负反馈放大电路(2)

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10so 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 Ω（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 ）。

负反馈放大电路实验报告3）闭环电压放大倍数为10so sf-≈=U U Au 。

（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 Ω（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， 4.2sR 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4sR 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 =Ωc. 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so11U U A u =、so U U Au=、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）o1UsUoU1u A输入电阻： 测试电路：¸开关闭合、打开，分别测输出电压1oV和2oV，代入表达式：2112oio oVR RV V=-输出电阻：测试电路：¸记录此时的输出：0.79V olV=1.57(1)=32.960.79o o L o V R R k V '=-⨯Ω=Ω（-1）k2）两级放大电路闭环测试在上述两级放大电路中，引入电压并联负反馈。

一．负反馈放大电路为了让放大电路稳定地工作，可以给放大电路增加负反馈电路，带有负反馈电路的放大电路称为负反馈放大电路。

1．电压负反馈放大电路电压负反馈放大电路的电阻R1除了可以为三极管VT提供基极电流Ib外，还能将输出信号一部分反馈到VT的基极（即输入端）由于基极与集电极是反相关系，故反馈为负反馈，用前面介绍的方法还可以判断出该电路的反馈类型是电压、并联、交直流反馈。

负反馈电路的一个非常重要的特点就是可以稳定放大电路的静态工作点。

由于三极管是半导体元件，它具有热敏性，当环境温度上升时，它的导电性增强，Ib、Ic电流会增大，从而导致三极管工作不稳定，整个放大电路工作也不稳定。

给放大电路引入负反馈电阻R1后就可以稳定Ib、Ic电流，其稳定过程如下：当环境温度上升时，三极管VT的Ib、Ic电流增大—流过R2的电流I增大（I=Ib+Ic，Ib、Ic电流增大，I就增大）—R2两端的电压UR2增大（UR2=I•R2，I增大，R2不变，UR2增大）—VT的C极电压Uc 下降（Uc=Vcc-UR2,UR2增大，Vcc不变，Uc会减小）—VT的b极电压Ub下降（Ub由Uc经R1降压获得，Uc下降，Ub也会跟着下降）—Ib减小（Ub下降，VT发射结两端的电压Ube减小，流过的Ib电流就减小）—Ic也减小（Ic=Ib·β，Ib减小，β不变，故Ic减小）—Ib、Ic、减小到正常值。

由此可见，电压负反馈放大电路由于R1的负反馈作用，使放大电路的静态工作点得到稳定。

2．负反馈多极放大电路（1）三极管电流途径三极管VT2的电流途径为：三有管VT1的电流途径为：由于三极管VT1、VT2都有正常的Ic、Ib、Ie电流，所以VT1、VT2均处于放大状态。

（2）静态工作点的稳定给放大电路增加负反馈可以稳定静态工作点，其静态工作点稳定过程如下：当环境温度上升时，三极管VT1的Ib、Ic电流增大—流过R1的电流Ic1增大—UR1增大—Uc1下降（Uc1=Vcc-UR1，UR1增大，Uc1下降）—VT2的基极电压Ub2下降—Ib2减小—Ic2减小—Ie2减小—流过R4的电流减小—UR4减小—Ue2下降（Ue2=UR4）—VT1的基极电压Ub1下降—Ib1减小—Ic1减小。

负反馈积分放大电路摘要：一、负反馈积分放大电路的概念二、负反馈积分放大电路的特点三、负反馈积分放大电路的应用四、负反馈积分放大电路的注意事项正文：负反馈积分放大电路是一种将输入信号积分并输出，同时通过负反馈机制对电路增益进行调整的电路。

