运算放大器四种负反馈
一、分类
按输出端采样方式分为：电压负反馈、电流负反馈。
按输入端接入电路方式分为：串联反馈、并联反馈。
即组合为四种方式：并联电压负反馈（图1）、
串联电压负反馈（图2）、
并联电流负反馈（图3）、
串联电流负反馈（图4）。
二、区分
电压/电流反馈区分方法：输出端的反馈取样点与输出点在同一点时，则为电压反馈，反之
为电流反馈。
并联/串联反馈区分方法：反馈信号引回信号输入同一端，则为并联反馈；反之为串联反馈。
三、示图
图1 并联电压负反馈
图2 串联电压负反馈
图3并联电流负反馈
图4串联电流负反馈
四、图解
图1并联电压负反馈是反相比例运算电路。反馈电流取自输出电压（即负载电压），并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输人端以电流的形式作比较，两者并联，故为并联反馈。因此，反相比例运算电路是引入并联电压负反馈的电路。由前面讨论可知，电压负反馈的作用是稳定输出电压，并联反馈电路则降低输入电阻。反馈系数F由定义式得出：其中XF为反馈电流，所以反馈系数 。可见，反馈系数具有电导（电阻的倒数）的量纲，称为互导反馈系数。
图2串联电压负反馈是同相比例运算电路。反馈电压取自输出电压，并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式作比较．两者串联，故为串联反馈。
因此，同相比例运算电路是引入串联电压负反馈的电路。反馈系数F由定义式 得 电压负反馈的作用是稳定输出电压，串联反馈电路则有很高的输入电阻。
图3并联电流负反馈是反相输入恒流源电路。反馈电流取自输出电流，并与之成正比，故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式作比较，两者并联，故为并联反馈，因此，反相输入恒流源电路是引入并联电流负反馈的电路。
图4串联电流负反馈是同比例运算电路。反馈电压取自输出电流（即负载电流）并与之成正比，故为电流反馈。反馈信号与输入信号在输入端以电压形式作比较，两者串联，故为串联反馈。因此，同相输入恒流源电路是引入串联电流负反馈的电路。反馈系数F具有电阻的量纲，称为互阻反馈系数。
五、各方式特征说明
电压反馈，输出电阻小，输出电压稳定，低噪声，DC特性良好，反馈回路不受限制。
电流反馈，输出电阻大，输出电流稳定，具有更快的压摆率，失真小，反馈回路受限制。
串联反馈，输入电阻大，适合采样弱点压信号。
并联反馈，输入电阻小，输出电压纹波小。
2.5 多级负反馈放大器的研究 一. 实验目的 （1）掌握用仿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、输出电阻、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、反馈网络的电压反馈系数和通频带。 3）观察负反馈对非线性失真的改善。 二．实验原理 1.实验基本原理及电路 （1）基本概念。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出回路，用来影响其输出量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施成为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。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；以电流形式相叠加，称为并联反馈。 在分析反馈放大电路市，“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，
负反馈对放大器性能的影响 发表时间：2013-10-10T14:50:41.297Z 来源：《教育学文摘》2013年9月总第95期供稿作者：余辉晴[导读] 通常情况下，放大电路的放大倍数是不稳定的，它会因环境温度的变化、电源电压的波动、负载的改变而发生变化。 余辉晴宁波工程学院315016 摘要：本文以电流串联负反馈放大器为例，分析了负反馈对放大器动态性能的影响，并通过Multisim11仿真进行了验证。关键词：负反馈放大器动态性能Multisim11 负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用，虽然放大器放大倍数降低了，但其动态性能得到了改善，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，因此实用放大器都带有负反馈。 一、负反馈对放大倍数的稳定性的影响 通常情况下，放大电路的放大倍数是不稳定的，它会因环境温度的变化、电源电压的波动、负载的改变而发生变化。引入负反馈后，可使电路具有一定的自动稳定能力，对于电压负反馈，可以稳定输出电压，对于电流负反馈，可以稳定输出电流。 二、负反馈对通频带的影响 从本质上说，放大电路的通频带受到一定限制，是由于放大电路对不同频率的输入信号呈现出不同的放大倍数而造成的。通过负反馈可使放大倍数的相对变化量减小，由此可知，对于信号频率不同而引起的放大倍数下降，可以利用负反馈进行改善。所以，引入负反馈可以展宽放大电路的频带。 三、负反馈对非线性失真的影响 由于晶体三极管是非线性元件，其输入特性曲线和输出特性曲线都不是线性的，因此实际放大电路的输出与输入之间就不是真正的线性关系，当输入信号为正弦波时，输出信号的波形可能不是一个真正的正弦波，会产生或多或少的非线性失真。 四、放大器动态性能仿真分析 1.创建电路 启动multisim11，创建如图1所示电路。 图1、负反馈放大器原理图 2．测量中频电压放大倍数，输入电阻和输出电阻 在放大器输入端加、（有效值）的正弦交流信号，用示波器监视输出波形，动态参数测量值记入表1。表1 从测量结果看，引入反馈后，放大倍数降低了，输入输出电阻提高了，说明引入的反馈是电流串联负反馈。引入反馈后，改变负载电阻，输出电流近似不变，说明放大倍数的稳定性得到了提高。 3．观察并记录负反馈对非线性失真的影响 从图2可以看出，引入负反馈后，减小输出电压的非线性失真，改善输出波形。
