实验六 负反馈放大电路

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

E(+12V)

F

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。

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 AF

1A

A f +=

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。

A f 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

A dA

AF 11A dA f f +=

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R F 和负载电阻先不接入。

②在放大电路的输入端A 接入U S =10mV、

f=1kHz 的正弦波，用示波器观察放大器的输出波形，使输出不失真且无振荡。

③测量电路的输入U S 、U i 和输出电压U O 值，记录在表5-7-1中。 ④接入负载电阻R L ，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R F ，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（R L =∞）和有载（R L =3kΩ）时，电路的输入U S 、U i ，输出U O 、U OL 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

F 1

F A 1A A u u uf ≈+=

F 可按下式计算： 4

F 4

R R R F +=

表5-7-1 负反馈放大电路实测数据

U S U i U o U oL A u r i r o 开环放大器

U S U i U of U oL A uf r if r of 闭环放大器

2．负反馈对失真的改善作用

①将图5-7-1电路中的R F断开，形成开环，调节信号发生器的输出幅度，使之逐步加大u i ，

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R F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u i，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。

③若R F=3kΩ不变，但R F接入T1的基极（正反馈），会出现什么情况？实验验证之。

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R F断开，形成开环，调节信号发生器的输出信号幅度，使U i=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f L。

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f H，计算频带宽度BW。

④将电路的R F接上，形成闭环，重复①～③步骤，即可测量计算出闭环电路的BW f，并比较

BW与BW f。

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。