负反馈放大电路

一、实验目的

1、研究负反馈对放大器性能的影响。

2、掌握反馈放大器性能的测试方法。

二、实验原理

放大器中采用负反馈，在降低放大倍数的同时，可使放大器的某些性能大大改善，负反馈的类型很多，本实验以一个输出电压、输入串联负反馈的两级放大电路为例，如图3-2所示。CF、RF从第二级Q2的集电极接到第一级Q1的发射极构成负反馈。

下面列出负反馈放大器的有关公式，供验证分析时作参考。

1、放大倍数和放大倍数稳定度

负反馈放大器可以用图3-1方框图来表示：

图3-1负反馈放大器框图

负反馈放大器的放大倍数为：

 

式中AV称为开环放大倍数，反馈系数为：

 

反馈放大器反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器反馈放大倍数稳定度有如下关系：     

 

式中      称负反馈放大器的放大倍数稳定度。

 

 

   称无反馈放大器的放大倍数稳定度。

由上式可知，负反馈放大器比无反馈的放大器的稳定度提高了（1+AVF）倍。

2、频率响应特性

引入负反馈后，放大器的频响曲线的上限频率fHf比无反馈时扩展（1+AVF）倍。即：

而下限频率比无反馈时减小到 倍，即

 

 

由此可见，负反馈放大器的频带变宽。

三、实验仪器

l、双踪示波器。                      2、音频信号发生器。

3、数字万用表。

4、分立元件放大电路模块

四、预习要求

l、认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。

2、图3-2电路中晶体管β值l20，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。

五、实验内容

1、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试。实验电路如图3-2。

图3-2反馈放大电路

(l)开环电路

①按图3-2接线，RF、CF先不接入,将信号源模块上+12V接入2Q1和3Q4放大器电源端。

②输入端接入Vi=5mV ，f=1KHz 的正弦波(注意输入5mV信号采用输入端衰减法即US端接500mV,经100倍衰减后Vi=5mV)。调整R P1和RP2电位器使输出不失真且无自激振荡。

③按表3-1要求进行测量并填表（用示波器测量V0值）。

④根据实测值计算开环放大倍数AV。

 

 

 

 

 

  (2)闭环电路

  ①接通RF、CF，US端接入500mV的1KHZ正弦波。

  ②按表3-l要求测量并填表，计算AVF ）；

 

 

(仿真)表3-1

	RL（KΩ）	Vi（mV）	VO（V）	AV（AVF）
开环	∞	5	6.7	1340
	1.5K	5	2.2	440
闭环	∞	5	0.9	180
	1.5K	5	0.7	140

 

 

(实验箱测量)表3-1

	RL（KΩ）	Vi（mV）	VO（V）	AV（AVF）
开环	∞
	1.5K
闭环	∞
	1.5K

2、负反馈对失真的改善作用

(l)将图3-2电路开环,即不接RF、CF， US端送入ƒ=1KHZ的正弦波，逐步加大US幅度，使输出信号V0出现失真(注意不要过分失真)记录输出波形失真时输入信号的幅度。

记录小结：开环状态下，当输入信号达到12mV的Vpp时，输出信号明显出现了失真（削顶）。

 (2)将电路闭环，观察输出情况，并适当增加US幅度，使输出幅度V0接近开环时失真波形幅度，记录输入信号幅度，并与开环输入幅度作比较。

记录小结：闭环状态下，当输入信号达到35mV的Vpp时，输出信号明显出现了失真（削顶）。说明加入负反馈，是可以有效抑制非线性失真的。