文档介绍：多级负反馈放大器的研究
一. 实验目的
掌握用仿软件研究多级负反馈放大电路。
学习集成运算放大器的应用,掌握多级集成运放电路的工作特点。
研究负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。
1)测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带。
2)比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带。
3)观察负反馈对非线性失真的改善。
实验原理
实验基本原理及电路
基本概念。在电子电路中,将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输出回路,用来影响其输出量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施成为反馈。
若反馈的结果使净输入量减小,则称之为负反馈;反之,称之为正反馈。若反馈存在于直流通路,则称为直流反馈;若反馈存在于交流通路,则称为交流反馈。
交流负反馈有四种组态: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。若反馈量取自输出电压,则称之为电压反馈;以电流形式相叠加,称为并联反馈。
在分析反馈放大电路市,“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路:“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法,反馈的结果使净输入量减小的为负反馈,使净输入量增大的为正反馈;“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点,如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈,否则为电流反馈;“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接直接接点,如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈,否则为串联反馈。
引入交流反馈后,可以改善放大电路多方面的性能:提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。
实验电路如图所示。该放大电路由两级运放构成的而反相比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网络Cf、Rf2和 Rf1,构成了交流电压串联负反馈电路。
放大器的基本参数:
1)开环参数。将反馈支路的A点与P点断开,与B点相连,便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri,输出电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和通频带BW,即
式中:VN为N点对地的交流电压;Vo’为负载RL开路时的输出电压;Vi为B点对地的交流电压;fH和fL分别为放大器的上、下限频率,其定义为放大器的放大倍数下降为中频放大倍数的倍时的频率值,即
2)闭环参数。通过开环时放大电路的电压放大倍数,输入电阻,输出电阻,反馈网络的电压反馈系数和上、下限频率、,可以计算求得多级反馈放大电路的闭环电压放大倍数、输入电阻、输出电压和通频带的理论值,即
测量放大电路的闭环特性时,应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连,以构成反馈网络。此时需要适当增大输入信号电压,使输出电压(接入负载时的测量值)达到开环时的测量值,然后分别测出、、、及的大小,并由此得到负反馈放大电路闭环特性的实际测量值为
上述所得结果应与开环测试时由上式所计算的理论值近似相等,否则应该找出原因后重新测量。
在进行上述测试时,应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不失真的正弦波,否则应找出原因,排除故障后再进行测量。
实验内容