馈放大电路的设计方法. 掌握集成运算反馈放大电路、多级晶体管反馈放大电路的安装调试及测试方法. 三.实验仪器: 双踪示波器一台/组 信号发生器一台/组 直流稳压电源一台/组 万用表一台/组 四.实验容: 设计一个多级晶体管负反馈放大电路或集成运算负反馈放大电路,性能要求如下: 闭环电压放大倍:30---120 输入信号频率围:1KHZ-------10KHZ. 电压输出幅度≥1.5V 输出电阻≤3KΩ 五.实验步骤: 1.选择负反馈放大电路的类型,一般有晶体管负反馈放大电路、集 成运算负反馈放大电路.

为满足上述放大倍数的要求,晶体管负反馈放大电路最少需要二级放大,其连接形式有直接耦合和阻容耦合,阻容耦合可以消除放大器各级静态工作点之间的影响,本设计采用两者相结合的方式;对于各级放大器,其组态有多种多样,有共发射极,共基极和共集电极。本设计可以采用共发射极-共基极-共集电极放大电路。对于负反馈形式,有电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。本设计采用电压并联负反馈形式。 2.设计电路,画出电路图. 下面是电源输入电路,通过并联两个电容的滤波电路形式,以效消除干扰,保证电路稳定工作,否则容易产生自激振荡。 整体原理图如下: 从上图可以看出来,整个电路由三级放大和一路负反馈回路构成,第一级电路是NPN管构成的共发射极电路,通过直接耦合的方式输出给

7、实验七:电压串联负反馈放大电路

湖北科技学院计算机科学与技术学院 《电路与电子技术》实验报告学号姓名实验日期: 实验题目:电压串联负反馈放大电路 【实验目的】 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 【实验器材】 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。 【实验原理】 1.参考电路如图1-1所示。 负反馈有四种类型: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。本实验电路由两级共射放大电路引入电压串联负反馈,构成负反馈放大器。其中反馈电阻RF=10KΩ。 2.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,但要考虑反馈网络阻抗的影响),其值可由图1-2所示的交流等效电路求出。 设,则有 式中:第一级交流负载电阻 第二级交流负载电阻 从式中可知,引入负反馈后,电压放大倍数比没有负反馈时的电压放大倍数降低了()倍,并且愈大,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(1 AF )倍,即闭环增益的稳定性提高了(1 AF )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(1 AF )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。 【实验内容】 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1-1接线,F R 先不接入。 ②输入端接入KHz f mV V i 1,1==的正弦波(注意输入mV 1信号采用输入端衰减法)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡。 ③按表2.1要求进行测量并填表。 ④根据实测值计算开环放大倍数。 (2).闭环电路 ①接通f R 。 ②按表2.1要求测量并填表,计算vf A 。

单管放大电路实验报告王剑晓

单管放大电路实验报告

电03 王剑晓 2010010929 单管放大电路报告 一、实验目的 (1)掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法; (2)掌握放大电路主要性能指标的测量方法; (3)了解直流工作点对放大电路动态特性的影响; (4)掌握发射极负反馈电阻对放大电路动态特性的影响; (5)掌握信号源内阻R S对放大电路频带(上下截止频率)的影响; 二、实验电路与实验原理

实验电路如课本P77所示。 图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。 (1)静态工作点的估算与调整; 将图中基极偏置电路V CC、R B1、R B2用戴维南定理等效成电压源,得到直流通路, 如下图1.2所示。其开路电压V BB和内阻R B分别为: V BB= R B2/( R B1+R B2)* V CC; R B= R B1// R B2; 所以由输入特性可得: V BB= R B I BQ+U BEQ+(R E1+ R E2)(1+Β) I BQ; 即:I BQ=(V BB- U BEQ)/[Β(R E1+ R E2)+ R B]; 因此,由晶体管特性可知: I CQ=ΒI BQ; 由输出回路知: V CC= R C I CQ + U CEQ+(R E1+ R E2) I EQ; 整理得: U CEQ= V CC-(R E1+ R E2+ R C) I CQ; 分析:当R w变化(以下以增大为例)时,R B1增大,R B增大,I BQ减小;I CQ减 小;U CEQ增大,但需要防止出现顶部失真;若R w减小变化相反,需要考虑底部 失真(截止失真); (2)放大电路的电压增益、输入电阻和输出电阻 做出电路的交流微变等效模型: 则:

