实验二 负反馈放大电路的设计与仿真

实验二  负反馈放大电路的设计与仿真
实验二  负反馈放大电路的设计与仿真

实验二负反馈放大电路的设计与仿真

一、实验目的

(1)掌握阻容耦合两极放大电路在静、动态的工作情况;

(2)熟练运用负反馈有关计算公式,总结负反馈对电路输入输出电阻,对电路放大倍数和频率特性的改变以及电路线性失真的影响。

二、实验要求

1.设计一个阻容耦合两级电压放大电路,要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ,负载电

阻1kΩ,电压增益大于100。

2.给电路引入电压串联负反馈,并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输

出电阻和频率特性。改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。三、实验电路

四、实验内容

1.前后两级的波形如图,均不失真

2.频率特性

(1)反馈接入前

fL=541.9Hz

fH=310.8KHz (2)接入反馈后

fL=118.6Hz

fH=892.5KHz

3.开始失真时

(1)反馈接入前

此时信号源幅度为1.2mV (2)反馈接入后

此时信号源幅度为67.0mV 4.输入输出电阻及放大倍数(1)反馈接入前

Ui=707.08uV Uo=343.095mV 则电压增益Au=Uo/Ui=485.2

计算得输入电阻Ri=11.1kΩ

计算得输出电阻Ro=1.55kΩ(2)反馈接入后

Ui=707.08uV Uo=10.119mV 则电压增益Au=Uo/Ui=14.3

计算得输入电阻Ri=16.0kΩ

计算得输出电阻Ro=27.9Ω5.验证Af≈1/F

F=Vf/V o=0.053

Af=V o/Vi=18.85

∴Af≈1/F

五、实验分析

反馈前后的各动态参数:

电压增益的降低为代价的。串联负反馈使得输入电阻升高,电压反馈能够减小输出电阻,从而能稳定输出电压。

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。

负反馈放大电路的设计方案与制作

信息工程系课程设计报告 课程_____________题目_____________课时_____________专业_____________班级_____________姓名_____________学号_____________指导教师_____________ 年月日

目录 一、摘要 (4) 二、设计任务及要求 (4) 三、负反馈放大电路设计的一般原则 (1)反馈方式的选择 (4) (2)放大管得选择 (5) (3)级数的选择 (6) (4)电路的确定 (6) 四、设计过程 (1)确定方案 (7) (2)电路参数的计算 (9) (3)计算技术指标 (13) 五、调试要点 (15)

负反馈放大电路的设计与制作 摘要 本文是负反馈放大电路的设计,而设计需要根据技术指标及 要求来确定放大电路的结构、级数和电路元件参数及型号等,此 次要求电路的输入电阻高输出电阻小,稳定性要好,频带宽度适 中,尽量小的失真等等...。因而我们会根据这些要求,一一计 算出技术指标和元件的参数,确定反馈类型,选取三种预选方案,通过比较选择符合要求,我们最终选择了方案一,经过布线、焊 接、调试等工作后负反馈放大电路设计制作成功。 关键词:负反馈放大电路 电路设计 电路制作 一、设计任务及要求 用分离元器件设计一个交流放大电路,用于指示仪表放大弱信 号,具体指标如下: (1) 工作频率:kHz Hz f 30~30=。 (2) 信号源:mV U i 10=(有效值),内阻Ω=50s R 。 (3) 输出要求:V U 10≥(有效值),输出电阻小于Ω10,输出电 流mA I o 1≤(有效值)。 (4) 输入要求:输入电阻大于ΩK 20。

