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一、实验目的1. 了解负反馈调节电路的基本原理和结构；2. 掌握负反馈调节电路的调试方法；3. 分析负反馈调节电路的性能指标，如稳定性、带宽、灵敏度等；4. 比较不同类型负反馈调节电路的特点和应用。
二、实验原理负反馈调节电路是一种广泛应用于自动控制系统和信号处理的电路。
其基本原理是将输出信号的一部分或全部反馈到输入端，与输入信号进行比较，通过调节反馈信号的幅度和相位，使输出信号趋于稳定。
负反馈调节电路分为四种类型：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。
本实验主要研究电压串联负反馈调节电路。
三、实验仪器与设备1. 实验平台：示波器、信号发生器、数字多用表、稳压电源、放大器模块等；2. 实验电路：负反馈调节电路实验板；3. 实验软件：数据采集软件、仿真软件等。
四、实验内容1. 电压串联负反馈调节电路的搭建与调试（1）根据实验板提供的电路图，搭建电压串联负反馈调节电路；（2）使用数字多用表测量电路中的各个电阻、电容等元件的参数；（3）使用示波器观察电路的输入、输出波形，并记录相关数据；（4）根据实验数据，调整电路中的反馈电阻，观察输出波形的变化，分析反馈深度对电路性能的影响。
2. 负反馈调节电路性能指标的测量与分析（1）测量电路的带宽：调整信号发生器的频率，观察输出波形的变化，记录带宽；（2）测量电路的稳定性：通过改变输入信号幅度，观察输出波形的变化，分析电路的稳定性；（3）测量电路的灵敏度：调整输入信号幅度，观察输出波形的变化，分析电路的灵敏度；（4）分析不同类型负反馈调节电路的特点和应用。
五、实验结果与分析1. 电压串联负反馈调节电路的搭建与调试根据实验板提供的电路图，成功搭建了电压串联负反馈调节电路。
通过调整反馈电阻，观察到了输出波形的变化，证实了负反馈对电路性能的影响。
2. 负反馈调节电路性能指标的测量与分析（1）带宽：通过调整信号发生器的频率，测量了电路的带宽，发现带宽随着反馈深度的增加而增加；（2）稳定性：通过改变输入信号幅度，观察到了输出波形的变化，证实了电路的稳定性；（3）灵敏度：通过调整输入信号幅度，观察到了输出波形的变化，分析了电路的灵敏度；（4）不同类型负反馈调节电路的特点和应用：通过对比分析，了解了不同类型负反馈调节电路的特点和应用。
负反馈电路是一种控制信号对系统输出进行调节的技术，能够改善系统的稳定性、线性性、带宽和噪声等性能指标。
其中常用的四种负反馈电路包括电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。
它们各自的特点如下：
1.电压串联反馈：在放大器的输出端接入一个反馈电阻，将其串联到放大器的输入端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号减小，从而降低放大器的增益。
这种负
反馈电路具有增益稳定性好、线性度高、输出阻抗低等特点。
2.电流串联反馈：在放大器的输出端接入一个电流采样电阻，将其串联到放大器的输
入端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号减小，从而降低放大器的增益。
与电压串联反馈电路相比，电流串联反馈电路的线性度更高，但频率响应差。
3.电压并联反馈：在放大器的输入端接入一个反馈电阻，将其并联到放大器的输出端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号增大，从而降低放大器的增益。
这种负
反馈电路具有输入阻抗高、噪声降低等特点，但容易产生振荡。
4.电流并联反馈：在放大器的输入端接入一个电流采样电阻，将其并联到放大器的输
出端。
当输出信号增大时，反馈信号将使输入信号增大，从而降低放大器的增益。
与电压并联反馈电路相比，电流并联反馈电路具有更高的带宽和更低的噪声，但稳
定性较差。
负反馈放大器的四种基本组态及其闭环电压放大倍数负反馈放大器的反馈组态有四种：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。
