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第七章 放大电路中的负反馈讲义

第七章 放大电路中的负反馈讲义
第七章 放大电路中的负反馈讲义

第七章放大电路中的负反馈讲义

发表时间:2008-6-2

反馈是电子技术的一个重要概念。在放大电路中引入负反馈,是改善放大电路

性能的重要手段。

7.1 反馈的基本概念

一、反馈定义

反馈,就是把放大电路的输出量(电压U O或电流I O)的一部分或全部,通过

反馈网络以一定的方式又引回到输入回路中去,以影响电路输入信号作用的过程。

画出反馈方框图,辅助说明定义,并说明闭环、开环概念。

2反馈网络:作用是把放大电路的输出量的部分(或全部)反馈回输入回路。反馈网络一般由在输出回路和输入回路之间起联系作用的一些元件(如电阻、电容等)组成。

2反馈信号:由反馈网络引回到放大电路的输入回路中的电量,用U f或I f表示。

2反馈系数:就是反馈网络的传输系数,反馈网络一般是线性网络

2既然反馈信号是经反馈网络从输出量中取得的,则反馈信号将正比于输出信号(比例系数即反馈系数)。这是反馈信号的一个特点。

举例说明:静态工作点稳定电路中的直流负反馈――负反馈元件、作用、影响――从直流引申到交流负反馈。

稳定原理:在射极偏置电路中,利用Re上的直流压降随I CQ变化之特点,改变U BE,使I BQ的变化方向与I CQ相反,其结果是稳定了静态工作点。

强调:①Re的作用――反馈元件;

②这是直流量的反馈,属于直流负反馈。

③直流负反馈带来的好处是使电路具有了自动调节静态电流的能力。

引申:将Ce开路,Re上会出现交流压降――产生交流反馈

强调:①Re是关键元件(反馈元件),无它,便无反馈过程;

②Re的位置

在输出、输入回路之间起到了联系作用,将输出电流的大小变化以反馈电压的形式反映到了输入回路――反馈网络。

结论:①判断电路中是否有反馈,应观察电路中有无将输出、输入回路联系起来的反馈元件(网络)。

②放大电路中常有直流、交流反馈共存的情况。

二、正反馈和负反馈

根据反馈极性的不同,即反馈量对原输入信号作用的影响不同,反馈有正反馈和负反馈之分。

正反馈:反馈信号增强了原输入信号的作用,使净输入信号增大。

负反馈:……削弱……减弱。

说明:净输入信号增大或减小是相对于无反馈(即反馈信号为零)的情况而言的。

在图7-1-2中,无反馈时,=,有反馈时,净输入电压=-,

所以净输入电压减小了,属于交流负反馈。

2判断反馈极性的方法――瞬时极性法。

应用举例――可用书中的例子

要求说明:反馈元件的判断,、、的位置,假定极性和实际极性(流向),结论

2正反馈、负反馈对电路的影响

①引入负反馈可以改善电路的多项性能指标,使电路对被取样的输出量具有自动稳定能力。(举例说明自动稳定能力)

②正反馈不仅不能稳定输出量,反而会加剧输出量的变化,还会使电路其它性能变差,甚至有可能产生自激振荡,破坏放大电路正常的放大作用。

结论:放大电路中常用负反馈来提高电路的稳定性,改善性能。一般尽量避免出现正反馈。正反馈可用于需要产生自激振荡的地方。

三、直流反馈和交流反馈

2直流反馈是对直流量形成的反馈。存在于直流通路中。

2引入直流负反馈的目的:稳定Q点。

2交流反馈是对交流量构成的反馈,存在于交流通路中。

2引入交流负反馈的目的:

改善电路性能。通常情况下,

负反馈主要是指交流负反馈。

2在很多放大电路中,为

了稳定Q点和得到优良的性能

指标,直流反馈和交流反馈往

往共存于同一个反馈网络中。

在这种情况下,当一种反馈是

负反馈时,另一种反馈同样是

负反馈。

2分析举例

右图电路中,有两个反馈网络:R b1+R e2;R e1+R F。

R b1+R e2网络只能对直流量形成反馈(放大器为直耦方式)。根据瞬时极性法,是直流负反馈,用来稳定VT1、VT2的Q 点。

R F+R e1网络只能对交流信号形成反馈,可以判断出是交流负反馈。

另外可以借助电路的交、直流通路来鉴别交、直流反馈。

7.2 负反馈电路的一般表达式和组态

一、负反馈放大电路的一般表达式

1.负反馈放大电路的方框图

根据定义抽象,负反馈放大电路=基本放大电路+反馈网络。

基本放大电路是指放大电路去掉了反馈的影响,但又保留了反馈网络负载作用影响的开环放大器。

2关于信号的说明:因在不同的反馈组态下,参与反馈过程的每个信号或是电压,或是电流,为统一起见,均用来表示。

在输入回路,与相减,得到,这种运算关系是依靠输入回路的接线方式来完成的,图中用符号表示,称之为比较环节。

在输出回路,是与成正比,还是与成正比(称为对输出信号取样)也取决于输出回路的接线方式,图中用符号2表示。

带箭头的线段表示信号的传输方向。

由图可知,基本放大网络和反馈网络形成了一个环路,所以反馈放大电路是一个闭环系统。是加在放大电路输入端的

输入信号,是反馈信号,是与之差,它是基本放大电路的输入信号,称为净输入信号,即

=-

基本放大电路的开环放大倍数,用表示,即

反馈网络的反馈系数,用表示,即

负反馈放大电路的闭环放大倍数,用表示为:

