模拟电子-多级负反馈放大器的研究

多级负反馈放大器的研究
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，掌握多级集成运算放大器的工作特点。

(3)研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。

1)测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带；
2)比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别；
3）观察负反馈对非线性失真的改善。

二．实验原理
1.基本概念
在电子电路中，将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其他输入量的措施称为反馈。

若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。

实验电路如下图所示，该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1，构成了交流电压串联负反馈电路。

2.放大器的基本参数
1）开环参数
将反馈支路的A点与P点断开，与B点相连，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Av、输入电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即
2）闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输入电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上下限频率，可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Avf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值，即
负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为：
上述所得结果与开环测试时由式（2.5-3）所计算的理论值近似相等，否则应找出原因后重新测量。

在进行上述测试时，应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不知真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量
三．实验内容
（1）实验电路图如下所示：
(2)调节J1，使开关A端与B端相连，测试电路的开环基本特性。

1)将信号发生器输出调为1kHz、20mv（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络（未接入负载时）的波特图，如下图所示。

2）保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形。

3）接入负载RL，用示波器分别测出Vi，Vn，Vf，Vo，记入表2.5-1中。

Vi=19.997mv
Vo=3.988v
4)将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器而出输出电压V’o,记入表2.5-1中。

V’o=3.989v
5)从波特图上读出放大器的上限频率fH和下限频率fL，记入表2.5-1中。

Fl=1.154Hz
FH=59.78KHZ
6)由上述测试结果，根据式（2.5-1）算出放大电路开环时的Av，Rf，Ro和Fv的值，并由式（2.5-3）计算出放大器闭环时Avf，Rif和Rof的理论值，记入表2.5-1中。

(3)调节J1，使开关A端与P端相连，测试电路的闭环基本特性。

1）将信号发生器输出调为1kHz、20mv（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络的波特图，如下图所示。

2）接入负载RL，逐渐增大信号Vi，使输出电压Vo达到开环时的测量值，然后用示波器分别测出Vi、Vn和Vf的值，记入表2.5-1中。

3)将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器而出输出电压V’o,记入表2.5-1中。

V’o=4.026v
4）闭环时放大器的频率特性测试同开环时的测试，即重复开环测试（5）步。

fH=104.307kHz
fL=1.266Hz
5）由上述结果并根据式（2.5-4）计算出闭环时的Avf、Rif、Rof和Fv的实际值，记入表2.5-1中。

6）由波特图测出上、下限频率，计算通频带BW。

四．实验结果
五．实验心得
第一次接触Multisim软件，开始用的时候总是会遇到很多困难，比如不知道各种元器件在哪儿进行插入，连线应怎样操作，电阻，电容等元件的名字或者数值应该怎样修改，经
过一番摸索，终于慢慢的有了头绪，画模拟电路图也更加得心应手了。

可是，当第一次连线好了以后，观看波特图时，却发现没有出现理想的波形。

于是又开始检查电路，发现电路没有连错，又开始检查元器件，发现各电器元件大小也没有错，在经过仔细的检查，终于发现原来是电容的选择出现了错误。

于是改正后变解决了此问题。

类似的小问题出现了很多，但经过认真的学习检测都得到了解决，还是很欣慰的。

接下来的实验过程就比较容易了。

各种数据的记录靠截图记下，有关数据可参考截图。

根据本次试验的实验结果可以知道:带宽的提高是以牺牲增益为代价的，与课本内容相符。

以后的实验中应注意二者的关系。

模拟仿真实验报告
多级负反馈放大器的研究
完成时期：2010/12/16（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。