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模电负反馈实验报告.doc

模电负反馈实验报告

陈友嘤
2018-11-27 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《模电负反馈实验报告doc》,可适用于高等教育领域

模电实验报告实验名称:多级负反馈放大器的研究班级:学号:姓名:石盼实验日期:年月日一、实验目的()掌握用仿真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。测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、反馈网络的电压反馈系数和  通频带比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别观察负反馈对非线性失真的改善。二、实验原理及电路()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入回路用来影响其输入量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施称为反馈。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若反馈量取自输出电流则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加称为串联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时“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。引入交流负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反相比例器组成在末级的输出端引入了反馈网路Cf、Rf和Rf构成了交流电压串联负反馈电路。()放大器的基本参数:)开环参数:将反馈之路的A点与P点断开、与B点相连便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时的放大电路的电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数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Vf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时的频率值即)闭环参数:通过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和上、下限频率fH、fL可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数AVf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf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Vi使输出电压Vo(接入负载RL时的测量值)达到开环时的测量值然后分别测出Vi、VN、Vf、BWf和Vo’(负载RL开路时的测量值)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所计算的理论值近似相等否则应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。三、实验内容计算机仿真部分:()根据电路画出实验仿真电路图。其中得到的波特图绘制仪的命令为“SimulateInstrumentBodePlotter”。()调节J将开关打到下面测试电路的开环基本特性。)将信号发生器输出调为kHz、mVp(峰值)正弦波然后接入放大器的输入端到网络的波特图如下图。)保持输入信号不变用示波器观察输入和输出的波形。)接入负载RL用示波器分别测出Vi、VN、Vf、Vo记录表中。)将负载RL开路保持输入电压Vi的大小不变用示波器测出输出电压记入表中。)从波特图上读出放大器的上限频率fH与下限频率fL记入表中。)由上述测试结果计算放大电路开环时的Av、Ri、Ro和Fv的值并计算出放大器闭环式AvfRif和Rof的理论值。()调节J将开关打到上面测试电路的闭环基本特性。)信号发生器输入调为kHz、mVp(峰值)正弦波然后接入放大器的输入端得到网络的波特图。)接入负载RL逐渐增大输入信号Vi使输入电压Vo达到开环时的测量值然后用示波器分别测出Vi、VN和Vf的值记入表格。)将负载RL开路保持输入电压Vi的大小不变用示波器分别测出的值记入表中。)闭环式放大器的频率特性测试同开环时的测试即重复开环测试()步。)有上述结果并根据公式计算出闭环时的Avf、Rif、Rof和Fv的实际值记入表中。)由波特图测出上下限频率计算通频带BW。四、实验结果、示波器截图i开环未接负载时输出波形图V和VNVf和V开环接负载时输出波形图V和VNVf和Vii闭环未接负载时输出波形图V和VNVf和V闭环接负载时输出波形图V和VNVf和V、实验数据表负反馈放大电路仿真测试数据 VimVVNmVVfmV  FvfLkHzfHkHz开环测试理论计算        闭环测试             、分析与讨论 )观察仿真实验开环网络与闭环网络的波特图比较它们的异同并简要分析。答:开环放大电路中的通频带较窄且上限频率较低而闭环放大电路中的通频带较宽且上限频率高。 )比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环闭环时的差别得到相应结论。 答:开环的电压放大倍数比闭环的大输出电阻也比闭环的大而输入电阻却是闭环的比开环的大带宽也是闭环比开环大。可以得出结论:加入负反馈能够提高放大倍数的稳定性提高输入电阻降低输出电阻展宽通频带等优点。

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