EDA实验三负反馈放大电路

1、实验三负反应放大电路一、实验目的1. 熟悉Multisim 软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌 握常用电路分析方法。2. 能够运用Multisim软件对模拟电路进展设计和性能分析，掌握EDA设计的根本方法和步骤。3. 熟练掌握有关负反应放大电路有关知识， 并应用相关知识来分析电路，深 刻体会使用负反应在放大电路中的作用， 做到理论实际相结合，加深对知识的理 解。二、实验要求设计一个阻容耦合的二级电业放大电路，要求信号源频率1OkH峰值1mV， 负载电阻1KQ，电压增益大于100。给电路引入电压串联负反应：测试负反应接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号的幅

2、度，观察负反应对电路非线性失真的影响。三、实验步骤实验所用电路原理图如下图1所示，当开关合上后电路引入负反应1 负反应接入前电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻：求电路的放大倍数所用的电路和图 1 一样示波器输出的波形如如下图 2所示：图2经过计算可知放大倍数 Av=344;符合未接入负反应是电压增益大于100的要求。求输入电阻所用的电路如如下图 3所示：图3经过计算可知RiKQ求输出电阻所用的电路如如下图 4所示:经过计算可知RoKQ2 负反应接入后电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻：求电路的放大倍数所用的电路和图1 一样示波器输出的波形如如下图 5所示:图5Vo计算可知Af=60/仁60。求

3、输入电阻所用的电路的原路图如如下图 6所示:经过计算可知Rif=Vo/li=KQ求输入电阻所用的电路的原路图如如下图 7所示:图7经过计算可知Rof=Vo/Io=Q求F所用的电路图如如下图8所示:*讥皿hmohi_.iitIH-rrk14«fJjuJJK j1 - IteMw h«71K*¥ 邮图8|I经过计算可知F三比照可发现=71" 60=Avf。3 负反应接入前电路的频率特性和 Fl、Fh,以与输出开始失真时输入信号 幅度。求电路的频率响应特性曲线所用的电路图为图1所示的电路图，使用软件对其进展交流分析可得出下面几幅图即图 9、图10、图11、图1

4、2：3tu频率CHz)图9$3X1IE 6197k xl754.56717152.655 6 yl49* 66S3x2l.OCOC1.233SM沱-52,56S1 y249.71"79dx-16£i右7k dx1 232-7Kdy-105*3507 dy49.S7e£m1/dz-tO ：1F3：L口 1/d.x；311离ZQOn1/dy7、5053K1 1/dy3D 17CQmin k1 0000 min. k1.0000max kJ.D OOOOG max k1口OOOOGiriiirL y-52.5C51 rain, y-52.5651max y5Z * 65

5、32 max y5Z.55SZ图11图12W0图其中图11对应于图9的交流分析的结果，图12对应于图10交流分析的结 果，由上面4幅图可知在位接入负反应之前电路可能的最大增益 Av=51.33dB,这 时可以通过拖拽游标标出 Fl=HZ,Fh=HZ,从而求出带宽Bw=HZ=HZ逐渐调大输入信号的有效值，当峰值增大到mV时，输出信号出现明显的失 真，失真的波形如如下图13所示：图133负反应接入后电路的频率特性和 Fl、Fh,以与输出开始失真时输入信号 幅度。求电路的频率响应特性曲线所用的电路图如如下图14所示:1 如:畑 JL7 y LlMS -nD« >II>k上II$

6、l uTgi§1占z|M科OCfaDhD 1*t-HF1EUF* L XP图14使用软件对图14所示的电路图进展交流分析可得出下面几幅图，即图15图16图17图18所示110kIM100M频率(Hz)LOG图15图16$3X1w 11 3 107k71n36.7935x2IX coo3,9320m捉-32 C375池37.37 67dx-?4dx3 9317H-71.142dy1.0S53-29,32 IO1/ dx1/dy-13，日匚55mi/aymin k二.cooomin k10000max >cID匚COCmax x:LCL OOCOGmi a y-32 .C379mi

7、ll y-32.0379max y39teWnax y39.eeio图17图18其中图17对应于图15的结果，图18对应于图16的结果由上面4幅图可知 在位接入负反应之前电路可能的最大增益Av=dB，这时可以通过拖拽游标标出Fl=HZ,Fh=MHZ,从而求出带宽 Bw=HZ=MHZ逐渐调大输入信号的有效值当输入信号的峰值达到15mV时，电路的输出出现明显的失真，失真的波形如如下图 19所示。注意这时最大不失真幅度增大不 是因为电路的放大倍数减小而是因为引入负反应之后电路的性能的改善。经过对上述这些实验侧的的数据进展分析可知引入电压串联负反应后，电路的输入电阻变大，输出电阻变小，Fl变小，FH变

8、大，带宽变宽但是电路的增益变小，电路开始出现失真时的信号有效值变大。对于本实验引入了深度负反应经过经验证可知Af1/F。四、实验小结放大电路引入电压串联负反应后，放大的性能得到多方面的改善，具体说来 有以下几个方面：稳定放大电路的放大倍数，当引入的负反应很深时，即 |1+AH>>1时，这时Avf；，这时电路的放大倍数根本取决于反应网络而与根 本的放大倍数，从而使电路的放大倍数稳定，但是这种增加稳定性是以损害放大 倍数为代价的；改变输入电阻和输出电阻，对于输入电阻，串联反应增大输入 电阻，对于输出电阻，电压反应减小输出电阻；展宽频带，引入负反应之后由 于放大电路的波特 图出现拐点，可以证明引入负反应后电路的上限频率 Fhf=Fh(1+AmF)，式中Fhf为负反应引入电路的上限频率，Am为反应引入之前的 中频电压增益，由此可看出电路的上限频率变大，增加的程度与负反