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指标的影响。 二．实验原理 负反馈在电子电路中的作用：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，但同时也会使放大器的放大倍数降低。 负反馈的几种状态：电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。 本实验以电压串联为例，分析负反馈对放大器指标的影响。 1.下图为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器电路，在电路中通过Rr把输出电压Uo引回到输入端，家在晶体管T1的发射极上，在发射极电阻Rf1上形成反馈电压Uf。主要性能指标如下： （1）闭环电压放大倍数Ar=Av/1+AvFv ,Av为开环放大倍数。
图1为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器 （2）反馈系数Fv=RF1/Rf+RF1 （3）输入电阻R1f=(1+AvFv)Rf Rf 为基本放大器的输入电阻 （4）输出电阻Rof=Ro/(1+AvoFv) Ro 为基本放大器的输出电阻Avo为基本放大器Rl=∞时的电压放大倍数。2.本实验还需测量放大器的动态参数，即去掉图1的反馈作用，得到基本放大器电路如下图2 图2基本放大器 三.实验设备与器件 模拟实验箱，函数信号发生器，双踪示波器，交流伏安表，数字万用表。 四．实验内容 1.静态工作点的测量 条件：Ucc=12V,Ui=0V用直流电压表测第一级，第二级的静态工作点。
Us(V) UE(V) Uc(V) Ic(mA) 第一 级 2.81 2.14 7.33 2.00 第二 级 2.72 2.05 7.35 2.00 表3—1 2.测量基本放大器的各项性能指标 实验将图2改接，即把Rf断开后风别并在RF1和RL 上。 测量中频电压放大倍数Av，输入输出电阻Ri和Ro。（1）条件;f=1KH,Us=5mV的正弦信号，用示波器监视输出波形，在输出波形不失真的情况下用交流毫伏表测量Us,Ui,UL计入3—2表 基本放大器Us(mV) Ui(m V) UL(V ) Uo(V) Av Rf(K Ω) Ro(K Ω) 5.0 0.5 0.25 0.48 500 1.11 2.208 负反馈放大器Us(mV) Ui(m V) UL(V ) Uo(V) Avf Rif(K Ω) Rof(K Ω) 5.0 2.3 0.14 0.20 87 8.52 1.028 表3—2 （2）保持Us不变，，断开负载电阻RL，测量空载时的输出电压Uo计入3—2表
课程设计报告
课程设计题目：负反馈放大电路的设计 要求完成的内容：设计一个负反馈放大电路，保证输出电压稳定。指标条件如下：电压放大增益|Av|≥10，反馈深度≥10，输入电阻R i≥1KΩ，输出电阻R o≤100Ω， f L≤10HZ，f H≥1KHZ。所使用的元器件要求为：晶体管（9013或9014），电容（瓷片电容）、电阻（0.25瓦）等。 要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，估算并初步选取电路的元件参数。（2）选用熟悉的电路仿真软件，搭建电路模型进行仿真分析，由仿真结果进行参数调试、修改，直至满足设计要求。 （3）由选取的元件参数，精确计算和复核技术指标要求。 （4）满足设计要求后，认真按格式完成课程设计报告。
指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名：年月日
负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 （1）初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 （2）能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 （3）了解负反馈放大器的工作原理。 （4）了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 （5）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、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益（开环增益）为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益（闭环增益）为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多，但就基本形式来说，可以分为4种：即电流串联负反馈；电压串联负反馈 ；电流并联负反馈；电压并联负反馈。一个放大器，加入了负反馈环节后，虽
负反馈放大电路实验报告
3）闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 （2）参考电路 1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R 模拟信号源的内阻；R f 为反馈电阻，取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2）两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ，R g1、R g2应大于100kΩ；C 1～C 3容量为10μF ，C e 容量为47μF 。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ，见图2，理由详见“五 附录－2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k ?
