实验七负反馈放大电路

实 验 报 告实验名称 课程名称负反馈放大电路电子技术实验（模拟）院 系 部: 控计自动化 学生姓名: 同 组 人: 指导教师：张青 实验日期:2012-12-5专业班级： 学 号:实验台号:08 成 绩：华北电力大学（北京）实验报告要求： 一、 实验目的及要求：1. 加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各 项性能指标的影响。 2. 研究电压串联负反馈对放大电路性能的影响。 3. 掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。二、仪器用具： 双踪示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、数字万用表、 模拟电路实验箱、 2.4k 电阻器、各类导线。 三、预习部分 2. UBQ1=4V,IEQ1=3mA,IBQ1=30uA,UCEQ1=1.5V,(RB2=40KOHM) UBQ2=3V,IEQ2=2.3MA,IBQ2=23UA,UCEQ2=4.2V(RP2+RB21=30 KohM). 3. Au=900,Ri=1Kohm,Ro=2.4kohm; Auf=83,Rif=1kohm,Rof=1.6kohm. 四、实验原理： 负反馈放大电路特点： 虽然使放大电路的放大倍数降低， 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。 以电压串联负反馈电路为例（电路原理图如下） ：图一如图一所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电 路中通过 R15 将输出电压 uo 引回到输入端，加在晶体管 Q1 的发 射极上，在发射级电阻 R E1 上形成反馈电压 u f 。 性能指标： 1) 闭环电压放大倍数Auf  Au 1  Au Fu Uo UiAu 2) 反馈系数Fu  R E1 R f  RE13) 输入电阻Rif  (1  Au Fu )Ri式中 Ri 为不引入负反馈时的输入电阻；4) 输出电阻Rof  Ro 1  Auo Fu式中 Ro 为不引入负反馈时电路的输出电阻； Auo 为基本放大电 路 RL   时的电压放大倍数。五、实验步骤（实验结果与数据处理）1.测静态工作点按图连线，加 12V 电源，ui  0 ， S 2 断开，接入 RL  2.4k ，不加信 号。调节 R p1 使 U E1  2.2V ，调节 R p 2 使 U E 2  2V ，用万用表分别测量两个 三极管基极电压 U B 和集电极电压 U C ，计算 I C 级数 第一级 第二级U B (V ) U E (V )U C (V )I C (mA)2.940 2.709调到 2.2V 调到 2V7.170 7.2412.013 1.983表一：静态工作点第一级：I C  第二级：I C UCC  UC 12  7.170 U 2.2   2.013(m A)或I C  I E  E   2( mA) RC1 2.4 RE1 1.1 UCC  UC 12  7.241 U 2.0   1.983(m A)或I C  I E    2(m A) RC 2 2.4 RE 2 1.02.测量无级间反馈时放大电路的动态指标(1)断 S 2 ， 加负载 RL  2.4k ， U S 处输入 f  1kHz ， 在 电压峰 5~50 mV 的正弦信号，用示波器观察 U s , U o ，调节输入信号 us 的幅度，在 uo 不 失真的情况下，用交流毫伏表测量 U s , U i , U L （2）保持 U s 不变，断开 RL ，测量空载时的输出电压 U o ，计算开环 电压放大倍数 Au 和输出电阻 Ro 。电 路 实验数据和结果 类型 微变等效电路 计算结果基 本 U S (mV) U i (mV) U L (V ) 放 大 电路 5.40 7.20 1.10U o (V )AuRo (k)AuRo (k)2.122940.9273151.012表二：基本放大器的动态指标 微变等效电路：图二：微变等效电路 （3）测量通频带。接入 RL ，保持 U s 不变，然后增加和减小输入信 号的频率，找出上、下限频率 f H 和f L 。 基本放大电路f L (kHz)0.047712f H (kHz)387.46f (kHz)387.41表三：基本放大器的通频带测量f (kHz) = f H (kHz) - f L (kHz) =387.46-0.047712=387.41kHZ3．测试负反馈放大电路的各项性能指标接通 S 2 ，适当加大输入信号 U S ，在输出波形不失真的情况下，测量 负反馈放大电路的闭环放大倍数 Auf 和输出电阻 Rof ，测量 f Hf 和f Lf 。电 路 实验数据和结果 类型 负 反 U S (mV) U i (mV) U L (V ) 馈 放 大 电 27.8 路 表四：负反馈放大器的动态指标 27.5 0.62 0.61 17 0.655U o (V )微变等效电路 计算结果AufRof (k)AufRof (k)230.683负反馈放大电路f L (kHz)0.038230f H (kHz)1059.7f (kHz)1059.6表五：负反馈放大器的通频带测量f (kHz) = f H (kHz) - f L (kHz) =1059.7-0.038230=1059.6kHZ4.观察负反馈对非线性失真的改善。 （1）实验电路改接成基本放大器形式，在输入端加入 f  1kHz 的正 弦信号，输出端接示波器，逐渐增大输入信号 U S 的幅度，使输出波形开 始出现失真，记下此时的波形和输入电压 U i 和幅度 U im 。 （2）再将实验电路改接成负反馈放大电路形式，增大输入信号幅度U s ，使输入电压幅度 U i  U im ，观察输出波形的失真是否消失，记录现象。六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在 的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。 ）1.两级放大电路干扰严重，尽量用短线和金属夹子。 2.尽量要看清节点再连电路。 七、课后题解答 （1）课后第八题 1.串联负反馈 2.0.01 （2）课后第九题 1.误差原因：读数不准；实验器材有误差；计算误差；连接误 差； 2.增大输入电阻，减小输出电阻，带载能力强，抗干扰能力也 提高，稳定静态工作点，电压增益稳定。 3.多级放大器放大倍数高，但是放大倍数不稳定，频带窄，易 失真； 采用负反馈放大电路可以稳定放大倍数，改变输入电阻和输出 电阻，展宽频带，减小非线性失真。实验原始记录指导教师签字： 年 月 日