2.负反馈放大电路闭环放大倍数的一般表达式

目的:研究引入负反馈前后,放大倍数的变化。

可得负反馈放大电路闭环放大倍数一般表达式为

因此有(7-2-5)

式(7-2-5)表明,引入负反馈后,放大倍数发生了变化,这种变化可分为下面三种情况:

若>1,则放大倍数减小,,这是负反馈的情况。

若<1,则放大倍数增大,,这说明出现了正反馈。

若=0,则,说明此时即使无信号输入,也会有输出――自激振荡。这是强烈的正反馈导致的结果。对于放大电路来说,一旦发生自激振荡,输出信号将与输入无关,失去了放大作用。所以,负反馈放大电路要避免出现这种情况。

3.反馈深度――负反馈电路中一个重要概念

称为反馈深度。其大小反映了负反馈对放大电路的影响程度。

①放大倍数减小的程度,与的大小有关,越大,就减小得越多。

②电路性能的改善程度还与有关,基本上与成正比。

③反馈深度还可表示为:

此式表明,净输入信号也与反馈深度有关,越大,净输入信号将越小,放大倍数越低,反馈越深。

虽然引入负反馈后放大倍数减小了,但放大器的许多性能却得到了改善。为了保证引入负反馈后放大倍数不至于降得太低,人们往往在设计电路时将开环增益设置的很大,待引入较深的负反馈后,仍可保留有较大的闭环增益。

4.深度负反馈

若|1+|>>1,称其为深度负反馈,在此条件下,可简化为

表明在深度负反馈条件下,闭环放大倍数基本上等于反馈系数的倒数,即深度负反馈放大电路的放大倍数与基本放

大电路的开环放大倍数无关,而主要取决于反馈网络的反馈系数。――很有用的近似计算公式,常用于估算闭环放大倍数。

――环路增益,环路增益表示在反馈放大电路中,信号沿着基本放大电路和反馈网络组成的环路传递一周以后所得到的放大倍数。

既然在深度负反馈条件下,>>1,则,而=,,即,因为,所以有

此式表明,在深度负反馈的情况下,净输入信号被削弱的很多,以至于反馈信号的幅度接近输入信号。是一个常用近似计算公式。

5.其它要说明的问题

1)、、对应于四种负反馈组态,各有四种不同意义和量纲的表达式。

2)一般表达式成立的三个前提条件。

二、负反馈放大电路的四种组态

1. 四种组态――分类

基本放大电路A和反馈网络F都是双口网络,它们在输入端和输出端都有串联、并联两种连接形式,在输出端的连接形式决定了负反馈电路的取样方式;在输入端的连接形式决定了负反馈电路的比较方式。

电压取样或电压反馈:反馈信号直接反映了输出电压的变化,即=。

电流取样或电流反馈:反馈信号直接反映了输出电流的变化,即=。

串联比较:反馈网络与基本放大电路在输入端是串联的,输入回路的三个信号均为电压,而且净输入信号是与之

差,即=-。

并联比较:反馈网络与基本放大电路在输入端是并联的,电路输入回路的三个信号

均为电流,根据KCL,=-。

结论:按照反馈网络与基本放大电路在输出、输入端连接方式的不同,负反馈放大电路可分为以下4种组态(类型):电压串连负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。

2反馈组态的判断,可以根据取样方式和比较方式的特点进行。

①可以观察电路中反馈网络的连接关系,从电路结构的角度来分析。

②可以通过分析反馈信号与输出、输入量之间的表达式来判断。

③输出交流短路法。其方法是:假定将输出电压交流短路,若此时反馈量也跟着消失,说明反馈量是取自输出电压,

与输出电压成正比,是电压反馈;若反馈量仍然存在,说明反馈量是取自输出电流,与输出电流成正比,是电流

反馈。

对于比较方式的判断,比较常用的方法是观察与的量纲,以电压形式比较的为串联反馈,以电流形式比较

的为并联反馈。

2.电压串联负反馈电路

(1)电路组成及方框图

反馈元件:R F和R1;

极性和类型:根据瞬时极性法,与同相,有:=-为负反馈

反馈网络的输入端并联在输出端,与成正比,――电压反馈。而输入回路中3个信号量、、均为电压形式,所以为串联比较。

由方框图可见,基放的输入是,输出是,所以开环放大倍数是

反馈网络的反馈系数是与之比,故用符号表示,可得:

已知=,所以其反馈系数为

=

闭环电压放大倍数:

= /

f

、、f三者的关系式为

=

f

深度负反馈条件下,即|1+|>>1时,时,

nbsp;

在深度负反馈条件下,图7-2-4(a) 所示电路的闭环电压放大倍数为

≈1/=1+

f

(2)反馈特点

电压负反馈的特点是维持输出电压基本稳定。当一定时,由于某种原因(元件参数及负载)等变化,引起输出电压

变化,由于反馈信号正比于,负反馈的结果将会抑制这种变化,从而使输出电压相对稳定。以图7-2-4(a)为例,电路的自动调节过程如下:

