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1、精品学习资源一、 试验目的试验四多级放大器与负反馈放大器6 学时欢迎下载精品学习资源1. 把握多级放大器放大倍数与各级放大倍数的关系2. 学习在放大电路中引入负反馈的方法3. 通过试验测试把握负反馈对放大器动态特性的影响二、 试验仪器及器件1. 试验仪器直流稳压电源、函数发生器、数字示波器、万用表2. 试验器件器件名称型号参数数量安装位置晶体管90132T1,T21003RE1,RE21，R11k1RW2*2k6RC1,RE1,RC2,RE22,RL,RW2*电阻3.0k 10k11RB22RB2120k1RW2*33k1RS1M1RB1电位器1M1RW1电解电容10F100F合计4 C1,C
2、2,C3,C42 CE1,CE224备注： 1. 电位器 RW分2 别用 20k、2k、1k替换试验三、 预习要求1. 复习教材中有关多级放大器及负反馈放大器的内容；2. 假设试验中调整 RW1 使 I CQ1=1.0mA ，估算电路图 1 放大器的静态工作点数据200，rbb 300 ， UBE填入表 3.2；3. 运算开环时两级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻填入表4.44. 按深度负反馈估算负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Auuf ，填入表 4.5，RW2 分别取 1 k， 2 k；四、试验原理1. 多级放大器多级放大器的放大倍数欢迎下载精品学习资源AunAu1Au 2Aun欢迎下
3、载精品学习资源但要留意多级放大器级联时，后级放大器是前级放大器的负载，运算时要将后级的输入电阻当成前级的负载电阻；欢迎下载精品学习资源多级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输入电阻，而输出电阻就是最终一级的输出电阻；即：RiRi1RoRon2. 负反馈放大器1） 负反馈类型及判定依据输出端反馈信号的取样方式的不同和输入端信号的叠加方式的不同：负反馈可分为四种基本的组态：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈；判定反馈放大器的类型主要抓住三个基本要素： 1反馈的极性，即正反馈仍是负反馈，可用瞬时极性法判定，反馈使净输入减小为负反馈，使净输入增强为正反馈； 2电压反馈仍是电
4、流反馈，打算于反馈信号在输出端的取出方式； 3串联反馈仍是并联反馈，打算于反馈信号与输入信号的叠加方式，以电压方式叠加为串联反馈，以电流方式叠加为并联反馈；2） 负反馈对放大电路性能的影响负反馈虽然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参数，如稳固放大倍数，转变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽频带等；负反馈使放大器的放大倍数下降A欢迎下载精品学习资源闭环放大倍数： Af1AF欢迎下载精品学习资源式中 A 是开环放大倍数， F 是反馈系数， 1+AF 称为反馈深度；留意式中A、F、Af 依据反馈类型的不同，其物理意义不同，量纲亦不同；负反馈提高放大电路的稳固性欢迎下载精品学习资
5、源dAf Af1dA1AFA欢迎下载精品学习资源式中 dAf/Af 是闭环放大倍数的相对变化量， dA/A是开环放大倍数的相对变化量；欢迎下载精品学习资源串联负反馈使输入电阻增加：并联负反馈使输入电阻减小：RifR1AF RiRi欢迎下载精品学习资源电压负反馈使输出电阻减小：if1AF RoRof欢迎下载精品学习资源1AF欢迎下载精品学习资源电流负反馈使输出电阻增大：Rof1AFRo欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源负反馈使上限截止频率提高：f Hf1AFfH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源使下限截止频率下降：f Lff L / 1AF ，从而展宽频带欢迎下载精品学习资源负反馈仍
6、可以减小放大器的非线性失真3） 深度负反馈电路放大倍数的运算：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源深度负反馈时，1AF1，所以闭环放大倍数Af1F欢迎下载精品学习资源留意式中 A、F、Af 依据反馈类型的不同，其物理意义不同，量纲亦不同；对于电压串联负反馈， A、F、Af 都是电压之比，所以其闭环电压放大倍数为：A1uufF uu3试验电路本次试验以两级阻容的带电压串联负反馈放大电路为例，分析多级放大电路以及引入负反馈后对电路性能的影响，电路参看图1RW2C4欢迎下载精品学习资源20K10uFVcc+12V欢迎下载精品学习资源1MRB1RC12KRB2110kRC22kC3欢迎下载精品学习
7、资源欢迎下载精品学习资源UsRS+33kRW11M%94C1+10uF+T19013P1RE1C210uFP2+Uo1RB223kT29013RE2110010uF+P3UoP4欢迎下载精品学习资源UsUiUfCE1100P0RE12R1RE222kRL2kCE2100uF欢迎下载精品学习资源_100uF2k100_欢迎下载精品学习资源图 1多级放大与电压串联负反馈电路RW2 的 P2 端接 P0，与 P1 断开， 电路处于开环状态切断反馈信号，但保留反馈回路的负载作用，各级的动态参数如下：其次级放大器：欢迎下载精品学习资源Ri 2RB21 /RB 22 /rbe21RE 21欢迎下载精品学习
