文档介绍:实验二 由分立元件构成的负反馈放大电路
一、实验目的
1.了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理;
2.熟悉两级放大电路的设计和调试方法;
3.理解负反馈对放大电路性能的影响。
二、实验任务
设计和实现一个由N沟道结型场效应管和NPN型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486,晶体管的型号是9011。
三、实验容
1. 基本要求:利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。
(1)静态和动态参数要求
1)放大电路的静态电流IDQ和ICQ均约为2mA;结型场效应管的管压降UGDQ < - 4V,晶体管的管压降UCEQ = 2~3V;
2)开环时,两级放大电路的输入电阻要大于90kΩ,以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 120;
3)闭环电压放大倍数为。
(2)参考电路
1)电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示,R模拟信号源的阻;Rf为反馈电阻,取值为100 kΩ。
图1 电压并联负反馈放大电路方框图
2)两级放大电路的参考电路如图2所示。图中Rg3选择910kΩ,Rg1、Rg2应大于100kΩ;C1~C3容量为10μF,Ce容量为47μF。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应,应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻Rf,见图2,理由详见“五 附录-2”。
图2 两级放大电路
实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。
(3)实验方法与步骤
1)两级放大电路的调试
a. 电路图:(具体参数已标明)
b. 静态工作点的调试
实验方法:
用数字万用表进行测量相应的静态工作点,基本的直流电路原理。
第一级电路:调整电阻参数,,使得静态工作点满足:IDQ约为2mA,UGDQ < - 4V。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(IDQ,UGSQ,UA,US、UGDQ)。
实验中,静态工作点调整,实际
IDQ
UGSQ
UA
US
UGDQ
测量值
-
-
第二级电路:通过调节Rb2,,使得静态工作点满足:ICQ约为2mA,UCEQ = 2~3V。记录电路参数及静态工作点的相关数据(ICQ,UCEQ)。
实验中,静态工作点调整,实际
ICQ
UCEQ
测量值
c. 动态参数的调试
输入正弦信号Us,幅度为10mV,频率为10kHz,测量并记录电路的电压放大倍数、、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
电压放大倍数:(直接用示波器测量输入输出电压幅值)
测量值
10mV
-
-157
输入电阻:
测试电路:
开关闭合、打开,分别测输出电压和,代入表达式:
测量值
输出电阻:
测试电路:
记录此时的输出:
2)两级放大电路闭环测试
在上述两级放大电路中,引入电压并联负反馈。合理选取电阻R()的阻值,使得闭环电压放大倍数的数值约为10。
电路图:
输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数、输入电阻Rif和输出电阻Rof。
实验中,取R=10kom。
电压放大倍数:(直接用示波器测量输入输出电压幅值)
测量值
100mV
-
-
输入电阻:
测试电路:
测量原理为:(R1此时为10kom)
记录数据:
测量值
100mV
571om
输出电阻:
测试电路:
记录此时的输出:
提示1:闭环测试时,需将输入端和输出端的等效负载Rf断开。
提示2:输入电阻Rif指放大电路的输入电阻,不含R。
2. 提高要求:电流并联负反馈放大电路
参考实验电路如图3所示,其中第一级为N沟道结型场效应管组成的共源放大电路;第二级为NPN型晶体管组成的共射放大电路。
输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数、输入电阻Rif和输出电阻Rof。
图3 电流并联负反馈放大电路
电压放大倍数:(直接用示波器测量输入输出电压幅值)
测量值
100mV
输入电阻:
测试电路:
测量原理为:
记录数据:
测量值