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实验四 负反馈放大器


电子与电工技术实验报告

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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 Rf 把输 出电压 uo 引回到输入端,加在晶体管 T1 的发射极上,在发射极电阻 RF1 上形成反 馈电压 uf。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
A Vf ? AV 1 ? A V FV

其中

AV=UO/Ui — 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+ AV FV-------- 反馈深度,它们的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程 度。

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
FV ? R F1 R f ? R F1

3)

输入电阻 Rif=(1+AVFV )Ri Ri — 基本放大器的输入电阻

4)

输出电阻
R Of ? RO 1 ? A VO FV

RO — 基本放大器的输出电阻 AVO — 基本放大器 RL=∞时的电压放大倍数 (2)本实验还需要测量基本放大器的动态参数,怎么样实现无反馈而得到基本 放大器呢?不能简单地断开反馈支路,而是要去掉反馈作用,但又要把反馈网络 的影响(反馈效应)考虑到基本放大器中区。为此: 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 uO=0,此时 Rf 相当于并联在 RF1 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(Rf+RF1)相当于并接在输出端。 可近似认为 Rf 并接在输出端.

图 4-2 基本放大器

三、实验设备与器件 1、 3、 5、 7、 +12V 直流电源 双踪示波器 交流毫伏表 2、 4、 6、 函数信号发生器 频率计 直流电压表

晶体三极管 3DG6×2(β =50~100)或 9011×2 电阻器、电容器若干。

四、实验内容 1、 测量静态工作点

按图 4-1 连接实验电路, UCC=+12V,i=0 关闭函数信号发生器)IC=2mA 取 U ( , 用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表 4-1。

表 4-1 UB(V) 第一级 第二级 2、测试基本放大器的各项性能指标 将实验电路按图 4-2 改接,即把 Rf 断开后分别并在 RF1 和 RL 上,其它连线 不动。 ① 以 f=1KHZ, S 约 5mV 正弦信号输入放大器, 用示波器监视输出波形 uO, U UE(V) UC(V) IC(mA)

在 uO 不失真的情况下,用交流毫伏表测量 U S、Ui、UL,记入表 4-2。 表 4-2 US (mv) Ui (mv) UL (V) UO (V) AV Ri (KΩ ) RO (KΩ )

基本放大器

负反馈放大器

US (mv)

Ui (mv)

UL (V)

UO (V)

AVf

Rif (KΩ ) 0

ROf (KΩ )

②保持 US 不变,断开负载电阻 RL(注意,Rf 不要断开) ,测量空载时的输出 电压 UO,记入表 4-2。 2) 测量通频带

接上 RL,保持 1)中的 US 不变,然后增加和减小输入信号的频率,找出上、 下限频率 fh 和 fl,记入表 4-3。

fL(KHz) 基本放大器 fLf(KHz)

fH(KHz)

△f(KHz)

负反馈放大器

fHf(KHz)

△ff(KHz)

3、测试负反馈放大器的各项性能指标 将实验电路恢复为图 4-1 的负反馈放大电路。 适当加大 US(约 10mV) ,在 输出波形不失真的条件下,测量负反馈放大器的 AVf、Rif 和 ROf, 记入表 4-2; 测量 fhf 和 fLf,记入表 4-3。 五、实验报告 (1 将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算列表进行比较 (2)根据实验结果,总结电压串联负反馈对放大器性能的影响 六、实验总结


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