反馈放大电路的特性分析与仿真

负反馈放大电路实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过搭建和测试负反馈放大电路，加深对负反馈原理的理解，掌握负反馈放大电路的基本特性和工作原理。

二、实验原理。

负反馈放大电路是在放大器的输出端和输入端之间加入反馈电路，使得输出信号的一部分反馈到输入端，从而抑制放大器的增益，降低失真，提高稳定性和线性度。

三、实验器材。

1. 信号发生器。

2. 示波器。

3. 电阻、电容。

4. 电压表。

5. 万用表。

6. 负反馈放大电路实验箱。

四、实验步骤。

1. 按照实验箱上的示意图连接负反馈放大电路。

2. 调节信号发生器的频率和幅度，观察输出端的波形变化，并用示波器观察输入输出波形的相位差。

3. 测量输入端和输出端的电压、电流，计算增益和带宽。

4. 调节反馈电路的参数，观察输出波形的变化。

五、实验结果与分析。

通过实验我们观察到，在负反馈放大电路中，输出波形的失真明显降低，相位差减小，增益稳定性提高。

当调节反馈电路的参数时，输出波形的变化也相对灵活，这说明负反馈放大电路具有较好的调节性能。

六、实验结论。

负反馈放大电路可以有效地降低失真，提高稳定性和线性度，是一种常用的放大电路结构。

掌握负反馈放大电路的基本特性和工作原理，对于电子工程技术人员来说具有重要的意义。

七、实验总结。

通过本次实验，我们深入了解了负反馈放大电路的工作原理和特性，并通过实际操作加深了对其的理解。

在今后的学习和工作中，我们将更加熟练地运用负反馈放大电路，为电子技术的发展贡献自己的力量。

八、参考文献。

1. 《电子技术基础》，XXX，XXX出版社，200X年。

2. 《电子电路设计与仿真》，XXX，XXX出版社，200X年。

以上为负反馈放大电路实验报告的内容，希望对大家有所帮助。

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 ）。

两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1.学习利用Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。

2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。

3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。

4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。

5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

二、实验原理：反馈形式：电压串联负反馈三、实验内容：1.直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点，对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果2.负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表，按B键选择有无引入负反馈，按A 键选择有无负载电阻R9接入。

表1 输出电压与电压放大倍数的测量结果U o、A u的测量J1U i (mV) U o (mV) A u= U o /U i无反馈（J2断开）断开97.207 2030 20.883 闭合105.452 1524 14.452负反馈（J2闭合）断开30.563 446.583 14.612闭合37.128 414.451 11.163从而稳定了电压放大倍数。

此外，基本放大电路在空载和负载状态下，得到的输出电压相差很大，而接入负反馈后，负载接入与否对输出电压影响很小。

2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态，双击示波器观察输出波形。

如图所示，调节信号源电压的幅值（频率不变），使输出波形出现非线性失真，在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。

开关S2闭合引入负反馈，可见输出波形幅度减小，失真度测试仪显示失真系数为0.158%，因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。

(a)开环输出电压非线性失真 (b)电压串联负反馈失真减小2.3 幅频特性分析打开S2开关，选择simulate→analyses→AC Analysis，在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz，在“Output”选项卡中选择输出节点10进行仿真，得到无反馈的频率特性。

单管放大电路仿真实验报告实验目的：通过搭建单管放大电路并进行仿真实验，掌握单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。

实验器材：电脑、仿真软件（如Multisim、Proteus等）、电源、电阻、电容、二极管、NPN型晶体管、示波器等。

实验原理：共发射极放大模式是指输入信号与晶体管的发射极之间相连，通过控制基极电压来控制管中的电流，从而实现放大作用。

在这种模式下，晶体管的电压放大倍数为低阻输入电阻和高阻输出电阻之商。

共集极放大模式是指输入信号与晶体管的集电极之间相连，通过控制基极电流来控制输出信号的幅度。

晶体管在该模式下的输入电阻很高，输出电阻很低，所以适合用于电压放大和阻抗匹配。

实验步骤：1.搭建共发射极放大模式的单管放大电路。

按照晶体管型号的参数表和电路要求，选择合适的电阻值、电容值和电源电压，并按照电路图进行连线。

2.通过仿真软件验证电路是否正确。

打开仿真软件，选择合适的元件连接到电路中，并设置电路参数。

然后运行仿真，观察输出波形和电流电压等参数。

3.测量并记录电路中各元件的电流、电压值。

使用示波器测量输入信号波形和输出信号波形，记录各点的幅度值。

4.通过仿真结果和实测数据，计算电路的增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数。

并与理论值进行比较，分析误差原因。

5.调整电路参数，观察电路各项指标的变化，并进行比较分析。

实验结果：根据实验步骤进行操作后，我们得到了如下实验结果：1.得到了理论计算出的电路增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数，并与仿真结果进行比较。