基本放大电路-多级放大-负反馈习题

基本放大电路-多级放大-负反馈习题

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13.5习题详解 13-1固定偏置放大电路如图13-14(a)所示,图13-14(b)为三极管的输出特性曲线。试求:(1)用估算法求静态值(2)用作图法求静态值。 图13-14 习题13-1的图 解:用估算法可以求出基极电流I B BE B B 1212V 0.04mA40μA 300K V U I R - =≈== Ω 根据方程 CE C C U R I V+ = 12可以得出在输出特性曲线上横轴、纵轴上两点的坐标 为:(12V,0mA),(0V, 2.35mA),可画出如图13-15所示的直流负载线,与 B 40μA I= 的特性曲线相交的点为Q点。由Q点分别向横轴承和纵轴做垂线,可得到 1.2mA C I=, CE 6.2V U=。 13-2 基本共发射极放大电路的静态工作点如图13-16所示,由于电路中的什么参数发生了改变导致静态工作点从Q0分别移动到Q1、Q2、Q3?(提示:电源电压、集电极电阻、

基极偏置电阻的变化都会导致静态工作点的改变)。 解:原有静态工作点为Q0点,Q0点移动到Q1点,说明基极电流增大,主要原因是基极偏置电阻减小;Q0点移动到Q2点,U CE减小,则主要原因是集电极电阻增大;Q0点移动到Q3点,I B减小,且U CE减小,主要原因是基极偏置电阻增大或电源电压减小或集电极电阻增大。 图13-16 习题13-2的图 13-3 试判断习题13-17图中的各个电路有无放大作用,简单说明理由。 图13-17 习题13-3的图 解:三极管电路处于放大状态的条件是:发射结正偏、集电结反偏,交流信号能加进电路。 a有放大作用,满足放大条件; b没有放大作用,不满足发射结正偏、集电结反偏; c没有放大作用,集电结正偏,且交流输入信号被短路; d没有放大作用,电容C1作用是隔直通交,不满足发射结正偏、集电结反偏;

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

模拟电子-多级负反馈放大器的研究

多级负反馈放大器的研究 一.实验目的 (1)掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。 (2)学习集成运算放大器的应用,掌握多级集成运算放大器的工作特点。 (3)研究负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。 1)测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带; 2)比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别; 3)观察负反馈对非线性失真的改善。 二.实验原理 1.基本概念 在电子电路中,将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其他输入量的措施称为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小,则称之为负反馈;反之,称之为正反馈。 实验电路如下图所示,该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1,构成了交流电压串联负反馈电路。 2.放大器的基本参数 1)开环参数 将反馈支路的A点与P点断开,与B点相连,便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即

2)闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输入电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上下限频率,可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Avf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值,即 负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为:

上述所得结果与开环测试时由式(2.5-3)所计算的理论值近似相等,否则应找出原因后重新测量。 在进行上述测试时,应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不知真的正弦波,否则应找出原因,排除故障后再进行测量 三.实验内容 (1)实验电路图如下所示: (2)调节J1,使开关A端与B端相连,测试电路的开环基本特性。 1)将信号发生器输出调为1kHz、20mv(峰峰值)正弦波,然后接入放大器的输入端,得到网络(未接入负载时)的波特图,如下图所示。