某原因(如负载R L↓)──→||↓──→||↓──→||↑

||↑←─────────┘

强调:这种调节过程是连续的、动态的。当为一定值时,负反馈过程力图使的大小也保持定值,这就意味着电路的电压放大倍数的稳定性得到了提高。

2电压负反馈能稳定输出电压,但不能稳定输出电流

电路负载发生变化时,电压负反馈将使输出电压||恒定,而此时流过负载的输出电流||却是变化的。例如上面已分析过的,当负载电阻R L减小,||恒定,但||将增大。

2信号源内阻对负反馈效果的影响

对于串联负反馈,若Rs可忽略不计,此时信号源相当于恒压源,反馈电压影响最强,负反馈效果好,即负反馈的自动调节作用明显。如果R s较大,负反馈效果变差。所以要求R s越小越好,即要求信号源采用内阻小的电压源。

3. 电压并联负反馈电路

(1)电路组成及方框图

反馈网络由电阻R F组成,反馈量取自于输出电压。

2瞬时极性法判断反馈极性:关键是电流流向

||=||-|| 为负反馈。

反馈量以电流形式在输入回路与输入电流并联相比较,故为并联反馈。

反馈电流

反馈电流与输出电压成比例,故为电压反馈。或假设输出电压对地交流短路,此时反馈量为零,即反馈不复存在,据此也可判断为电压负反馈。

方框图:基放的输入是,输出是,它的开环放大倍数用符号R表示,即

= /――开环转移电阻,量纲是电阻

R

反馈网络的输入是,输出是,所以为与之比,用符号表示,量纲电导,

= /

因此其反馈系数为:

&, nbsp; =/=

闭环放大倍数是o与i之比,故用符号R f表示,称为闭环互阻放大倍数,可得:

= /

R f

根据一般表达式,可得R f、、R三者的关系式为

=

R f

深度负反馈条件下,即|1+R|>>1时,

≈1/

R f

对于上图所示电路,可得

≈1/=

R f

(2)反馈特点

电压并联负反馈与电压串联负反馈一样,也能维持输出电压基本稳定。

2对信号源内阻的要求

并联反馈电路的信号源适宜采用内阻大的信号源。――反馈效果

4、电流串联负反馈电路

(1)电路组成及方框图

反馈元件:Re,――联系输入与输出回路。

反馈极性:详细解释判断过程,由瞬时极性得||=||-||,――负反馈。

输入回路均为电压,故为串联反馈。

与输出信号之间的关系=R F――电流反馈

或假设R L=0,即输出电压为零时,反馈电压仍存在,据此亦可判断为电流反馈。

结论:电流串联负反馈电路。

方框图如图所示,基放的输入是,输出是,其开环放大倍数用符号G表示,即

= / ――基本放大网络的开环转移电导,量纲是电导

G

反馈网络的输入是,输出是,反馈系数等于与之比,用符号表示, = /量纲

是电阻

如图所示电路中,反馈电压= R F,则其反馈系数为

= /= R F

闭环放大倍数是输出与输入之比,故用符号G f表示――闭环互导放大倍数,可得:

=/

G f

、、G f三者的关系式为

G

=

G f

深度负反馈条件下,闭环互导放大倍数为

≈1/=

G f

(2)反馈特点

电流负反馈的特点是维持输出电流基本恒定。当i一定时,由于负载电阻R L变动,使输出电流减小,则由于负反馈的作用,电路将进行如下自动调整过程:

R L↑──→||↓──→|| (=||R F)↓──→||↑

||↑←──────────────┘

2对输出电流取样,就稳定电流――对谁取样就稳定谁。

若R L稳定,则输出电压稳定,反之则变化。

2串联反馈,信号源宜采用低内阻的信号源。(负反馈效果)

5、电流并联负反馈电路

(1)电路组成:

反馈网络:电阻R F和R1组成。

反馈极性:||=||-|| 为负反馈

反馈量以电流形式在输入回路与输入电流并联相比较,故为并联反馈。

在图7-2-7中,如果忽略输入电压的影响(因为输入电压比R1上的交流压降小得多),可近似认为R F和R1组成一个分流器,反馈电流是输出电流的一部分。其关系是

――电流反馈

所以为电流并联负反馈电路。

在图7-2-7(a)中,开环电流放大倍数为

=/

反馈系数等于与之比,用符号表示,=/

对应图7-2-8(a)所示电路,可得其反馈系数为=/=

闭环放大倍数是与之比,故用符号表示,称为闭环电流放大倍数,即

= /

、、三者的关系式为=

在深度负反馈条件下,即|1+|>>1时,可得≈1/

闭环电流放大倍数为

≈1/=

(2)反馈特点

①电流并联负反馈与电流串联负反馈一样,能维持输出电流基本恒定。

②由于是并联反馈,信号源宜采用高内阻的信号源。

结论:

①凡是电压负反馈,均可稳定输出电压;凡是电流负反馈,均可稳定输出电流。

②为取得最好的负反馈效果,串联比较的负反馈电路要求信号源内阻Rs要尽量小;并联比较的负反馈电路要求信号源内阻要尽量大。

③对于不同组态的负反馈放大电路来说,其中基本放大网络的放大倍数和反馈网络系数、闭环放大倍数的物理意

义和量纲都各不相同,因此,统称为广义的放大倍数和为广义的反馈系数,为广义的闭环放大倍数。

【例题】已知电路如图7-2-8所示,假设电路中的电容均足够大。试判断图中各电路中交流反馈的极性,如是负反馈判断其反馈组态并求其反馈系数。

2注意分析局部反馈

7.3 负反馈对放大电路性能的影响

放大电路引入负反馈后,虽然放大倍数降低了,但提高了放大电路的稳定性,而且可以改善电路的许多性能,如提高放大倍数的稳定性、展宽通频带、减小非线性失真,以及根据需要改变放大电路的输入电阻或输出电阻等。

一、提高放大倍数的稳定性

2放大电路的放大倍数是不稳定的,它会因许多干扰因素的影响而发生变化。

2引入负反馈后,可以使电路具有一定的自动稳定能力,对于电压反馈,可稳定输出电压,对于电流取样,可以稳定输出电流。

2在输入量一定时,引入了负反馈的电路能够稳定输出量的现象,说明电路的闭环放大倍数得到了稳定。但是因为引

入负反馈后,||本身也减小了,所以衡量负反馈对放大倍数稳定性的影响,应当用相对变化量/与/进行比较,相对变化量较小的其稳定性较高。

为了简化问题,我们讨论信号频率在中频范围的情况,此时,为实数,一般也为实数,因此一般式可写成:

A f= 求A f对A的导数

将上式变形,得

表明闭环增益A f的相对变化量dA f/A f比开环增益A的相对变化量dA/A小1/(1+AF)。这就说明负反馈提高了放大倍数的稳定性。

2说明:这里讨论的对放大倍数的稳定性是广义的,具体地说,

电压串联负反馈→闭环电压增益的稳定性提高;

电流串联负反馈→闭环互导增益的稳定性提高;

电压并联负反馈→闭环互阻增益的稳定性提高;

电流并联负反馈→闭环电流增益的稳定性提高。

二、展宽通频带

2在幅频特性的高频区或低频区,放大倍数将随信号频率的增、减而减小。

2如果能够减缓这种减小的速率,就可使通频带展宽。

2负反馈使放大倍数的相对变化量减小,提高放大倍数的稳定性。

2可以采用负反馈来提高放大倍数在低、高频区的稳定性,当开环放大倍数在低、高频区有明显下降时,负反馈会使闭环放大倍数下降很缓慢,从而展宽放大电路的通频带。

下面定性分析:

表示无反馈时中频区开环放大倍数,表示引入负反馈后中频区闭环放大倍数,通常情况下反馈系数F是与频率无关的定值,则闭环放大倍数表达式为

改写成对数表达式为:(单位为分贝,用dB表示)

==-

上式说明,闭环放大倍数要比开环放大倍数减小分贝。所以在中频区,闭环幅频特性曲线将下移

分贝。而在原幅频特性的低频区和高频区开环放大倍数开始下降时,由于负反馈作用,对应的闭环放大倍数下降很小,只有开环放大倍数下降很多时,闭环放大倍数才开始明显下降。

可以看出,引入负反馈后的通频带BW f = f H f-f L f,大于开环时的通频带BW= f H-f L,因此引入负反馈后,放大电路的通频带展宽了。

下面对通频带进行定量分析。

假设放大电路具有近似单个高频时间常数的频率特性,则高频区的开环放大倍数为

上式中为无反馈时由高频时间常数决定的上限频率。

引入负反馈之后,假设反馈系数F为常数,则高频区的闭环放大倍数为

将式(7-3-8)代入上式得

====

由上式得到引入负反馈之后的上限频率为

即引入负反馈后,上限频率增大至无反馈时的上限频率的(1+)倍。

同理,假设放大电路具有近似单个低频时间常数的频率特性,则在低频区开环放大倍数为

上式中为无反馈时由低频时间常数决定的下限频率。

引入负反馈之后,假设反馈系数F为常数,在低频区的闭环放大倍数为

===

=

由上式得到引入负反馈之后的下限频率为

即引入负反馈后,下限频率减小至无反馈时的下限频率的1/(1+)。

无负反馈时的通频带为

BW=-

因为通常情况下有>>,忽略,所以就有

BW

而引入负反馈后的通频带BW f为:

所以,

所以

BW f(1+)BW

上式表明引入负反馈后的通频带展宽(1+)倍。但同时,中频区闭环放大倍数下降至无反馈时中频区开环放大倍数

的1/(1+)。因此引入负反馈前后中频放大倍数与通频带的乘积将基本不变。即

BW f≈BW

结论:负反馈深度越深,通频带展宽得越多,但同时中频放大倍数也下降得越多。

三、减小非线性失真和抑制干扰及噪声

2非线性失真

非线性失真会使输出中除了基波外出现高次谐波,引入负反馈后,因为闭环放大倍数下降,输出量中的基波成分、谐波成分均被削弱。基波成分是由输入信号产生的,输入信号在负反馈环外,可以加大输入信号使输出量的基波成分提高到加入负反馈以前的值,而各次谐波成分因负反馈的引入被削弱,从而减小了非线性失真。