8、资源RO 2RC 2 /（RW 2RE 1）RC2欢迎下载精品学习资源Au 2RC 2 /RL /（ RW2RE 1欢迎下载精品学习资源第一级放大器：rbe21 RE 21欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ri1RO1Au1RB 1RC1RW1 /RC1/Ri 2rbe11RE 1rbe11RE1欢迎下载精品学习资源rbe11RE1欢迎下载精品学习资源电路构成的两级放大器，其参数为：欢迎下载精品学习资源RiRi1RORO 2AuAu1RC 2Au 2欢迎下载精品学习资源RW2 的 P2 端接 P1，与 P0 断开， RW2 引入电压串联负反馈 ，电路分析如下：反馈系数：Fu uUoRE1
9、RW 2闭环电压放大倍数AuufUoUiAuuf 的估算：Au1Au Fuu深度负反馈时，闭环电压放大倍数Auuf 估算：Auuf闭环输入电阻1FuuR i f：1RW 2 RE1RifRi 1Au Fuu闭环输出电阻Ro f：Rof1RoAu Fuu式中： Ri开环输入电阻；Ro开环输出电阻A u 带负载 RL 时的开环电压放大倍数五、基础试验内容1.静态工作点调整与测量：接通 12V 电源，调剂 RW1, 使 ICQ1 为作点记入表 4.2；1 mA即使T1 管发射极电压为 2.1V ，将各级静态工运算值I CQmA UCEQ VICQ mAUBQ V测量值UEQVU CQVUCEQV第一
10、级其次级U fRE12. 开环参数的测量将电路开环 RW2 选 20k 电阻， P2 接 P0，与 P1 断开，接通负载接通 P3、P4 ， 使电路工作在开环、带负载工作状态；参照试验一中晶体管单管放大器试验中介绍的方法，测量开环情形下，电路的中频电压放大倍数 A uu，输入电阻 Ri，输出电阻 RO；1) 以 f = 1KHz ，Us =20 mV 的正弦信号实际信号幅度可依据实际情形选取，便利测量即可输入放大器，负载RL 接通，用示波器监视输出波形U o，在 Uo 不失真的情形下，用数字示波器测量开环情形下Us、U i、 U o1、Uo，记入表 4.3；欢迎下载精品学习资源2) 断开负载
11、RL ，在输出不失真的情形下，测量空载时的Uo表 4.3 参数测量数据 RW2=20k UsmVUimVUo1VU oVUoV开环闭环分析运算：欢迎下载精品学习资源表中：Au1Uo1UiAu 2UoUo1AuuUoUi欢迎下载精品学习资源RiUiRs U sUiRoUoU RLoUo欢迎下载精品学习资源表 4.4 放大器动态参数运算 RW2=20k 理论值实测值动态参数A u1A u2AuuRiKRoKA u1A u2A uuRi KRo K开环闭环结果分析1+AuuFuuA/AfRif /RiRo/Rof1+AuuFuuA/AfRif /RiRo/Rof反馈深度3. 测量负反馈放大器的各项性
12、能指标：将 RW2 =20 k 的 P2 端与 P1 接通与 P0 断开 ，使 RW2 引入负反馈 ，适当加大输入信号 Us约 50mV ，实际信号幅度可依据实际情形选取，便利测量即可 ，在输出波形不失真的情形下，参照开环参数的测量方法，测试闭环参数记入表 3.3 中；依据同样的方法运算 Auuf、Rif 、Rof欢迎下载精品学习资源运算反馈深度1AuuFuu时，反馈系数：U fFuuU oRE1RE 1RW 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算反馈深度的理论值时，1AuuFuu中的 Auu 为按公式运算的结果欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算反馈深度的实测值时，1AuuF
13、uu中的 Auu 为实测的开环放大倍数欢迎下载精品学习资源分析试验结果：Auuf 与 Auu，Rif 与 Ri，Rof 与 Ro 的比值，是否符合 1AF倍的关系4观看负反馈对非线性失真的改善：以下测试应保持 RL 不变；1) 将 RW2 断开，在开环的情形下，输入端加入1KHz 的正弦信号，输出端接示波器；逐步增大输入信号的幅度，使输出信号显现失真，登记此时的输出波形和输出电压幅度；2) RW2 接通，在闭环的情形下，增大输入信号的幅度，使输出电压的幅度与上面记录的幅度相同，记录输出波形，比较有负反馈时输出电压波形的变化；5. 深度负反馈欢迎下载精品学习资源将 RW2 换成 1 k， 2 k
14、，分别测量闭环放大倍数，与估算结果比较；RW2=2 k，将电路中RE21 短路，再测量一次闭环放大倍数，与估算结果比较；表 4.5 深度负反馈Auf 估算值U imVU oVAuf 实测结果1 k2 k2 k RE21 短路六、扩展试验内容1测量通频带选做RW2 断开， 在带负载且输出不失真的情形下，保持输出电压Uo 的值不变， 转变信号发生器的输出频率，找出开环情形下的上、下限频率fL 和 fH ，记入表 4.6 中；fLKHzfHKHzfBWKHz开环放大器负反馈放大器反馈深度将 RW2 =20 k的 P2 端与 P1 接通与 P0 断开， 使 RW2 引入负反馈 ，适当加大输入信号 Us
15、约 50mV ，实际信号幅度可依据实际情形选取，便利测量即可 ，在输出波形不失真的情形下，参照开环参数的测量方法，测试闭环参数记入表 4.6 中，假如 fHf 的值大于 1MHz ，超过低频信号发生器的输出频率范畴，就记为 1MHz ；七、摸索题1. 试验数据分析： 表 4.4 中，多级放大器的放大倍数与理论运算值相符吗？分析可能的误差缘由2. 试验数据分析：表4.4 中，反馈深度 1 AF等于多少？试分析输入电阻、输出电阻、电压放大倍数的开环参数与闭环参数的关系是否与理论相符，分析可能的误差缘由*3.试验数据分析：表4.6 中闭环带宽与开环带宽是否与理论相符，分析可能的误差缘由4. 试验数据分析： 表 4.5 中，深度负反馈的实测结果与估算值是否相符，分析可能的误差缘由，表 4.5 最终一行的实测值与估算值的差异为何比其次行的小；5. 假如输入信号存在失真，能否用负反馈改善？欢迎下载