模电实验 负反馈放大器
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实验六负反馈放大器
一.实验目的
了解负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能的测试方法,掌握失真度计的使用方法,测量放大器的失真度。
二.实验仪器
1. WL-G型模拟电子技术实验箱一台
2.VP5220双踪示波器一台
3. 失真度测量仪一台
4.DT890数字万用表一块
5.HG2172毫伏表一台
三.实验原理图
图6-1 负反馈放大器
四. 实验步骤与方法
1.开环和闭环情况下放大器性能测试
(1)电压放大倍数的测试
断开负载电阻R L和负反馈电阻R f,在放大器输入端输入1kHz、5mV的正弦波信号,用毫伏表测出输出信号U O,接入负载电阻R L,测出输出信号U L,然后接入负反馈电阻R f,重新测出U O和U L,将测量结果填入表6-1中,并计算放大器放大倍数Au。
表6-1 开环、闭环电压放大倍数
2.观察负反馈对放大器失真的改善
在开环状态下,调整放大器输入信号U i ,使输出信号出现一定的失真情况,接入负反馈电阻R f ,观察波形的改善情况。
同时使用失真度测试仪测试失真度。
3.试根据实验四,自拟出输入输出电阻的步骤。
五.实验报告要求
1. 实验名称、目的、实验仪器
2.实验原理图
3.实验数据记录
4.根据实验数据简要说明负反馈对放大器性能的改善,以及放大倍数的影响。
条件 R L (KΩ) R f U O (U L )(mV)
A U (A Uf )
开环
∞ ∞ 3
∞ 闭环 ∞ 3 3
3。
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,1f 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 fA AA 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%21.587A A ∆== 无反馈时:203046.58%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;2、引入负反馈后增益的稳定性提高了;3、引入负反馈能大大扩宽通频带;4、引入负反馈能增大输入电阻。
模电负反馈放大电路实验报告模拟电子技术作为电子学的重要分支,对于电子工程师的培养具有重要意义。
在模拟电子技术中,负反馈放大电路是一种常见且重要的电路。
本文将对负反馈放大电路进行实验报告,探讨其原理、实验过程以及实验结果。
一、实验目的负反馈放大电路是一种通过在放大器输出端与输入端之间引入负反馈电压,以改善放大器性能的电路。
本次实验的目的是通过搭建负反馈放大电路,了解其工作原理以及对电路性能的影响。
二、实验原理负反馈放大电路是通过将放大器输出信号与输入信号进行比较,并将差异信号进行反馈,从而抑制放大器的非线性失真、增加电路的稳定性和线性度。
在负反馈放大电路中,反馈网络的作用是将一部分输出信号引入到输入端,与输入信号相比较,产生差异信号进行反馈。
三、实验材料本次实验所需材料包括:运放、电阻、电容、示波器等。
四、实验步骤1. 按照实验电路图搭建负反馈放大电路,确保电路连接正确。
2. 将输入信号接入到放大器的非反相输入端,输出信号接入到示波器进行观测。
3. 调节电源电压,使其达到所需的工作电压。
4. 输入不同的信号幅值,观察输出信号的变化。
5. 测量输入信号幅值与输出信号幅值之间的关系,记录实验数据。
五、实验结果与分析通过实验观察和数据记录,我们可以得到输入信号幅值与输出信号幅值之间的关系曲线。
在负反馈放大电路中,输入信号经过放大后,输出信号的幅值相对于输入信号进行了衰减。
这是因为负反馈电路引入的反馈信号与输入信号相位相反,通过相位差的叠加,使得输出信号的幅值减小。
在实验中,我们还可以观察到负反馈放大电路对输入信号波形的改变。
通过引入反馈信号,负反馈放大电路可以抑制放大器的非线性失真,使得输出信号更加接近输入信号的波形。
这对于一些对波形要求较高的应用场景非常重要。
六、实验总结通过本次实验,我们对负反馈放大电路的原理、实验过程以及实验结果有了更深入的了解。
负反馈放大电路作为一种常见的电路结构,在电子工程中具有广泛的应用。
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 负反馈放大器由基本放大器和反馈网络组成, 如图1所示。
图中的X 表示信号,它即可代表电压又可 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o X 中取出反馈信号f X ,使f X 与外加输入信号i X 相叠加,得到净输入信号di X 。