如图7-3-3(b)所示的引入负反馈后的模型可以更具体地定量说明。

引入负反馈后,假设反馈网络的反馈系数F为某固定常数,则闭环放大倍数下降为A/(1+AF),为使输出量的基波成分仍然为加入负反馈以前的值A,应将输入信号增大至(1+AF),电路输出为

式中表示引入负反馈后输出量中的谐波分量。

由图7-3-3(b),在输入比较环节可得净输入量为

而反馈量为

由图7-3-3(b)的输出,可得

由上式得出结论,输出波形中的非线性失真减小为原来的1/(1+AF)。

但上述结论只有在非线性失真不太严重时才成立。如果放大电路的输出量出现了严重的失真时,则说明放大电路在正弦信号周期内的部分时间段已工作在饱和区或截止区,此时A→0,负反馈对非线性失真也无可奈何,无法改善。

在放大电路内部不可避免地存在着噪声和干扰。

噪声现象:由于载流子热运动的不规则性,会使放大电路输出量中出现杂乱无章的波形,如果放大电路的负载是电声设备,此时就会出现杂音,所以将其叫做“噪声”。

噪声来源:主要来自电路中电阻的热噪声和三极管的内部噪声。

干扰来源:主要是由于外界因素对放大电路中各部分产生的影响所造成的,如周围环境的杂散电磁场、直流电源窜入的50Hz 交流干扰和其它高频干扰等。

影响:放大电路的噪声、干扰信号都会叠加在输出信号上,造成输出波形的畸变。

分析:若把由于这些噪声、干扰造成的波形畸变看作是输出量中出现了新的频率成分,则可采用类似非线性失真分析方法来分析负反馈电路对噪声、干扰的抑制作用。上图所示的模型同样可以表示一个存在噪声、干扰的实际放大电路在引入负反馈

前后的情况,只是此时模型中表示噪声、干扰在输出量中产生的分量,表示引入负反馈后噪声、干扰在输出量中产生的分量。根据前面的分析,可得引入负反馈后由噪声、干扰在输出量中产生的分量减小为原来的1/(1+A F)。这说明负反馈

可以有效地抑制反馈环内的噪声和干扰。抑制效果与负反馈深度有关,负反馈越深,抑制效果越好。但如果干扰是同输入信号同时混入的,则负反馈对此种干扰无效。 四、改变输入电阻和输出电阻

负反馈放大电路中引入不同组态的反馈,对输入电阻和输出电阻会产生不同的影响。为满足实际工作中提出的特定要求,人们可以灵活应用各种负反馈组态来改变输入电阻、输出电阻的数值。

1、负反馈对输入电阻的影响

负反馈对输入电阻的影响由反馈信号与外加输入信号在放大电路输入回路中的比较方式决定。即串联负反馈将增大输入电阻,而并联负反馈将减小输入电阻。下面进行详细分析。 (1)串联负反馈使输入电阻增大

右图是一个串联负反馈放大电路的方框图,着重画出输入回路,反馈信号与外加输入信号以电压形式比较,而且反馈电压与

输出信号成正比()。净输入电压为

则就有

无反馈时的输入电阻为 引入串联负反馈后,输入电阻为:

可知

。可见串联负反馈使输入电阻增大。

具体来说,对于电压串联负反馈放大电路,

; 对于电流串联负反馈放大电路,

结论:引入串联负反馈,放大电路输入电阻将增大,为无反馈时的(1+)倍。

2深度负反馈条件下,由于|1+|>>1,近似分析时可认为R if →∞。 2串联负反馈常用在要求输入电阻较高的电路中。

2注意,引入串联负反馈后,只是将反馈环路内的输入电阻增大至无反馈时的

|1+

|倍,而反馈环之外的电阻不受影响。见右图,该电路总的输入电阻为

R if ′=R if ∥R b1∥R b2

(2)并联负反馈使输入电阻减小

在并联反馈放大电路的方框图中,着重画出输入回路,反馈信号与输入信号以电流形式比较,且反馈信号与输出信号成正比,即

,净输入电流为

,所以

,无反馈时,此时电路的输入电阻为

R i =

/

引入并联负反馈后,输入电阻为

可知,并联负反馈将使输入电阻减小。

具体来说,对于电压并联负反馈放大电路,;

对于电流并联负反馈放大电路,。

结论:引入并联负反馈后输入电阻R if将减小,成为无反馈时的输入电阻的1/()。

2在深度负反馈条件下,由于||>>1,近似分析时可认为R if→0。

2并联负反馈常用在要求输入电阻较低的电路中。

2、负反馈对输出电阻的影响

与反馈信号在放大电路输出端的取样方式有关,即电压负反馈将减小输出电阻,电流负反馈将增大输出电阻。

电压负反馈具有稳定输出电压的能力,这种能力表现为当负载变化时,输出电压变化很小。说明放大电路的输出更接近电压源的性质,即电路的输出电阻将因引入了电压负反馈而减小。可以证明,引入电压负反馈后,有