1. 电压串联负反馈依据定义：开环增益X o X i ' = U o U i ' （很大）反馈系数F uu = X f X o = U f U o = R e1 R e1 + R f闭环增益A uuf = U o U i = A uu 1+ F u A uu依据深度负反馈状况下，闭环放大倍数的估算公式A ˙ f ≈ 1 F ˙ 或X ˙ i ≈ X ˙ f 得闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = A uu 1+ F uu A uu ≈ 1 F uu = R e1 + R f R e12. 电压并联负反馈依据定义开环增益A ui = X o X i ' = U o I i ' （很大，有量纲，量纲是电阻，放大倍数广义化）反馈系数F iu = X f X o = I f U o = 1 R f （有量纲，量纲是电导）闭环增益A uif = U o I i = A ui 1+ F ui A ui （有量纲，量纲是电阻）同样，依据深度负反馈状况下闭环放大倍数的估算公式A ˙ f ≈ 1 F ˙ ，得闭环放大倍数A uif ≈ 1 F iu = R f 通过转换，得闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = U o I i R 1 = A uif 1 R 1 = R f R 1 另，若依据深度负反馈状况下的关系式X ˙ i ≈ X ˙ f ，这里X i = I i = U i R 1 ，X f = I f = U o R f ，可以直接求出闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = R f R 1 。
3.电流串联负反馈开环增益A iu = X o X i ' = I o U i ' （量纲是电导）反馈系数F ui = X f X o = U f I o = R 1 （量纲是电阻）闭环增益A iuf = I o U i = A iu 1+ F ui A iu （量纲是电导）深度负反馈状况下，闭环放大倍数A iuf = I o U i ≈ 1 F ui = 1 R 1闭环电压放大倍数A uuf = U o U i = I o R L U i = R L R 14. 电流并联负反馈开环增益A ii = X o X i ' = I o I i '反馈系数F ii = X f X o = I f I o = R 3 R 3 + R f （反相端虚地）闭环增益A iif = I o I i = A ii 1+ F ii A ii深度负反馈状况下，X ˙ i ≈ X ˙ f 。
交流负反馈的四种组态
交流负反馈可以通过四种不同的组态来描述。
1. 线性组态:在这种组态中,交流负反馈仅由反馈线路的电阻值
决定,也就是说,输出与输入之间的比率始终保持常数。
输出与输入之间的比例关系可以用一个直线来表示。
例如,一个放大器的输出与输
入之间的比率保持在1:1的水平。
2. 非线性组态:在这种组态中,交流负反馈不仅由反馈线路的电
阻值决定,还受到其他因素的影响,例如反馈线路的电容值、反馈线路的电感值、输入信号的平方根等。
输出与输入之间的比率关系不再是直线,而是一个曲线。
例如,一个放大器的输出与输入之间的比率关系可能随时间发生变化,是一个波动的曲线。
3. 线性-非线性组态:在这种组态中,反馈系统与放大器之间是
一个线性系统,也就是说,输出与输入之间的比例关系与反馈线路的
电阻值和电容值成正比。
但是,当输入信号发生变化时,反馈系统可能会产生非线性效应,从而使输出与输入之间的比率关系发生改变。
例如,一个放大器的输出可能会随着输入信号的增加和减小而发生变化。
4. 准线性组态:在这种组态中,反馈系统与放大器之间是一个准
线性系统。
输出与输入之间的比率关系可以通过反馈线路的电阻值和
电容值来确定,但是,与线性组态不同的是,反馈系统可能会引入噪声和失真。
例如,一个放大器的输出可能会受到外部噪声的影响,从而变得不稳定。
模拟电子技术
知识点：
负反馈放大电路的四种组态
1.电压串联负反馈放大电路
▪输入以电压形式求和（KVL ）：v id =v i -v f ▪稳定输出电压特点：
▪电压控制的电压源R L ↓→v o ↓→v f ↓→v id (=v i －v f )↑
v o ↑
2.电压并联负反馈放大电路
▪输入以电流形式求和（KCL ）：i id =i i -i f ▪稳定输出电压
▪
电流控制的电压源
特点：
3.
电流串联负反馈放大电路
▪输入以电压形式求和（KVL ）：v id =v i -v f ▪稳定输出电流▪电压控制的电流源特点：
R L i o v f (=i o R f ) v i 一定时 v i d
i o
4.
