实验2_负反馈放大电路
负反馈放大电路
• 实验目的 – 分析负反馈对放大器性能的影响。 – 掌握测量负反馈放大器性能的测量方法。 • 实验仪器 • 双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。 • 预习内容 – 开环放大器和闭环放大器的放大倍数的计算方法。 – 开环放大器和闭环放大器的输入、输出电阻的计算方 法。 – 负反馈闭环对放大器性能的影响。
• 相关概念
– 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。 – 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:
• 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
– 因此,几乎所有的实用放大器都引入负反馈
IB1
IR4
ri
图2.1
一、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2.1。
第一级 第二级
VB1 (V)
开环 闭环
VC1 (V)
VE1 (V)
VB2 (V)
VC 2 (V)
VE 2 (V)
• 计算基极电流并估算静态工作点
• 注意:对于本实验电路,由于 值较小, 较大, 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 ,否则将出错。
二、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
)
(1)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2.2。
输入/输出电压
( mV)
Vo (mV )
电压放大倍数 第一级 第二级 全电路
Vi (mV)
开环 闭环
Vc1 (mV)
A V1
AV2
AV
(2)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,填写幅频特性表及表2.3。
下限频率 开环 闭环
f L(Hz)
上限频率 f
H
(Hz)
(3)按实验1中给出的定义和表2.4的要求,测量整个放大 电路的非线性谐波失真,填写表2.4。
Vi (mV)
1 开环 10 1 闭环 10
d o2
di2
d2
do3
d i3
d3
(4)按实验1中给出的定义和表2.5的要求,测量开环放大 电路的输入、输出电阻,填写表2.4。
测输入电阻 r i R S 5k1 测量值(mV) 测量 估算值 计算值 Vs Vi 测输出电阻 ro Vo(V) 测量 理论 测量值 计算值 估算值 无负载 负载 o o 1k5
ri
ri
r
r
开环 闭环
(5)闭环放大器动态性能测量 a. 将CF和RF支路如图2.1联接。用数字万用表测量电路的静 态参数,填写表2.1。 b.
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2.2。验证闭环放 大倍数为
开环放大倍数 闭环放大倍数
A VF
AV 1 A V FV
电压反馈系数,且
FV R 12 R F R 12
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。
dA VF dA V 1 A VF 1 A V FV A V
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 的稳定性提高了(1+AVFV)倍。
1 1 A V FV
倍,即闭环增益
c. Vi 10mV ,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2.3。验证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fHF和下限频率fLF分别 为: f HF (1 A V FV )f H
1 1 A V FV
f LF f L /(1 A V FV )
即: fHF 向高端扩展了(1+AVFV)倍, fLF 向低端扩展了 倍,使通频带加宽。
d. 按实验1中给出的定义和表2.4的要求,测量闭环放大电 路的非线性谐波失真,填写表2.4。 e. 按实验1中给出的定义和表2.5的要求,测量闭环放大电 路的输入、输出电阻,填写表2.4。验证闭环后,放大器 的输出阻抗的估算公式为
rof ro 1 A V0 F