（3）实验方法与步骤 1）两级放大电路的调试 a. 电路图：（具体参数已标明） ? b. 静态工作点的调试 实验方法： 用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。 第一级电路：调整电阻参数， 4.2 s R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I DQ约为2mA，U GDQ < - 4V。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（I DQ，U GSQ，U A，U S、U GDQ）。 实验中，静态工作点调整，实际4 s R k =Ω
第二级电路：通过调节R b2，2 40b R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA ，U CEQ = 2～3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据（I CQ ，U CEQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际2 41b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ，幅度为10mV ，频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u = 、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 电压放大倍数：（直接用示波器测量输入输出电压幅值） o1 U s U o U 1 u A 输入电阻： 测试电路：
电压反馈型运算放大器的稳定性分析与补偿技术 整理：李柱炎turnfey@https://www.doczj.com/doc/3816392400.html, 本文整理自“小辉辉”的博客，感谢原作者，出处： https://www.doczj.com/doc/3816392400.html,/thinki_cao/blog/#m=0&t=1&c=fks_084071080095080064087086084095092 085088071080094081070 Title: Stability Analysis of Voltage-Feedback Op Amps Including Compensation Techniques by Ron Mancini Mixed Signal Products 摘要 本文阐述了电压反馈型运算放大器（op amp）稳定性的分析方法，这里使用电路的性能作为获得成功设计的标准。这里讨论了内部补偿以及无补偿运算放大器的几种补偿技术。 1 Introduction 电压反馈型放大器（VFA）已经面世60年左右，从第一天开始，它们就一直成为了电路设计者的一个问题。众所周知，反馈使得它们功能强大且精确，同样的也有一定的趋势使得它们不稳定。运算放大器（op amp）电路通常使用一个高增益的放大器，它的参数是由外部反馈元件决定的。放大器的增益是如此地高以至于没有这些外部反馈元件时，轻微的输入信号就有可能使得放大器的输出饱和。运算放大器是作为通用目的使用的，所以该设定已经经过详细检验，不过结果对于其他电压反馈型电路同样可用。电流反馈型放大器（CFA）与VFA比较相似，不过它们之间的差别非常重要以至于CFA必须在单独的应用笔记中讨论。 稳定性，正如常常在电子电路术语中出现的那样，常常被定义为获得一个不振荡的状态。这是对该单词比较差劲、不精确的定义。稳定性是一个相对项，并且这样的情形使得很多人迷惑因为相对性的判断是非常费力的。在振荡的电路与不振荡的电路之间画线是很容易的，所以我们可以理解为什么有些人认为振荡是稳定与不稳定之间的自然边界。 远在振荡发生之前，反馈电路会有着恶化的相位响应、过冲和振铃，并且这些影响不被电路设计者欢迎。本应用笔记并不着眼于振荡器；因此，相对稳定性在性能方面定义。通过定义，当设计者决定好要做哪些权衡之后，他们能确定电路的相对稳定性是多少。相对稳定性的度量即衰减系数，并且可以在参考1中找到关于衰减系数的相关讨论。衰减系数与相位裕量相关，因此，相位裕量是相对稳定性的另一度量。最稳定的电路有着最长的响应时间、最低的带宽，最高的精度和最小的过冲。稳定性最差的电路有着最快的响应时间、最高的带宽、最低的精度和一些过冲。 放大器是用如晶体管等的有缘元件搭建的。相关的晶体管参数，如晶体管增益等，是受
电工电子实验报告 学生姓名： 学生学号： 系别班级： 报告性质： 课程名称：电工电子实验实验项目：负反馈放大器实验地点： 实验日期： 成绩评定： 教师签名：
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R f 把输出电压u o 引回到输入端，加在晶体管T 1的发射极上，在发射极电阻R F1上形成反馈电压u f 。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 V V V Vf F A 1A A += 其中 A V ＝U O ／U i — 基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大 倍数。
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 F1 f F1 V R R R F += 3) 输入电阻 R if ＝(1＋A V F V )R i R i — 基本放大器的输入电阻 4) 输出电阻 V VO O Of F A 1R R += R O — 基本放大器的输出电阻 A VO — 基本放大器R L ＝∞时的电压放大倍数 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u O ＝0，此时 R f 相当于并联在R F1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（T 1 管的射极）开路，此时（R f ＋R F1）相当于并接在输出端。可近似认为R f 并接在输出端.
