多级负反馈放大器的研究（仿真实验）

一、 实验目的

（1）掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。

（2）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。

（3）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、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别；

3）    观察负反馈对非线性失真的改善。

二、 实验原理

1、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，用来影响其输入量（放大电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，则称之为交流反馈。

交流反馈存在四种组态：电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联连负反馈。引入交流负反馈后，可以改善电路多方面的性能：提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。

2、放大器的基本参数

1）开环参数。

        Av=Vo/Vi

        Ri=Vi×R/(Vi-VN)                               

        Ro=(Vo’/Vo-1)×RL                                 （2.5-1）

        Fv=Vf/Vo

        BW=fH-fL

其中：|Av(j fH)|=1/√2×|Av|=0.707|AvI|

      |Av(j fL)|=1/√2×|Av|=0.707|AvI|             （2..5-2）

2)闭环参数。

Avf=Av/(1+Av×Fv)

Rif=Ri×(1+Av×Fv)                             （2..5-3）     

Rof=Ro/(1+Av’×Fv)  （其中：Av’=Vo’/Vi）

      BWf=fHf-fLf            (其中：fHf=fH(1+Av×Fu)

                                  fLf=fL/(1+Av×Fu))

三、 实验内容

（1）画出实验仿真电路图。

（2）调节J1，使开关A端与B端相连，测试电路的开环基本特性。

1）    将信号发生器输出调为1kHz、20mVpp正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络的波特图；

2）    保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形；

3）    接入负载RL，用示波器分别测出Vi，VN，Vf，Vo，记入表2.5-1中；

4）    将负载RL开路，保持输入电压的大小不变，用示波器测出输出电压Vo’，记入表2.5-1中；

5）    从波特图上读出放大器的上限频率fH和下限频率fL计入表2.5-1中；

6）    由测试结果，根据式（2.5-1）计算放大电路开环时的Av，Ri，Ro和Fv的值，并由式（2.5-3）计算放大器闭环时Avf，Rif和Rof的理论值，计入表2.5-1中。

（3）调节J1，使开关A端与P端相连，测试电路的开环基本特性。

1）    将信号发生器输出调为1kHz、20mVpp正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络的波特图；

2）    接入负载RL，逐渐增大输入信号Vi，使输出电压Vo达到开环时的测量值，然后用示波器分别测出Vi，VN和Vf，记入表2.5-1中；

3）    将负载RL开路，保持输入电压的大小不变，用示波器测出输出电压Vo’，记入表2.5-1中；

4）    从波特图上读出放大器的上限频率fH和下限频率fL计入表2.5-1中；

5）    由上述结果计算出闭环时的Avf，Rif，Rof和Fv的实际值，计入表2.5-1中；

6）    由波特图测出上、下限频率，计算通频带BW。

四、 实验数据

 

第二篇：模电实验仿真

多级负反馈放大器的研究

-计算机仿真部分

开环波特图

开环接入负载Vi-Vn波形图

开环接入负载Vf-Vo波形图

开环开路负载Vo'波形图

闭环波特图

接入负载Vi-Vn波形图

接入负载Vf波形图

负反馈放大电路仿真测试数据