其中为当负载电阻R L开路时基本放大电路的开环放大倍数。

具体来说,对于电压串联负反馈放大电路,;

对于电压并联负反馈放大电路,。

即电压负反馈减小输出电阻,反馈深度愈深,输出电阻R of愈小。在深度负反馈条件下,可认为R of→0。

电流负反馈对输出电流有维持稳定的作用,当输入信号一定而负载变化时,电路输出电流将因电流负反馈而趋于稳定。放大电路的输出更接近电流源的性质,此时电路的输出电阻将因引入了电流负反馈而增大。可以证明,引入电流负反馈后,输出

电阻R of为无反馈时的输出电阻R o的(1+)倍,即

其中是当负载电阻R L短路时基本放大电路的开环放大倍数。

具体来说,对于电流串联负反馈放大电路,;

对于电流并联负反馈放大电路,。

即电流负反馈将增大输出电阻,反馈深度愈深,输出电阻R of愈大。在深度负反馈条件下,可认为R of→。

2注意,引入电流串联负反馈后,只是将反馈环路内的输出电阻增大至无反馈时的|1+|倍,而反馈环之外的电阻不受影响。

举例图7-3-7所示的电路。

7.4 闭环电压放大倍数的近似计算

在深度负反馈条件下,即负反馈放大电路满足||>>1的条件,闭环电压放大倍数的估算通常可以采用以下两种方法。

一、利用关系式≈估算闭环电压放大倍数

已知,如果负反馈放大电路满足||>>1的条件,则其闭环放大倍数可表示为

利用上式,只需先求出反馈系数,即可估算出,闭环放大倍数的估算过程十分简单。

2除电压串联负反馈以外的其他三种负反馈组态,需经转换才能得到。

二、利用关系式估算闭环电压放大倍数

表明,在||>>1时,反馈信号和外加输入信号基本相同,也即有

≈0

d

因此得出在深度负反馈条件下负反馈放大电路的两个特点:

1)反馈量约等于输入量,即;

2) 净输入量趋近于零,即d≈0 。

具体而言,不同组态的负反馈电路,输入量和反馈量、净输入量含义不同。

在串联负反馈电路中,三者均为电压,则有

在并联负反馈电路中,三者均为电流,则有

对于任何组态的负反馈放大电路,只要满足深度负反馈的条件,都可以利用的特点,直接估算Auf,而不必先求反馈系数。

2估算Auf步骤:首先判断负反馈组态是串联负反馈还是并联负反馈,以便选择适当的公式,再根据放大电路的实际情况分别列出、(或、i)的表达式,然后直接估算闭环电压放大倍数。

见例题7-4-1、例题7-4-2、例7-4-3

第五节负反馈放大电路的自激振荡

引入负反馈能够改善放大电路的各项性能指标,|1+|越大,即负反馈深度愈深,改善的效果越好。但是,在一定条件下过深的负反馈可能会使放大电路产生自激振荡,此时,输出信号不受输入信号的控制,放大电路失去了放大作用,即使放大电路没有外加输入信号,其输出端也会产生一定频率和幅度的输出信号。尤其对三级以上放大电路而言,引入负反馈易产生自激振荡。

一、产生自激振荡的条件

负反馈放大电路产生自激振荡的条件是1+=0,即

=-1

上式也可以按模和相角分别表示为:

||=1

= =±(2n+1)π (n=0,1,2,3……)

以上两式分别称为产生自激振荡的幅值条件和相位条件。

负反馈放大电路产生自激振荡原因:

在放大电路通频带之内,电路的输出与输入不是同相()就是反相(),通常据此来决定反馈网络的接法,来满足负反馈的条件,且与同相,以实现。但在中频区以外,随着频率的降低或升高,相位移将在中频区相移的基础上发生变化(低频区超前,高频区滞后),这种变化称为附加相移。若在某一频率处,附加相移达到了,此时反相,则与由中频时的同相变为反相, ||将是||与|

|的代数和,使原来在中频时的负反馈变为正反馈,若此时的幅值足够大,使||≥||,则即使||=0,也仍会有输出,即将会产生自激振荡。

单级共射放大电路最大附加相移=±90°

两级放大电路最大附加相移=±180°

三级放大电路最大附加相移=±270°

如果当信号为某个频率时,包含有附加相移等于±的频率,假设反馈网络为纯电阻性,,则此时|

|=,原来中频时的负反馈此时将变为正反馈,若回路增益||足够大,能同时满足自激振荡的幅值条件,则放大电路将产生自激振荡。

结论:单级负反馈放大电路是稳定的

两级负反馈放大电路也是稳定的

三级负反馈放大电路只要达到一定的反馈深度即可能产生自激振荡。因为在低频和高频区可以分别找出能同时满足自激振荡的相位条件和幅值条件的频率.