模电实验报告 实验七 负反馈放大电路 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年
目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (2) 实验内容： (4) 实验总结： (5) 实验：负反馈放大电路 实验目的： 1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。 2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。 实验器件与仪器： 1. 实验原理： 放大器中采用负反馈，在降低放大倍数的同时，可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈，就是以某种方式从输出端取出信号，再以一定方式加到输入回路中。若所加入的信号极性与原输入信号极
性相反，则是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同，反馈可分为四类：串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来看，反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来看，反馈信号若直接加到输入端，是并联反馈，否则是串联反馈，反馈信号若直接取自输出电压，是电压反馈，否则是电流反馈。 1.负反馈时输入、输出阻抗的影响 负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂，不同的反馈形式，对阻抗的影响也不一样，一般而言，凡是并联负反馈，其输入阻抗降低；凡是串联负反馈，其输入阻抗升高；设主网络的输入电阻为R i ，则串联负反馈的输入电阻为 R if =（1+FA V ）R i 设主网络的输入电阻为R o ，电压负反馈放大器的输出电阻为 R of = F A R V O +1 可见，电压串联负反馈放大器的输入电阻增大（1+A V F ）倍，而输出电阻则下降到1/（1+A V F ）倍。 2.负反馈放大倍数和稳定度 负反馈使放大器的净输入信号有所减小，因而使放大器增益下降，但却改善了放大性能，提高了它的稳定性。 反馈放大倍数为 A vf = F A A V V +1（A v 为开环放大倍数） 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系： Vf Vf A A ?= V V A A ?? F A V +11 式中?A V f/A V f 称负反馈放大器放大倍数的稳定度。V V A A /?称无反
建 平 县 职 业 教 育 中 心 备 课 教 案 课 题 模块（单元） 项目（课） 负反馈对放大电路的影响 授课班级 11电子 授课教师 安森 授课类型 新授 授课时数 2 教学目标 知识目标 负反馈对放大器性能的影响和改善 能力目标 负反馈对放大器性能的影响和改善 情感态度目标 培养学生的学习兴趣，培养学生的爱岗敬业精神 教学核心 教学重点 负反馈对放大器性能的影响和改善 教学难点 非深度负反馈电路的计算。可只讲参数的含义和计算方法，可不作 仔细的数学推导 思路概述 本讲首先介绍集成运放电路的组成及各部分的作用，然后采用学生自学为主的方法学习运放典型电路F007的工作原理，辅以讲授其外部电路特性，最后简单讲述集成运放电路的类型选择及其使用。 教学方法 读书指导法、演示法。 教学工具 电脑，投影仪 教 学 过 程 一、组织教学：师生互相问候，安全教育，上实训课时一定要听从老师的指挥，在实训室不要乱动电源。 二、复习提问： 三、导入新课： 1） 负反馈对放大倍数的影响 根据负反馈基本方程，不论何种负反馈，都可使反馈放大倍数下降 1+AF 倍，只不过不同的反馈组态AF 的量纲不同而已。 在负反馈条件下放大倍数的稳定性也得到了提高。 A A AF A A AF A AF A AF A AF A d )1(1d )1(d )1(d d )1(d f f 22f ?+=+=+?-?+= 有反馈时，增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。 2）负反馈对输入和输出电阻的影响 负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关，即与串联反馈或并联反馈有关，而与电压反馈或电流反馈无关。 负反馈对输出电阻的影响与反馈采样的方式有关，即与电压反馈或电流反馈有关，而与串联反馈或并联反馈无关。 （1）对输入电阻的影响串联负反馈使输入电阻增加，并联负反馈使输入电阻减小 （2）电压负反馈使输出电阻减小，电流负反馈可以使输出电阻增加， 电压负反馈可以使输出电阻减小，这与电压负反馈可以使输出电压稳定是相一致的。输出电阻小，带负载能力强，输出电压的降落就小。 3） 负反馈对通频带的影响 放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。 有反馈时的通频带为无反馈时的通频带的(1+AmF)倍。
实验二 由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1．了解N 沟道结型场效应管的特性和工作原理； 2．熟悉两级放大电路的设计和调试方法； 3．理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N 沟道结型场效应管和NPN 型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486，晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1. 