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

负反馈放大电路试题及答案

第三章负反馈放大电路 一、填空题 1、两级放大电路第一级电压放大倍数为100,第二极电压放大倍数为60,则总的电压放大 倍数为 6000 。 2、多级放大电路常用的耦和方式有容抗、直接和变压器三种形式。 3、阻容耦合的缺点是不适合传送频率很的或变换缓慢的信号。 4、在多级放大电路里,前级是后级的输出端后级是前级的负载。 5、反馈放大电路是由放大电路和反馈电路两部分组成。反馈电路是跨接在 输入端和输出端之间。 6、负反馈对放大电路有下列几方面的影响:使放大倍数降低,放大倍数的稳定性___提高_______,输出波形的非线性失真改善,通频带宽度加宽,并且改变了输入电阻和输出电阻。 7、对共射极电路来说,反馈信号引入到输入端三极管发射极上,与输入信号串联起来,称为串联反馈;若反馈信号引入到输入端三极管的集极上,与输入信号并联起来,称为并联反馈。 8、射极输出器的特性归纳为:电压放大倍数约1 ,电压跟随性好,输入阻 抗___大________,输出阻抗小,而且具有一定的电流放大能力和功率放大能力。 9、设三级放大电路,各级电压增益分别:20dB,20dB,20dB。输入信号电压 为u i=3mV,求输出电压u O= 。 10、使放大电路净输入信号减小的反馈称为负反馈;使净输入信号增加的反馈称为正反馈。 11、判别反馈极性的方法是瞬时极性法。 12、放大电路中,引入直流负反馈,可以稳定静态工作点;引入交流负反馈,可以稳定电压放大倍数。 13、为了提高电路的输入电阻,可以引入串联负反馈;为了在负载变化时,稳定 输出电流,可以引入电流负反馈;为了在负载变化时,稳定输出电压,可以引入电压负反馈。 14、射极输出器的集电极为输入回路和输出回路的公共端,所以它是一种共集 放大电路。 15、射极输出器无电压放大作用,但有电流放大和功率放大作用。 16、为了放大缓慢变化的非周期信号或直流信号,放大器之间应采用( C ) A.阻容耦合电路 B.变压器耦合电路 C.直接耦合电路 D.二极管耦合电路 17、两级放大器中各级的电压增益分别是20dB和40dB时,总的电压增益应为( A )。 18、如果输入信号的频率很低,最好采用( B )放大器。 A.变压器耦合 B.直接耦合 C.阻容耦合 D.电感耦合 19、在阻容耦合放大器中,耦合电容的作用是( A )。 A.隔断直流,传送交流 B.隔断交流,传送直流 C.传送交流和直流 D.隔断交流和直流

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

模电实验报告 七 负反馈放大电路

模电实验报告 实验七 负反馈放大电路 姓名: 学号: 班级: 院系: 指导老师: 2016年

目录 实验目的: (2) 实验器件与仪器: (2) 实验原理: (2) 实验内容: (4) 实验总结: (5) 实验:负反馈放大电路 实验目的: 1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。 2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。 实验器件与仪器: 1. 实验原理: 放大器中采用负反馈,在降低放大倍数的同时,可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈,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。若所加入的信号极性与原输入信号极

性相反,则是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同,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。 从网络方框图来看,反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来看,反馈信号若直接加到输入端,是并联反馈,否则是串联反馈,反馈信号若直接取自输出电压,是电压反馈,否则是电流反馈。 1.负反馈时输入、输出阻抗的影响 负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂,不同的反馈形式,对阻抗的影响也不一样,一般而言,凡是并联负反馈,其输入阻抗降低;凡是串联负反馈,其输入阻抗升高;设主网络的输入电阻为R i ,则串联负反馈的输入电阻为 R if =(1+FA V )R i 设主网络的输入电阻为R o ,电压负反馈放大器的输出电阻为 R of = F A R V O +1 可见,电压串联负反馈放大器的输入电阻增大(1+A V F )倍,而输出电阻则下降到1/(1+A V F )倍。 2.负反馈放大倍数和稳定度 负反馈使放大器的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,提高了它的稳定性。 反馈放大倍数为 A vf = F A A V V +1(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: Vf Vf A A ?= V V A A ?? F A V +11 式中?A V f/A V f 称负反馈放大器放大倍数的稳定度。V V A A /?称无反

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 G DQ< - 4V ,晶体管的管压降U C EQ= 2?3V; 2)开环时,两级放大电路的输入电阻要大于90k Q,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A usf二U°,.U s、-10。 (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为反馈电阻, 取值为100 k Q o Rt 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%选择910k Q, R1、R2应大于100k Q; G?G容量为10疔,C e容量为47犷。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,见图2,理由详见五附录一2”。 i㈡ R T 井肘成大电谿 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)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, R^^4.2kQ ,使得静态工作点满足:I D 哟为2mA U G DQ < -4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据( I DQ , U G SQ LA ,U S 、U G D Q 。 实验中,静态工作点调整,实际 -4k '1 第二级电路:通过调节 氐,&2 : 40^ 1 ,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA U C EQ = 2? 3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据( | CQ L C EQ )。 实验中,静态工作点调整,实际 R b ^41k 11 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 A1 =U °1 -U s 、A =U o.. U s 、输入电阻R 和输出电阻R °o XSC1 Rf1 100k| ?

