负反馈放大电路的实验报告

第 1 页 共 9 页 题目：负反馈放大电路实验设计

高宏涛

兰州城市学院培黎工程技术学院物理072班，电子信息科学与技术专业，甘肃 兰州730070

摘要：此课题的设计是根据技术要求来确定放大电路的结构，级数，电路元器件的参数机型号，然后通过实验调试调试来实现的，并且由技术输出电流omI<<1MA的小电流和输入电阻Ro>>20K的大电阻，所以我采用的是电压串联负反馈，我设计的放大电路主要是为了提高增益的稳定性，减小电路引起的非线性失真，放大倍数的稳定性提高，通频带展宽，内部噪声减小。负反馈放大电路在实际应用中极为广泛，电路形式繁多，根据反馈电路与输出电路，输入电路的连接方式不同，稳定的对象和稳定的程度也有所不同，需要进行具体分析。一般来说要稳定直流量，应引入直流负反馈；要改善交流特性，应引入交流负反馈；在负载变化时，若想使输出电压稳定，应引入电压负反馈；若想使输出电流稳定，应引入电流负反馈。而放大器中的反馈就是将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。反馈信号的传输是反向传输。所以，放大电路无反馈也称开环，放大电路有反馈也称闭环。特别是放大电路引入负反馈可大大改善放大倍数的稳定性。

关键词：基本放大电路；负反馈；输入阻抗；输出阻抗；

1、引言

反馈也称为“回授”，广泛应用于各个领域。例如，在行政管理中，通过对执行部门工作效果（输出）的调研，以便修订政策（输入）；在商业活动中，通过对商品销售（输出）的调研进货渠道及进货数量（输入）；在控制系统中，通过对执行机构偏移量（输出量）的监测来修正系统的输入量；等等。上述例子表明，反馈的目的是通过对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。

负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是以降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路的工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、展宽通频带等，所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。反馈类型较多，如串联、并联反馈；电流、电压反馈；直流、交流反馈及正、负反馈等不同类型的反馈。

负反馈放大器实验

一、实验目的

1.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。

2.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。

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1-25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

VVVVfFA1AA

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＋AVFV — 反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。

图1-25 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器

（2）反馈系数

F1fF1VRRRF

（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

VVOOOfFA1RR

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（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。

实验四 负反馈放大器

一. 实验目的

1．加深理解负反馈对放大器性能的影响。

2．学会测量放大器的输入电阻、输出电阻以及电压放大倍数。

二. 预习要求

1．复习教科书中有关负反馈的内容，负反馈放大器的工作原理。

2．掌握输入、输出电阻的测量方法、测量步骤。

三. 实验原理

放大器加入负反馈后，由于反馈信号是削弱输入信号的，结果将使放大倍数降低，但却提高了放大倍数的稳定性、扩展了通频带、减小了非线性失真、并能抑制干扰和噪声，变换放大器的输入和输出电阻等。

1．负反馈对放大器放大倍数的影响

iX diX 基本放大器 oX

负反馈放大器由基本放大器和反馈网络组成， fX A

如图1所示。 反馈网络

图中的X表示信号，它即可代表电压又可 ofXFX F

代表电流，箭头表示信号传输的方向。反馈网络 图1 负反馈放大器的组成框图

从输出信号oX中取出反馈信号fX，使fX与外加输入信号iX相叠加，得到净输入信号diX。对于负反馈来说： diX= iX-fX （1）

上式中，iX与fX的相位相同，故diX iX。从图中可以看出，基本放大器（无反馈时）的放大倍数A（开环放大倍数）和反馈网络的反馈系数F分别为：

dioXXA （2）

ofXXF （3） 反馈放大器的放大倍数fA（闭环放大倍数）为：

iofXXA （4）

实验五 负反馈放大电路

一、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。

二、实验仪器

双踪示波器 信号发生器 数字多用表 直流稳压电源

三、实验内容

1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试

⑴开环电路测试

①按图接线，反馈电阻RF和负载电阻先不接入。

②在放大电路的输入端A接入Us=10mV、f=1kHz的正弦波，用示波器观察放大器的输出波形，使输出不失真且无振荡。

③测量电路的输入Us、Ui和输出值U0，记录在表格中。

④接入负载电阻RL，重复③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值。计算结果如下页表所示：

⑵闭环电路测试

①接入反馈电阻RF，调整输入信号幅值，使电路输出不失真且无振荡。

②测量空载RL=∞和有载RL=3kΩ时，电路的输入Us、Ui，输出U0、U0L值，并记录。

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：

Auf=Au/(1+AuF)≈1/F

F可按下式计算：F=R4/(RF+R4)

负反馈放大电路实测数据：

开环放大器 Us Ui U0 U0L Au Ri R0

2.121m 1.666m 1.526 1.09

闭环放大器 Us Ui U0f U0L Auf Rif R0f

7.071m 6.19m 183.6m 181.1m

结论：电路引入负反馈以后，闭环放大倍数有所减小，同时自激振荡会得到改善，并且输入电阻变大，输出电阻变小，总体来说，电路的性能变得更好了。

2.负反馈对失真的改善作用

①将反馈电阻RF断开，形成开环，调节信号发生器的输出幅度，使之逐步加大Ui，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。

如图所示：失真波形幅度为： 输入信号值为：