它广泛应用于各种电子设备中，如音频放大器、通信放大器等。

一、负反馈积分放大电路的概念负反馈积分放大电路是一种模拟电子电路，它利用负反馈机制对电路增益进行调整，从而使输出信号更稳定。

它主要由输入电阻、运算放大器、积分器、反馈电阻等组成。

二、负反馈积分放大电路的特点1.稳定性好：由于采用了负反馈机制，电路的增益稳定，输出信号波动小。

2.线性度好：电路的线性度较高，能够满足大多数应用场景的需求。

3.噪声抑制能力强：负反馈积分放大电路能够有效地抑制噪声，提高输出信号的质量。

4.输入阻抗高：电路的输入阻抗较高，对输入信号的影响较小。

三、负反馈积分放大电路的应用1.音频放大器：负反馈积分放大电路常用于音频放大器中，对音频信号进行放大，从而提高音频信号的响度。

2.通信放大器：在通信系统中，负反馈积分放大电路用于放大微弱信号，从而延长传输距离。

3.传感器信号处理：在各种传感器信号处理电路中，负反馈积分放大电路用于对传感器信号进行放大、积分处理，提高传感器的灵敏度。

四、负反馈积分放大电路的注意事项1.电路设计时，应选择合适的运算放大器和反馈电阻，以保证电路的稳定性和线性度。

2.在使用过程中，要注意电路的输入和输出阻抗，避免因阻抗不匹配导致的信号损失或反射。

3.为了提高电路的稳定性，可以采用多重反馈结构或添加稳定器等方法。

综上所述，负反馈积分放大电路具有稳定性好、线性度好、噪声抑制能力强等优点，广泛应用于音频放大器、通信放大器等电子设备中。

负反馈放大器电路详解负反馈放大器在放大器中采用负反馈电路，其目的是为了改善放大器的工作性能，提高放大器的输出信号质量。

在引入负反馈电路之后，放大器的增益要比没有负反馈时的增益小，但是可以改善放大器的许多性能，主要有四项：减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。

正反馈和负反馈概念放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端，但是反馈过程则不同，它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号，再加到放大器的输入端，与原放大器输入信号进行混合，这一过程称为反馈。

1.反馈方框图如图4-1所示是反馈方框图。

从图中可以看出，输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大，放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中，另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF，与输入信号Ui合并，作为净输入信号VI加到放大器中。

图1 反馈方框图2.反馈种类反馈电路有两种：正反馈电路和负反馈电路。

这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。

3.正反馈概念正反馈可以举一个例子来说明，吃某种食品，由于它很可可，所以在吃了之后更想吃，这是正反过程。

如图4-2所示正反馈方框图，当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时，•这两个信号混合后是相加的关系，所以净输入放大器的信号UI•比输入信号Ui更大，而放大器的放大倍数没有变化，这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大，这种反馈称为正反馈。

图2 正反馈方框图在加入正反馈之后的放大器，输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大，这一点在后面的振荡器电路中介绍)，这是正反馈的特点。

正反馈电路在放大器电路中通常不用，它只是用于振荡器中。

4.负反馈概念负反馈也可以举一例说明，一盆开水，当手指不小心接触到热水时，手指很快缩回，而不是继续向里面伸，手指的回缩过程就是负反馈过程。

如图4-3所示是负反馈方框图，当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时，它们混合的结果是相减，结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小，•使放大器的输出信号Uo减小，引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。

2．负反馈电路分析电阻R4一端接在VT2集电极（第二级放大器的输出端），另一端接在VT1（第一级放大器）发射极，由于电阻R4跨接在两级放大器电路之间，所以这是一个环路负反馈电路。

设某瞬间在VT1基极上的信号电压增大，即为＋，见图中标记所示，这一电路存在下列反馈过程：VT1基极电压↑（用↑表示增大）→VT1基极电流↑→VT1集电极电压↓（用↓表示减小，共发射极放大器输出信号电压与输入信号电压相位相反）→VT2基极电压↓→VT2集电极电压↑（VT2构成共发射极放大器）→VT1发射极电压↑（通过反馈电阻R4）→VT1基极与发射极之间正向偏置电压UBE↓（UBE等于基极电压UB减发射极电压UB，发射极电压UE增大，所以UBE减小）→VT1基极电流↓，所以这是负反馈过程，R4是负反馈电阻。