对于负反馈来说: di X = iX -f X (1) 上式中,i X 与f X 的相位相同,故di X < 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: dio X X A= (2) ofXX F= (3)反馈放大器的放大倍数fA (闭环放大倍数)为: io f X X A = (4) 联立求解式(1)、(2)、(3)、(4)便得到闭环放大倍数的一般表达式。
F AA A f +=1 (5) A是在无反馈时,需考虑负载电阻R L 和反馈网络的负载作用时基本放大器的放大倍数。
从式(5)可知,加入负反馈后,放大器的放大倍数减小到开环放大倍数的1/(1+A F )倍。
(1+AF )称为反馈深度。
当A F >>1,称为深度负反馈,此时: FA f 1≈= 放大器的放大倍数只由反馈系数F决定,与晶体管的参数无关。
2. 负反馈的基本类型根据反馈网络在放大器输出端的取样信号是电压还是电流,负反馈可分为电压负反馈 和电流负反馈,根据反馈信号在放大器的输入端与输入信号是串联还是并联,负反馈又可分为串联负反馈和并联负反馈。
课时安排: 2 学时 教学课型: 实验课题目:实验三:负反馈放大器教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 通过实验,让学生达到以下目的: 1.加深理解两极放大器的性能指标。
2.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。
教学内容(注明:* 重点 # 难点 ?疑点):一、实验所用仪器:双踪示波器、万用表、模拟电子技术实验箱实验箱二、实验原理部分:图4-1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器1. 图4-1为带有负反馈的两极阻容耦合放大电路,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T1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。
1)闭环电压放大倍数A VfA Vf =VV VF A A +1 (4-1)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。
1+A V F V ——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。
2) 反馈系数F V =11F f F R R R + (4-2)数据记录:1、测量负反馈放大器的静态工作点(1)实验条件:静态条件:V CC=12V,调节100K电位器使第二级的U E2=0.43V测试工具:数字万用表(2)测量数据如下:2、测试负反馈放大器的各项性能指标在接入负反馈支路R f=10K的情况下,测量负反馈放大器的A vf、R if、R of及f Hf和f Lf值并将其值填入表3-2中,输入信号频率为1KHz,U i的峰峰值为50mV。
ding2数据处理:一、测量负反馈放大器的静态工作点1、 表2(1)判断U C2U E2=0.43V ,得到mA VR U I E E E 14300.43222=Ω==, 理论值:VK mA V R I V R I V U C E CC C C CC C 9.61.511222222=⨯-=-≈-=相对误差:%0.971%1006.96.8336.9=⨯-VVV ,误差原因:①22E C I I ≈近似计算 ②电阻本身存在误差 ③电源电压有偏差 (2)判断U B2理论值:V V V U U U E BE B 1.130.430.7222=+≈+= 相对误差:%.6%1001.131.0561.13055=⨯-VVV误差原因:①同一个三极管,导通压降有个范围在0.6V~0.8V 之间,②每个三级管的U BE 不一致。
模电负反馈放大器实验报告模拟电子技术是电子工程领域中的重要分支,而模拟电子技术中的负反馈放大器则是一种常见且重要的电路。
本文将介绍我在进行模拟电子实验中所进行的负反馈放大器实验,并进行相关分析和总结。
负反馈放大器是一种通过将一部分输出信号反馈到输入端的放大器电路。
它的作用是通过减小放大器的非线性失真、提高放大器的稳定性和增益一致性等方面的性能。
在实验中,我选取了一种常见的负反馈放大器电路,即电压串联型负反馈放大器。
首先,我搭建了电压串联型负反馈放大器的电路。
该电路由一个放大器和一个负反馈网络组成。
放大器部分采用了一个晶体管作为放大元件,而负反馈网络则由一个电阻和一个电容组成。
这样的电路结构能够实现对输入信号进行放大,并将一部分输出信号反馈到输入端,从而实现负反馈的效果。
接下来,我进行了实验测量。