模电实验报告负反馈放大电路

实验三负反馈放大电路 一、实验目的 1、研究负反馈对放大器放大倍数的影响。 2、了解负反馈对放大器通频带和非线性失真的改善。 3、进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、信号发生器 3、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3-1电路中晶体管β值为120.计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 3、放大器频率特性测量方法。 说明:计算开环电压放大倍数时,要考虑反馈网络对放大器的负载效应。对于第一级电路,该负载效应相当于C F、R F与1R6并联,由于1R6≤Rf,所以C F、R F 的作用可以略去。对于第二季电路,该负载效应相当于C F、R F与1R6串联后作用在输出端,由于1R6≤Rf,所以近似看成第二级内部负载C F、R F。 4、在图3-1电路中,计算级间反馈系数F。 四、实验内容 1、连接实验线路 如图3-1所示,将线连好。放大电路输出端接Rp4,1C6(后面称为R F)两端,构成负反馈电路。

2、调整静态工作点 方法同实验二。将实验数据填入表3-1中。 表3-1 3、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输入端接如Ui=1mV,f=1kHZ的正弦波。调整接线和参数使输出不是真且无震荡。 ○3按表3-2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R F,按(1)的要求调整电路。 ○2调节Rp4=3KΩ,按表3-2要求测量并填表,计算A uf和输出电阻R0。 ○3改变Rp4大小,重复上述实验步骤。 ○4根据实测值验证A uf≈1/F。讨论负反馈电路的带负载能力。

负反馈放大电路的设计和仿真

负反馈放大电路的设计和仿真 一、实验目的 1、掌握阻容耦合放大电路的静态工作点的调试方法。 2、掌握多级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。 3、掌握负反馈对电路的影响 二、实验要求 1、设计一阻容耦合两级电压放大电路,要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ,负载电阻1kΩ,电压增益大于100。 2、给电路引入电压串联负反馈,并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。 三、实验原理图 原理图中的滑动变组曲均为100k 图2.01 反馈接入前

图2.02 反馈接入后 四、实验过程 1、反馈接入前 (1)放大倍数: 77.703 109.893 707.078 v mV A uV == (2)输入电阻: 707.078 7.484 94.475 i uV R k nA ==Ω (3)输出电阻: 707.080 4.934 143.311 o uV R k nA ==Ω (4)频率特性:f L=326.5512Hz,f H=525.3266kHz 图2.03 频率特性曲线(5)三极管参数的测量 ①1 β与1be r的测量

111864.20800214.94.02151c b I u I u β= == 111 4.1295 6.8547602.4295be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.04 前级输入特性曲线 ②2β与2be r 的测量 222890.64300215.54.13287c b I u I u β= == 222 4.8465 6.7131721.9498be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.05 后级输入特性曲线

负反馈放大电路设计

负反馈放大电路设计 摘要: 电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。 电子技术课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用,采用负反馈是以降低放大倍数为代价的,目的是为了改善放大电路的工作性能,如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等,所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。负反馈放大电路是由基本放大电路和负反馈网络组成。由电阻、电容、二极管、三极管等分立元件构成共基极、共发射极、公集电极等基本放大电路。将输出信号的一部分或全部引回到输入端并使输入信号减小的某种电路称为负反馈网络。经过布线、焊接、调试等工作后负反馈放大电路成形。 一、设计任务与要求 用分离元器件设计一个交流放大电路,用于只是仪表中放大弱信号,