电流电压串联并联负反馈分析

一.电压串联负反馈: 图Z0303(a)为两级电压串联负反馈放大电路,图(b)是它的交流等效电路方框图。 1.反馈类型的判断 (1)找出联系输出回路与输入回路的反馈元件。图Z0303(a)中Rf、Cf、Re1是联系输出回路与输入回路的元件,故Rf、Cf、Re1是反馈元件,它们组成反馈网络,引入级间反馈。 (2)判断是电压反馈还是电流反馈。 可用两种方法来判别,一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端,故为电压反馈;二是令Uo = 0,因Uf由Rf、Re1 对Uo分压而得,故Uf= 0反馈消失,所以为电压反馈; (3)判别是串联反馈还是并联反馈。 由图Z0303(a)可以看出:Ube = Ui - Uf 即输入端反馈信号与输入信号以电压形式相迭加,故为串联反馈,也可令Ui=0,此时Uf仍能作用到放大电路输入端,故为串联反馈;还可以根据反馈信号引至共射电路发射极则为串联反馈。 (4)判别反馈极性。 假定Ui为+,则经两级共射电路放大后,Uo为+,经Rf与Re1 分压得到的Uf也为+,结果使得放大电路有效输入信号减弱,故为负反馈。 综上判断结果、该电路为电压串联负反馈放大电路。 2、反馈对输出电量的稳定作用 放大电路引入电压负反馈后,能够使输出电压稳定。任何外界因素引起输出电压不稳时,输出电压的变化将通过反馈网络立即回送到放大电路的输入端,并与原输入信号进行比较,得出与前一变化相反的有效输人信号,从而使输出电压的变化量得到削弱,输出电压便趋于稳定。 可见,负反馈使放大电路具有了自动调节能力。电压负反馈能够稳定输出电压。 3、信号源内阻对串联反馈效果的影响 由上面的讨论可见,对串联反馈Ube = Ui - Uf ,显然,UI越稳定,Uf 对Ube 的影响就越强,控制作用就越灵敏。当信号源内阻Rs = 0时,信号源为恒压源,Us就为恒定值,则Uf的增加量就全部转化为Ube 的减小量,此时,反馈效果最强。因此,串联反馈时,Rs 越小越好,或者说串联反馈适用于信号源内阻Rs 小的场合。 4、放大倍数及反馈系数的含义 对电压串联负反馈电路, Xi = Ui, Xo = Uo,Xf = Uf 故: AUf、FU,分别称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数。

负反馈放大电路实验报告

负反馈放大电路实验报告

3)闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 (2)参考电路 1)电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示,R 模拟信号源的内阻;R f 为反馈电阻,取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2)两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ,R g1、R g2应大于100kΩ;C 1~C 3容量为10μF ,C e 容量为47μF 。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应,应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ,见图2,理由详见“五 附录-2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k ?

(3)实验方法与步骤 1)两级放大电路的调试 a. 电路图:(具体参数已标明) ? b. 静态工作点的调试 实验方法: 用数字万用表进行测量相应的静态工作点,基本的直流电路原理。 第一级电路:调整电阻参数, 4.2 s R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I DQ约为2mA,U GDQ < - 4V。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(I DQ,U GSQ,U A,U S、U GDQ)。 实验中,静态工作点调整,实际4 s R k =Ω

第二级电路:通过调节R b2,2 40b R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA ,U CEQ = 2~3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据(I CQ ,U CEQ )。 实验中,静态工作点调整,实际2 41b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ,幅度为10mV ,频率为10kHz ,测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u = 、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 电压放大倍数:(直接用示波器测量输入输出电压幅值) o1 U s U o U 1 u A 输入电阻: 测试电路:

负反馈放大电路实验报告

实验二 由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1.了解N 沟道结型场效应管的特性和工作原理; 2.熟悉两级放大电路的设计和调试方法; 3.理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N 沟道结型场效应管和NPN 型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486,晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1. 基本要求:利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 (1)静态和动态参数要求 1)放大电路的静态电流I DQ 和I CQ 均约为2mA ;结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V ,晶体管的管压降U CEQ = 2~3V ; 2)开环时,两级放大电路的输入电阻要大于90kΩ,以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 120; 3)闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 (2)参考电路 1)电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示,R 模拟信号源的内阻;R f 为反馈电阻,取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2)两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ,R g1、R g2应大于100kΩ;C 1~C 3容量为10μF ,C e 容量为47μF 。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应,应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ,见图2,理由详见“五 附录-2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k ?