防止振荡的措施:①避免采用两级以上大反馈环;②三级以上的负反馈放大电路必须破坏自激条件。

二、负反馈放大电路的稳定性

当相位条件得到满足后,在绝大多数情况下只要||≥1,放大电路就将产生自激振荡。

判断方法:利用回路增益的幅频特性||和相频特性的波特图,分析是否同时满足自激振荡的相位条件、幅值条件。

的附加相位移=-,若20lg||或||,则振荡;若20lg||或|

|,则稳定。

2稳定裕量的概念

为了使设计的负反馈放大电路能稳定可靠地工作,不但要求它在预定的工作条件下满足稳定条件,而且当环境温度、电路参数即电源电压等因素在一定的范围内变化时也能满足稳定条件,因此要求放大电路要有一定的。通常可用幅值稳定裕量或相位稳定裕量作为衡量的标准。

通常将=-时的20lg||值定义为幅值稳定裕量,即

=20lg||

对于稳定的负反馈放大电路,其应为负值,愈负,表示负反馈放大电路愈稳定。

一般要求≤-10(dB)。即+=(2n+1)时,使20lg||≤-10 (dB)。

也可以用相位稳定裕量来描述负反馈放大电路的稳定裕量,相位稳定裕量定义为在20lg||=0 (dB)的频率上,

即f= f c时,相位要超前=-的角度。即

=-|AF|

一般要求≥45°。即20lg||=0(dB)时,使||。

三、消除自激振荡的方法

消除自激的方法有几种:

1、减小反馈深度即减小反馈系数,

2、相位补偿法

1)电容补偿法

2)阻容补偿法

3)密勒效应补偿

负反馈放大电路的设计方案与制作

信息工程系课程设计报告 课程_____________题目_____________课时_____________专业_____________班级_____________姓名_____________学号_____________指导教师_____________ 年月日

目录 一、摘要 (4) 二、设计任务及要求 (4) 三、负反馈放大电路设计的一般原则 (1)反馈方式的选择 (4) (2)放大管得选择 (5) (3)级数的选择 (6) (4)电路的确定 (6) 四、设计过程 (1)确定方案 (7) (2)电路参数的计算 (9) (3)计算技术指标 (13) 五、调试要点 (15)

负反馈放大电路的设计与制作 摘要 本文是负反馈放大电路的设计,而设计需要根据技术指标及 要求来确定放大电路的结构、级数和电路元件参数及型号等,此 次要求电路的输入电阻高输出电阻小,稳定性要好,频带宽度适 中,尽量小的失真等等...。因而我们会根据这些要求,一一计 算出技术指标和元件的参数,确定反馈类型,选取三种预选方案,通过比较选择符合要求,我们最终选择了方案一,经过布线、焊 接、调试等工作后负反馈放大电路设计制作成功。 关键词:负反馈放大电路 电路设计 电路制作 一、设计任务及要求 用分离元器件设计一个交流放大电路,用于指示仪表放大弱信 号,具体指标如下: (1) 工作频率:kHz Hz f 30~30=。 (2) 信号源:mV U i 10=(有效值),内阻Ω=50s R 。 (3) 输出要求:V U 10≥(有效值),输出电阻小于Ω10,输出电 流mA I o 1≤(有效值)。 (4) 输入要求:输入电阻大于ΩK 20。

反馈放大电路设计实验报告模版

深圳大学实验报告课程名称:模拟电路 实验名称:负反馈放大电路设计 学院:信息工程学院 专业:信息工程班级: 组号:指导教师:田明 报告人:学号: 实验地点 N102 实验时间: 实验报告提交时间: 教务处制

一.实验名称: 负反馈放大电路设计 二.实验目的: 加深对负反馈放大电路原理的理解. 学习集成运算反馈放大电路、晶体管反馈放大电路的设计方法. 掌握集成运算反馈放大电路、多级晶体管反馈放大电路的安装调试及测试方法. 三.实验仪器: 双踪示波器一台/组 信号发生器一台/组 直流稳压电源一台/组 万用表一台/组 四.实验容: 设计一个多级晶体管负反馈放大电路或集成运算负反馈放大电路,性能要求如下: 闭环电压放大倍:30---120 输入信号频率围:1KHZ-------10KHZ. 电压输出幅度≥1.5V 输出电阻≤3KΩ 五.实验步骤: 1.选择负反馈放大电路的类型,一般有晶体管负反馈放大电路、集 成运算负反馈放大电路.

为满足上述放大倍数的要求,晶体管负反馈放大电路最少需要二级放大,其连接形式有直接耦合和阻容耦合,阻容耦合可以消除放大器各级静态工作点之间的影响,本设计采用两者相结合的方式;对于各级放大器,其组态有多种多样,有共发射极,共基极和共集电极。本设计可以采用共发射极-共基极-共集电极放大电路。对于负反馈形式,有电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。本设计采用电压并联负反馈形式。 2.设计电路,画出电路图. 下面是电源输入电路,通过并联两个电容的滤波电路形式,以效消除干扰,保证电路稳定工作,否则容易产生自激振荡。 整体原理图如下: 从上图可以看出来,整个电路由三级放大和一路负反馈回路构成,第一级电路是NPN管构成的共发射极电路,通过直接耦合的方式输出给

第五节 反馈和负反馈放大电路典型例题

例例 例 例例 【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。 (1)判断图示电路的反馈极性及类型; (2)求出反馈电路的反馈系数。 图(a) 图(b) 【相关知识】 负反馈及负反馈放大电路。

