反馈放大电路的特性分析与仿真要点
两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析
两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1.学习利用Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。
2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。
3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。
4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。
5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。
二、实验原理：反馈形式：电压串联负反馈三、实验内容：1.直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点，对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果2.负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表，按B键选择有无引入负反馈，按A 键选择有无负载电阻R9接入。
表1 输出电压与电压放大倍数的测量结果U o、A u的测量J1U i (mV) U o (mV) A u= U o /U i无反馈（J2断开）断开97.207 2030 20.883 闭合105.452 1524 14.452负反馈（J2闭合）断开30.563 446.583 14.612闭合37.128 414.451 11.163从而稳定了电压放大倍数。
此外，基本放大电路在空载和负载状态下，得到的输出电压相差很大，而接入负反馈后，负载接入与否对输出电压影响很小。
2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态，双击示波器观察输出波形。
如图所示，调节信号源电压的幅值（频率不变），使输出波形出现非线性失真，在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。
开关S2闭合引入负反馈，可见输出波形幅度减小，失真度测试仪显示失真系数为0.158%，因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。
(a)开环输出电压非线性失真 (b)电压串联负反馈失真减小2.3 幅频特性分析打开S2开关，选择simulate→analyses→AC Analysis，在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz，在“Output”选项卡中选择输出节点10进行仿真，得到无反馈的频率特性。
负反馈放大电路的分析与计算
iO iO RL
+ + ud ui + uf -
+ uO
-
RO 0 1 AB
R’if
R’of
(1 AB)RO
※注意：此处的ROf 是指反馈环路内的输入电阻，若环路 外还并联有其他电阻，则应予以考虑。
讨论（四） 试估算电路的Rif 和ROf 。
Rb1 RC1 CF RL RC2 +VCC RC1 R1 iC i1 + RF
+EC
Re2
if iO C i R1 i 1 C2 虚 + id 短 + ui Re1 路 RC2 iO uO
-
RC 2 iO uO Auf Re 2 ui R1
RF Re 2
iO
RC 2 ( RF Re 2 ) R1 Re 2
讨论（二） 图示电路满足深度负反馈条件，试估算闭环电压增益。
+
uO
iO RL
-
Br u f / iO uO 1 iO RL Auf RL ui Br uf
Bi i f / iO
4、电流并联负反馈
RS ii + id if 放大 电路
( ii i f )
iO + uO
-
uS
iO RL 反馈 网络
Ausf
Ausf
uO iO RL uS i S RS
Rb1
RC1
T2
RC2 C2
RC3 C3
+VCC
+
ui
C1
+u
虚断路 R F d -
T1
实验一实验报告单级放大电路的设计与仿真
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。
负反馈放大器电路multisim仿真
比较后的信号会调整输入级的增益，从而影响输出 信号的幅度和相位。
负反馈放大器电路的特点
提高放大倍数的稳定性
负反馈可以减小放大倍数对元件参数变化的 敏感度，使放大倍数更加稳定。
扩展带宽
负反馈可以扩展放大器的通频带，提高频率 响应。
减小非线性失真
负反馈可以减小放大器内部的非线性效应， 降低失真。
降低噪声
强大的分析功能