首先,我通过信号发生器输入一个正弦波信号作为输入信号,然后通过示波器测量了放大器的输入和输出信号。
通过对比输入和输出信号的波形和幅度,我可以得到放大器的增益。
同时,我还测量了放大器的频率响应,以了解放大器在不同频率下的性能。
在实验过程中,我发现负反馈放大器的增益随着频率的增加而减小,这是由于负反馈网络对不同频率的信号有不同的衰减作用所导致的。
同时,我还观察到放大器的输出信号波形相对于输入信号波形发生了一定的变化,这是由于负反馈网络对放大器的非线性失真进行了补偿所导致的。
通过实验测量和观察,我对负反馈放大器的性能有了更深入的了解。
负反馈放大器能够有效地减小放大器的非线性失真,提高放大器的稳定性和增益一致性。
同时,负反馈放大器的频率响应对于不同的应用需求也有一定的影响。
因此,在实际电子电路设计中,我们需要根据具体的应用需求选择合适的负反馈放大器电路结构,并进行相应的参数调整和优化。
总结而言,负反馈放大器是一种重要的模拟电子电路,通过将一部分输出信号反馈到输入端,可以提高放大器的性能。
在本次实验中,我通过搭建电压串联型负反馈放大器电路,并进行实验测量和观察,对负反馈放大器的性能有了更深入的认识。
模电负反馈放大电路实验报告实验目的:为了深入理解负反馈放大电路的工作原理,通过实验掌握负反馈参数的计算方法以及负反馈放大电路的设计方法。
实验器材:集成电路LM741、电阻、电容、连线板等。
实验原理:在模拟电路中,负反馈放大器是一个重要的电路,在放大器的应用中具有极其广泛的应用。
本实验主要是通过实验学习负反馈放大电路的基本工作原理、参数的计算方法以及负反馈放大电路的设计方法。
实验步骤:1. 连接集成电路LM741和电路板上的电阻、电容。
按照连线图连接后注意检查是否正确连接。
2. 确认电压源为±15V,开机。
3. 利用函数发生器向输入端输入一定的正弦波作为输入信号,检测输出波形。
4. 检测输出波形的包络线,进行测量,计算增益。
5. 对电路进行负反馈处理,调整反馈电阻大小,通过计算得到反馈放大器的增益。
6. 比较带负反馈和不带负反馈的放大电路增益、输入电阻、输出电阻,分析和总结。
实验结果:在本实验中,我们应用了直接放大、电压跟随、电流跟随以及反相等多种负反馈放大电路。
通过实验,我们得到了一些基本的结果:1. 利用实验得到的数据计算增益,在不同的工作环境下,增益数值的大小也是不同的。
2. 对比不同的负反馈放大电路可见,带负反馈的电路系统具有较高的稳定性和抗干扰能力,同时其输出电阻和输入电阻大大提高,符合实际应用的需求。
3. 在电压跟随式负反馈放大电路中,反馈电阻Rf和输入电阻Rin之比即是增益倍数。
4. 在电流跟随式负反馈放大电路中,反馈电阻Rf可以影响输出电流变化,而输入电阻Rin对于电路操作几乎没有影响。
5. 在反向式负反馈放大电路中,反馈电压为反向反馈,具有削弱输出电压对于输入电压反应的效果。
实验结论:通过本实验,我们深入学习了负反馈放大电路的原理和设计方法,掌握了负反馈参数的计算方法以及负反馈放大电路的基本工作原理。
我们还了解到不同负反馈放大电路的优缺点,为今后实际应用提供了理论依据。
实验四负反馈放大器的设计与测试一.实验目的1.加深理解放大器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.学会根据给定的技术指标要求设计两级负反馈放大器。
3.进一步熟悉放大器各项性能指标的测量方法。
二.实验原理所谓负反馈,就是以某种方式从输出端取出信号,再以一定的方式加到输入回路中,并且是所加信号极性与原输入极性相反。
根据取出信号和加到输入回路联结方式的不同,负反馈可分为四大类:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
在实际应用中,判断负反馈的类型,可通过考察反馈信号的取得和与输入的联接方式来进行。
若反馈信号直接取自输出电压,则为电压负反馈;若反馈信号直接取自输出电流,则为电流负反馈;若反馈信号直接加到输入端,则为并联负反馈;若反馈信号与输入信号是串联在输入回路中,则为串联负反馈。
负反馈在电子电路中的应用非常广泛,虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在众多方面改善放大器的性能指标,如稳定放大倍数、改变输入电阻和输出电阻、减少非线性失真和展宽通频带等。
具体的性能影响如下:降低放大倍数:A f=A/(1+FA),当|1+AF| 》1时,A f≈1/F;改变输入电阻:对于串联负反馈,提高了|1+AF|倍,r if=r i|1+AF| ;对于并联负反馈,降低了|1+AF|倍,r if=r i/ |1+AF| ;改变输出电阻:对于电压负反馈,降低了|1+AF|倍:r of =r o / |1+A'F|,A'=A |R L=∞;对于电流负反馈,提高了|1+A "F|倍,r of=r o / |1+A "F|,A "=A |R L =0;稳定放大器倍数:负反馈放大倍数的稳定性提高了(1+AF)倍,△A f / A f=(△A f/A)/( 1+AF)减少了非线形失真:输出产生非线形失真的谐波信号降低了|1+AF|倍。