(3)实验方法与步骤 1)两级放大电路的调试 a. 电路图:(具体参数已标明) ? b. 静态工作点的调试 实验方法: 用数字万用表进行测量相应的静态工作点,基本的直流电路原理。 第一级电路:调整电阻参数, 4.2s R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I DQ 约为2mA ,U GDQ < - 4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(I DQ ,U GSQ ,U A ,U S 、U GDQ )。 实验中,静态工作点调整,实际4s R k =Ω 第二级电路:通过调节R b2,240b R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA ,U CEQ = 2~3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据(I CQ ,U CEQ )。 实验中,静态工作点调整,实际241b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ,幅度为10mV ,频率为10kHz ,测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u =、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 o1U s U o U 1u A

负反馈放大电路性能测试实验报告

电压串联负反馈放大电路 一、实验目的 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 二、预习要求 1.复习电压串联负反馈的有关章节,熟悉电压串联负反馈电路的工作原理以及对放大电路性能的影响。 2.估算图3.1所示电路在有反馈和无反馈时的电压放大倍数的大小。设==50,Rp=60K。 3.估算图3.1所示电路在有反馈和无反馈时的输入电阻和输出电阻。 4.自拟实验记录表格。 三、实验元、器件 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。 四、实验原理与参考电路 1.参考电路如图3-1所示。

负反馈有四种类型: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。本实验电路由两级共射放大电路引入电压串联负反馈,构成负反馈放大器。其中反馈电阻RF=10KΩ。 2.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,但要考虑反馈网络阻抗的影响),其值可由图3-2所示的交流等效电路求出。 设,则有

式中:第一级交流负载电阻 第二级交流负载电阻 从式中可知,引入负反馈后,电压放大倍数比没有负反馈时的电压放大倍数降低了()倍,并且愈大,放大倍数降低愈多。 (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(1 AF)倍,即闭环增益的稳定性提高了(1 AF)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3-1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(1 AF)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。 五、实验内容 1.按图3.1组装电压串联负反馈电路,调整Q1,Q2静态工作点(方法同实验一)。输入端加,2mV的正弦电压,输出接示波器CH2,观察输出电压波形是否有自激振荡,若有自激,可在Q2的基极b2和集电极c2之间加消振电容,其容量约为200pF。确认输出电压无自激,不失真,关闭信号

负反馈放大电路 实验报告

模拟电路实验 实验报告 负反馈放大电路 负反馈放大器 一、实验目得 1、进一步了解负反馈放大器性能得影响。 2、进一步掌握放大器性能指标得测量方法。 实验设备 1.示波器一台 2.函数信号发生器一台 3.交流毫伏表一台 4.直流稳压电源一台 5.万用表一只 6.实验箱一台 二、实验原理 放大器中采用负反馈,在降低放大倍数得同时,可以使放大器得某些性能大大改善。所谓负反馈,就就是以某种方式从输出端取出信号,再以一定方式加到输入回路中。若所加入得信号极性与原输入信号极性相反,则就是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路得方式不同,反馈可分为四类:串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来瞧,反馈得这四种分类使得基本放大网络与反馈网络得联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来瞧,反馈信号若直接加到输入端,就是并联反馈,否则就是串联反馈,反馈信号若直接取自输出电压,就是电压反馈,否则就是电流反馈。 1、负反馈时输入、输出阻抗得影响 负反馈对输入、输出阻抗得影响比较复杂,不同得反馈形式,对阻抗得影响也不一样,一般而言,凡就是并联负反馈,其输入阻抗降低;凡就是串联负反馈,其输入阻抗升高;设主网络得输入电阻为Ri,则串联负反馈得输入电阻为

