多级放大器与负反馈放大器实验指导书.doc

实验三 多级放大器与负反馈放大器 杜勇 编写 一、 实验目的 掌握多级放大器放大倍数与各级放大倍数的关系 学习在放大电路中引入负反馈的方法 通过实验测试掌握负反馈对放大器动态特性的影响 二、 实验仪器及器件 实验仪器 直流稳压电源、函数发生器、数字示波器、万用表 实验器件 表3.1实验器件 三、 预习要求 复习教材中有关多级放大器及负反馈放大器的内容。 假设实验中调整RW1使ICQ1=1.0mA，估算电路图1放大器的静态工作点数据（β≈200，rbb’≈300Ω，UBE≈0.7V）填入表3.2。 计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3.4 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3.5，RW2分别取1 kΩ，2 kΩ。 四、实验原理 多级放大器 多级放大器的放大倍数 但要注意多级放大器级联时，后级放大器是前级放大器的负载，计算时要将后级的输入电阻当成前级的负载电阻。 多级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输入电阻，而输出电阻就是最后一级的输出电阻。即： 负反馈放大器 负反馈类型及判定 根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。 判断反馈放大器的类型主要抓住三个基本要素： （1）反馈的极性，即正反馈还是负反馈，可用瞬时极性法判断，反馈使净输入减小为负反馈，使净输入增强为正反馈； （2）电压反馈还是电流反馈，决定于反馈信号在输出端的取出方式； （3）串联反馈还是并联反馈，决定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。 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，如稳定放大倍数，改变输入、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 闭环放大倍数： 式中A是开环放大倍数，F是反馈系数，1+AF称为反馈深度。注意式中A、F、Af根据反馈类型的不同，其物理意义不同，量纲亦不同。 负反馈提高放大电路的稳定性 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。 串联负反馈使输入电阻增加： 并联负反馈使输入电阻减小： 电压负反馈使输出电阻减小： 电流负反馈使输出电阻增大： 负反馈使上限截止频率提高： 使下限截止频率下降：，从而展宽频带 负反馈还可以减小放大器的非线性失真 深度负反馈电路放大倍数的计算： 深度负反馈时，，所以闭环放大倍数 注意式中A、F、Af根据反馈类型的不同，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： 实验电路 本次实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1 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： 第二级放大器： 第一级放大器： 电路构成的两级放大器，其参数为： 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： 闭环电压放大倍数Auuf的估算： 深度负反馈时，闭环电压放大倍数Auuf估算： 闭环输入电阻R i f： 闭环输出电阻Ro f： 式中：Ri—开环输入电阻； Ro—开环输出电阻 Au —带负载RL时的开环电压放大倍数 五、基础实验内容 静态工作点调整与测量： 接通12V电源，调节RW1,使ICQ1为 1 mA（即使T1管发射极电压为2.1V），将各级静态工作点记入表3.2。 表3.2静态工作点 计算值 测量值 ICQ（mA） UCEQ(V) ICQ(mA) UBQ(V) UEQ(V) UCQ(V) UCEQ(V) 第一级 1.0 第二级 开环参数的测量 将电路开环（RW2选20kΩ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。 参照实验一中晶体管单管放大器实验中介绍的方法，测量开环情况下，电路的中频电压放大倍数Auu，输入电阻Ri，输出电阻R