基本要求：利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 （1）静态和动态参数要求 1）放大电路的静态电流I DQ 和I CQ 均约为2mA ；结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V ，晶体管的管压降U CEQ = 2～3V ； 2）开环时，两级放大电路的输入电阻要大于90kΩ，以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 120； 3）闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 （2）参考电路 1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R 模拟信号源的内阻；R f 为反馈电阻，取值为100 kΩ。 图1 电压并联负反馈放大电路方框图 2）两级放大电路的参考电路如图2所示。图中R g3选择910kΩ，R g1、R g2应大于100kΩ；C 1～C 3容量为10μF ，C e 容量为47μF 。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ，见图2，理由详见“五 附录－2”。 图2 两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。 3.3k ?
（3）实验方法与步骤 1）两级放大电路的调试 a. 电路图：（具体参数已标明） ? b. 静态工作点的调试 实验方法： 用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。 第一级电路：调整电阻参数， 4.2s R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I DQ 约为2mA ，U GDQ < - 4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（I DQ ，U GSQ ，U A ，U S 、U GDQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际4s R k =Ω 第二级电路：通过调节R b2，240b R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA ，U CEQ = 2～3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据（I CQ ，U CEQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际241b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ，幅度为10mV ，频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u =、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 o1U s U o U 1u A
电子技术实验报告—实验4单级放大电路
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电子技术实验报告 实验名称：单级放大电路系别： 班号： 实验者姓名： 学号： 实验日期： 实验报告完成日期：
目录 一、实验目的 (5) 二、实验仪器 (5) 三、实验原理 (5) （一）单级低频放大器的模型和性能 (5) （二）放大器参数及其测量方法 (7) 四、实验内容 (9) 1、搭接实验电路 (9) 2、静态工作点的测量和调试 (10) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (11) 4、放大器上限、下限频率的测量 (12) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (13) 五、思考题 (13) 六、实验总结 (13)
一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法； 2.学习放大电路的调试方法； 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法； 4.研究负反馈对放大器性能的影响；了解射级输出器的基本性能； 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 （一）单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放
大，是放大器中最基本的放大器，单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压（或电流）经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流）送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则为负反馈。 根据输出端的取样信号（电压或电流）与送回输入端的连接方式（串联或并联）的不同，一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能：提高了增益稳定性，展宽了通频带，减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压，因而提高了输入阻抗，而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势，与此恒压相关的是输出阻抗减小；凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势，与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路，它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上，去掉射极旁路电容C e，这样就引入了电流串联负反馈。
