西工大模电实验报告多级负反馈放大器的研究

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1、实验报告班级03051001学号2010300784姓名张腾实验2.5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，掌握多级集成运放电路的工作特点。（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、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另U；3）观察负反馈对非线性失真的改善。二、实验原理1、基木概念在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）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

2、影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。若反馈的结果使净输入量减小，则称Z为负反馈；反Z,称Z为正反馈。若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。交流负反馈有四种组态：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。若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；若反馈量取自输出电流，则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式和叠加，称为串联反馈；以电流形式相叠加，称为并联反馈。在分析反馈放大电路时，“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交

3、流通路；“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈；“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点，如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈，否则为电流反馈；“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点，如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈，否则为串联反馈。引入交流负反馈后，可以改善放大电路多方面的性能：提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。实验电路如下图所示。该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网路Ct、

4、Rf2和R"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：将反馈之路的A点与P点断开、与B点相连，便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时的放大电路的电压放大倍数A、’、输入电阻&、输出电阻几、反馈网路的电压反馈系数代和通频带BW,即：V（V：fL1VT17F式中：Vn为N点对地的交流电压；V/为负载R.开路时的输出电压；*为B点对地的交流电压；仇和仇分别为放大器的上、下限频率，其定义为放大器的放大倍数下降为屮频放大倍数的1/血时的频率值，即

5、心

6、=0.707

7、Av/

8、'

9、^v/

10、=0.707

11、A胡J2）闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数A、.、输入

12、电阻出、输出电阻出、反馈网络的电压反馈系数F、’和上、下限频率f,fL,可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数A忙输入电阻R"、输出电阻打和通频带Blh的理论值，即A=比"1+佻仇心=RjU+Py)巴(其中:1+A忑BW厂爲-心（其中：.v5)fHf=fH(^AvFv)f一•九)hf1+AvFv测量放大电路的闭环特性时，应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连，以构成反馈网络。此时需要适当增大输入信号电压Vi,使输出电压V。（接入负载R.时的测量值）达到开环时的测量值，然后分别测出£、V,、V「、BW.和V/（负载R.开路时的测量值）的大小，并由此得到负反馈放大电路闭

13、环特性的实际测量值为V.-R皿if=y-yJVN(V)R。广L心上述所得结果应与开环测试时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失真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量。三、实验内容1、根据电路画出实验仿真电路图。其中得到的波特图绘制仪的命令为uSimulatedInstrument->BodePlotter”。2、调节J1将开关打到下面，测试电路的开环基本特性。1）将信号发生器输出调为1kHz.lOmVp（峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端到网络的波特图如图。函編謎器・XFG1解1kHz占孰50

14、

15、%10mVp0V浸禄际义・X8P12）保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形。3）接入负载比,用示波器分别测出£、V、、Vf、V。，记录表2.5—1中。4）将负载K开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器测出输出电压以记入表2.5—1中。5）从波特图上读出放大器的上限频率几与下限频率fj己入表中。6）由上述测试结果，计算放大电路开环时的A、.、&、R。和几的值，并计算出放大器闭环式入门险和打的理论值。3、调节J1,将开关打到上面，测试电路的闭环基本特性。1）将信号发牛器