2.经过调整电路参数的实验，观察到电路中各项指标的变化，并进行了比较分析。

3.实测数据与仿真结果基本吻合，分析了误差产生的原因。

结论：通过单管放大电路的仿真实验，我们掌握了单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。

我们发现，实验结果与理论计算值基本吻合，说明了我们所搭建的电路正确。

实验一 反相运算放大电路的仿真姓名：谢朗 班级：电子信息工程112班 学号：7020911048 成绩：【实验目的】（1）熟悉并学会运用Multisim 软件，学会一些基本的仿真器件。

（2）学会运算放大器的工作原理，巩固运算放大器的知识。

【实验器材】（1）6只1K 电阻、1只10K 电阻、1只7.5K 电阻、1只20K 电阻。

（2）一个运算放大器、一个示波器、信号源（3）导线、1只1uF 电容【实验原理】一、理想运算放大器的基本特性（1） 开环增益A ud 等于无穷大。

（2） 输入阻抗无穷大。

（3） 输入阻抗等于0.（4） 带宽无穷大。

（5） v p =v n ,即虚短。

（6） i p =i n =0,即虚断。

二、反相比例放大电路1、基本电路电路如图所示，输入电压通过R1作用于运放的反相端，R2跨接在运放的输出端和反相端之间，同相端接地，由虚短和虚断的概念可知，通过R3的电流为零，所以反相输入端的电位接近于地电位，故称为虚地。

虚地的存在是反相放大电路在闭环工作状态下的重要特征。

2、反相端为虚地点，即v n =0，由虚断的概念可知，通过R1的电流等于通过R2的电流故有012i n nv v v v R R --=所以 R R v v A i u 120-== 上式表明，该电路的电压增益是电阻R1与R2的比值。

负号表明输出电压与输出电压相位相反。

3、输入电阻R iR i =R R v v i v i i i i 11== 三、反相积分电路电路假设电容器C 初始电压为0，根据虚断和虚短可知：010111I n I dt dt c c R dt RC v v v i v v -===-⎰⎰⎰上式表明，输出电压为输入电压对时间的积分，负号表示它们在相位上是相反的。

四、反相微分电路设t=0时，电容器的电压为0，当信号电压接入后，有101I In d C dtd R RCdt v i v v v i =-== 从而 0I d RC dt v v =-上式表明，输出电压正比于输入电压对时间的微商，负号表示它们在相位上是相反的。

实验2.4 负反馈放大电路一、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各项性能指标的影响。

二、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。

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。

（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。

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、静态工作点的测量按图连接好电路，取Ucc=+12V，Ui=0V，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表格中：测得的结果如图：记入表格中：U B(V) U E(V) U C(V) 第一级 2.49 1.746 8.218第二级 2.801 2.047 7.1242、测量基本放大器的各项性能指针1、减小电压放大倍数的验证按上图连接电路，设置信号发生器参数为F=1KHz，U=30Mv，选择正弦波形，由示波器读出波形：A、无负反馈放大电路放大倍数仿真结果：B、有负反馈放大电路放大倍数仿真结果：图形分析：有两图的对比可以看出，负反馈减下了电压的放大倍数。

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基本放大器Us(mV) Ui(mV) UL(V) Uo(V) Av Rf(KΩ)Ro(KΩ) 5.0 0.5 0.25 0.48 500 1.11 2.208负反馈放大器Us(mV) Ui(mV) UL(V) Uo(V) Avf Rif(KΩ)Rof(KΩ) 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2、展宽放大器通频带的验证将图中的示波器换成波特计后，再做一次上述的实验（接入与不接入负反馈个仿真一次）：A、无负反馈放大电路频率特性仿真结果：B、有负反馈放大电路频率特性仿真结果：结果：有负反馈时频率从10Hz起增益开始达到最大，增加负反馈后从6.029Hz起增益开始达到最大，展宽了通频带。

目录摘要 (2)关键词 (2)Abstract (2)Keywords (2)一、引言 (3)1.1研究本课题的重要性 (3)1.2集成电路产业简介 (3)1.3 PSPICE软件的介绍 (3)二、放大电路介绍 (6)三、放大电路的设计与仿真 (10)3.1电路设计框图 (10)3.2 电路版图 (10)3.3局部电路分析 (11)3.4直流分析 (12)3.4.1直流工作点分析 (12)3.4.2温度对静态工作点的影响 (13)3.5瞬态分析 (14)3.6交流分析 (15)3.6.1输入电阻 (16)3.6.2输出电阻 (16)3.6.3放大电路的频响特性及其增益 (17)四、心得体会 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)电压串联负反馈放大电路的设计与仿真摘要：主要对电压串联负反馈放大电路进行了设计与仿真，主要利用其放大功能。