1.实验的负反馈放大器如图4-1所示,它是一个两级阻容耦合电压串联负反馈放大器,各电路参数由实验者根据给定技术指标要求自行设计。
实 验 报 告
实验单位 电子系2015本(2)班 姓 名
成
绩
教师签名
课程名称 模拟电子技术实验 学 号
实验项目
负反馈放大器
实验日期 2017年5月10日
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。
二、实验仪器
1、SS-7802A 双踪示波器
2、THM-3模拟电路实验箱
3、MVT-172D 交流数字毫伏表
4、数字万用电表
5、负反馈放大器电路模块
6、电阻2.4K ×1;8.2K ×3;100Ω×2
三、原理摘要
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。
1+A V F V — 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。
(2)反馈系数
F1
f F1V 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
图4-1 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,即令I i =0,此时(R f +R F1)相当于并接在输出端。
根据上述规律,就可得到所要求的如图4-2所示的基本放大器。
图4-2 基本放大器
四、实验内容与步骤
1.测量静态工作点
按图4-1连接实验电路,取U CC =+12V ,U i =0(即不接入信号),调节电位器R W1,使I C1=2.00mA ,用直流电压表测量电阻R C2两端的电压并同时调节电位器R W2,使电压表的读数为4.80V ,此时I C2=2.00mA 。
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。
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(不接负载R L )。
(1)测量中频电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R O 。
① 以f =1KHZ ,U S =5mV 的正弦信号输入基本放大器, 用示波器监视输出波形u O ,在u O 不失真的情况下,用交流数字毫伏表测量U S 、U i 、U O ,记入表4-2。
②保持U S 不变,接入负载电阻R L ,测量输出电压U L ,记入表4-2。
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(不接负载R L )。
(1)测量电压放大倍数
Vf
A 、输入电阻
if
R 和输出电阻
Of
R 。
①以f =1KHZ ,U S =10mV 的正弦信号输入负反馈放大器, 用示波器监视输出波形u O ,在u O 不失真的情况下,用交流数字毫伏表测量U S 、U i 、U O ,记入表4-4。
②保持U S 不变,接入负载电阻R L ,测量输出电压U L ,记入表4-4。
五、实验数据及数据处理
表4-1 测量静态工作点
表4-2测量中频电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R O
Hz 1000=f mV 5=S U
AV =UO /Ui =661/5.1=120
R U U U R
U U I U R i S i
R i i
i i -===
=5.1/(6-5.1)*10K=56.6K L L
O
O 1)R U U (
R -==(0.661-0.377)*56.6K=42.63K 表4-4 测量电压放大倍数、输入电阻和输出电阻
Hz 1000=f mV 10=S U
F1
f F1
V R R R F +=
=100/(2.8K+100)=0.0345
1+AvFv=1+120*0.0345=5.14
V
V V
Vf F A 1A
A +=
=120/5.14=29.35
Rif =(1+AVFV )Ri=5.14*56.6K=290.92K
V
VO O
Of F A 1R R +=
=42.63K/5.14=8.29K
六、思考题
2、把负反馈放大器改接成基本放大器的方法是什么? 将负反馈放大器的输出端交流短路,即令uO =0
将反馈放大器的输入端(T1 管的射极)开路,即令Ii=0。