Multisim支持多种电路分析方法，如瞬态分 析、频率分析等。
Multisim仿真软件的使用方法
创建电路图
在Multisim中打开软件，选择合适的元件库，开始创建电路图。
连接电路
将元件从元件库中拖拽到电路图中，按照电路图的要求连接元件。
设置参数
根据需要设置元件的参数，如电阻值、电容值等。
03
负反馈放大器电路的 Multisim仿真过程
建立负反馈放大器电路的Multisim仿真模型
01
02
03
04
打开Multisim软件，创 建一个新的电路图。
从元件库中选取所需的 电子元件，如电阻、电 容、电感、晶体管等。
根据负反馈放大器的电 路图，将元件连接起来， 形成完整的电路。
检查电路连接是否正确， 确保没有连接错误或遗 漏。
设置仿真参数和运行仿真
01 在仿真设置中，选择适当的仿真时间和仿真精度。
02 根据需要，可以设置其他仿真参数，如电源电压、 偏置电流等。
03
运行仿真，观察电路的行为和输出结果。
分析仿真结果
观察仿真结果，分析负反馈放大器的性能指标，如电压增益、带宽、相位 裕度等。
将仿真结果与理论分析进行比较，验证负反馈放大器电路的正确性和有效 性。
负反馈放大电路的分析计算常用方法
由独立的电子元件（如晶体管、电阻和电容）构成，通过 负反馈实现信号的放大。
电路结构
通常包括输入级、中间级和输出级，以及负反馈网络。
分析方法
利用晶体管的放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数，结 合负反馈原理，计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输 出电阻等性能指标。
集成运放负反馈放大电路实例
扩展放大器的通频带
负反馈能够减小放大器内部元件的极 间耦合电容和分布电容的影响，从而 扩展放大器的通频带。
通过调整负反馈深度和环路增益，可 以在一定范围内灵活地调整放大器的 通频带。
提高放大器的稳定性
负反馈能够降低放大器的净输入信号 幅度，从而减小由于信号幅度过大引 起的自激振荡的可能性。
VS
通过合理设计负反馈网络，可以进一 步改善放大器的稳定性，提高其工作 可靠性。
01
集成运放负反馈放大电路
利用集成运算放大器（运放）实现信号的放大，并通过负反馈进行控制。
02
电路结构
通常由运放和负反馈网络组成，运放作为核心的放大器件。
03
分析方法
利用运放的开环增益、输入电阻和输出电阻等参数，结合负反馈原理，
计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标。
比较器负反馈放大电路实例
负反馈可以抑制外界干扰对放大电路的影响， 提高电路的抗干扰能力。
02
负反馈放大电路的分析 方法
电压反馈与电流反馈分析
电压反馈
通过比较输出电压与参考电压来调整放大器的增益，使输出 电压稳定。
电流反馈
通过比较输出电流与参考电流来调整放大器的增益，使输出 电流稳定。过在输入和输出之间串联一个反馈 网络来实现反馈，影响输入阻抗和输 出阻抗。
CMOS集成电路设计-拉扎维第八章-反馈
检测和返回机制
返回：信号相加
电压相加：串联(反馈信号 与输入信号不同节点)
电流相加：并联(反馈信号 与输入信号同一节点)
电压相加
电流相加
9.2 反馈结构
• 电压电压反馈: 是并-串反馈（反馈网络和输出并联，和输入串联） 采样输出电压并且以电压形式返回反馈信号。
4）电流-电流反馈
Iout AI
Iin 1 AI
Rout,close Rout (1 AI )
Rin,close
Rin (1 AI
)
1.反馈检测一个电流并产生一 个电流
2.输入阻抗减小一个因子
(1+βA1); 3.输出阻抗增加一个因子 (1+βA1);
电流-电流反馈的例子
Ve VX VF VX A0I X Rin
I X Rin VX A0 I X Rin
VX IX
Rin 1 A0
结论: 输入端串联，输入阻抗增 大一个因子 (1+βA0)
总之，V-V反馈减小了输出阻抗，增大了输入阻抗，可以用在高阻抗源和低阻抗 负载之间的“缓冲”级。
电压-电压反馈
4.实例:
I F VX gmF , Ie I F ,VM Ro gmFVX
I X VX VM / Rout VX Ro gmFVX / Rout
VX
IXRoBiblioteka t1 Ro gmF结论: 输出阻抗降低一个因子 (1+R0 gmF); 电流-电压反馈使输入输出阻抗都减小。
电压-电流反馈
4.例子 :计算电路的输入输出阻抗
答：
实验八 心电放大电路分析与仿真
《模拟电子技术》教案实验八心电放大电路分析与仿真【教学主要内容】心电放大电路分析与仿真【教学目的与要求】1、分析并仿真心电放大电路；2、爱护工具、器材、整理、清洁、习惯与素养。
【教学重点与难点】重点：1、运算放大器的性能特点及理想运算放大器的特点；2、同相和反相比例运算电路的电路组成和比例运算关系；难点：1、用multisim软件对电路进行仿真实验；2、同相和反相比例运算电路的电路组成和比例运算关系；3、运算放大器的性能特点及理想运算放大器的特点。