具体指标如下: (1)工作频率: (2)信号源:Ui≥10mV(有效值),内阻Rs=50Ω。 (3)输出要求:U0≥1V(有效值),输出电阻小于10Ω,输出电流I0≤1mA(有效值)。 (4)输入要求:输入电阻大于20KΩ。 (5)工作稳定性:当电路元器件改变时,若ΔAu/Au=10%,则ΔAuf<1%。 二.设计图文论证 一、设计框图 图中X表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入求和, +、–表示输入信号与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输入信号为 (1) 基本放大电路的增益(开环增益)为 (2)

反馈系数为 (3) 负反馈放大电路的增益(闭环增益)为 (4) 二、反馈的方式选择 根据负载的要求及信号情况来选择反馈方式.在负载变化的情况下.要求放大电路定压输出时,就需要电压负反馈:在负载变化的情况下,要求放大电路恒流输出时,就要采用电流负反馈。至于输入端采用串联还是并联方式,主要根据对放大电路输出电阻而定。当要求放大电路具有高的输入电阻是,宜采用串联反馈:当要求放大电路具有底的输入电阻是,宜采用并联反馈。如仅仅为了提高输入电阻,降低输出电阻时,宜采用射极输出器。 三、放大管的选择 如果放大电路的极数多,而输入信号很弱(微伏级),必须考虑输入几件放大管的噪音所产生的影响,为此前置放大级应选用底噪声的管子。当要求放大电路的频带很宽时,应选用截止频率较高的管子。从集电级损耗的角度出发,由 于前几级放大的输入较小,可选用p cm 小的管子,其静态工作点要选得底一些(I E 小),这样可减小噪声;但对输出级而言,因其输出电压和输出电流都较大,故p cm 大的管子 四、级数的选择 放大电路级数可根据无反馈时的放大倍数而定,而此放大倍数又要根据所要求的闭环放大倍数和反馈深度而定,因此设计时首先要根据技术指标确定出它 的闭环放大倍数A f 及反馈深度1+AF,然后确定所需的A f 。 确定了A的数值,放大电路的级数大致可用下列原则来确定:几十至几百倍左右采用一级或两级,几百至千倍采用两级或三级,几千倍以上采用三级或四级(射极输出极不计,因其A约等于零一般情况下很少采用四级以上,因为这将给施加反馈后的补偿工作带来很大的困难,但反馈只加在两级之间也是可以的。一般情

放大电路中的负反馈解读

第四章放大电路中的负反馈习题 4.1 判断图4-24所示各电路中有无反馈?是直流反馈还是交流反馈?哪些构成了级间反馈?哪些构成了本级反馈? 4.1解答: (a)R e1:本级直流反馈 R e2:本级交直流反馈 R f,C f:级间交流反馈(因为直流 信号被C f隔直) (b)Re:本级直流反馈 R b:本级直流反馈(因为交流信号被C2 短路到地) (c)R R e2 :本级交直流反馈 R e3:本级直流反馈(因为交流被C3短路) R f:级间交直流反馈 (d)R1,R2,R3为级间交直流反馈 R3:本级交直流反馈

4-1解答续: (e)R2,R4:本级交直流反馈 R L,R6:为级间交直流反馈 (f)R e :本级直流反馈(∵交流信号被C e短路)R1, R2 :本级直流反馈(∵交流信号被C短路到地) (g)R1, R2 :级间交直流反馈 (h)(i) R e2 :本级直流反馈 R e1, R e3 :级间交流反馈 (ii)R f1, R b :级间交直流反馈 R f2, R e1 :级间交直流反馈