R if=(1+FA V)R i 设主网络得输入电阻为R o,电压负反馈放大器得输出电阻为 Rof= 可见,电压串联负反馈放大器得输入电阻增大(1+AVF)倍,而输出电阻则下降到1/(1+AVF)倍。 2、负反馈放大倍数与稳定度 负反馈使放大器得净输入信号有所减小,因而使放大器增益下降,但却改善了放大性能,提高了它得稳定性。 反馈放大倍数为 Avf=(A v为开环放大倍数) 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系: = 式中AVf/A V f称负反馈放大器放大倍数得稳定度。称无反馈时得放大器放大倍数得稳定度。可见,负反馈放大器比无反馈放大器放大倍数提高了(1+AV F)倍。 3、负反馈可扩展放大器得通频带。 4、负反馈可减小输出信号得非线性失真 三、实验内容、步骤及结果: 1、调整静态工作点,按图3-2接线。 2、闭合开关K1,断开开关K2,接通电源后,调节R P,用万用表直流电压档测量U RC=3V,使放大器得静态集电极电流I CQ1mA。 3、测量无反馈时放大器得电压放大倍数A V、输入电阻Ri、与输出电阻Ro。 (1)在放大器得输入端U S处输入f=1KHZ,有效值Us=15mv得正弦信号,用示波器观察输出电压Uo得波形,在波形不失真得情况下,用毫伏表测出输出电压得有效值U OL,算出开环放大倍数A V。 (2)测量U i处得电压,按输入电阻得计算公式计算出输入电阻R i。 (3)断开开关K1,测出不接负载电阻R L时得输出电压Uo,按输出电阻得公式计算出输出电阻R o。 4、测量电压并联负反馈时放大器得电压放大倍数Auf、输入电阻R if与输出电阻Rof。将开关K2接通后,按3得步骤测量有负反馈时得Auf、Rif与Rof 5、研究放大倍数得稳定性 保持原输入信号,将负载电阻RL由5、1K变为1K,测出无反馈与有反馈时得输出电压UO ,计算稳定度。 L

电压串联负反馈放大电路设计与仿真(课程设计)

集成电路课程设计报告电压串联负反馈放大电路的设计与仿真院系:材料与光电物理学院 专业:微电子学二班 学号:2008700407 姓名: %%%% 指导教师:%%% 教授 报告提交日期:2011年9月

湘潭大学课程设计电压串联负反馈放大电路的设计与仿真肖丽娜 目录 摘要 (2) 关键词 (2) Abstract (2) Keywords (2) 一、引言 (3) 1.1研究本课题的重要性 (3) 1.2集成电路产业简介 (3) 1.3 PSPICE软件的介绍 (3) 二、放大电路介绍 (6) 三、放大电路的设计与仿真 (10) 3.1电路设计框图 (10) 3.2 电路版图 (10) 3.3局部电路分析 (11) 3.4直流分析 (12) 3.4.1直流工作点分析 (12) 3.4.2温度对静态工作点的影响 (13) 3.5瞬态分析 (14) 3.6交流分析 (15) 3.6.1输入电阻 (16) 3.6.2输出电阻 (16) 3.6.3放大电路的频响特性及其增益 (17) 四、心得体会 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附录 (22) 1 / 29

湘潭大学课程设计电压串联负反馈放大电路的设计与仿真肖丽娜 电压串联负反馈放大电路的设计与仿真 摘要:主要对电压串联负反馈放大电路进行了设计与仿真,主要利用其放大功能。该放大器主要分为4个部分:输入级、中间级、输出级以及负反馈回路。其主要核心思想是利用电压负反馈减小增益改变对电路频率特性的影响,同时获得较好的放大效果。通过PSPICE 软件对其进行直流分析、瞬态分析、交流分析等等。 关键词:晶体管;放大器;电路设计;PSPICE Abstract: the main voltage series negative feedback amplifying circuit design and simulation, mainly use the zoom feature. That amplifier comprises 4 major components: input level, intermediate output, level and negative feedback circuit. Whose main core idea is using voltage negative feedback reduces the gain change effects on circuit frequency characteristics, both better Zoom effect. By PSPICE software on its DC analysis, AC analysis, transient analysis, and so on. Keywords:transistors; amplifier circuit design; PSPICE 2 / 29

相关文档
最新文档