多级放大与负反馈电路基

多级放大与负反馈电路基第1页，共13页，2023年，2月20日，星期一2023/4/28长江大学电工电子实验中心龙从玉22.2.负反馈对放大器性能的影响.①负反馈降低电压放大倍数：Auf=Au/(1+Au

fu

)

反馈系数：fu

=ui/uo=Rs2/(Rs2+Rf

)≈Rs2/Rf

②.负反馈提高电压增益的稳定性

环闭增益的稳定性提高(1+Auf)倍。③.负反馈可扩展放大器的通频带：

上限频率:fHf=fH(1+Auf)；下限频率:fLf=fL/(1+Auf)。④.负反馈对输入/输出阻抗的影响:一般串联负反馈增加输入阻抗；并联负反馈减少输入阻抗；

电压负反馈减少输出阻抗；电流负反馈增加输出阻抗。本例共源共射两级电压串联负反馈：输入电阻不变；若第一级共射输入阻抗Rif=Ri(1+Auf)!！

输出阻抗：Rof=Ro/(1+Auf)。

⑤.负反馈能减少反馈环内的非线性失真.电子电路设计仿真测试实验第2页，共13页，2023年，2月20日，星期一长江大学电工电子实验中心龙从玉3uGS图-1.1场效应管VP测量电路1)万用表判断场效应管极性：

用万用表R20k挡，任选两个电极，当测出其正向与反向电阻值相等且为几百-几KΩ，则这两电极分别为漏极D和源极S。剩下的电极为栅极G。3).饱和漏电流Idss的测量：保持上图中uDS=10V不变

,调整uGS=0。此时的漏极电流ID就是饱和漏电流IDSS。一般IDss﹤10mA。VVp1kuDS10vIDGSDK30ASGD图-1.2场效应管IDSS测量电路VGS=0IDSS2)夹断电压up的测量：up的测量电路如图-1-1

取uDS=10V，调节uGS的大小，使ID=20uA，此时的uGS就是up。1k2023/4/281002.3.场效应管电路基础：第3页，共13页，2023年，2月20日，星期一长江大学电工电子实验中心龙从玉4表-1转移特性测试表(uDS=10V)*up01341214uGS01.61.20.80.4ID30.010.3511.66-25-2-1.5-1-0.50Q△VGSVPVDS=10VVGS/VID/mA△ID32.521.510.5图-2由转移特性曲线求gm4).低频跨导(互导)gm的测量

按测量夹断电压up的电路，依次改变uGS大小并测量ID，记录在表-1中，据此作转移特性曲线如图-3。附:3DJ6F参数:up=-0.4～-5V.

IDSS=0.3～6.5mA.gm>1.2msIDSS根据图-2中的转移特性曲线可确定：①饱和漏电流IDSS

；②夹断电压up：③跨导：gm=△ID/△uGS(西门子)2023/4/28第4页，共13页，2023年，2月20日，星期一长江大学电工电子实验中心龙从玉55).场效应管共源放大电路

+12VK30ARg1470KC10.01uC210uRs22KRg247KRg32.2MGSD-RD5.1KRs1200uouiC247uusRL5.1KR1MRi’=ui’*R/(us-ui’)R0=RL(u0-u0L)/u0LAu=uo/uiRg1Mui’Ri’=Ri//Rg图-3场效应管共源放大电路图2023/4/28第5页，共13页，2023年，2月20日，星期一长江大学电工电子实验中心龙从玉66).结型场效应管共源电路的参数计算①.静态值：电压：uGS=uG-uS

电流：ID=IDSS[1-(uGS/up)]

跨导：gm=△ID/△uGS②.动态参数：

电压增益：Au=uo/ui=gm(Rd//RL)/(1+gmRS1)RS1:是源极串联电流负反馈电阻。

输入电阻：Ri=Rg3+Rg1//Rg2在用示波器测量场效应管电路的输入电阻时，要修正示波器因1M的输入电阻引起的测量误差！！！

输出电阻：Ro=RdN沟道场效应管的源极与漏极可以互换，输入电阻高，栅极电压可正可负，使用灵活。在实验中,可试用根据测量数据计算跨导gm。2023/4/28第6页，共13页，2023年，2月20日，星期一长江大学电工电子实验中心龙从玉77).共源放大电路的调试与测量②测量电压放大倍数Au与输出电阻Ro与输入电阻Ri输入f=1khz，upp=100mv的正弦信号，分别测量

RL=5.1k时的uo与RL=∞时的uoL,计算Au=uOL/ui.计算输入电阻Ri.填入表-2中。表-1场效应管共源放大电路静态值测量表uGQ/vuSQ/vuDQ/vuDS/vID(mA)1.602.403.60.80①测量静态工作点：

