带负反馈的两级阻容耦合交流电压放大电路说明
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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、实验设备与器件1、+12V 直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、万用表5、晶体三极管3DG6×2(β=50~100)或9011×2 电阻器、电容器若干。
三、实验原理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3-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过f R 把输出电压O U 引回到输入端,加在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻1F R 上形成反馈电压f U 。
根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。
带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器主要性能指标如下①闭环电压放大倍数:u u uuf F A 1A A +=其中I O u U U A /=——基本放大器(无反馈)的电压放大倍数,即开环电压放大倍数。
u u F A +1——反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
②反馈系数:F1f F1u R R R F +=③输入电阻:i u u if R F A R )1(+=,i R ——基本放大器的输入电阻④输出电阻:uuO Oof F A 1R R +=,of R :基本放大器的输出电阻 uo A :基本放大器∞=L R 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0=O U ,此时f R 相当于并联在1F R 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(T1管的射极)开路,此时)1F f R R +(相当于并接在输出端。
可近似认为f R 并接在输出端。
根据上述规律,就可得到所要求的如图3-2所示的基本放大器。
四、实验步骤1、测量静态工作点数模实验箱按图3-3连接实验电路,模拟电子技术实验箱按图3-4连接实验电 路,首先取 适量,频率为1KHz 左右,调节电位器使放大器的输出不出现失真,然后使 (即断开信号源的输出连接线),用万用表直流电压档分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表3-1。
两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1.学习利用Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。
2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。
3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。
4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。
5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。
二、实验原理:反馈形式:电压串联负反馈三、实验内容:1.直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点,对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果2.负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表,按B键选择有无引入负反馈,按A 键选择有无负载电阻R9接入。
表1 输出电压与电压放大倍数的测量结果U o、A u的测量J1U i (mV) U o (mV) A u= U o /U i无反馈(J2断开)断开97.207 2030 20.883 闭合105.452 1524 14.452负反馈(J2闭合)断开30.563 446.583 14.612闭合37.128 414.451 11.163从而稳定了电压放大倍数。
此外,基本放大电路在空载和负载状态下,得到的输出电压相差很大,而接入负反馈后,负载接入与否对输出电压影响很小。
2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态,双击示波器观察输出波形。
如图所示,调节信号源电压的幅值(频率不变),使输出波形出现非线性失真,在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。
开关S2闭合引入负反馈,可见输出波形幅度减小,失真度测试仪显示失真系数为0.158%,因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。
(a)开环输出电压非线性失真 (b)电压串联负反馈失真减小2.3 幅频特性分析打开S2开关,选择simulate→analyses→AC Analysis,在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz,在“Output”选项卡中选择输出节点10进行仿真,得到无反馈的频率特性。
