模拟电子技术基础实验负反馈放大器

1、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

2、串联负反馈。1）闭环电压放大倍数 AvfAv A Vf=（4-1）1 AvFv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。2）反馈系数Rf1Fv= （4-2）RfRF13）输入电阻Rif = (1+AvFv) Ri(4-3)R'基本放大器的输入电阻（不包括偏置电阻）4）输出电阻Rof=1RoAvo F v(4-4)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？不能简单的断开支路，而是要去

3、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 Rfi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（T1管的射极）开路，此时（Rf+RFi）相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出端。根据上述规律，就可得到基本放大器。三、实验内容1、 按图3-1正确连接线路，K先断开即反馈网络（Rf+Cf）先不接入。2、测量静态工作点打开直流开关，使 Us=0,第一级静态工作点已固定，可以直接测量。调节100K电

4、位器使第二级的lc2=1.0mA （即Ue2=0.43V ），用万用表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表3-1。表3-1Ub(V)Ue(V)Uc(V)第一级第二级测量基本放大电路的 Av、Ri、Ro及fH和fL值并将其值填入表 3-2中，测量方法参考实验二，输入 信号频率为1KHz，Ui的峰峰值为50mV。3、测试负反馈放大器的各项性能指标在接入负反馈支路 Rf=10K的情况下，测量负反馈放大器的Af Rif、Rof及fHf和fLf值并将其值填入表3-2中，输入信号频率为 1KHz，Ui的峰峰值为50mV。表3-2数值Us(mV)Ui(mV)U0(V)AvRi(K Q)R0(K Q)f

5、H(KHz)fL(Hz)基本放大器Rl= 8（K断开）Rl=10K负反馈放大器Rl= 8（K闭合）Rl=10K注：测量值都应统一为有效值的方式计算，绝不可将峰峰值和有效值混算，示波器所测量的为峰峰 值，万用表和毫伏表所测量的为有效值。测fH和fL时，输入Ui=50mV , f=1KHz的交流信号，测得中频时的U0值，然后改变信号源的频率，先f增加，使U。值降到中频时的0.707倍，但要保持 Ui=50mV不变，此时输入信号的频率即为fH，降低频率，使U。值降到中频时的0.707倍，此时输入信号的频率即为fL。4、观察负反馈对非线性失真的改善先接成基本放大器（K断开），输入f=1KHz的交流信号

6、，使U0出现轻度非线性失真，然后加入负 反馈Rf=10K（ K闭合）并增大输入信号，使 U。波形达到基本放大器同样的幅度，观察波形的失真程度。四、实验数据处理要求分析原理与实验测量的一致性注意事项：1、先检查器件和导线好坏教学方式、手段、媒介：指导、板书、实验讲义、板书设计:1 测量负反馈放大器的静态工作点Vcc=12V,调节100K电位器使第二级的 Ue2=0.43V,测量数据2 测试负反馈放大器的中频电压放大倍数Avf，输入电阻Rif和输出电阻R°f。静态条件：Vcc=12V, Ue2=0.43V ;信号条件：信号频率 fs=1KHz ,信号源峰峰值 Usp-p=50mV。 测量

7、数据，填入表格3测量基本放大器的中频电压放大倍数Av，输入电阻Ri和输出电阻Ro。静态条件：Vcc=12V, Ue2=0.43V ;信号条件：信号频率 fs=1KHz ,信号源峰一峰值 Usp-p=50mV。测量数据，填入表格讨论、思考题、作业：完整地实验报告做一份。参考书目：模拟电子技术实验指导书数据记录：1、测量负反馈放大器的静态工作点 (1 )实验条件：静态条件：Vcc=12V,调节100K电位器使第二级的 Ue2=0.43V测试工具：数字万用表(2)测量数据如下：表3-1负反馈放大器静态工作点测量Ub(V)Ue(V)Uc(V)lc(mA)第一级2.7612.1217.4021.91第二

8、级1.0560.4306.34912、测试负反馈放大器的各项性能指标在接入负反馈支路 Rf=10K的情况下，测量负反馈放大器的Avf、Rif、Rof及fHf和fLf值并将其值填入表3-2中，输入信号频率为1khz , Ui的峰峰值为50mV。 ding2表3-2数值Us(mV)Ui(mV)U0(V)AvRi(K Q)R0 (K Q)伯(KHz)fL(Hz)基本放大器Rl= 817.8514.331.69331188.1425.0320823(K断开)Rl=10K17.8514.211.126479.37.894负反馈放大器RL= 817.8514.660.649644.39.3111.0884

9、2018.5(K闭合)Rl=10K17.8514.660.546932.39.311数据处理：一、测量负反馈放大器的静态工作点1、表4-1负反馈放大器静态工作点测量Ub(V)Ue(V)Uc(V)lc(mA)第一级2.7612.1217.4020.5第二级1.0560.4306.83312、判断测量正确性判断UC2Ue2=0.43V，得到 lE2 且 0.43V 1mA，RE2430理论值：U C2 Vcc I C2 Rc 2 VccI E2 Rc212V 1mA 5.1K6.9V相对误差：阿 6833/100%0.971%,6.9V误差原因：lC2 IE2近似计算 电阻本身存在误差 电源电压有