在图-4的电路中，电源VDD=+12V，测量uG.uS.计算IDQ，填入表-2中，并在转移特性曲线上标出Q点，求出相应的gm。表-2场效应管共源放大电路的交流参数测量表ui(V)

uo(V)uoL(V)Au=uoL/uiRo(K)us(V)Ri(K)*问题：对于输入电阻Ri为什么不能用直接用串联电阻分压法测量计算？可用那些办法消除测量系统误差？k30A:gm=△ID/△uGS=(1.66-1.00)/(0.8-0.40)=1.65ms2023/4/28第7页，共13页，2023年，2月20日，星期一2023/4/28长江大学电工电子实验中心龙从玉8RE21kRC3kRE127RL3kRB220kVCCVALUE=12C110uCE470uC310uVbVeVcuoQ1901340%RB1200kSW2usTHETA=0PHASE=0OFFSET=0FREQ=1kAMP=50mR215kRG2.2MR45.1kCS47uCD10uCG0.1uVGVSQ2N3370uo1R1Muius175%RVG470kSW3RF20kRS22kRS1200VD设计阻容耦合两级放大与负反馈电路1.给定条件：VCC=12V，RL=3K，VIPP=50mvJFET:K30A，BJT:9013。性能指标：Au1>2,，Au2>20，Ri>3k，Ro<5k,反馈系数为1/100.图-4.两级放大与负反馈电路第8页，共13页，2023年，2月20日，星期一2023/4/28长江大学电工电子实验中心龙从玉9两级放大器的幅频相频曲线第1级幅频线第2级幅频线第1级相频线第2级相频线X轴：频率左Y轴：电压增益(DB)右Y轴：相位角(度)第9页，共13页，2023年，2月20日，星期一2023/4/28长江大学电工电子实验中心龙从玉103.1.两级放大电路调整与直流工作点的测量：1).按实验电路图-4连接.检查无误后接通+12V直流电源。

4.2.在无输入信号的情况下,分别调节上偏置电阻RW,使场效应管K30A与晶体管9013在合适的直流电压工作点.并将各管脚电压填入表-3中；调节上偏置电阻RW，输入信号观察输出信号饱和失真与截止失真，分别在表-4记录下各种情况的波形及相关电压。3.2.放大器的开环(无负反馈）测试：1)测量开环放大倍数Au与输出电阻RO。从低频信号发生器输入信号ui(khz),使放大器达到最大不失真输出.用示波器分别测量放大器的输入电压ui与输出电压uo1和uo2,计算Au1,Au2,Au=Au1×Au2,输出电阻RO，输入电阻Ri，填入表-3中。

3.两级放大与负反馈电路的的调整与测试：第10页，共13页，2023年，2月20日，星期一2023/4/28长江大学电工电子实验中心龙从玉114)开环通频带的测量在保持ui大小不变的前提下，改变输入频率使

uo’=0.707uo,分别记录上限频率fh/下限频率fL在表-3中.3).共源放大器的输入电阻Ri的测试

在共源放大器输入端串接电阻R的情况下,分别测出us与ui.则:Ri=R*ui/(us–ui).

当测量仪器的输入电阻与被测电路输入电阻相当时，会引起较大的测量误差，要对测量值进行修正！！！根据测量值：Ri’=Rs*ui/(us–ui).由Ri’=Ri//RG

，求Ri。*3.4.观察负反馈对非线性失真的影响

开环状态下输入1khz的信号,记下刚出现失真的输出波形与uo；然后在闭环状态下加大uo,使uof＝uo,观察uo波形变化作出结论．3.3.负反馈.放大器的测试：

接入负反馈电阻Rf,再次测出Auf,Rof,fLf

及fHf，记录表-3中.第11页，共13页，2023年，2月20日，星期一2023/4/28长江大学电工电子实验中心龙从玉12表-3.两级负反馈放大电路对比测试表直流工作点第一级k30aUS/VUG/VUD/VUDS/VIDQ第二级9013Ue/VUb/VUc/VUceVIcQ≈Ue/Re动态参数Au1AuROfLfHRi开环放大计算式Au1=uo1/uiAu=uo/uiRO=RL*[(uo/uoL)–1]测量条件:保持ui,调节频率f使uo’=0.707uoRi=Rs*ui/(us–ui)测量值ui=uo1=uoL=uo=uo’=uo’=us=实验值Au1=Au=RO=fL=fh=ui=负反馈放大计算式同上……测量条件同上同上测量值ui=uo1=uoL=uo=uo’