实验四 负反馈放大电路(有数据)
实验四负反馈放大电路的研究
根据输出端反馈信号旳采样方式旳不同，反 馈又可分为电压负反馈(反馈网络并联接在输 出端，反馈信号正比于输出电压)及电流负反 馈(反馈网络串联接在输出端。反馈信号正比 于输出电流)。从输入端看反馈信号， 与输入 信号并联相接旳称为并联负反馈。反馈信号 与输入信号串联相接旳称为串联负反馈。归纳 起来，负反馈放大器有四种组态，即电压串联、 电压并联、电流串联、电流并联。本试验要点 研究电压串联负反馈和电流串联负反馈对放大 器电路性能旳影响。
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1．负反馈使放大器旳电压放大倍数下降， 式中，Au为无A反u f 馈 1时A开Auu F环电（压3-放6-大1）倍数
AuF 为有反馈时闭环电压放大倍数，F为反 馈系数由式(3-6-1)可知，1+AuF越大，负反 馈越强，当AuF>>1时，上式可写成 AuF≈1/F即在深度负反馈情况下，电压放大 倍数只与反馈网络有关，而与原放大器旳 电压放大倍数无关。
增益旳稳定度值减小，稳定性提升。
➢4．负反馈改善了放大器旳非线性失主真菜。单
➢5．负反馈影响了输人电阻和输出电阻。
➢负反馈对输入电阻旳影响与反馈网络在 放大器输入端旳连接方式有关，而与输出
端旳连接方式无关。串联负反馈使输入电 阻增大到基本放大器旳1+AuF倍；并联负 反馈则使输入电阻减小到基本放大器
六 试验报告与要求
➢整顿测试数据，列表统计有、无反馈时放大 器旳Au，Ri,Ro比较它们是否与理论值相符。 ➢比较两级阻容耦合放大器和两级电压串联负 反馈放大器旳通频带，并将它们与理论值相比 较。 ➢ 算出放大器有、无反馈时旳增益稳定度。 总结负反馈对放大器性能旳影响。
负反馈放大电路实验报告
负反馈放大电路实验报告3）闭环电压放大倍数为10so sf-≈=U U Au 。
（2）参考电路1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R 模拟信号源的内阻；R f 为反馈电阻，取值为100 kΩ。
图1 电压并联负反馈放大电路方框图2）两级放大电路的参考电路如图2所示。
图中R g3选择910kΩ，R g1、R g2应大于100kΩ；C 1～C 3容量为10μF ，C e 容量为47μF 。
考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ，见图2，理由详见“五 附录－2”。
图2 两级放大电路实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。
3.3k Ω（3）实验方法与步骤1）两级放大电路的调试a. 电路图：（具体参数已标明）¸b. 静态工作点的调试实验方法：用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。
第一级电路：调整电阻参数， 4.2sR k≈Ω，使得静态工作点满足：I DQ约为2mA，U GDQ < - 4V。
记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（I DQ，U GSQ，U A，U S、U GDQ）。
实验中，静态工作点调整，实际4sR k=Ω第二级电路：通过调节R b2，240b R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA ，U CEQ = 2～3V 。
记录电路参数及静态工作点的相关数据（I CQ ，U CEQ ）。
实验中，静态工作点调整，实际241b R k =Ωc. 动态参数的调试输入正弦信号U s ，幅度为10mV ，频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数so11U U A u =、so U U Au=、输入电阻R i 和输出电阻R o 。
电压放大倍数：（直接用示波器测量输入输出电压幅值）o1UsUoU1u A输入电阻： 测试电路：¸开关闭合、打开，分别测输出电压1oV和2oV，代入表达式：2112oio oVR RV V=-输出电阻：测试电路：¸记录此时的输出：0.79V olV=1.57(1)=32.960.79o o L o V R R k V '=-⨯Ω=Ω（-1）k2）两级放大电路闭环测试在上述两级放大电路中，引入电压并联负反馈。
负反馈放大器实验报告
