实验六 负反馈放大电路
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实验六
负反馈放大电路
实验目的 1．加深理解负反馈对放大电路各项性能参数的影响。 2．掌握反馈放大器性能指标的测试方法。 实验仪器 1．双踪示波器 2．信号发生器 3．数字多用表 4．直流稳压电源 预习要求 1．复习负反馈放大器中反馈、反馈组态等基本概念。 2．认真阅读实验内容要求，估计待测实验参数的变化趋势。 3．图 5-7-1 电路中晶体管β值为 120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 预习报告
F R4 RF R4
表 5-7-1 开环放大器 闭环放大器
负反馈放大电路实测数据 US US Ui Ui Uo Uof UoL UoL Au Auf ri rif ro rof
2．负反馈对失真的改善作用 ①将图 5-7-1 电路中的 RF 断开，形成开环，调节信号发生器的输出幅度，使之逐步加大 ui ， 用示波器观察放大器的输出信号波形，使出现适当失真（注意不要过份失真）并记录失真波 形幅度及此时的输入信号值。 ②将电路中 RF 接上，形成闭环，用示波器观察输出信号波形的情况，并适当地增加输入信 号幅度 ui，使放大器输出幅度接近开环时的输出信号失真波形幅度，记录此时输入信号值。 并和实验步骤①进行比较，是否负反馈改善电路的失真。 ，会出现什么情况？实验验证之。 ③若 RF=3kΩ不变，但 RF 接入 T1 的基极（正反馈） ④记录上述各步实验的波形图。 3．测放大器的频率特性 ①将图 5-7-1 电路的 RF 断开，形成开环，调节信号发生器的输出信号幅度，使 Ui=10mV，频 率 f=1kHz，用示波器观察放大器的输出信号波形，并调整示波器使波形充满显示屏的标度 （注意不要失真，否则需改变输入信号的大小） 。 ②逐步减小信号发生器的输出频率， 用毫伏表监测输入端信号的幅度， 使之保持上述的输入 幅度不变，用示波器观测放大器的输出波形，直到其波形幅度减小为原来的 70.7%，此时信 号频率即为放大器下限频率 fL。 ③条件同②，但逐渐增大信号发生器的频率可测得上限频率 fH，计算频带宽度 BW。 ④将电路的 RF 接上，形成闭环，重复①～③步骤，即可测量计算出闭环电路的 BWf，并比较 BW 与 BWf。 实验报告 1．整理实验数据，比较实验值与理论值的差异，分析误差产生原因。 2．根据实验内容，总结负反馈对放大电路的影响。
Af A 1 AF
A 为基本放大器的放大倍数（开环） 。 F 为反馈网络的反馈系数。 。 Af 为负反馈放大器的放大倍数（闭环） 2．引入负反馈可以扩展放大器的通频带 放大器的管子确定后，其增益与带宽之积为一常数。因此引入负反馈后，带宽扩展了 1+AF 倍。 3．负反馈可以提高放大倍数的稳定性 即 dA f 1 dA Af 1 AF A 4．负反馈对输入（输出）电阻的影响 输入电阻（输出电阻）的变化与反馈网络在输入端（输出端）的连接方式有关。串联负 反馈使输入电阻提高（1+AF）倍，并联负反馈使输入电阻减小 1+AF 倍；电压负反馈使输 出电阻减小 1+AF 倍，电流负反馈使输出电阻提高 1+AF 倍。 5．引入负反馈可以减小非线性失真，抑制干扰和噪声等。 实验内容 1．负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试 （1）开环电路测试 ①按图 5-7-1 电路接线，反馈电阻 RF 和负载电阻先不接入。 f=1kHz 的正弦波， 用示波器观察放大器的输出波形， ②在放大电路的输入端 A 接入 US=10mV、 使输出不失真且无振荡。 ③测量电路的输入 US、Ui 和输出电压 UO 值，记录在表 5-7-1 中。 ④接入负载电阻 RL，重复③实验步骤。 ⑤根据实测值计算开环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。 （2）闭环电路测试 ①接通 RF，调整输入信号幅值，使电路输出不失真且无振荡。 ②测量空载（RL=∞）和有载（RL=3kΩ）时，电路的输入 US、Ui，输出 UO、UOL 的值，并记 录在表 5-7-1 中。 ③根据实测值计算闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。并验证 Au 1 A uf 1 AuF F F 可按下式计算：
实验原理和测试电路 图 5-7-1 所示实验电路，是由两级阻容耦合放大器构成的电压串联负反馈电路。 反馈放大器是由多级放大器（或单级放大器）加上负反馈网络组成。放大电路引入负反 馈后，虽然放大能力降低了，但其它性能指标得到改善，而且放大电路的工作更加稳定。具 体表现在： 1．负反馈放大电路的放大倍数
E C (+12V)5k1Leabharlann 47k10F47k
1k5
A Us 2k
B
10
T1
R4 2k7
T2
10F
Ui
22k
100Ω
+
1k 20k 100 3k RF
RL 3k
47F
Uo
47μ
+
10F
图 5-7-1 负反馈放大电路 若图 5-7-1 电路中晶体管β值为 120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。