题目:负反馈放大电路实验设计高宏涛兰州城市学院培黎工程技术学院物理072班,电子信息科学与技术专业,甘肃兰州730070 摘要:此课题的设计是根据技术要求来确定放大电路的结构,级数,电路元器件的参数机型号,然后通过I<<1MA的小电流和输入电阻Ro>>20K的大电阻,所以我实验调试调试来实现的,并且由技术输出电流om采用的是电压串联负反馈,我设计的放大电路主要是为了提高增益的稳定性,减小电路引起的非线性失真,放大倍数的稳定性提高,通频带展宽,内部噪声减小。
负反馈放大电路在实际应用中极为广泛,电路形式繁多,根据反馈电路与输出电路,输入电路的连接方式不同,稳定的对象和稳定的程度也有所不同,需要进行具体分析。
一般来说要稳定直流量,应引入直流负反馈;要改善交流特性,应引入交流负反馈;在负载变化时,若想使输出电压稳定,应引入电压负反馈;若想使输出电流稳定,应引入电流负反馈。
而放大器中的反馈就是将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路的输入回路,与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。
反馈信号的传输是反向传输。
所以,放大电路无反馈也称开环,放大电路有反馈也称闭环。
特别是放大电路引入负反馈可大大改善放大倍数的稳定性。
关键词:基本放大电路;负反馈;输入阻抗;输出阻抗;1、引言反馈也称为“回授”,广泛应用于各个领域。
例如,在行政管理中,通过对执行部门工作效果(输出)的调研,以便修订政策(输入);在商业活动中,通过对商品销售(输出)的调研进货渠道及进货数量(输入);在控制系统中,通过对执行机构偏移量(输出量)的监测来修正系统的输入量;等等。
上述例子表明,反馈的目的是通过对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。
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、展宽通频带等,所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。
实验一 单级交流放大电路一、实验目的1. 学会放大器静态工作点的调试方法, 分析静态工作点对放大器性能的影响。
2. 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路, 并在发射极中接有电阻RE, 以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号ui 后, 在放大器的输出端便可得到一个与ui 相位相反, 幅值被放大了的输出信号u0, 从而实现了电压放大。
图1-1 共射极单管放大器实验电路在图1-1电路中, 当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流IB 时(一般5~10倍), 则它的静态工作点可用下式估算 CC B2B1B1B U R R R U +≈CEBEB E I R U U I ≈-≈UCE =UCC-IC(RC+RE)电压放大倍数be LC V r RRβA //-=输入电阻R i =RB1// RB2//rbe输出电阻RO ≈RC由于电子器件性能的分散性比较大, 因此在设计和制作晶体管放大电路时, 离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元器件的参数, 为电路设计提供必要的依据, 在完成设计和装配以后, 还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大器, 必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此, 除了学习放大器的理论知识和设计方法外, 还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试, 消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1. 放大器静态工作点的测量与调试1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点, 应在输入信号ui=0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接, 然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表, 分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB.UC和UE。
两级RC阻容耦合放大电路一、基本原理框图如下当K1、K2断开时,前级放大为一典型电阻分压式单管放大器,当把K1、K2闭合时前级和后级接通,组成带有电压串联负反馈的两级放大器。
二、硬件电路设计电路如下图所示,,它是由两个分压式偏置稳定电路经阻容耦合连在一起当K1闭合时,则把前级放大电路的输出信号加到后级放大电路的输入端继续放大。
由于前级放大电路与后级放大电路类似,现只分析前级放大电路,图中三极管T1具有电流放大作用,是放大电路的核心,电阻R P1、R B1、R B2、的分压来稳定基极电位,集电极电阻R C1的作用主要是将集电极电流的变化转成电压的变化,以实现电压的放大功能,另一方面电源U CC可以通过R C1加到三极管上,使三极管获得正常的偏置电压,所以R C1也起直流负载的作用,耦合电容C1、C2又称做隔直电容,他们分别接在放大电路的输入端和输出端,一方面起交流耦合作用,另一方面隔离直流的作用,发射极电阻(R E1+R E2)用来反映电流I EQ变化的信号,反馈到输入端,自动调节I EQ的大小实现工作点的稳定,当K1、K2闭合时则引入级间负反馈,,以实现提高放大倍数的稳定性和减小非线性失真和抑制干扰和噪声的影响。