负反馈放大器实验报告C6AAA ---- I ke.2kfi on..二、实验过程以及理论值推算 (1)测量静态工作点 调节 Rp1，得到 V3E1=5.5V贝y I E1 〜I 3== ( V c V CE1) /( R c1+R e1+R e2)=1.86mAV E 1=IE1(R e1+R-2)=2.05VV3I =V HI +V B EI =2.05V乂仁 V HI +V3E1=7.55V作者:ET6VXHH 5实验原理图R432%100knKejpA. .R624kQR1 4 -C1Hl-10pFKHH310kfiKEG1恥_WJ+4 AHeyI.1：：20kQR220.0knC3卄怕pF2N5551*n700R 11OOpF2N5551M-HH4叩迥H2C2J. _C5_u-u k11CQ UF同理:调节Rp2,得到V CE2=5.5V则I E1 〜I C1== ( V cc- V CE2 ) /( R c2+R e3)=1.91mA V E1=I E1(R e1+R-2)=1.91VV31=V E I+V B E1=2.61VI=V EI+V D E1=7.41V测试基本放大器的各项性能指标I E仁1.86mA;— 300 (1 B)竺心I曰讷=1083QR pi+R)ii=R bi2 * (V cc-V Bi) / V BI〜67k QR仁R D12〃 ( R P1+R bi1)//( r be1+ (1+B) R e1)=4.6k Q ;同理：I E2=1.91m代r be = 300 (1 B) 26( mV)I E( mA) =1062QR P2+R D21=R D22 * (V cc-V B2) / V B2〜36k QR2= R b22// ( R P2+R D21)〃 r be2=887QR o=R c2=2.4k QA v仁-B (R C1〃R2 ) /{ r be1+(1+ B ) R e1}= - 5.32 当R_= g时A V2= -B *R C2/r be2= - 124.29;当R_= 2K Q时A V2L= -B ( R32〃R_) / r be2= - 56.50;则A V= A v1A V2=661A VL= A v1A V2L=300⑶测试负反馈放大器的各项性能指标F v=R e1/( R S1+R)=1/83;A V F=A V/(1+A V*F V)=73.74A V FL=A V L/(1+A V L*F V)=65.01R iF=( 1+A/*F V)* R=9.84k QoF=o/( +v*v=0.3k三.仿真测试基本放大器的各项性能指标⑶测试负反馈放大器的各项性能指标(4)观察负反馈对非线性失真的改善基本放大时：其中ChannedA 是V o, ChannedB 是V i负反馈放大时： 其中ChannedA 是V o, ChannedB 是V iT1*i*| 2 % *Tinrse1 ・S33 £ 1 .833 s Chianneil A -4,044 V -4.0^4 7 Channel B -6.457 nnV -6.467 miV TS-T1 0,000 咅0,000 V 0.000 VTimebase ：Channel A Channel B Sc^le: 200 us/Di¥Scaile:2 V/DrvScale:IO mV/DivX pt3S,(Div);Y pes.(ov)： .□Y pOS-fDM ： ,oNnJ 工曲]i 彌]| AM ]E£]( °〕g 〕'HE*(Ac]i~on[Exz廻Edge:无]g]. ；[Ext ]Levels□I 7Type [sing. | [rjorj] | Auto |T1 妇Time 420,903 ms 423.9G3 ms 0.000 $ Channel A -461,534 mV -461.53^ rrf7 0.000 vChannel B -6.615 mV -6.615 mV 0.000 V12虫T2-TIChannel AChannel B icale: 200 us/Div 5cale: 500 mV/DivScales £0 mV/Div< pos.(Div):Y pos.(D[v)i |t>iY pos.(Div): 0Edge:毛 |Le^el: |D [ V Type [sing* ] fhlor. lfAubol b^onejReverTrigger Save----------- -」Esdt a triggerea 阿丽両函叵至函®匡E®四.实验时的实验数据(1)测量静态工作点测试基本放大器的各项性能指标⑶测试负反馈放大器的各项性能指标(4)观察负反馈对非线性失真的改善基本放大时：负反馈放大时:五.对比分析（1 ）测量静态工作点实验值与仿真值.理论值很接近（2）测试基本放大器的各项性能指标⑶测试负反馈放大器的各项性能指标通过比较我们可以看到有些量的理论值、计算值、仿真值很接近而有些量的理论值、计算值、仿真值相差很远，这可能是因为负反馈电路较复杂，需要考虑的情况较多，使得理论值、计算值、仿真值有一定变化。
实验四 负反馈放大器
实验四 负反馈放大器一. 实验目的1．加深理解负反馈对放大器性能的影响。
2．学会测量放大器的输入电阻、输出电阻以及电压放大倍数。
二. 预习要求1．复习教科书中有关负反馈的内容，负反馈放大器的工作原理。
2．掌握输入、输出电阻的测量方法、测量步骤。