该放大器主要分为4个部分：输入级、中间级、输出级以及负反馈回路。

其主要核心思想是利用电压负反馈减小增益改变对电路频率特性的影响，同时获得较好的放大效果。

通过PSPICE 软件对其进行直流分析、瞬态分析、交流分析等等。

关键词：晶体管；放大器；电路设计；PSPICEAbstract: the main voltage series negative feedback amplifying circuit design and simulation, mainly use the zoom feature. That amplifier comprises 4 major components: input level, intermediate output, level and negative feedback circuit. Whose main core idea is using voltage negative feedback reduces the gain change effects on circuit frequency characteristics, both better Zoom effect. By PSPICE software on its DC analysis, AC analysis, transient analysis, and so on.Keywords:transistors; amplifier circuit design; PSPICE1 / 28一、引言1.1研究本课题的重要性随着微电子技术、大规模集成电路和电子计算机计算的快速发展、电路设计规模的扩大、电路复杂程度的加深，传统的电路设计方法已经不能满足现代电路设计的要求。

负反馈放大电路实验报告班级姓名学号一、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。

4．学习使用M ultisim分析、测量负反馈放大电路的方法。

二、实验内容（一）必做内容设计和实现一个由共漏放大电路和共射放大电路组成的两级电压并联负反馈放大电路。

1. 测试N沟道结型场效应管2N5486 的特性曲线（只做仿真测试）在Multisim设计环境下搭接结型场效应管特性曲线测试电路，利用“直流扫描分析（DC Sweep Analysis）”得到场效应管的输出特性和转移特性曲线。

测出I DSS和使i D等于某一很小电流（如5μA）时的u GS(off)。

2N5486 的主要参数见附录。

2. 两级放大电路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R i要大于90kΩ；以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数A u≥120。

（3）闭环时，电压放大倍数A usf = U O/U S≈ -10。

3．参考电路（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。

（2）两级放大电路的参考电路如图2所示。

R g1、R g2取值应大于100kΩ。

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和输出端分别并联反馈电阻R f，理由详见附录。

4．实验方法与步骤（1）两级放大电路的测试（a）调整放大电路静态工作点第一级电路：设计与调节电阻R g1、R g2、R s参数，使I DQ约为2mA、U GDQ < - 4V，记录U GSQ、U A、U S、U GDQ。

第二级电路：调节R b2，使I CQ约为2mA，U CEQ = 2～3V。

记录U CEQ。

（b）测试放大电路的主要性能指标输入信号的有效值U s ≈ 5mV，频率f 为10kHz，测量A u1=U O1/U S、A u=U O/U S、R i、R o和幅频特性。

课程：Multisim实验报告班级：10电信本2班姓名： 6 2 2学号：*********教师：***实验一 负反馈放大器电路一． 负反馈放大器电路工作原理图1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器图1所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R13把输出电压引回到输入端，加在晶体管Q1的发射极上，在发射极电阻R6上形成反馈电压。

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056211243122(//)/71201010100%f f D S o X Y R f R R R C C C RC R R R R R r Vu DivR U KU U mA V V π=====≥=++=±+ 其中 uf 1u u uA A A F =+ 式中，u A 为基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，既开环电压放大倍数；1u u A F +为反馈深度，其大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。

2. 反馈系数6u 136F R R R =+ 3. 输入电阻 (1)if u u i R A F R =+式中，i R 为基本放大器的输入电阻。

4. 输出电阻1o of uo uR R A F =+ 式中，o R 为基本放大器的输出电阻；uo A 为基本放大器L R =∞时的电压放大倍数。

二． 实验现象（a ）无负反馈（b ）有负反馈图2 负反馈对放大器失真的改善（a ）中示波器输出信号失真较严重，通过开关Key=A 的闭合，（b ）中输出波形失真得到很明显的改善。

图3 未加负反馈时放大电路的幅频特性图4 加入负反馈放大电路的幅频特性引入负反馈后，放大电路总得通频带得到了展宽。

实验二 射极跟随器一． 射极跟随器工作原理图1 射极跟随器原理图1. 输入电阻i R43(1)()i be R r R R β=+++2. 输出电阻o R//be be o E r r R R ββ=≈式中，34E R R R =+。