三、 电路主要参数1)闭环电压放大倍数FA A AVVV Vf+=1其中A V =UU iO为无级间反馈时的电压放大倍数,即开环电压放大倍数。
1+F A V V ——反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
2)级间反馈系数 UUFOf V=3)输入电阻R F A Ri V V if)1(+=R i——无级间反馈时放大器的输入电阻4)输出电阻 FA R RVVO Of+=1RO——无级间反馈时的输出电阻调试与检测1、初步检测检查电路板上的元件,有无明显的焦痕破坏的情况,电路中连线有无虚焊,短路及直流电源是否正常等。
2.导线故障级顺序测量各级的输入输出电压和波形,对以上放大电路输入正弦波,若B 1点输入正弦波信号正常,但C 点波形不正常则第一级是可疑级,在C 点将电容C 2断开后,再测C 点波形,若仍不正常,则故障在第一级;若断开后正常了,则故障在第二级。
两级负反馈放⼤大器张乃荣 - 2016年4⽉月27⽇日实验仿真平台:OS X操作系统软件⽀支持:icircuit version 1.8介绍⼀一、实验⽬目的1、加深理解放⼤大电路中引⼊入负反馈的⽅方法。
2、深⼊入研究负反馈对放⼤大器性能的影响。
3、掌握负反馈放⼤大器性能的测试⽅方法。
⼆二、实验原理两级阻容耦合负反馈放⼤大电路如图2.1。
为了减少电路损耗,第⼀一级的静态⼯工作点应选择的低⼀一些,这样I C1电流的适当减⼩小,就可以减少电路损耗。
第⼆二级的静态⼯工作点选择的⾼高⼀一些,放⼤大电路的的⾮非线性失真将得到改善。
为了改善放⼤大器性能,电路中引⼊入了两级交流电压串联负反馈(R F)。
这样,电路即可以稳定输出电压又可以提⾼高输⼊入电阻。
三、实验内容及步骤1、按图2.1连接电路。
注意接线应尽可能短。
图2.1 两级负反馈放⼤大电路2、接线完毕仔细检查,确定⽆无误后接通电源。
3、测量两级放⼤大器的静态电流测量加反馈后V1、V2静态⼯工作电流I C1、I C2,并将测量结果添⼊入⾃自制的表格中。
4、⽤用数字万⽤用表的交流电压200mv的档,从函数发⽣生器中测量出频率1KHZ、幅值为1mv 左右的交流信号,将它作为两级放⼤大器的输⼊入信号V i。
5、测量两级负反馈放⼤大器开环输出电压和放⼤大倍数加⼊入输⼊入信号V i为1KHZ、幅值1mv左右的交流电压,按表2.1要求测量两级负反馈放⼤大器开环输出电压和放⼤大倍数。
6、测量两级负反馈放⼤大器闭环输出电压和放⼤大倍数加⼊入输⼊入信号V i为1KHZ、幅值1mv左右的交流电压,按表2.1要求测量两级负反馈放⼤大器闭环输出电压和放⼤大倍数。
实验过程1:实验搭建电路2:实验内容1.静态⼯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,应满⾜足UBEQ1=UBEQ2=0.6~∼0.8V,调节RW1和RW2使两个三极管的UCEQ1=UCEQ2=(1/4~∼1/2)VCC,将放⼤大器静态时测量的数据填⼊入下表。
实验指导书课程名称:模拟电子技术实验任课教师:雷美艳所属院部:电气与信息工程学院教学班级:电子1801-02教学时间:2020—2021学年第一学期湖南工学院1 实验一单管共射放大电路的研究(验证型)1. 实验目的(1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;(3)熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表1.1。
表1.1 实验1的设备与器材3. 实验电路与说明实验电路如图1.1所示,为基极分压射极偏置静态工作点稳定的单管共射放大电路实验电路图。
它的偏置电路采用R b1和R b2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R e,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。
2图1.1 共射极单管放大器实验电路4. 实验内容与步骤(1)电路安装①安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并记录其型号和β值。
②根据图1.1连接电路。
电路连接完毕后,应认真检查连线是否正确、牢固。
(2)测试静态工作点①电路安装完毕经检查无误后,首先将直流稳压电源调到12V,接通直流电源前,先将R P调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零,再接通直流电源, 调节R P,使I CQ=2mA(即V E=2.0V)。
②测试电路的静态工作点,并将数据记录在表1.2中表1.2测试内容U CC /V V BQ /V U BEQ /V U CEQ /V I CQ /mA测量值理论计算值3(3)测量电路动态性能指标① 将信号发生器的信号调到频率为1kHz 、峰峰值为50 mV 左右的正弦波,接到放大电路输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。
两级阻容耦合放大及负反馈电路实验两级阻容耦合放大及电路试验_模拟试验与指导4.1.3 两级阻容耦合放大及负反馈电路试验1)试验目的(1)巩固学习放大器主要性能(工作点、放大倍数、输入输出)的测量办法。
(2)观看多级放大器的级间联系及互相影响。
(3)观看负反馈对放大器性能的影响,了解负反馈放大器性能的普通测试办法。
