交流负反馈对放大倍数稳定性的影响.docVIP

课程设计说明书 NO.1 一、设计目的 低频电子线路课程设计是继低频电子线路理论学习和试验教学之后又一重要的实践性教学环节，它的任务是在掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，综合所学知识进一步学习电子电路系统的设计方法和试验方法，为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。 二、设计方案论证 1.软件介绍 Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。为适应不同的应用场合，Multisim推出了许多版本，用户可以根据自己的需要加以选择。软件以图形界面为主，采用菜单、工具栏和热键相结合的方式，具有一般Windows应用软件的界面风格，用户可以根据自己的习惯和熟悉程度自如使用。 2.设计原理 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）的措施称为负反馈。 如果反馈量只含有直流量，则称为直流反馈，如果反馈量只含有交流量，则为交流反馈。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2 上图则为一种交流负反馈的原理框图。在放大电路中，利用负反馈可以稳定静态工作点和放大倍数，可以减小非线性失真、扩展频带，还可以改变放大器的输入阻抗和输出抗阻。 　　电压负反馈可以稳定放大电路的输出电压，因而输出阻抗比无负反馈时减小；电流负反馈可稳定放大电路的输出电流，因而输出阻抗比无反馈时增大；串联负反馈由于在输入端串入反馈支路，因而输入阻抗得以提高；并联负反馈的输入端由于并联了反馈支路，因而输入阻抗得以降低。 放大电路引入负反馈后，放大倍数虽有所降低，但对改善放大电路的性能有重要的作用。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.3 如图所示，采用虚拟集成电路运放，运放U1、U2分别引入了局部电压并联负反馈，其闭环电压放大倍数分别为Auf1≈-Rf1/R1，Auf2≈-Rf2/R2 A≈Auf1Auf2 整个电路引入了级间电压串联负反馈，闭环电压放大倍数 Auf≈Auf1Auf2/(1+Auf1Auf2F)，F=R/(R+Rf) 分别测量Rf2=100KΩ和10KΩ时的Auf。从示波器可以读出电压的幅值，得到电压放大的倍数变化。电路输出波形如下： 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4 上图中波峰较高的为Rf2=100KΩ时的输出波形；波峰较低的为Rf2=10KΩ时的输出波形。若想比较电路的开环、闭环的电压放大倍数的变化，需要得出示波器的A与B两输出端的电压峰峰值。 三、仿真结果与分析 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.5 上图则为A与B两输出端的峰峰值。通过观察示波器的仿真效果可以得出以下结果： A输出端口： 信号源峰值 Uip=10mV 反馈电阻 Rf2=100KΩ 运放U2输出电压峰值 Uop=1290mV 闭环电压放大倍数 Auf=97.9mV 电压放大倍数 Auf1= -100mV 电压放大倍数 Auf2= -100mV 开环电压放大倍数 A=104 B输出端口： 信号源峰值 Uip=10mV 反馈电阻 Rf2=10KΩ 运放U2输出电压峰值 Uop=1185mV 闭环电压放大倍数 Auf=89.9mV 电压放大倍数