三. 实验原理放大器加入负反馈后，由于反馈信号是削弱输入信号的，结果将使放大倍数降低，但却提高了放大倍数的稳定性、扩展了通频带、减小了非线性失真、并能抑制干扰和噪声，变换放大器的输入和输出电阻等。
1．负反馈对放大器放大倍数的影响 负反馈放大器由基本放大器和反馈网络组成， 如图1所示。
图中的X 表示信号，它即可代表电压又可 代表电流，箭头表示信号传输的方向。
反馈网络 图1 负反馈放大器的组成框图从输出信号o X 中取出反馈信号f X ，使f X 与外加输入信号i X 相叠加，得到净输入信号di X 。
对于负反馈来说： di X = iX -f X （1） 上式中，i X 与f X 的相位相同，故di X < iX 。
从图中可以看出，基本放大器（无反馈时）的放大倍数A（开环放大倍数）和反馈网络的反馈系数F 分别为： dio X X A= （2） ofXX F= （3）反馈放大器的放大倍数fA （闭环放大倍数）为： io f X X A = （4） 联立求解式（1）、（2）、（3）、（4）便得到闭环放大倍数的一般表达式。
F AA A f +=1 （5） A是在无反馈时，需考虑负载电阻R L 和反馈网络的负载作用时基本放大器的放大倍数。
从式（5）可知，加入负反馈后，放大器的放大倍数减小到开环放大倍数的1/（1+A F ）倍。
（1+AF ）称为反馈深度。
当A F >>1，称为深度负反馈，此时： FA f 1≈= 放大器的放大倍数只由反馈系数F决定，与晶体管的参数无关。
2． 负反馈的基本类型根据反馈网络在放大器输出端的取样信号是电压还是电流，负反馈可分为电压负反馈 和电流负反馈，根据反馈信号在放大器的输入端与输入信号是串联还是并联，负反馈又可分为串联负反馈和并联负反馈。
实验四负反馈放大电路实验报告
电路原理图如图4-1所示。反馈网络由Rf、Cf、Ref构成，在放大电路中引入了电压串联负反馈，反馈信号是Uf。在实验四中已测量了基本放大电路的有关性能参数，在本实验中将测量反馈放大电路的性能参数，观察负反馈对放大电路性能的影响，验证有关的电路理论。
图4-1负反馈放大电路
图4-1中，反馈系数为： （4-1）
开环失真闭环改善
3.测放大电路频率特性
(1)将图4.1电路先开环，选择输入端接入Ui=lmV，f=lKHz的正弦波，使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示。
(2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的70％，此时信号频率即为放大电路fH。
(3)条件同上，但逐渐减小频率，测得fL。
(4)将电路闭环，重复1～3步骤，并将结果填入表4.2。
②输入端接入Vi=lmV， f=lKHz的正弦波(注意输入lmV信号采用输入端衰减法见实验二)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡(参考实验三方法)。
③按表4.1要求进行测量并填表。
④根据实测值计算开环放大倍数 。
(2).闭环电路
①接通Rf。
②按表4.1要求测量并填表，计算Avf。
③根据实测结果，验证Avf≈ 。
表4.1
RL(KΩ)
Vi(mV)
V0(mV)
AV(Avf)
开环
∞
1
1360
1360
1K5
1
480
480
闭环
∞
1
33
33
1K5
1
32
32
2.负反馈对失真的改善作用
(1)将图4.1电路开环，逐步加大Ui的幅度，使输出信号出现失真(注意不要过份失真)记录失真波形幅度。
电工实验四负反馈放大电路
实验四负反馈放大电路一、实验目的加深理解负反馈放大电路的工作原理及负反馈对放大电路性能的影响掌握负反馈放大电路性能的测量与调试方法进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法二、实验原理负反馈在电子电路中有着广泛的应用。
虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态参数，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。
因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。
负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。
本实验以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。
图4-1 电压串联负反馈实验电路图三、实验步骤在放大器的输入端加入f=1000Hz，U i=3mV的正弦电压信号。
用示波器观察输出波形，适当调节Rp,使第一级，第二级输出波形幅值最大且不失真。
1.测量放大器的电压放大倍数保持输入信号不变,工作点不变的情况下，分别测量放大器的第一级和第二级的输出电压U01和U02，然后把数据记入下表。