4.2指出图4-24所示各电路中反馈的类型和极性,并在图中标出瞬时极性以及反馈电压或反馈电流。 (a)解答:R f,C f引入电压并联交流负反馈 瞬间极性如图示:∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (b)解答,R b引入电压并联直流负反馈,瞬时极性如图示 ∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (C)解答:R f, R e1 :引入电压串联交流正反馈(∵直流被C2隔直),瞬时极性如图示:U be=U i+U f, U f与U i极性相同,故为正反馈 (d)解答:R1,R2引入电压串联交直流正反馈,瞬时极性如图示: U ' i=U i+U f, U f与U i极性相同,故为正反馈 (e)解答:R L,R6 引入电流串联交直流负反馈,(即ΔU i=(U+-U i)↓)(即同相端与反相端电位差下降,∴为负反馈) (f)解答:R1,R e 引电容并联直流负反馈(交流被C短路到地)瞬时极性为图示(因I b↓=I i-I f ↑)I f上升,I b下降 (g)解答:R1,R2引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性如图示:∵I b↓=I i-I f↑ (h)(i)解答:R b , R f1引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (ii)解答:R f2, R e1引入电流串联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵U be↓=U i-U f2↑= U i-U e1↑(U e1上升,U be下降) ∴为负反馈

负反馈放大电路的设计与仿真proteus

负反馈放大电路的设计与仿真 一、实验元件 2N2222A三极管(2个)、1mV 10KHz 正弦电压源、12V直流电压源、10uF电容(5个)、5.1KΩ1%负反馈电阻、3.0KΩ5%集电极电阻(2个)、1.50KΩ1%电阻、1.40KΩ1%电阻、1.00KΩ1%负载电阻、100Ω1%电阻、20.0KΩ1%基极电阻(2个)、10.0KΩ1%基极电阻(2个)、开关、万用表、示波器等。 二、实验原理 由于电容对直流量的电抗为无穷大,因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路各不相通,各级的静态工作点相互独立,本次实验采用了实验一的数据,所以可不必重新调节静态工作点。在实验电路中引入电压串联负反馈,将引回的反馈量与输入量相减,从而调整电路的净输入量与输出量,改变电压放大倍数、输入电阻与输出电阻。 参数选择:为了使反馈达到深度负反馈,实验中选取了5.1KΩ的负反馈电阻,同时为了不会在引入负反馈后出现交流短路的现象,将Re1分为两个部分Re11(100)和Re12(1.4KΩ)。根据实验要求,设计的两级阻容耦合放大电路如图1: 图1 两级阻容耦合放大电路原理图 三、电路频率特性测试 1、未引入电压串联负反馈前的电路频率特性

将电路中的开关J1打开,则此时电路为未引入电压串联负反馈的情况,对电路进行频率仿真,得到如图2的电路频率特性图。 图2 未引入负反馈的频率特性曲线和通频带指针读数 根据上限频率和下限频率的定义——当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率时,即将读数指针移到幅度为中频的0.707倍处,如图2,读出指针的示数,即下限频率 f L=761.6815 Hz, 上限频率f H=348.2346 KHz, 因此通频带为(348.2346×—761.6815) Hz。 调节信号源的幅度,当信号源幅度为1mV时,输出波形不失真,如图3: 图3 信号源幅度为1mV时的不失真输出波形 继续调节信号源的幅度,当信号源幅度为2mV时,输出波形出现了较为明显的失真,如图4:

两级负反馈放大器Multisim仿真

两级负反馈放大器Multisim仿真 实验目的 1.了解负反馈放大器的调整和分析方法; 2.加深理解负反馈放大器对放大器性能的影响; 3.进一步掌握放大器主要性能指标的测量方法。 实验电路: 实验原理: 1.含电压串联负反馈的两级组容耦合共射放大电路 如图所示,电路具有稳定静态工作点的作用。第一级和第二级的静态工作点互不干扰,加入电压串联负反馈可以提高电路放大倍数的稳定性。