10、偏差(2)判断UB2理论值：UB2 UBe2 UE2 0.7V0.43 V1.13V相对误差：1.130V 1.056V ,100% 6. %1.13V误差原因：同一个三极管，导通压降有个范围在0.6V0.8V之间,每个三级管的 Ube不一致。3、分析管子工作状态根据数据分析知道，UCE2>UBE2，管子工作在放大区 同理判断T1管也工作在放大区4、计算lcU C2VccI C2 Rc2Ic2 Vcc Uc2 1mARc2UcVCCI C RC,Vcc U c"I cccc. mARc二、测试负反馈放大器的各项性能指标1、测试负反馈放大器的中频电压放大倍数Avf，输入电阻Rif

11、和输出电阻Rof。(1 )实验条件：静态条件：Vcc=12V，Ue2=0.43V ；信号条件：信号频率 fs=1KHz，信号源峰峰值Usp-p=98mV。测试工具：岩崎示波器(模拟)(2)测量数据如下：在接入负反馈支路 Rf=10K的情况下，测量负反馈放大器的Avf、Rif、Rof及fHf和fLf值并将其值填入表3-2中，输入信号频率为 1KHz , Ui的峰峰值为50mV。表3-2数值Us(mV)Ui(mV)U0(V)AvRi(K Q)R0 (K Q)fH(KHz)fL(Hz)基本放大器Rl= 817.8514.331.69331188.3465.0320823（K断开）Rl=10K17.8

12、514.211.126479.38.002负反馈放大器Rl= 817.8514.660.649644.39.3921.87845318.5（K闭合）Rl=10K17.8514.660.546932.39.3922、计算基本放大器的中频电压放大倍数Avf，输入电阻Rif和输出电阻Rof放大器可以看做一个双端口网络，等效电路图如下；本实验的信号源内阻为50Q，等效为上图后，把Ri也作为信号源的内阻此时内阻为2.05k。求放大倍数Avf空载放大倍数AvUlUi带载放大倍数AVfUlUi输入电阻RiUi，RRsRs Us 5RiRs输出电阻同理可得：ROUoUUlLRl倍Uik -Us Ui7.85-

13、4.33UikUs Ui7.85-4.21kQ3、计算中频电压放大倍数Av,输入电阻Ri和输出电阻Ro求放大倍数Av空载放大倍数avUo0.64964.倍Ui0.01466带载放大倍数aUl0.54693.3倍Ui0.01466输入电阻RiRSUiUs Ui，RiRsUiUs Ui14.6617.85-14.669.输出电阻同理可得：RoU。UlUlRl0.6496 - 0.54690.54694、计算通频带。基本放大电路通频带 Af fH kHz负反馈放大电路通频带 A fH kHz(AvF)fH (.)三、根据网络法分析kHzAVAvF可知与测量的基本吻合，说明网络法分析反馈的正确性，输入

14、电阻和输出电阻也可以验证正确性。Multisim仿真电路。1测量静态工作点|_ i r=4希輸.R5 ioon :12：R1320-6BI(nXMM3AAA, * 21 1 2H1122Q2依次为第一级与第二级的 u B、UC、U E。（调整u E . V ）测试基本放大器的各项性能指标空载:17.678 mV_gj jbJ13.556 nVR3R7Fc verseswe I bet. PngrX11M2C2MG-01 10uF2N22226 |JlimeChannd ACklnniel B111MJ47 ms.18.1332237 V创 IBB mV-2?43 VT2-n1.532 ms-2

15、3 /HO mL/-44££)VLhamfii aSce 120 mVDw¥ 口uajLphUi和输出电压U o的有效值。带 kQ负载傘tult net er. . . X17.678 mVa | pFjbJ- I+(»veeXSC1R1 >2kOL.R2-3F岂 10uFR6-41KG： =：1QMF依次为输入电压Us、 Ui和输出电压Uo的有效值。II I T I jWuJT.>«+ "”i X XFGlA IQ | ha 一 I1.Q61 VTTCCkR1312V:52Q.68KQ2G402N2222g J -C20

16、1 10iuFLR6R1010UF2N2222+ XiMMn： 十测试负反馈放大器的各项性能指标空载:IXMM210uF2 * ° b *yCQ ,.-j 20 68K；1? ： ： ; $&.1 K.<-Q5日卜10uFQ2 :>Rfi b 10kL-VAoR83kL：100uF12VR102N21'1r S1 . . 9R11,-QVWKey* Speice10KQU s、U i和输出电压U o的有效值。10UFIXXLReverseBTineChannelChannB1751.7J820 .啪 md0fl6J2 imV17车士|J!41 ms碗我2m

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