2)试验原理(1)开关A向左扳,开关B打开时,图4.1.3为两级RC阻容耦合放大电路的原理图。
图4.1.3 两极阻容耦合放大及负反馈电路(2)因为放大器级间是阻容耦合,每级的静态工作点互不影响,这易于电路静态工作点的计算和调节。
两级静态工作点的计算办法同试验4.1.1。
(3)对于沟通信号,在分析多级放大器时,要考虑各级之间的互相影响,以及放大器与信号源或负载之间的衔接问题。
例如:后级的输入电阻构成了前级的负载电阻,前级的输出电阻便构成了后级的信号源内阻。
此外,多级放大器在放大较低频率信号时,级间耦合电容会造成信号的衰减。
(4)两级放大器中频段的性能指标分析如下。
①放大器电压放大倍数为式中:——第一级的电压放大倍数R′L1——第一级的沟通等效负载,R′L1=Rc1∥Rb21∥Rb22∥[rbe2+(1+β2)Re3];——其次级的电压放大倍数,R′L——其次级的沟通等效负载,R′L=Rc2∥RL。
②放大器输入电阻为:ri=Rb11∥Rb12∥[rbe1+(1+β1)Ref]③放大器输出电阻为:ro≈Rc2(5)负反馈电路会对放大器的性能产生影响,反馈类型不同对放大器性能的影响也不同。
开关A向左扳,开关B闭合时,图4.1.3为级间带有电压串联负反馈的放大电路。
负反馈放大器电压放大倍数的基本方程式:式中:Au——基本放大器的电压放大倍数;Fu——反馈系数;Auf——放大器的闭环电压放大倍数。
电压串联负反馈对电路放大器的性能的影响:①当为深度反馈时,电压串联负反馈的电压放大倍数可近似表示为:Auf=1/Fu;②电压串联负反馈的输入电阻:iif=Ui/Ii=ri(1+AuFu);③电压串联负反馈的输出电阻:rof=Uo/Io=ro/(1+A′usFu);式中:A′us——负载RL开路时的源电压放大倍数。
两级负反馈放大器实训指导(特别提醒:实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同,实验时应以实验电路板中的为准。
另外,由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致,实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了,但仅凭肉眼看不出来。
因此,在每次实验前,应该先对元器件(尤其是电阻、电容、三极管)进行单个元件的测量(注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量)。
并记下元器件的实际数值。
否则,实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
)两级负反馈放大器实验电路板实物照片一.实验目的1.加深了解电压串联负反馈对放大器性能的影响。
2.掌握负反馈放大器性能指标的测量方法。
3.学习静态工作点的调试方法,训练按图接线和查线的能力,进一步熟悉仪器使用方法。
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参数,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,在电路中通过电阻R13把输出电压Uo引回到输入端,加在晶体管V1的发射极上,在发射极电阻R5上形成反馈电压Uf。
根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。
C 2200μF13 1414V CC 172图4—1 两级负反馈放大器实验板电路图主要性能指标如下 (1)闭环电压放大倍数A vfVV VVf F A A A +=1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。
1+A v F v ——反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
(2) 反馈系数11F f F V R R R F +=(3) 输入电阻 r 1f =(1+A v F v )r i 'r i '——基本放大器的输入电阻(不包括偏置电阻) (4) 输出电阻VVO oor F A r r +=1r o ——基本放大器的输出电阻。
实验六两级阻容耦合反馈放大电路的调试一、实验目的(1)研究负反馈对放大器性能的影响;(2)掌握反馈放大器性能的测试方法。
(3) 加深对负反馈放大器工作原理的理解。
二、实验器材低频信号发生器一台、交流毫伏表一台、示波器一台、直流稳压电源一台、电路板一块、元器件若干。
三、预习要求(1)认真阅读实验内容要求,复习负反馈电路有关内容。
(2)复习负反馈对放大器有哪些影响。
(3)图6-1电路中晶体管β值为100,计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。
四、实验原理与参考电路实验电路如图1所示。
图6-1负反馈放大电路放大电路中引入负反馈后的放大倍数称为闭环放大倍数A,而不存在负反馈的放f大电路(又称基本放大电路)的放大倍数称为开环放大倍数A,反馈网络的反馈系数为F,这三者之间的关系为负反馈对放大电路的性能的影响主要体现在输入电阻,输出电阻,频带非线性失真,稳定性这几个方面,而对性能的改善程度是用反馈深度来决定的,本实验电路的反馈深度为(1+AF),它的数值取决于反馈网络的元件参数和基本放大电路的放大倍数。
在阻容耦合放大器中,因有电抗元件存在,电压放大倍数将随信号频率而变,在高低频段放大倍数均会随着频率的变化而有所下级,在低频段,下限截止频率由耦合电容和发射极旁路电容决定,在高频段,上限截止频率由极间电容效应决定,通频带BW =fH-fL,引入负反馈后,可使放大器的通频带得到扩展。