电流并联负反馈放大电路
▪输入以电流形式求和（KCL ）：i id =i i -i f ▪稳定输出电流
▪电流控制的电流源
特点：
特点小结
串联反馈：输入端电压求和（KVL）
并联反馈：输入端电流求和（KCL）
电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+) (+)
级间电压串联负反馈(+)
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+)
(-)(+)
电压并联负反馈
交流负反馈类型的分析举例
(+)(-)
(+)
(+) (+)
电流串联负反馈
知识点：
负反馈放大电路的四种组态。
各种负反馈的作用1. 电压负反馈电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分（或全部）作为负反馈信号,也就说负反馈输出电压VO成正比。
电压负反馈的特点是：电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。
由于电压负反馈元件是并联在放大器输出端与地之间的,所以能够降低放大器的输出电压2. 电流负反馈电流负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电流的一部分作为负反馈信号，换句话说VF与输出电流IO成正比。
电流负反馈的特点是：电流负反馈能够定放大器的输出信号电流。
由于电压负反馈元件是串联在放大器输出回路中的,所以提高了放大器的输出电阻。
3. 串联负反馈电压和电流负反馈都是针对放大器输出端而言的,指负反馈信号从放大器输出端的取出方式.负反馈则是针对放大器输入端而言的，指负反馈信号加到放大器输入端的方式。
串联负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大器的输入信号Vi以串联形式加到放大器的输入这样的负反馈称为串联负反馈。
串联负反馈的特点是：串联负反馈右以降低放大器的电压放大倍数，稳定放大器的电压增益。
由于串联负反馈元件是串联在放大器输入回路中的，所以这种负反馈可以提高放大器的输入电阻。
4。
并联负反馈并联负反馈是指负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大大器的输入信号Vi以并联形式加到输入回路中，这样的负反馈称为并联负反馈.并联负反馈的特点是：并联负反馈降低放大器的电流放大倍数，稳定放大器的电流增益。
由于并联负反馈元件是与放大器输入电阻相并联的，所以这种负反馈降低了放大器的输入5。
负反馈电路种类负反馈电路在放大器的输出端和输入端之间，根据负反馈放大器输入端和输出端的不同组合馈放大器共有下列四种电路:电压并联负反馈放大器电路；电压串联负反馈放大器电路；电流并联负反馈放大器电路；电流串联负反馈放大器电路；负反馈电路接在本级放大器输入和输出端之间时称为本级负反馈电路，当负反馈电路接在多级放（在前级放大器输入端和后级放大器输出端之间）,称为放大环路负反馈电路。
负反馈的四种基本形式负反馈的四种基本形式电压负反馈以串联的形式出现，电流负反馈以并联的形式出现。
实际上，电压负反馈也可以以并联的形式出现，电流负反馈也可以以串联的形式出现，这就是我们要讨论的电压并联负反馈、电压串联负反馈、电流并联负反馈、电流串联负反馈等四种基本形式。
一、电压并联负反馈图所示的电路，也是我们前面已讨论过的集电极-基极偏置电路，当时是从稳定静态工作点的原理来讨论的，图中Rf是基极偏置电阻，为放大电路提供合适的静态工作点。
根据反馈原理， Rf又是一个反馈元件，引进直流负反馈来稳定静态工作点，同时还引进交流负反馈来改善放大电路性能。
下面我们来判别反馈的类型。
当输出端短路后，输出电压u0消失，反馈信号也消失，因此是电压反馈。
用瞬时极性法判别，当输入信号ui瞬时为“，”时，三极管基极和集电极瞬时极性如图所示。
可见反馈到输入端为“”，削弱了输入信号ui，因此是负反馈。
由于基极上瞬时极性为“，”，集电极瞬时极性为图电压并联负反馈“,”，所以反馈元件上电流if的方向是由基极指向集电极。
从输入端看，净输入信号电流ib是由输入信号电流ii和反馈电流if并联合成的，即ib,ii,if。
所以是并联负反馈，因此图是电压并联负反馈放大电路。
二、电压串联负反馈图所示的两级放大电路中，反馈信号由输出电压u0经过反馈元件Rf，送回到第一级三极管的发射极e与“地”之间。
当输出端短路时，输出电压为零，反馈信号也消失，因此是电压反馈。
再用瞬时极性法判断，假设第一级三极管的基极瞬时极性为“，”时，其余各电极的极性如图所示。
可见，反馈到第一级三极管发射极的瞬时极性为“，”。
从三极管输入端来看，反馈信号起着削弱输入信号的作用，图电压串联负反馈即ube1,ui,uf。
因此，发射极上的瞬时“，” 极性，相当于向基极反馈极性电压。
所以图是电压串联负反馈放大电路。
顺便指出，图中RE1不仅和Rf共同起着电压串联负反馈作用，而且还起着第一级放大电路本身的电流串联负反馈作用，这个概念在后面再作讨论。