电源=10V测量负反馈对放大倍数稳定性影响保持上述输入信号不变的情况下，将电源电压从12V降低到10V，分别测出无反馈与有反馈情况下的输出电压U0，并与两次得到的结果比较，将结果记入下表。
2.观察负反馈对非线性失真的影响不带负反馈逐渐增大输入信号幅度，记下放大器未出现明显失真时的U i，然后继续增加U i直至有明显失真为止。
引入反反馈观察在上术输入幅度下失真波形是否改善。
继续增加U i幅度，记下波形尚未出现明显失真时的输入电压值，并与不带负反馈时作比较。
四实验仪器和仪表虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表五实验报告要求根据数据分析有、无负反馈两种情况下，负载对放大倍数的影响。
对于工作于负反馈状态下的放大器，负载变化对放大倍数的影响小。
对于单级放大器，负载变化对放大倍数影响较大。
结合实验总结说明电压负反馈，对电压放大倍数、电压放大倍数稳定性及改善非线性失真的影响。
实验：负反馈放大电路
三、实验仪器及设备
（1）低频信号发生器 （2）晶体管毫伏表 （6）微型计算机系统 1台 1台 1台 1台 l块 1套
四、实验内容及步骤
双级串联电压 负反馈放大器的电 路图如图4－3所示。
图4－4 双级串联电压负反馈放大器
四、实验内容及步骤
二、实验原理
4 负反馈使放大器的输入、输 出阻抗发生变化 由于串联反馈是在原放 大器的输入回路串接了一个 反馈电压，因而提高了放大 器的输入阻抗；而并联反馈 是增加原放大器的输入电流， 因而降低了放大器的输入阻 抗。电压反馈使放大器的输 出阻抗降低；
图4－2 负反馈对频率特性的影响
二、实验原理
而电流反馈使放大器的输出阻抗变大。 此外，负反馈对输入电阻和输出电阻影响的 程度和反馈深度有关，反馈深度愈大，影响 越大。
二、实验原理
3 负反馈展宽了放大器的频带 阻容耦合放大器的幅频特性，在中频范围放大倍数较高， 在高低频率两端放大倍数较低，开环通频带为BW，引人负 反馈后，放大倍数要降低，但是高、低频各种频段的放大倍 数降低的程度不同。 如图4－2。对于中频段，由于开环放大倍数较大，则反 馈到输人端的反馈电压也较大，所以闭环放大倍数减小很多。 对于高、低频段，由于开环放大倍数较小，则反馈到输人端 的反馈电压也较小，所以闭环放大倍数减小得少。因此，负 反馈的放大器整体幅频特性曲线都下降。但中频段降低较多， 高、低频段降低较少，相当于通频带加宽了。
四、实验内容及步骤
3 负反馈放大器的设计 （1）设计要求 设计一个放大器，要求闭环放大倍数为30倍，反馈深度 为10，上限截止频率为ƒHf＝400kHz。因为放大器的放大倍 数要求不高，可以采用两级放大，电路参考图4－4，确定电 阻、电容值。 （2）仿真 通过软件模拟仿真，修改电阻、电容的设计数值，以满 足放大器设计指标的要求。 （3）安装设计好的电路，调整工作点使其能稳定工作，然后， 测试放大倍数、频带等参数的值，使其达到设计要求。
负反馈放大器试验报告
.电工电子实验报告学生姓名：朱光耀学生学号： 2系别班级： 13电气2报告性质：电工电子实验课程名称：负反馈放大器实验项目：实验地点：实验楼20611月23号实验日期：成绩评定：教师签名：'..实验四负反馈放大器一、实验目的加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。
二、实验原理负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。
因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。
负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。
本实验以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。
1、图4－1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R把输f出电压u引回到输入端，加在晶体管T的发射极上，在发射极电阻R上形成反F11o馈电压u。
根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。
f主要性能指标如下1) 闭环电压放大倍数A V?A Vf F?A1VV其中 A＝U／U—基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大i V O倍数。
'..带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器图4－1反馈系数2)R F1?F V RR?F1f输入电阻 3))R＋AF＝ R(1iVifV基本放大器的输入电阻 R—i4) 输出电阻R O?R Of1?AF VVO R—基本放大器的输出电阻OA—基本放大器R＝∞时的电压放大倍数LVO1) 在画基本放大器的输入回路时，因为是电压负反馈，所以可将负反馈放大器的输出端交流短路，即令u＝0，此时 R相当于并联在R上。