五、实验内容与步骤1. 调整电路的工作状态1将输入信号(频率为1khz)介入放大器的Ui输入端,反复调节输入信号和俩及放大器基极的片基上的偏置电阻,用示波器观察输出波形,使其不失真,达到最佳工作点(Uce工作范围很宽,UCE约为4——5V).并保持不变。
2.测量两极负反馈对放大器性能指标⑴图1电路开环,逐渐增大Vi幅度,使输出信号出现失真3.测量放大器的通频带⑴将电路先开环,选择Vi 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。
实验三负反馈放大电路一、实验目的(1)加深理解负反馈放大电路的工作原理及电压串联负反馈对放大电路性能的影响。
(2)了解负反馈放大电路的一般测试方法。
(3)学习放大器频率特性的测试方法。
二、实验原理由于晶体管的参数会随着环境温度的改变而改变,不仅放大器的工作点、放大倍数不稳定,还存在失真和干扰等问题。
为了改善放大器的这些性能,常在放大电路中引入反馈环节。
根据输出端取样方式和输入端比较方式的不同,可以将负反馈放大器分为四种基本组态:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
实验电路如图2-6-1所示,这是一个两级阻容耦合放大器。
当电阻R f的左端接地时,为基本放大电路;当电阻R f的左端与T1的发射极相连时,为电压串联负反馈放大电路。
电压串联负反馈电路对基本放大电路的性能改善作用是:提高了放大电路的稳定性,降低了电压放大倍数,提高了输入电阻,降低了输出电阻,拓展了频带和改善了非线性失真等。
三、预习要求(1)复习电压串联负反馈电路的工作原理及其对基本放大电路性能的影响。
(2)复习基本放大电路及负反馈电路放大倍数的估算方法。
(3)认真阅读本书第一章第四节中有关放大电路性能参数的测量技术。
(4)写出预习报告,准备好实验数据记录表格。
四、实验仪器与设备(1)直流稳压电源1台(2)信号发生器1台(3)交直流毫伏毫安表1台(4)负反馈放大电路模块1块五、实验内容及步骤1.静态工作点的测量(1)实验电路如图2-6-1所示,熟悉电路中各元件的位置。
将稳压电源输出的12V电压接到实验板上,并用毫伏毫安表的直流挡测量12V。
(2)调节电位器R p,使电路第一级的集电极电压U C1=9V,用毫伏毫安表测量T1和T2的各极电压,将结果记入表2-6-1中。
表2-6-1静态工作点的测量数据2.基本放大电路各项性能的测量(1)将电阻R f左端接地,使电路构成基本放大电路。
(2)测量放大倍数A u、输入电阻R i和输出电阻R o从电路u S输入端送入f=1kHz的正弦波信号,调节信号发生器的“幅度调节”旋钮,用毫伏毫安表的交流挡测量u I端的输入电压。
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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。
负反馈放大器图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)RfRf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。
表3—12.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。
(1)测量中频电压放大倍数Av,输入输出电阻Ri和Ro。
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1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=1Kh的正弦信号,输出端接示波器,逐步增大输入信号的幅度,使输出波形开始出现失真,记下此时的波形和输出电压的幅度。
电子技术综合设计实验
两级阻容耦合放大电路
1.实验任务
用常用电阻电容三极管等器件搭建不失真,通频带宽的二级阻容耦合放大电路,设计静态工作点和动态特性,测试通频带并用面包板实现。
2.实验目的
掌握用模拟电子技术中放大电路的设计与测试方法,掌握面包板电路基本调试手段
3.实验原理
1)两级阻容耦合放大电路开环特性测试
电路图如上所示,通过四通道示波器各个引脚可知两级放大倍数,静态工作点等信息:
第一级放大倍数为2.698/4.582=0.588倍,静态工作点为(D通道设置在第一级电容之前)即得11.949V如下图所示
第二级放大倍数由两级放大倍数之积与第一级放大倍数的比值。
如示波器所示,第二级静态工作点为6.613V。
两级放大倍数之积为329.535mV,则放大倍数为总体放大倍数329.535,第二级放大倍数为32.953/0.588=56.04,频率响应如图所示
2)两级阻容耦合放大电路闭环特性测试(电压串联负反馈)
测试增加反馈对通频带的影响以及放大倍数的影响如下:
如图,闭环放大倍数为32.47,比开环时缩小
2)两级阻容耦合放大电路开环特性测试(电流并联负反馈)
如图所示,放大倍数为32.89,放大倍数有所下降。
负反馈放大电路的设计与仿真实验报告一.实验报告1.掌握两种耦合方式的多级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.掌握负反馈对放大电路动态参数的影响。
二.实验原理三.实际放大电路由多级组成, 构成多级放大电路。
多级放大电路级联而成时, 会互相产生影响。
故需要逐级调整, 使其发挥发挥放大功能。