4.2.4 电流并联负反馈放大器如图4-16所示是电流并联负反馈放大器。

电路中，VT1和VT2管构成第一、二级放大器电路，它们都是共发射极放大器。

Ui为输入信号，UO是经过两级放大器电路放大后的输出信号。

图4-16 电流并联负反馈放大器1．反馈元件确定方法这一电路有多个反馈元件，但是只有电阻R2接在两级放大器的输入和输出端之间，所以它有可能构成环路负反馈电路。

2．直流电路分析这是一个典型的双管直接耦合放大器，其直流电路比较特殊，由于采用直接耦合电路，两只三极管VT1和VT2之间的直流电路相关。

关于这一放大器的直流电路分析主要说明以下几点：（1）R2是VT1管基极偏置电阻，为VT1管提供基极偏置电流，这是一个特殊的偏置电路，偏置电阻R2不是接在直流工作电压＋Ｖ端，而是接在VT2管发射极上；R1是VT1管集电极负载电阻，同时又是VT2管偏置电阻之一。

（2）R3是VT2管集电极负载电阻，R4是VT2管发射极电阻。

（3）VT2管基极偏置电路工作原理是这样：在放大器接通直流工作电压后，R1给VT2管提供基极偏置电流，使VT2有了发射极电流，有了发射极电压。

两级负反馈放⼤大器张乃荣 - 2016年4⽉月27⽇日实验仿真平台：OS X操作系统软件⽀支持：icircuit version 1.8介绍⼀一、实验⽬目的1、加深理解放⼤大电路中引⼊入负反馈的⽅方法。

2、深⼊入研究负反馈对放⼤大器性能的影响。

3、掌握负反馈放⼤大器性能的测试⽅方法。

⼆二、实验原理两级阻容耦合负反馈放⼤大电路如图2.1。

为了减少电路损耗，第⼀一级的静态⼯工作点应选择的低⼀一些，这样I C1电流的适当减⼩小，就可以减少电路损耗。

第⼆二级的静态⼯工作点选择的⾼高⼀一些，放⼤大电路的的⾮非线性失真将得到改善。

为了改善放⼤大器性能，电路中引⼊入了两级交流电压串联负反馈（R F）。

这样，电路即可以稳定输出电压又可以提⾼高输⼊入电阻。

三、实验内容及步骤1、按图2.1连接电路。

注意接线应尽可能短。

图2.1 两级负反馈放⼤大电路2、接线完毕仔细检查，确定⽆无误后接通电源。

3、测量两级放⼤大器的静态电流测量加反馈后V1、V2静态⼯工作电流I C1、I C2，并将测量结果添⼊入⾃自制的表格中。

4、⽤用数字万⽤用表的交流电压200mv的档，从函数发⽣生器中测量出频率1KHZ、幅值为1mv 左右的交流信号，将它作为两级放⼤大器的输⼊入信号V i。

5、测量两级负反馈放⼤大器开环输出电压和放⼤大倍数加⼊入输⼊入信号V i为1KHZ、幅值1mv左右的交流电压，按表2.1要求测量两级负反馈放⼤大器开环输出电压和放⼤大倍数。

6、测量两级负反馈放⼤大器闭环输出电压和放⼤大倍数加⼊入输⼊入信号V i为1KHZ、幅值1mv左右的交流电压，按表2.1要求测量两级负反馈放⼤大器闭环输出电压和放⼤大倍数。

实验过程1：实验搭建电路2：实验内容1.静态⼯工作点的测量与调整按照电路图连接好电路后，测量两个三极管的静态参数，应满⾜足UBEQ1=UBEQ2=0.6~∼0.8V,调节RW1和RW2使两个三极管的UCEQ1=UCEQ2=(1/4~∼1/2)VCC，将放⼤大器静态时测量的数据填⼊入下表。