【教学准备】机房、教案、授课计划、教学大纲等【教学后记】【复习旧课】（5分钟）1、整理课堂秩序【引入新课及讲授新课】（65分钟）1、人体心电信号的特点：1）、信号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号。
2）、心电信号通常比较微弱，至多为mV量级。
3）、属于低频信号，且能量主要在几百赫兹以下。
4）、干扰特别强。
5）、干扰信号与心电信号本身频带重叠。
2、采集电路的设计要求1）、信号放大时必备环节，而且应将信号提至A/D输入口的幅度要求，即至少为V 的量级。
2）、应尽量削弱工频干扰等影响。
3）、应考虑因呼吸等引起的基线漂移问题。
4）、信号频率不高，通频带通常是满足要求的，但应考虑输入阻抗、线性、低噪声等因素。
一、实验步骤1 采集电路设计分析过程1．1 前级放大电路设计由于人体心电信号的特点，加上背景噪声较强，采集信号时电极与皮肤间的阻抗大且变化范围也较大，这就对前级(第一级)放大电路提出了较高的要求，即要求前级放大电路应满足以下要求：高输入阻抗；高共模抑制比；低噪声、低漂移、非线性度小；合适的频带和动态范围。
为此，选用Analog公司的仪用放大器AD620作为前级放大(预放)。
AD620的核心是三运放电路(相当于集成了三个OP07运放)，其内部结构如图1所示。
该放大器有较高的共模抑制比(CMRR)，温度稳定性好，放大频带宽，噪声系数小且具有调节方便的特点，是生物医学信号放大的理想选择。
第章放大电路中的反馈
解2：
Fiu
If U 0
U0 / R2 U 0
1 R2
Auif
1 Fiu
R2
Ii
Ui U R1
Ui R1
Auuf
U 0 U i
U 0 Ii R1
Auif R1
R2 R1 28
例：求图示电路的闭环放大倍数。
io
i2
i2 R1
R3
R2
R1
R2 R3
R3
i2
iO
i2
R1
R3 R2
R3
io
1+AF≫1的条件，因而，在近似分析中均可认为Af≈1/F，而
不必求出基本放大电路的A。
24
6.4.1. 深度负反馈的实质
当1 A F
F
X f X o
1时，称之为深度负反馈，此时，A f
故
X i
X o F
X o
X f X o
X f
X O X i
1 F
而 X iX d X f
X d 0
所以深度负反馈的实质 是忽略了净输入量 X d
3、负反馈是将引回的反馈量与输入量相减，从而调整电路的净 输入量，进而调整输出量。
要想对负反馈放大电路进行定量分析，首先应研究下列问题：
1、从输出端看，反馈量是取自输出电压，还是取自输出电流；
2、从输入端看，反馈量与输入量是以电压方式相叠加（串联） 还是以电流方式相叠加（并联）。
综合考虑输入端和输出端，可把负反馈分为四种：
12
uF
R1 R1 R2
uO
uO 0,uF 0 为电压反馈 uD (uI uF ) 为串联负反馈
所以，为电压串联负反馈。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长春理工大学
国家级电工电子实验教学示范中心学生实验报告
2016 —— 2017 学年第一学期
实验课程反馈放大电路的特性分
析与仿真
实验地点
学院
专业
学号
姓名
图2-1 电流并联负反馈放大电路
，输出信号电流为i0=i C2。
电阻R6，R4组成反馈网
所示的反馈放大电路分解成基本放大电路和反馈网络两部分，根据前面所述的两
所示。
图中直流电压V3、直流电流I E2均为保证直流工作
图2-2 电路的基本放大电路
三、预习内容
、预习用PSPICE进行电路频率特性分析的语句描述方法。
、熟悉反馈放大器所对应的基本放大器的等效原则。
四、实验内容
、根据题目要求编写输入网单文件,运行程序，分别获得负反馈电路和对应的基本放大器的电流增益、电压增益、输入电阻、输出电阻的频率特性仿真波形。
图2-4 开环电压增益的幅频特性图2-3 开环电流增益的幅频特性
）理论上，因为电流反馈系数F i≈-R6/（R4+R6），所以反馈深度D=1+A iM F i。
按方框图法，可计算闭环电流增益A if=A iM/D，把这个结果与对图2-1所示电路直接计算所得结果进行比较，看两者是否很接近。
闭环源电压增益A VSf=υ0/υs =-i0R L′/[（R S+R if）i i]=- A if R L′/（R S+R if），输Rif由下面的图2-8分析获得，则计算出的| A VSf|（上面的计算忽略了Q2管的r Ce的影响），与图计算所得结果是否接近。
图2-5 闭环电流增益的幅频特性图2-6 闭环电压增益的幅频特性
图
2-7 开环输入阻抗特性
图2-8 闭环输入阻抗特性
（4）输出电阻
所示为开环输出阻抗特性曲线。
其中图（a）是由晶体管Q2集电极看进去的阻抗特性（不包
，该值较大其原因是基本放大电路中Q射极下接有负反
图2-9 开环输出电阻。