1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢？ (1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。 芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地 线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分 析。 (2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡， 这也是其得名的原因。 2.同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么？？ (1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。 (2)防止自激。 3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果? (1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。 4.在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用？？ (1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。比如我把现在输入电压信号，输出电 压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电 阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。因为信 号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。 5.运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么？ (1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。 6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容？ (1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶 体管或是MOS 管组成。在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时 候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在 外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能…… 7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果? (1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大（或小） 一个固定的数。 (2)输入偏置电流引起的误差不能被消除。 8.理想集成运算放大器的放大倍数是多少输入阻抗是多少其同相输入端和反相输入端之间的电 压是多少？ (1) 放大倍数是无穷大，输入阻抗是无穷小，同向输入和反向输入之间电压几乎相同（不是0
负反馈放大器原理分析及设计 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。 今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。 1、框图、基本反馈方程式 负反馈电路类型很多，但根据反馈网络从基本放大电路输出取样方式（电压或电流）的不同可分为电压反馈和电流反馈：而根据反馈信号引回到输入端求和方式的不同，又分为串联反馈和关联反馈。综上所述，负反馈放大器分为四种类型，如图5.2-8所示，表5.2-8 示出它们的基本反馈方程式。 图5.2-8 四种类型负反馈放大方框图 A 电压并联负反馈 B电流串联负反馈 C 电压串联负反馈 D 电流关联负反馈
负反馈放大器的闭环增益A1，并环增益A和反馈系数B的基本关系式称基本关系式称基本反馈方程。 反馈深度是反映反馈强弱的重要物理量，其值越大负反馈越强。当反馈很深，即|AB|》1时，称为深度负反馈，则闭环增益 2、负反馈对放大器性能的影响 负反馈放大电路，以降低增益为代价，可改善许多性能。表5.2-9给出负反馈对输入电阻、输出电阻的影响；表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响；表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响。
1运算放大器 利用运放设计一个反相加法器，要求有4个输入端，输出信号为4个输入端信号的比例求和并反相输出，并要其中两路比例为20和35 原理图 2利用时域分析和交流扫描观察并记录输出波形，分析放大倍率和频率响应，并用公式法验算正确性
2.1静态工作点及公式法 公式法
2.2时域分析 60mV 40mV 20mV -0mV -20mV -40mV -60mV 0s10ms20ms30ms40ms50ms60ms70ms80ms90ms100ms V(vin2)V(vout)V(vin2)V(vin3)V(vin4) Time 2.3交流扫描 120 100 80 60 40 20 10mHz100mHz 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz V(vout) / V(vin1) Frequency 3测试不同负载时的输出波形 3.1当R=1时 原理图
波形图 50mV 0V -50mV 0s10ms20ms30ms40ms50ms60ms70ms80ms90ms100ms V(vin1)V(vout) Time 3.2当R=1000k 原理图
波形图 60mV 40mV 20mV -0mV -20mV -40mV -60mV 0s10ms20ms30ms40ms50ms60ms70ms80ms90ms100ms V(vin1)V(vout) Time 4测试上下限截止频率 4.1原理图
