EDA实验三 负反馈放大电路

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1、实验三负反馈放大电路一、实验目的1.熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常用电路分析方法。2.能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。3.熟练掌握有关负反馈放大电路有关知识，并应用相关知识来分析电路，深刻体会使用负反馈在放大电路中的作用，做到理论实际相结合，加深对知识的理解。二、实验要求设计一个阻容耦合的二级电业放大电路，要求信号源频率10kHZ（峰值1mV），负载电阻1KΩ，电压增益大于100。给电路引入电压串联负反馈：①测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、

2、输出电阻和频率特性。②改变输入信号的幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。三、实验步骤实验所用电路原理图下图1所示，当开关合上后电路引入负反馈图11．负反馈接入前电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻：求电路的放大倍数所用的电路和图1一样示波器输出的波形如下图2所示：图2经过计算可知放大倍数AV=V0/Vi=243.38/0.707=344；符合未接入负反馈是电压增益大于100的要求。求输入电阻所用的电路如下图3所示：图3经过计算可知Ri=Vi/Ii=0.707/0.156=4.53KΩ求输出电阻所用的电路如下图4所示：图4经过计算可知Ro=Vo/

3、Vi=706.56/0.199=3.55KΩ2．负反馈接入后电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻：求电路的放大倍数所用的电路和图1一样示波器输出的波形如下图5所示：图5计算可知AF==60/1=60。求输入电阻所用的电路的原路图如下图6所示：图6经过计算可知Rif=Vo/Ii=0.707/0.11=6.4KΩ。求输入电阻所用的电路的原路图如下图7所示：图7经过计算可知Rof=Vo/Io=0.715/4.589=0.156KΩ求F所用的电路图如下图8所示：图8经过计算可知F=Vf/Vo=U1/U2=0.587/42=0.0134。对比可发现=71≈6

4、0=AVF。3．负反馈接入前电路的频率特性和FL、FH，以及输出开始失真时输入信号幅度。求电路的频率响应特性曲线所用的电路图为图1所示的电路图，使用软件对其进行交流分析可得出下面几幅图即图9、图10、图11、图12：图9图10图11图12其中图11对应于图9的交流分析的结果，图12对应于图10交流分析的结果，由上面4幅图可知在位接入负反馈之前电路可能的最大增益AV=51.33dB，这时可以通过拖拽游标标出FL=754.57HZ,FH=1.2335MHZ,从而求出带宽Bw=（1.235M-754.57）HZ=1.2335MHZ。逐渐调大输入信号的有

5、效值，当峰值增大到2.5mV时，输出信号出现明显的失真，失真的波形如下图13所示：图133．负反馈接入后电路的频率特性和FL、FH，以及输出开始失真时输入信号幅度。求电路的频率响应特性曲线所用的电路图如下图14所示：图14使用软件对图14所示的电路图进行交流分析可得出下面几幅图，即图15图16图17图18所示图15图16图17图18其中图17对应于图15的结果，图18对应于图16的结果由上面4幅图可知在位接入负反馈之前电路可能的最大增益AV=39.88dB，这时可以通过拖拽游标标出FL=1.3107KHZ,FH=3.933MHZ,从而求出带宽Bw

6、=（3.933M-1.3107K）HZ=3.9317MHZ。逐渐调大输入信号的有效值当输入信号的峰值达到15mV时，电路的输出出现明显的失真，失真的波形如下图19所示。注意这时最大不失真幅度增大不是因为电路的放大倍数减小而是因为引入负反馈之后电路的性能的改善。图194.分析实验结果经过对上述这些实验侧的的数据进行分析可知引入电压串联负反馈后，电路的输入电阻变大，输出电阻变小，FL变小，FH变大，带宽变宽但是电路的增益变小，电路开始出现失真时的信号有效值变大。对于本实验引入了深度负反馈经过经验证可知AF≈1/F。四、实验小结放大电路引入电压串联负反

7、馈后，放大的性能得到多方面的改善，具体说来有以下几个方面：①稳定放大电路的放大倍数，当引入的负反馈很深时，即

8、>>1时，这时AVF≈，这时电路的放大倍数基本取决于反馈网络而与基本的放大倍数，从而使电路的放大倍数稳定，但是这种增加稳定性是以损害放大倍数为代价的；②改变输入电阻和输出电阻，对于输入电阻，串联反馈增大输入电阻，对于输出电阻，电压反馈减小输出电阻；③展宽频带，引入负反馈之后由于放大电路的波特图出现拐点，可以证明引入负反馈后电路的上限频率FHF=FH(1+AMF)，式中FHF为负反馈引入电路的上限频率，AM为反馈引入之前的中频电压增益，由此

9、可看出电路的上限频率变大，增加的程度与负反馈的深度有关，同理可知FLF=，电路的下限频率变低，电路的带宽增大；④减小非线性失真，由于引入