电压串联负反馈实验电压串联负反馈实验
负反馈放大电路
实验名称:电压串联负反馈
姓名:陈群建 学号:
年级:12级电信班
实验时间:2014年11月到12月
电压串联负反馈电路实验 实验目的
1、 了解负反馈对放大器性能的影响。
2、 了解放大器性能指标的测试。
3、 进一步了解TINA8的分析功能及应用。
实验原理
实验原理如下图图1所示:
图 1
实验步骤
(1)、设置信号为1kHz、0.1mV的正弦信号。
(2)、配置示波器,运行仿真,分析波形。
(3)、电路静态工作点分析,并测量各节点的电压。电路图及节点...
电压串联负反馈实验
负反馈放大电路
实验名称:电压串联负反馈
姓名:陈群建 学号:
年级:12级电信班
实验时间:2014年11月到12月
电压串联负反馈电路实验 实验目的
1、 了解负反馈对放大器性能的影响。
2、 了解放大器性能指标的测试。
3、 进一步了解TINA8的
功能及应用。
实验原理
实验原理如下图图1所示:
图 1
实验步骤
(1)、设置信号为1kHz、0.1mV的正弦信号。
(2)、配置示波器,运行仿真,分析波形。
(3)、电路静态工作点分析,并测量各节点的电压。电路图及节点电
压如下图2所示。
图 2
结论:从图2的分析结果表中可以看出晶体管T1、T2处于放大工作
状态。
(4)、断开ab、cd,连接ad,运行仿真,在调节R1、R6(电位器,分别调整),让输出波形最大且不失真如图3所示。
?放大倍数分析:
图 3
通过观察图3中的表可以看到此时输出波形不失真且最大。uo=24.58mV,计算放放大倍数AV==uiuo24.580.1=245.8倍
?测量输入、输出阻抗如图4、图5、图6所示:
图 5
图 4
图 5
图 6
输入阻抗,连接好电路图,点击AC交互按钮进行AC分析,根据图4所示电路中的参数如图中所示(Us=70.71mV,Ui=31.43mV),由Ri=iRiIiUUUiR
RUs—Ui得
Ri=31.43
70.71—31.43=800Ω
输出阻抗,根据图5、图6所示,当开关断开时,进行AC分析,得uo=13.96mV,闭合开关(接上负载)得到uL=6.28mV。
则有: RO=(uo
uL_1)×RL=2.94KΩ
?幅频相频特性测量及分析:
执行Analysis/AC Analysis/AC Transfer Charateristic?(分析/交流分析
/交流传输特性)弹出图7窗口,起始频率设置为1Hz,终止频率为10MHz,其余默认,点击ok确定,弹出图8所示的波特图。用测试光标标注测出相关电路指标。
图 7
图 8
根据图8得到AV=20lguoui
=47.86dB
这跟前面计算AV==uiuo24.580.1=245.8数据相符合。
频带放大电路频带宽度的测试原理,在波形中调用测试光标,移动光标到最大幅值(47.86dB)下降3dB处,如图9所示
图9
根据图9,得到对应的下限频率fL和上限频率fH。
fL=25.81Hz,fH =131.11Hz
由此得到fw=105.3Hz。
(5)、断开ad,连接ab、cd,电路图如图1 0所示
图 10
?时域分析及放大倍数分析:
用示波器进行时域波形分析如图11所示
图11
根据图11可以得出uo=4.15mV,Av=41.5倍。 ?引入反馈的输入输出电阻测量:
由主网络的输入电阻为Ri ,构成串联负反馈的输入电阻为
Rif=(1+Kkf)Ri=FRi 若主网络输出电阻为R0,则输出电阻为 Rof=Ro
Kskf1+RL
13所示 ?幅频相频特性测量及分析: 如图12、
图12
图
13
根据图12、13所得,AV=32.42dB由前面所得放大倍数为AV=41.5倍所一致。
根据放大倍数频带宽度测量的原理可得。下限频率为fL=21.6Hz,上限频率为fH=249.49Hz。由此可得频带宽度fw=228Hz。
(6)、对R6作参数扫描分析,从3K到12K线扫描5个点,如图14所示:
图14
实验结果分析
根据上面的实验,比较以上实验结果,发现当引入负反馈电路时,放大器的放大倍数减小,不过频宽增加了。负反馈电路还稳定了放大倍数。对输入阻抗而言,增大了输入阻抗,减小了输出阻抗。并且减小了失真。
本实验实验的PCB板制作
1)
PCB板的布局
打开tina8软件点击如图15中的中的“PCB design”弹出下面窗口如图16窗口,在窗口中选择“Start new project”(开始新项目)的单选项,“Autoplacement”(自动布局)复选框选项。选中“No Template”(无模板)。
设置完成后,单击“ok”按钮,确定进入PCB板设计环境。电路所有原件自动显示在PCB板中,如图17所示:
图15
图16
图17
根据元件布局的原则:走线尽可能少交叉,布局紧凑,美观,电器规则合理。单击工具条中的按钮,可以做移动操作。
2)设计布线
把鼠标移动到元件上,出现手指形状可以移动元件。移动好元器件后,选择元器件之间的走线宽度,按F或“tool/Net Editor”命令来调整网络编译器。设置布线宽度。如图18 所示:
图18
设置好宽度后就开始走线,点击以上这些可以走线,连接好电路,并做设计规则检查,如图19、20所示:
图19
图20
在图19中,插入定位孔的
是,点击菜单栏中的“Insert”弹出下拉菜单选中“Compoment”弹出如图21所示,在所有元器件中找到定位孔编号,选中,点击“ok”就可以增加定位孔。此方法还可以加入元器件。
图21
PCB板就做好了,并且附上一层铜。本实验根据PCB布线规则,走线尽量少,不交叉,采用单层布局。是由于本实验电路结构不复杂,简单,
所以采用单层布线。PCB板做完后,用3D视图来看PCB板的设计图,方法就是按F3或选择“View/3D View(视图/3D视图)命令,也可以点击工具条中的按钮,会弹出如图22、23所示的3D图,查看3D图是否美观,不满意,就继续作修改,修改直到满意。
图表
22 图23
2) 输出PCB设计文件
完成以上设计步骤后,可以打印这个设计图,如果需要制作这个实验面板,可以为制造商创建一个Gerber文件。
实验总结
通过做这个实验,不仅让我熟悉了Tina8的使用过程,还让我去补充一下关于电路的知识,这次实验可以说收获很多,知道实践与理论结合的重要性,学得再好不如亲手做一做,只有做了才知道原因处在哪里,并且通过实验验证了自己的理论结果。明白要手脑结合。对于Tina8,我还有很多不明白地方,我坚信只要我不断去操作,去理解,一定能把这个软件熟悉的掌握。本实验的后续就是做PCB板,通过反复的练习,初步掌握了如何制作PCB板。在制作PCB板时候遇到不少问题,在老师的指导下,找到了问题出所在,最后能顺利制作一些简单的PCB板。我们学的这个是一门技术,需要不断的实践和总结。只有大量实践,才找到做PCB板的技巧。学好这门课还是很用用的,至少初步了解这些板子是怎么做成的。知道设计的原理和布局的技巧,最后原理完善,布局美观这个就需要我自己多下功夫来学习了。
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