波形图 由图，此电路是一个低通滤波器，没有下限截止频率，可以由输出下降到原来的0.7倍读出上限截止频率fH=9k
1,6 一、选择题 (04 分)1.选择正确答案填空。 1．所谓放大电路的开环是指________________.。 A．无负载，B．无信号源，C．无反馈通路，D．无电源。 2．所谓放大电路的闭环是指________________。 A．有负载B．有反馈通路C．有电源D．考虑信号源内阻 3．直流负反馈是指________________。 A．只存在于直接耦合电路中的负反馈， B．放大直流信号时才有的负反馈，C．直流通路中的负反馈。 4．交流负反馈是指________________。 A．交流通路中的负反馈，B．放大正弦信号时才有的负反馈， C．只存在于阻容耦合及变压器耦合电路中的负反馈。 5．构成放大电路反馈通路的________________。 A．只能是电阻、电容或电感等无源元件，B．只能是晶体管、集成运放等有源 器件，C．可以是无源元件，也可以是有源器件。 (04 分)2.负反馈可以展宽放大电路的通频带，图示画出了三种负反馈放大电路开环与闭环的对数幅频特性，请你判断哪一种是正确的。 (05 分)3.根据图示的反馈放大电路，选择正确的答案填空： 1．若将电容C4开路。则将_________________。 A．影响静态工作点，且影响电压放大倍数，B．影响静态工作点，但不影响电压放大倍数，C．不影响静态工作点，但影响电压放大倍数，D．不影响静态工作点，也不影响电压放大倍数。 2．若将电容C2开路。则将_________________。 A．对电路的静态工作点和动态性能均有影响，B．对电路的静态工作点和动态性能均无影响，C．影响静态工作点，但不影响电路的动态性能，D．不影响静态工作点，但使该支路的负反馈效果消失。 3．若将电容C2短路，但仍能正常放大，则将_________________。 A．有利于静态工作点的稳定，B．使静态工作点的稳定性变差，C．对电路的静态工作点和动态性能均无影响，D．不影响静态工作点，只影响电路的动态性能。
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、实验仪器 直流电源、函数信号发生器、双踪示波器、频率计、交流毫伏表、直流电压表、晶体三极管、电阻器若干、电容器若干。 三、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，如放大稳定倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频等。因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。 1.图为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R f 把输出电压u o 引回到输入端，加在晶体管T 1的发射极，在发射极电阻R F1上形成反馈电压u f 。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、闭环电压增益 V V V VF F A 1A A += i O V V V A = ——基本放大器（无反馈）的电压增益，即开环电压增益。 1＋AVFV ——反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大电路性能改善的程度。 2、反馈系数 F1 f F1 V R R R F += 3、输入电阻 R if ＝ (1＋A V F V )R i R i ——基本放大器的输入电阻 4、输出电阻 V VO O Of F A 1R R += R o ——基本放大器的输出电阻 A vo ——基本放大器∞=L R 时的电压增益
带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 2、本实验还需要测量基本放大器的动态参数，怎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，但又要反馈网络的影响（负载效应）考虑到基本放大器中去，为此： 1）在画基本放大器的输入回路时，因为是电压负反馈，所以可将反馈放大器的输出端交流短路，即令u o=，此时R f相当于并联在R F1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（R f+R F1）相当于并接在输出端。可近似认为R f并接在输出端。 根据上述规律，就可得到所要求的如图所示的基本放大器。 等效基本放大器 3、输入输出电阻测量 为了测量放大器的输入电阻，电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入
运算放大器反馈放大电路 串联稳压式放大电路Last revision on 21 December 2020
实验六：1运算放大器2.利用时域分析及交流扫描观察并记录输出的波形，分析放大倍率和频率响应，并通过公式法验算放大倍率正确性。 输出电压： Uo=-Rf(UI1/R1+UI2/R2+UI3/R3)=-179mV ∴放大倍率正确
4.测试上下限频率 心得： a.温习了反相加法器，在推到Uo的过程中，要根据虚短和虚断的原则， 在节点N列电流方程，可得UI1/R1+UI2/R2+UI3/R3=-Uo/Rf所以Uo=-Rf(UI1/R1+UI2/R2+UI3/R3) b.对于多输入的电路除了用节点电流法求解运算关系外，还可以利用叠加 原理，首先分别求出各输入电压单独作用时的输出电压，然后将他们相加，便得到所有信号共同作用是输出电压与输入电压的运算关系 2反馈放大电路 1.分别利用运放和三极管实现两个电压并联负反馈电路并级联后再实现负 反馈，其中三极管电路中要求使用3个三极管形成级联。 a.运放的电压并联负反馈 b.三极管级联 c.级联后 2.利用时域分析及交流扫描观察并记录输出波形，分析放大倍率和频率响 应，并通过公式法验算放大倍率的正确性 a.运放 放大倍率Au=Uo/Us=Uo/If*Rs=(1/Fiu)*1/Rs=-R/Rs=1000 ∴成立 b.三极管 c.级联后 3.测试不同负载时的输出波形