四.实验步骤1.两级阻容耦合放大电路(无反馈)两级阻容耦合放大电路图(1)测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=107.323nA输入电压Ui=1mA输出电压Uo=107.306mV.则由输入电阻Ri=Ui/Ii=9.318kOhm.放大倍数Au=Uo/Ui=107.306(2)测输出电阻输出电阻测试电路由图可得输出电流Io=330.635nA.则输出电阻Ro=Uo/Io=3.024kOhm.(3)频率响应幅频响应与相频响应由左图可知当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率为上限频率或下限频率。
由下表可知, 中频对应的放大倍数是601.1943则上限频率或下限频率对应的放大倍数应为425.044左右。
故下限频率为f L=50.6330kHZ上限频率为f H=489.3901kHZ则频带宽度为438.7517kHZ(4)非线性失真当输入为10mA时开始出现明显失真, 输出波形如下图所示2.有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路图(1)测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=91.581nA.输入电压Ui=1mA.输出电压Uo=61.125mV. 则由输入电阻Ri=Ui/Ii=10.919kOhm.放大倍数Au=Uo/Ui=61.125(2)测输出电阻由图可得输出电流Io=1.636uA.则输出电阻Ro=Uo/Io=611.247Ohm(3)频率响应幅频相应与相频相应由图可知当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率为上限频率或下限频率。
两级阻容耦合放大电路通常放大电路的输入信号都是很弱的,一般为毫伏或微伏数量级,输入功率常在1mV 以下。
为了推动负载工作,因此要求把几个单级放大电路连接起来,使信号逐级得到放大,方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。
由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。
在多级放大电路中,每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合;如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合,则叫做“阻容耦合”。
阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。
本实验采用的是两级阻容耦合放大电路,如图3-1所示。
图3-1 两级阻容耦合放大电路在晶体管V 1的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点U CEQ1=V CC ,与纵轴的交点(U CE =0时)集电极电流为=1CQ I 311E E C CCRR R V++静态工作点Q 1位于直流负载线的中部附近,由静态时的集电极电流I CQ1和集-射电压U CEQ1确定。
当流过上下偏流电阻的电流足够大时,晶体管V 1的基级偏压为2111RR V R U CCB +=晶体管V 1的静态发射极电流为311311117.0E E B E E E B EQ RR U R R UB U I +-≈+-=静态集电极电流近似等于发射极电流,即1111EQ BQ EQ CQ II I I ≈-=晶体管V 1的静态集电极电压为111C CQ CCCQ RI V U -=两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u uAA A =其中,第一级放大电路的电压放大倍数为11111)1(E be L uRr R A +++'-=ββ晶体管V1的等效负载电阻为211i C L RRR ='可作为第一级放大电路的外接负载,第二级放大电路的输入电阻为])1(//[//222432E be i R r R R R β++=晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为11126)1(300EQ be I r β++≈22226)1(300EQ be Ir β++=第二级放大电路的电压放大倍数为222222)1(E be L u Rr R A ββ++'-=其中,等效交流负载电阻LC L RRR 22='。
电工电子实验报告学生姓名:朱光耀学生学号:201324122225 系别班级:13电气2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:实验楼206 实验日期:11月23号成绩评定: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VV VVf 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F1f F1V R R R F +=3) 输入电阻R if =(1+A V F V )R iR i — 基本放大器的输入电阻4) 输出电阻VVO OOf 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。
含负反馈的两级阻容耦合放大电路设计一实验目的:1.学习利用Electronics Workbench Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。
2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。
3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。
