实验三负反馈放大电路的研究.docVIP

实验三 　负反馈放大器电路的研究 一. 实验目的 1．加深理解负反馈对放大器性能的影响。 2．学会测量放大器的输入电阻、输出电阻以及电压放大倍数。 二、实验设备与器件 名 称 数 量 函数信号发生器 1 示波器 1 万用表 1 直流稳压电源 1 741/LM324 2 电阻若干 三. 实验原理 放大器加入负反馈后，由于反馈信号是削弱输入信号的，结果将使放大倍数降低，但却提高了放大倍数的稳定性、扩展了通频带、减小了非线性失真、并能抑制干扰和噪声，变换放大器的输入和输出电阻等。 1、把输出信号的一部分或全部通过一定的方式引回到输入端的过程称为反馈。反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成，其基本关系式为Af＝A/(1+AF)。判断一个电路有无反馈，只要看它有无反馈网络。反馈网络指将输出回路与输入回路联系起来的电路，构成反馈网络的元件称为反馈元件。反馈有正、负之分，可采用瞬时极性法加以判断：先假设输入信号的瞬时极性，然后顺着信号传输方向逐步推出有关量的瞬时极性，最后得到反馈信号的瞬时极性，若反馈信号为削弱净输入信号的，则为负反馈，若为加强净输入信号的，则为正反馈。反馈还有直流反馈和交流反馈之分。若反馈电路中参与反馈的各个电量均为直流量，则称为直流反馈，直流负反馈影响放大电路的直流性能，常用以稳定静态工作点。若参与反馈的各个电量均为交流量，则称为交流反馈，交流负反馈用来改善放大电路的交流性能。 2、负反馈放大电路有四种基本类型：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。反馈信号取样于输出电压的，称电压反馈，取样于电流的，则称电流反馈。若反馈网络与信号源、基本放大电路串联连接，则称为串联反馈，其反馈信号为uf，比较式为uid=uI-uf，此时信号源内阻越小，反馈效果越好；若反馈网络与信号源、基本放大电路并联连接，则称为并联反馈，其反馈信号为if，比较式为Iid=iI-if，此时信号源内阻越大，反馈效果越好。 3、负反馈放大电路性能的改善与反馈深度（1+AF）的大小有关，其值越大，性能改善越显著。当（1＋AF）1时，称为深度负反馈。深度串联负反馈的输入电阻很大，深度并联负反馈的输入电阻很小，深度电压负反馈的输出电阻很小，深度电流负反馈的输出电阻很大。在深度负反馈放大电路中，xi=xf，即xid=0，因此可引出两个重要概念，即深度负反馈放大电路中基本放大电路的两输入端可以近似看成短路和断路，称为“虚短”和“虚断”。利用“虚短”和“虚断”可以很方便地求得深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数。 四、实验预习（10`） 1、判断图1的反馈类型，计算出表1 的理论值，运放认为是理想的。 2、根据图2回答以下问题 1判别各级运放各构成什么类型的交流负反馈，并指出反馈元件，求出各级电压增益的大小； 2判别级间构成什么类型的交流负反馈？并指出反馈元件，根据电路元件参数估算闭环增益。 得分 _______________ 实验教师签字 _______________ 五、实验内容 1、电压串联负反馈放大电路特性研究(20`) （1）按图1接线，检查接线无误后，接通正、负电源电压±12V。 （2）输入端接入频率为1KHz、有效值为0.2V的正弦信号，用示波器观察输入电压及输出电压应为同频率的正弦波。 （3）用示波器分别测出ui、up、uf、uo的有效值并记录于表1中，维持输入电压 不变，断开RL测出开路电压uot，也记入表1 （4）按表1中的测试结果，求出Auf，与理论值进行比较，总结出电压串联负反馈放大电路的性能特点。 得分 _______________ 实验教师签字 _______________ 2、分析多级负反馈放大电路(20`) （1）由741或LM324双运放构成的两级负反馈放大电路如图2所示，按图2接线，检查接线无误后，接通正、负电源电压±12V。 （2）开环测试 将Rf1支路断开，使放大电路处于开环状态。输入端接入频率为1KHz、有效值为0.2V的正弦信号，用示波器观察输入电压ui及输出电压uo应为同频率的正弦波。用示波器分别测出ui、uo的有效值，并根据测试结果计算出开环增益Auo。 Ui（V） Uo（V） 增益A 有效值 （3）闭环测试 将Rf1接入电路，使放大电路处于闭环状态。适当调整输入电压使输出电压达到开环时的数值，然后用示波器分别测出uo、 ui的有效值，并根据测试结果计算出闭环增益Auf。 Ui（V） Uo（V） 增