负反馈放大电路.doc

负反馈放大电路
王苏 西北大学
实验目的
1. 加深理解负反馈对放大电路各项性能参数的影响。
2. 掌握反馈放大器性能指标的测试方法。
实验仪器
1. 双踪示波器
2. 信号发生器
3. 数字多用表
4. 直流稳压源
实验原理和测试电路

图5-7-1 负反馈放大电路
图5-7-1所示实验电路，是由两级阻容耦合放大器构成的电压串联负反馈电路。
1. 负反馈放大电路的放大倍数

A为基本放大器的放大倍数（开环）。
F为反馈网络的反馈系数。
为负反馈放大器的放大倍数（闭环）。
2. 引入负反馈可以扩增放大器的通频带
放大器的管子确定后，其增益与带宽之积为一常数。因此引入负反馈之后，带宽扩展了倍。
3. 负反馈可以提高放大倍数的稳定性
即

4. 负反馈对输入（输出）电阻的影响
输入电阻（输出电阻）的变化与反馈网络在输入端（输出端）的连接方式有关。串联负反馈使输入电阻提高了倍，并联负反馈使输入电阻减小倍；电压负反馈使输出电阻减小倍，电流负反馈使输出电阻提高倍。
5. 引入负反馈可以减小非线性失真，抑制干扰和噪声等。
实验内容及报告
1. 负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试
（1） 开环电路测试
①按图5-7-1电路接线，反馈电阻和负载电阻先不接入。
②在放大电路输入端A端接入、的正弦波，用示波器观察放大 器的输出波形，使输出不失真且无震荡。
③测量电路的输入、和输出电压值，记录在表5-7-1中。
④接入负载电阻,重复③实验步骤。
⑤根据实测值计算开环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2） 闭环电路测试
①接通，调整输入信号幅值，使电路输出不失真且无震荡。
②测量空载和有载时，电路的输入、，输出、的值，并记录在表5-7-1中。
③根据实测值计算闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。并验证

可按下式计算：
负反馈放大电路实测数据

开环放大器

6mV
3mV
2.1V
1.8V
700
6K
500
闭环放大器

6mV
5mV
0.17V
0.11V
34
16.3K
1.5K
证：

即证得
注：实际电路中，由于缺少3K电阻，故用了三个10K电阻并联替代，并测得实际电阻为3.3K。 即。
负反馈放大电路仿真数据

故

开环放大器

6mV
3.237mV
2.708V
1.915V
836
5.97K
1.24K
闭环放大器

6mV

4.45mV
0.144V
0.141V
32
14.64K
63
证：
而
即证得
2. 负反馈对失真的改善作用
①将图5-7-1电路中的断开，形成开环，调节信号发生器的输出幅度，使之逐渐加大，用示波器观察放大器的输出信号波形，使出现适当失真（注意不要过分失真）并记录失真波形幅度及此时的输入信号值。
②将电路中接上，形成闭环，用示波器观察输出信号波形的情况，并适当地增加输入信号幅度，使放大器输出幅度接近开环时的输出信号失真波形幅度，记录此时输入信号值。并和实验步骤①进行比较，是否负反馈改善电路的失真。
③若不变，但接入的基极（正反馈），会出现什么情况？实验验证之。
④记录上述各步实验的波形图。
实际实验数据
开环放大器

7mV
1.9V
闭环放大器

65mV
1.2V
故负反馈改善了电路的失真。
若将接入的基极（正反馈），则会出现如下图所示波形图。
正反馈输出波形

正反馈输入波形

仿真实验数据

当时，略微出现失真，此时输出幅度

当时，略微出现失真，此时输出幅度。
比较结果知，负反馈电路的接入改善了电路的失真。
若将接入的基极（正反馈），则会出现如下图所示波形图。
正反馈输出波形

正反馈输入波形

3. 测放大器的频率特性
①将图5-7-1电路的断开，形成开环，调节信号发生器的输出幅度，使，频率，用示波器观察放大器的输出波形，并调整示波器使波形充满屏幕的标度（注意不要出现失真，否则需改变输入信号的大小）。
②逐步减小信号发生器的输出频率，用毫伏表监测输入端信号的幅度，使之保持上述的输入幅度不变，用示波器观测放大器的输出波形，直到其波形幅度减小为原来的70.7%，此时信号频率即为放大器的下限频率。
③条件同②，但逐步增大信号发生器的频率可测得上限频率，计算频带宽度。
④将电路的接上，形成闭环，重复①~③步骤，即可测量计算出闭环电路的，并比较与。
实际实验数据
开环放大器

185Hz
291kHz
闭环放大器

149Hz
1.57MHz
故 =291K-185=291KHz
=1.57M-149=1.57MHz
即接入了负反馈的电路的通频带明显拓宽。
仿真实验数据
开环时

此时输出幅度为1.6V，故应减小到为1.13V为止。即下图所示。

闭环时

此时输出幅度为200mV，故应减小到为141mV为止。即下图所示。

开环放大器

410Hz
270kHz
闭环放大器

200Hz
2.4MHz

故 =270K-410=270KHz
=2.4M-200=2.4MHz
即接入了负反馈的电路的通频带明显拓宽。