4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。
5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。
二主要仪器设备:1. 虚拟实验设备⏹操作系统为Windows XP的计算机 1台⏹Electronics Workbench Multisim 8.x~9.x电子线路仿真软件1套.2. 实际工程实验设备⏹模拟实验箱 1台⏹函数信号发生器 1台⏹示波器 1台⏹数字万用表 1台三实验原理及实验电路通常放大电路的放大倍数都是很微弱的,一般为毫伏或微伏数量级.为了推动负载工作,因此要求把几个单级放大电路连接起来,使信号逐级得到放大.因此构成多极放大电路.级间的连接方式叫耦合,如耦合电路是采用电阻,电容耦合的叫阻容耦合放大电路.本试验采用的就是两极阻容耦合放大电路,如图1-1所示.其中两极之间是通过耦合电容C2及偏置电阻连接,由于电容隔直作用,所以两极放大电路的静态工作点可以单独调试测定.两极阻容耦合放大电路的电压放大倍数Au= Au1*Au2从表面看,通过对多个单级放大电路的适当级联,可以实现任意倍数的放大。
似乎放大电路已经没有什么可以研究的了。
但是,问题并不是这么简单。
首先静态工作点与放大倍数是互相影响的,其次,放大倍数与输出电阻也可能互相影响,第三,输入电阻与放大倍数也可能互相影响.在电路中引入负反馈,可以解决这个问题。
如电路图所示.负反馈对放大电路性能主要有五个方面的影响:1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响四实验预习内容:1预习实验电路的原理,明确实验目的及内容2掌握放大电路的静态和动态的测试方法.3了解实验所需仪器设备的结构性能及使用方法(特别是波特图示仪)4求电路图1-1的静态工作点和电压放大倍数五实验研究分析报告参照实验电路图1-1,完成测量电路的接线,断开反馈支路。
实验四 两级阻容耦合放大器及负反馈放大器一、实验目的1. 了解多级阻容耦合放大器组成的一般方法。
2. 了解负反馈对放大器性能指标的改善。
3. 掌握两级放大器与负反馈放大器性能指标的调测方法。
二、实验原理1.阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种,其电路如图4.4.1所示。
这是一个曲型的两级阻容耦合放大器。
由于耦合电容1C 、2C 、3C 的隔直流作用,各级之间的直流工作状态是完全独立的,因此可分别单独调整。
但是,对于交流信号,各级之间有着密切的联系,前级的输出电压就是后级的输入信号,因此两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积u2u1u A A A ⋅=,同时后级的输入阻抗也就是前级的负载。
2. 负反馈放大器(1)负反馈电路的基本形式负反馈电路的形式很多,但就其基本形式来说可分四种:(a )电压串联负反馈;(b )电压并联负反馈;(c )电流串联负反馈;(d )电流并联负反馈。
在分析放大器中的反馈时,主要应抓住三个基本要素:第一、反馈信号的极性。
如果反馈信号是与输入信号反相的就是负反馈,反之则是正反馈。
第二、反馈信号与输出信号的关系。
如果反馈信号正比于输出电压,就是电压反馈;若反馈信号正比于输出电流,就是电流反馈。
第三、反馈信号与输入信号的关系。
从反馈电路的输入端看,反馈信号(电压或电流)与输入信号并联接入称为并联反馈;串联接入成为串联反馈。
(2)负反馈对放大器性能的影响负反馈能有效地改善放大器的性能,主要体现在输入电阻、输出电阻、频带宽度、非线性失真、稳定性等方面。
但是放大器性能的改善是以降低其增益为代价的,因而在应用负反馈电路时,必须考虑电路性能改善的同时会引起电路增益的减小。
3. 放大器的输入电阻i R 及输出电阻o R 。
放大器的输入电阻i R 是向放大器输入端看进去的等效电阻,定义为输入电压i u 和输入电流i i 之比,即:iii i u R =。
测量输入电阻i R 的方法很多,例如替代法、电桥法、换算法等等。
带负反馈的两级阻容耦合交流电压放大电路说明总体方案设计
把几个单级放大电路连接起来,使信号逐级得到放大,在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。
由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。
在多级放大电路中,每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合;如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合,则叫做“阻容耦合”。
阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。
其特点是各级静态工作点互不影响,不适合传送缓慢变化信号。
而在两级阻容耦合放大器电路的基础上,加接一个反馈电阻,使得负反馈电路中的反馈量取自输出电压,若反馈信号为电压量,与输入电压求差而获得净输入电压,则引入电压串联负反馈。
二.电路仿真
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五.安全操作
1. 复杂的原理图用层次电路图来画,简单的可以不用。
2. 注意使用标准的器件标号和器件封装。
3. 原理图中器件的编号最好通过自动来设定。
4. 开始布线,如果是复杂的电路,要手工布线,如果是简单的电路,可以采用
自动布线,然后再手工修改的方式。
5. 检查各个焊盘的过孔是否已经符合要求,各个元件的位置是否会互相干涉。