2.负反馈对电路动态性能的影响 (1)引入负反馈降低了电压放大倍数 (2)负反馈可以提高放大倍数的稳定性 (3)负反馈可扩展放大器的通频带 (4)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,电流负反馈将增大输出阻抗 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。 实验内容: 1.静态工作点的测量与调整 按照电路图连接好电路后,测量两个三极管的静态参数,应满足 U BEQ1=U BEQ2=0.6~0.8V,调节RW1和RW2使两个三极管的 U CEQ1=U CEQ2=(1/4~1/2)V CC,将放大器静态时测量的数据填入下表。I CQ1和I CQ2可通过发射极对地电压计算求得。 三极管静态测量结果 2.电压放大倍数及稳定性测量 测量条件为:在负反馈放大器输入端输入正弦信号,频率为1kHz,测量到输出的波形不失真即可。 用示波器在输出端监测,若负反馈放大器输出波形出现失真,可适当减小输

入电压幅度。然后分别使电路处于有(接R f)、无(不接R f)反馈状态,分别测出输出电压U0,并计算A u和A uf 。 保持上述条件不变,将V CC将低3V,或升高3V,测出A u1和Au2、A uf1和A uf2,然后重新计算变化量?A u和?A uf 、相对变化量?A u/A u和?A uf/A uf。将数据记录入下表中。 电压放大倍数及稳定性测量 3、输入输出电阻的测量 测量方法与电压放大倍数及稳定性测量相同,采用换算法分别测出有无反馈时的输入输出电阻。测量时,输入信号为f=1kHz,Us=2~3mV的正弦信号,以负载开路时输出波形不失真为前提。测量结果填入下表中。其中U01为负载R L开路时的输出电压;U o为接入负载时的电压。

实验3 负反馈放大电路

实验3 负反馈放大电路 一、实验目的 1. 研究负反馈对放大器性能的影响。 2. 掌握负反馈放大器性能的测试方法。 3. 巩固示波器、信号发生器、交流毫伏表等常用电子仪器的使用方法。 二、实验仪器 1. 模拟电路实验仪。 2. 双踪示波器。 3. 交流毫伏表。 4. 信号发生器。 5. 多功能计数器。 6. 数字万用表。 三、预习要求 l. 认真阅读实验内容,图3.1电路中晶体管β值为120,计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 说明:计算开环电压放大倍数时,要考虑反馈网络对放大器的负载效应。对于第一级电路该负载效应相当于C F、R F与lR7并联,由于lR7≤R F,所以C F、R F的作用可略去。对于第二级电路该负载效应相当于C F、R F与lR7串联后作用在输出端,由于lR7≤R F,所以近似看成第二级接有内部负载C F、R F。

2. 计算如图 3.1所示电路的级间反馈系数F。 图3.1 负反馈放大电路

3. 熟悉放大器频率特性测量方法。 1. 算 U in =100mV 、f=1kHz ,在实验箱上加衰减电阻,出电阻r o 。 输出电阻r o 的计算公式如下:四、实验内容 负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试(1)开环电压放大倍数和输出电阻的测量与计① 按图接线,R F 先不接入。 ② 输入端接入正弦波信号源,使V i =1mV ,调整接线和工作点使输出信号不失真且无振荡。 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L OL O o R )1V V ( r ?= 式中:U o 是输出空载时的输出电压,U oL 是接入负载R L 时的输出电压。 l )的要求调整电路。 系数),讨论负反馈电路的带负载能力表3.1 R L (K ?)V i (mV )(mV )A V (A Vf ) r o (2)闭环电路 ① 接通R F ,按(② 按表3.1要求测量并填表,计算A vf 。③ 根据实测结果,验证A vf ≈1/F (F 为反馈。 V o ∞ 1 开环 1 K5 1 ∞ 1 闭环 1 K5 1