F1Of 2) 在画基本放大器的输出回路时，由于输入端是串联负反馈，因此需将反馈放大器的输入端（T 管的射极）开路，此时（R＋R）相当于并接在输出端。
F11f可近似认为R 并接在输出端.f'..2 基本放大器图4－三、实验设备与器件函数信号发生器2、直流电源 1、＋12V 频率计4、 3、双踪示波器直流电压表、 6 5、交流毫伏表2 9011×100)β＝50～或 7、晶体三极管3DG6×2( 电阻器、电容器若干。
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(4)将电路闭环，重复1～3步骤，并将结果填入表4.2。
表4.2
fH(Hz)
fL(Hz)
开环
170K
1.1K
闭环
2.7M
168
①负反馈可提高增益的稳定性：在放大电路中引入负反馈，虽然会导致闭环增益的下降，但能使放大电路的许多性能得到改善。
②负反馈可扩大通频带：负反馈具有稳定闭环增益的作用，信号频率的变化引起的增益的变化都将减小。
图4-1中，反馈系数为： （4-1）
反馈放大电路的电压放大倍数 、输入电阻 、输出电阻 、下限频率 、上限频率 与基本放大电路的有关参数的关系分别如下：
（4-2）
（4-3）
（4-4）
（4-5）
（4-6）
反馈深度为： ，对负反馈来说， ＞1
其中， 分别为基本共射放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、下限频率、上限频率。可见，电压串联负反馈使得放大电路的电压放大倍数的绝对值减小，输入电阻增大，输出电阻减小；负反馈还对放大电路的频率特性产生影响，使得电路的下限频率降低、上限频率升高，起到扩大通频带，改善频响特性的作用。
此外，电压串联负反馈还能提高放大电路的电压放大倍数的稳定性，减小非线性失真。这些都是可以通过试验来验证。
基本放大电路的电压放大倍数的性对变化量与负反馈放大电路的电压放大倍数的电压放大倍数的相对量的关系表示如下：
（4-7）
四、实验内容及结果分析
1.负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试
(1)开环电路
①按图接线，RF先不接入。
实验四 负反馈放大电路
一、实验目的
1.研究负反馈对放大电路性能的影响。
2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。
二、实验仪器
1.双踪示波器。
2.音频信号发生器。
3.数字万用表。
三、实验电路原理
电路原理如图4-1所示。反馈网络由 构成，在放大电路引入了典雅串联负反馈，反馈信号是 。在该实验中已经测量了基本放大电路的有关性能参数，观察负反馈对放大电路性能的影响，验证有关的电路理论。
③负反馈可减小非线性失真：引入负反馈后，将使放大电路的闭环电压传输特性曲线变平缓，线性范围明显展宽。
（2）心得：
通过这次实验的学习，从仿真图中体会到负反馈对放大电路性能的影响。对放大电路增益、输入电阻、输出电阻、幅频特性的测量方法能够熟练运用，对负反馈放大电路的原理进一步了解。
1.5
1.1
237.59
215.99
闭环
1.1
25.46
23.15
1.5
1.1
19.79
17.99
(2).闭环电路
①接通RF和CF。
②按表4.1要求测量并填表，计算Avf。
③根据实测结果，验证Avf≈ 。
R(KΩ)
U1（V）
U2(V)
0.008
0.016
1.5
008
0.011
实验值：
当R= 时，
当R=1.5KΩ时，
理论值：
当R= 时，
当R=1.5KΩ时，
2.负反馈对失真的改善作用
(1)将图4.1电路开环，逐步加大Vi的幅度，使输出信号出现失真(注意不要过份失真)记录失真波形幅度。
(2)将电路闭环，观察输出情况，并适当增加Vi幅度，使输出幅度接近开环时失真波形幅度。
(3)若RF=3K不变，但RF接入1V1的基极，会出现什么情况？实验验证之。
②输入端接入Vi=lmV f=lKHz的正弦波(注意：输入lmV信号采用输入端衰减法见实验一)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡(参考实验二方法)。
③按表4.1要求进行测量并填表。
④根据实测值计算开环放大倍数。
表4.1
RL(KΩ)
Vi(mV)
V0(mV)
AV(Avf)
开环
1.1
664.68
604.25
(4)画出上述各步实验的波形图。
峰峰值:（1） =1.44V
（2） =1.400V
（3）
3.测放大电路频率特性
(1)将图4.1电路先开环，选择Vi适当幅度，保持不变并调节频率使输出信号在示波器上有最大显示。
(2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的70％，此时信号频率即为放大电路fH。