a.运放 RL=100K时，输出波形 b.三极管，RL=100K时，输出波形 c.级联后， RL=100K时，输出波形 4.测试上下限频率 a.运放，fH=10KHz b.三极管，fL=1KHz,fH=500KHz c.级联后，fL=,fH= 心得： a.通过电压并联负反馈进而温习了其他三种负反馈。 b.在运放电压并联负反馈中，是因为若Uo↑则UN↑所以（UP-UN）↓， 进而使Uo↓，形成了负反馈。 c.在三极管电压并联负反馈中，是因为Uo↑则Uc↑，If↑则Ib↑，Ic↑则 Uc↓，Uo↓ 3串联稳压式放大电路 1.设计并实现包含串联稳压式放大电路的稳压电源 2.利用时域分析及交流扫描观察并记录输出的波形，分析放大倍率和频率 响应，并通过公式验算放大倍率的正确性 输出波形： Uo=(Ube+UD1)*(R3+R5)/R5 = Ui≈20V ∴Au=Uo/Ui=
实验二由分立元件构成的负反馈放大电路 一、实验目的 1?了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理； 2?熟悉两级放大电路的设计和调试方法； 3?理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务 设计和实现一个由N沟道结型场效应管和NPN型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486,晶体管的型号是9011。 三、实验内容 1.基本要求：利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 （1）静态和动态参数要求 1）放大电路的静态电流I DQ和I CQ均约为2mA结型场效应管的管压降U G DQ< - 4V ，晶体管的管压降U C EQ= 2?3V; 2）开环时，两级放大电路的输入电阻要大于90k Q,以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 >120 ; 3）闭环电压放大倍数为A usf二U°,.U s、-10。 （2）参考电路 1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R模拟信号源的内阻；R为反馈电阻， 取值为100 k Q o Rt 图1电压并联负反馈放大电路方框图 2）两级放大电路的参考电路如图2所示。图中％选择910k Q, R1、R2应大于100k Q; G?G容量为10疔，C e容量为47犷。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R，见图2，理由详见五附录一2”。 i㈡ R T 井肘成大电谿 图2两级放大电路 实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。
（3）实验方法与步骤 1）两级放大电路的调试 a. 电路图：（具体参数已标明） b. 静态工作点的调试 实验方法： 用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。 第一级电路：调整电阻参数， R^^4.2kQ ，使得静态工作点满足：I D 哟为2mA U G DQ < -4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（ I DQ , U G SQ LA ，U S 、U G D Q 。 实验中，静态工作点调整，实际 -4k '1 第二级电路：通过调节 氐，&2 : 40^ 1 ,使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA U C EQ = 2? 3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据（ | CQ L C EQ ）。 实验中，静态工作点调整，实际 R b ^41k 11 c. 动态参数的调试 输入正弦信号 U S ，幅度为 10mV 频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数 A1 =U °1 -U s 、A =U o.. U s 、输入电阻R 和输出电阻R °o XSC1 Rf1 100k| ?
负反馈放大器 【实验目的】 1、 加深负反馈对放大器工作性能影响的认识。 2、 掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。 【实验仪器】 双踪示波器、低频信号发生器、万用表、直流稳压电源 【实验原理】 1、 基本概念及分类 负反馈放大器就是采用了负反馈措施（即将输出信号的部分或全部通过反馈网络送回输入端，以消弱原输入信号）的放大器。负反馈放大器有电压串联、电压并联、电流串联和电流并联四种基本组态。如图1所示的方框图有： 图1负反馈放大器方框图 01f f x A A x AF = =+ 1B AF =+ B 称为反馈深度。当1D 时，1 f A F ≈ 2、 负反馈放大器对性能的影响 （1）放大倍数的稳定性提高
11f f A A A AF A ??= ? + （2）通频带扩展为原有的（1+AF ）倍。 （3）减少非线性失真及抑制噪声。 （4）对输入、输出电阻的影响。 串联负反馈输入电阻增加，并联负反馈输入电阻减小；电压负反馈输出电阻减小，电流负反馈输出电阻减少，电流负反馈输出电阻增大。 【实验内容及步骤】 实验电路如图2所示： 图2负反馈放大器实验电路 1、 调整各级静态工作点 2、 测量负反馈对放大倍数稳定性的影响 （1） 测量基本放大器放大倍数的变化量。 （2） 测量负反馈放大器放大倍数的变化量。 （3） 计算相对变化量。 3、 观测负反馈放大器扩展通频带的作用。 4、 测量负反馈对输入电阻的影响。
【数据记录】 实验数据记录在表1中： 表格1 【数据分析与处理】 由记录的数据可以看出，有反馈时： 6.25%21.5 8 7A A ?== 无反馈时： 20304 6.58%A A ?== 可见增益稳定性提高了，但并不理想，考虑到实验条件，示波器显示不准，读数有误差应为主要原因。 【总结】 由这次试验可明显得到以下结论： 1、 引入负反馈会牺牲增益；