放大电路中的负反馈

放大电路中的负反馈 放大电路是主要的电子电路类型,为了确保放大电路能够正常工作,提供稳定的增益、良好的线性,以及其他的一些特殊目的,一般实用的放大电路都加上了负反馈的网络。 在各种系统的控制分析中,电路中的负反馈研究应该是最为深入和细致的了,详细的内容请参阅“电子技术”或“电路分析”专业教科书,本文仅仅是想通过对放大电路中反馈的简单介绍,阐述系统中反馈控制的基本原理。 1、为什么要在电路中设置反馈 半导体技术发展到今天,为电子电路的设计提供了极大的施展空间。现在要设计或制作一个高性能的放大器,在如何提高放大倍数方面已经不是问题,最普通的集成电路运算放大器(LM324,其内部包含了4个相同的独立放大器,价格在1元左右,如下图),其开环电压放大倍数也可以做到几十万倍(80dB~140dB)之高,对于一般的要求来说,这几乎就是无限大的放大倍数了。 然而,在多数的应用中,都要求电路的放大倍数是一个固定不变的有限值。所谓固定不变是指:当工作环境的温度变化;电路输入、输出连接状态发生改变;器件因常时间工作性能老化;因故障更换了主要半导体器件之后,等等的内在的和外部的干扰因素下,放大器的放大倍数都维持在设定值不会变化。这个稳定增益(放大倍数)的要求,其实才是现代电子电路设计的难点,而在电路中使用负反馈技术,是解决这个难题的主要方法。 此外,电路中的负反馈还能解决以下问题: 提高输入阻抗,降低输出阻抗(提高负载能力),优化频率响应,稳定静态工作点,减少线性失真等等,本文不做叙述。 2、电路中最主要的两种负反馈应用示例 ①反相交流放大器 电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电,由R1、R2组成1/2V+偏置,C1是消振电容。 放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定:Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri 与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。 ②同相交流放大器 电路见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路,通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定:Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。以上两种基本的反馈放大器,共同点是都具有反馈,而且从输出端取出的反馈信号经过反馈网络后,都加到了运算放大器的负输入端,反馈信号的作用是抵消了输入信号,因此称为负反馈;另一个共同点是,经过分析计算发现,两种放大电路由于反馈网络的加入,使得放大器的放大倍数(增益)的大小,只由反馈网络的电阻参数值决定(Av=-Rf/Ri;Av=1+Rf/R4),只要这几个电阻的阻值是稳定的放大倍数就不会变化,而要确保电阻的阻值始终稳定在规定的范围内,是比较容易做到的。 3、电路中反馈的基本模型概括 4、电路中反馈的类型及其作用: 直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈元件只能传递直流信号;目的:稳定静态工作点。

(整理)负反馈放大电路设计实验报告

负反馈放大电路设计实验报告 无07 李杭 2010011147 一.实验目的 (1)通过实验,学习并初步掌握负反馈放大电路的设计及电路安装、调试方法。 (2)学习用CAD 工具PSpice (或EWB )设计较复杂电路的方法。 (3)深入理解负反馈对放大电路性能的影响。 (4)巩固放大电路主要性能指标的测度方法。 二.实验任务 按实验室给定的晶体管型号、参数以及电阻、电容系列值,设计一个负反馈电压放大电 路。其输入、输出采用电容耦合。设负载电阻2.2 R L = k Ω ,信号源内阻50 R S = Ω。 主要性能要求如下: vf i o A 40(10%)10R 15k R 10010,?1L H f Hz f MHz =±≥Ω≤Ω ≤ ≥,反馈深度不低于,频率响应。 三.实验原理 (1)负反馈的类型 根据输入端基本放大电路和反馈网络的连接方式有并联和串联2 种,输出端取样方式 有电压取样和电流取样2 种,所以负反馈放大电路有4 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。 (2)负反馈对放大电路性能的影响 ①负反馈降低增益 ②负反馈提高增益稳定性 ③负反馈影响输入输出电阻 ④负反馈展宽频带 ⑤负反馈改善非线性失真 (3)消除自激的方法 ①加入补偿电容。 缺点:对放大电路的频率响应的影响很大。只是要想实现放大电路的稳定,必然要牺牲一部分频带的指标。 ②在射极跟随器的基极串入电阻抵消负阻效应。对放大电路的频率特性有影响。 判断是否是由于负阻效应引起的振荡可以把示波器的探头的衰减器从?1档变为?10档,如果振荡减弱即是由于负阻引起的。

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