实验3负反馈放大器

实验3负反馈放大器 2009-2010(1)模拟电子技术实验课程备课 实验三 、负反馈放大器 实验三、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3,1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R把输出电压u引回到fo输入端，加在晶体管T的发射极上，在发射极电阻R上形成反馈电压u。根据反馈的判断1F1f法可知，它属于电压串联负反馈。 主要性能指标如下 1) 闭环电压放大倍数 AV A,Vf1，AFVV 其中 A,U,U— 基本放大器(无反馈)的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。 VOi 1，AF — 反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。 VV 图3,1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 2) 反馈系数 RF1F, VR，RfF1 3) 输入电阻: R,(1，AF )RifVVi R— 基本放大器的输入电阻 i 4) 输出电阻: ROR,Of1，AFVOV R— 基本放大器的输出电阻 O A— 基本放大器R,?时的电压放大倍数 VO L 三、实验内容 1、 测量静态工作点: Page 1 of 3 2009-2010(1)模拟电子技术实验课程备课笔记 实验三 、负反馈放大器 按图3,1连接实验电路，在输入端接入f,1KHZ，U约5-15mV左右的正弦信号，用示波器S 的CH1、CH2分别在输入和输出端监测信号的u和 u，调节电路中的RW1和RW2，使u 不SOO失真，此时的静态工作点基本处于正常的放大状态。取U,，12V，U,0，用直流电压CCi分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表3-1。 表3,1 U(V) U(V) U(V) I(mA) BECC 第一级 第二级 2、负反馈放大器的开环和闭环放大倍数的测试: (1)、开环电路(基本放大器): ? 按图3-1所示，断开R支路的开关，使其处于基本放大电路状态。 f ? 输入端接入f,1KHZ，U约15mV正弦信号，用示波器的CH1、CH2分别在输入和输出端S 监测信号的u和 u，调节电路中的RW1和RW2，使u 不失真，此时的静态工作点基本SOO 处于正常的放大状态。用示波器监视输出波形u，在u不失真的情况下，用交流毫伏表OO 测量U、U、U 、U，记入表3,2。 SiL0 表3-2 UUUURRS i L O i O AV(mv) (mv) (V) (V) (KΩ) (KΩ) 基本 放大器 UUUURRS i L O if Of AVf(mv) (mv) (V) (V) (KΩ) (KΩ) 负反馈 放大器 ? 按表3-2的第一览(基本放大器)的进行测量填表。 ? 根据实测值计算开环放大倍数A和输入电阻R和输出电阻RViO (2)、闭环电路(负反馈放大器): ? 电路还是上面的电路，只是按图3-1所示，接通R支路的开关，其它环节步骤不动，f 使其处于负反馈放大电路状态。 ? 按表3-2的第二栏(负反馈放大器)的要求进行测量填表。 ? 保持U不变，断开负载电阻R(注意，R不要断开)，测量空载时的输出电压U，记入SLfO表3,2。 ? 根据实测值计算开环放大倍数A 和输入电阻R和输出电阻RVfifOf (3)、测量通频带: ?(开环)接上R，保持U不变，用毫伏表监测输出端的输出电压U, 然后分别增加LSO和减小输入信号的频率(增加信号发生器的频率)，使输出电压U下降到0.707U时,这时所OO对应的频率既为基本放大器的上、下限频率f和f，将其记录到表3,3。 hl 3、测试负反馈放大器的各项性能指标 将实验电路接为图3,1的负反馈放大电路。然后用同?的方法,增加和减小输入信号的频率，找出负反馈放大器的上、下限频率f和f，记入下表中: hl Page 2 of 3 2009-2010(1)模拟电子技术实验课程备课笔记 实验三 、负反馈放大器 表3,3: f(KHz) f(KHz) ?f(KHz) LH基本 放大器 f(KHz) f(KHz) ?f(KHz) LH负反 馈放大器 四、实验总结: 1、将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算值列表进行比较。 2、根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。 3、写出实验。 五、思考题: 1、怎样把负反馈放大器改接成基本放大器, 答:负反馈回路断开就是基本放大器。 如果你要的是稳定的电压放大器，则需要把分压的电阻放在负反馈点的两端以形成分压(抬高电压)的效果 2、如按深负反馈估算，则闭环电压放大倍数A,, 和测量值是否一致,为什么, Vf 答:AV=1+Rf/R1 3、如输入信号存在失真，能否用负反馈来改善, 答:用负反馈是可以减少失真，但要牺牲db值。失真分饱和失真、交越失真、频响速率不够失真、动态范围不够失真多种因素。输入信号都有要求，如第一级存在饱和削顶失真到几级后放大的全是失真信号。做低频放大器每级分配适当增益、E发射极下地间用Rc并联提高交流反馈深度。改善频响特性。功放不能用。会做直耦放大效果更好、没有电阻，电容作用相位不变、放大器正弦波极其线性。 4、怎样判断放大器是否存在自激振荡,如何进行消振, 答:产生自激振荡必须同时满足两个条件: 、幅度平衡条件AF=1 1 2、相位平衡条件φA+φB=?2nπ 基本放大电路必须由多级放大电路构成，以实现很高的开环放大倍数，然而在多级放大电路的级间加负反馈，信号的相位移动可能使负反馈放大电路工作不稳定，产生自激振荡。负反馈放大电路产生自己振荡的根本原因是AF(环路放大倍数)附加相移. 单级和两级放大电路是稳定的，而三级或三级以上的负反馈放大电路，只要有一定的反馈深度，就可能产生自激振荡，因为在低频段和高频段可以分别找出一个满足相移为180度的频率，此时如果满足幅值条件|AF|=1，则将产生自激振荡。因此对三级及三级以上的负反馈放大电路，必须采用校正措施来破坏自激振荡，达到电路稳定工作目的。 可以采用频率补偿(又称相位补偿)的方法，消除自激振荡。 常用补偿方法有:一、滞后补偿(电容滞后补偿、RC滞后补偿和密勒效应补偿); 二、超前补偿。 Page 3 of 3