模电实验报告——多级级联放大器的研究

实验报告 多级级联放大器的研究

一、实验目的

1、掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路；

2、学习集成运算放大器的应用，掌握多级级联运放电路的工作特点；

3、研究负反馈对放大电路性能影响，掌握负反馈放大器性能指标测试方法。 二、实验原理

实验用电路图如下：

实验原理图

在电子电路中，将输出量的一部分或全部通过一定电路形式作用到输入回路，用来影响其输出量的措施称为反馈。若反馈使得净输出量减小，称之为负反馈；反之，为征反馈。引入交流负反馈之后，可以大大改善放大电路多方面性能：提高放大电路的稳定性、改变输入、输出阻抗、展宽通频带、减小非线性失真等。

实验电路图1由两级运放构成的反相比例运算器组成，在末级的输出端引入了反馈网络f C 、2f R 和1f R ，构成了交流电压串连负反馈。

放大器的基本参数

开环参数：将反馈支路的A 点与P 点断开、与B 点连接，便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数V A 、输入电阻i R 、输出电阻o R 、反馈网络的电压反馈系数V F 和通频带BW ，即

1

'(1)o V

i

i i

i N

o o L o

f V

o H L V A V V R R V V V R R V V F V BW f

f ⎧

=⎪⎪⎪=⎪-⎪⎪⎪

=-⎨⎪⎪⎪=⎪

⎪=-⎪

⎪⎩

式中，N V 为N 点对地的交流电压；'o V 为负载开路时的输出电压；f V 为P 点对地的交流电压；H L f f 和分别为放大器的上下限频率。

闭环参数：通过开环时放大电路的电压放大系数V A 、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和上下限频率，可以计算求得多级级联负反馈放大电路的闭环电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带的理论值。

测量负反馈电路的闭环特性时，应将负反馈电路的A 点与B 点断开、与P 点相连以构成反馈网络。此时需适当增大输入信号，使输出电压达到开环时的测量值，然后分别测出各量值的大小并与理论值比较找出误差的原因。 三、实验内容

1、调节J1，使开关9与10连接，测试电路开环基本特性

（1）将信号发生器输出调为1kHz 、20mV （峰峰值）正弦波，然后接入放大器输入端得到网络波特图：

开环波特图

（2）保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出波形，如下：

开环时输入电压Vi、Vn

开环时反馈电压Vf、输出电压Vo

R，用示波器分别测出Vi、Vn、Vf、V o

（3）接入负载

L

V

（4）将负载开路，保持输入电压不变，用示波器测出输入电压'

o

（5）从波特图上读出上下限频率

（6）进行相关参数计算

2、调节J1，使开关9与另一端连接，测试电路开环基本特性

（1）将信号发生器输出调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器输入端得到网络波特图：

闭环波特图

R，逐渐增大输入信号Vi，使输出电压达到开环时的测量值，（2））接入负载

L

然后用示波器分别测出Vi、Vn、Vf

（3）将负载开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器分别测出'V

o

（4）计算闭环的相关参数

（5）由波特图测出上下限频率，计算通频带

闭环时输入电压Vi、Vn

闭环时反馈电压Vf(、输出电压V o

四、实验结果

项目开环测试理论计算闭环测试Vi / mV 9.974 32.976 Vn / mV 1.740 22.595 Vf / mV 0.000361 20.399 V'o / V 1.984 1.720 Vo / V 1.641 1.634 A'v/A'vf 198.92 49.55 Av/Avf 164.53 53.8 52.16 Ri /Rif /（Ω）12113 36990.07 34765.7 Ro/Rof （Ω）982 281.65 277.4 Fv 0.0125 f1 / Hz 3.514 3.47 3.514 f2 / kHz 37.592 119 125.574 BW 23.628 119 125.57