负反馈放大电路
实验目的 1．加深理解负反馈对放大电路各项性能参数的影响。 2．掌握反馈放大器性能指标的测试方法。 实验仪器 1．双踪示波器 2．信号发生器 3．数字多用表 4．直流稳压电源 预习要求 1．复习负反馈放大器中反馈、反馈组态等基本概念。 2．认真阅读实验内容要求，估计待测实验参数的变化趋势。 3．图 5-7-1 电路中晶体管β值为 120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 预习报告
F R4 RF R4
表 5-7-1 开环放大器 闭环放大器
负反馈放大电路实测数据 US US Ui Ui Uo Uof UoL UoL Au Auf ri rif ro rof
2．负反馈对失真的改善作用 ①将图 5-7-1 电路中的 RF 断开，形成开环，调节信号发生器的输出幅度，使之逐步加大 ui ， 用示波器观察放大器的输出信号波形，使出现适当失真（注意不要过份失真）并记录失真波 形幅度及此时的输入信号值。 ②将电路中 RF 接上，形成闭环，用示波器观察输出信号波形的情况，并适当地增加输入信 号幅度 ui，使放大器输出幅度接近开环时的输出信号失真波形幅度，记录此时输入信号值。 并和实验步骤①进行比较，是否负反馈改善电路的失真。 ，会出现什么情况？实验验证之。 ③若 RF=3kΩ不变，但 RF 接入 T1 的基极（正反馈） ④记录上述各步实验的波形图。 3．测放大器的频率特性 ①将图 5-7-1 电路的 RF 断开，形成开环，调节信号发生器的输出信号幅度，使 Ui=10mV，频 率 f=1kHz，用示波器观察放大器的输出信号波形，并调整示波器使波形充满显示屏的标度 （注意不要失真，否则需改变输入信号的大小） 。 ②逐步减小信号发生器的输出频率， 用毫伏表监测输入端信号的幅度， 使之保持上述的输入 幅度不变，用示波器观测放大器的输出波形，直到其波形幅度减小为原来的 70.7%，此时信 号频率即为放大器下限频率 fL。 ③条件同②，但逐渐增大信号发生器的频率可测得上限频率 fH，计算频带宽度 BW。 ④将电路的 RF 接上，形成闭环，重复①～③步骤，即可测量计算出闭环电路的 BWf，并比较 BW 与 BWf。 实验报告 1．整理实验数据，比较实验值与理论值的差异，分析误差产生原因。 2．根据实验内容，总结负反馈对放大电路的影响。
Af A 1 AF
A 为基本放大器的放大倍数（开环） 。 F 为反馈网络的反馈系数。 。 Af 为负反馈放大器的放大倍数（闭环） 2．引入负反馈可以扩展放大器的通频带 放大器的管子确定后，其增益与带宽之积为一常数。因此引入负反馈后，带宽扩展了 1+AF 倍。 3．负反馈可以提高放大倍数的稳定性 即 dA f 1 dA Af 1 AF A 4．负反馈对输入（输出）电阻的影响 输入电阻（输出电阻）的变化与反馈网络在输入端（输出端）的连接方式有关。串联负 反馈使输入电阻提高（1+AF）倍，并联负反馈使输入电阻减小 1+AF 倍；电压负反馈使输 出电阻减小 1+AF 倍，电流负反馈使输出电阻提高 1+AF 倍。 5．引入负反馈可以减小非线性失真，抑制干扰和噪声等。 实验内容 1．负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试 （1）开环电路测试 ①按图 5-7-1 电路接线，反馈电阻 RF 和负载电阻先不接入。 f=1kHz 的正弦波， 用示波器观察放大器的输出波形， ②在放大电路的输入端 A 接入 US=10mV、 使输出不失真且无振荡。 ③测量电路的输入 US、Ui 和输出电压 UO 值，记录在表 5-7-1 中。 ④接入负载电阻 RL，重复③实验步骤。 ⑤根据实测值计算开环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。 （2）闭环电路测试 ①接通 RF，调整输入信号幅值，使电路输出不失真且无振荡。 ②测量空载（RL=∞）和有载（RL=3kΩ）时，电路的输入 US、Ui，输出 UO、UOL 的值，并记 录在表 5-7-1 中。 ③根据实测值计算闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值。并验证 Au 1 A uf 1 AuF F F 可按下式计算：
实验原理和测试电路 图 5-7-1 所示实验电路，是由两级阻容耦合放大器构成的电压串联负反馈电路。 反馈放大器是由多级放大器（或单级放大器）加上负反馈网络组成。放大电路引入负反 馈后，虽然放大能力降低了，但其它性能指标得到改善，而且放大电路的工作更加稳定。具 体表现在： 1．负反馈放大电路的放大倍数
E C (+12V)5k1Leabharlann 47k10F47k
1k5
A Us 2k
B
10
T1
R4 2k7
T2
10F
Ui
22k
100Ω
+
1k 20k 100 3k RF
RL 3k
47F
Uo
47μ
+
10F
图 5-7-1 负反馈放大电路 若图 5-7-1 电路中晶体管β值为 120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。