【解题思路】 (1)根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。 (2)根据反馈网络求电路的反馈系数。 【解题过程】 (1)判断电路反馈极性及类型。 在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压,输入电压与 串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0时,=0,即正比与;当输入信号对地极性为?时,从输出端反馈回来的信号对地极性也为?,故本电路是电压串联负反馈电路。 在图(b)电路中,反馈网络的结构与图(a)相同,反馈信号与输入信号也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(集电极电流),反馈极性与图(a)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。 (2)为了分析问题方便,画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图(c)、(d)所示。 图(c) 图(d) 由于图(a)电路是电压负反馈,能稳定输出电压,即输出电压信号近似恒压源,内阻很小,计算反馈系数时,不起作用。由图(c)可知,反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。即 故图(a)电路的反馈系数

由图(d)可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。 故图(b)电路的反馈系数 【例5-2】在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。 (1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。 (2)若放大电路的放大倍数为“+”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为“?”,则引入的反馈一定是负反馈。 (3)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。 (4)既然电压负反馈可以稳定输出电压,即负载上的电压,那么它也就稳定了负载电流。 (5)放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差,说明电路引入了串联负反馈;净输入电流等于输入电流与反馈电流之差,说明电路引入了并联负反馈。 (6)将负反馈放大电路的反馈断开,就得到电路方框图中的基本放大电路。 (7)反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。 (8)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。 【相关知识】 反馈的有关概念,包括什么是反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈、负反馈放大电路的方框图、放大电路的稳定性 【解题思路】

实验四 负反馈放大电路的研究

实验四负反馈放大电路的研究 一.实验目的 1.掌握负反馈放大电路动态性能的测量方法;2.理解不同组态负反馈对放大电路性能的影响; 二.实验设备与器件 1.函数信号发生器;2.交流毫伏表;3.直流稳压电源;4.万用表5.双踪示波器;6.元器件:9013×2,电阻、电容若干 三.基本知识 为改善放大电路的性能,常在放大电路中加入负反馈。根据负反馈放大电路输出端取样方式和输入端比较方式的不同,可分为四种组态: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。本实验以电压串联负反馈为例,研究负反馈对放大电路性能的影响。 (1)电压串联负反馈降低了放大电路的电压增益 若原放大电路的增益为A &,反馈放大电路的电压增益为vf A &,反馈系数为F &,则有:F A A A vf &&&&+=1F A &&+1为衡量反馈程度的重要指标,称为反馈深度。对于负反馈,11>+F A &&,故引入负反馈会使放大电路的增益下降。 (2)负反馈提高了放大电路增益的稳定性 环境温度的变化,电源电压的波动,负载以及晶体管参数的变化等因素,都会使放大电路的增益发生变化。引入负反馈可以使这种变化相对减小,提高了增益的稳定性。 为表示增益的稳定程度,常用有、无反馈两种情况下增益相对变化之比来衡量。由于增益的稳 定性是用它的绝对值的变化来表示的,在不考虑相位关系时,可以用正实数A 和F 分别表示增益A &和反馈系数F &的绝对值,因此反馈放大电路的增益可表示为:AF A A vf += 1对上式进行微分,得: ) 1(AF A A dA dA f f +=, AF A A A A f f +?=∴11??对于负反馈,1+AF >1,所以负反馈可以使增益的相对变化减小为无反馈时的AF +11 ,提高了增益的稳定性,且反馈深度越大,增益稳定性就越好。 (3)负反馈扩展了放大电路的通频带 引入负反馈,放大电路的上限截至频率增大,而下限截至频率下降,所以通频带f BW 比开环时增大,且增大的程度与反馈深度有关。 H H Hf f f AF f >+=)1(;L L Lf f AF f f >+= 1;L H f f BW ?=;Lf Hf f f f BW ?=所以,BW BW f >

模拟电路习题答案 第6章 放大电路中的反馈题解1

第六章 放大电路中的反馈 自测题 一、在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。 (1)若放大电路的放大倍数为负,则引入的反馈一定是负反馈。( ) (2)负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。( ) (3)若放大电路引入负反馈,则负载电阻变化时,输出电压基本不变。 ( ) (4)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。( ) 解:(1)× (2)√ (3)× (4)√ 二、已知交流负反馈有四种组态: A .电压串联负反馈 B .电压并联负反馈 C .电流串联负反馈 D .电流并联负反馈 选择合适的答案填入下列空格内,只填入A 、B 、C 或D 。 (1)欲得到电流-电压转换电路,应在放大电路中引入 ; (2)欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号,应在放大电路中引入 ; (3)欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应在放大电路中引入 ; (4)欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应在放大电路中引入 。 解:(1)B (2)C (3)A (4)D 三、判断图T6.3所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈, 并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 或f s u A 。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

图T6.3 解:图(a )所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反 馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 3 1321f 32131 R R R R R R A R R R R R F u ?++≈++= 式中R L 为电流表的等效电阻。 图(b )所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 2f 2 1R R A R F u -≈-= 图(c )所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 1f ≈=u A F 图(d )所示电路中引入了正反馈。 四、电路如图T6.4所示。

负反馈放大电路实验报告

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、实验内容 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I DQ 和I CQ 均约为2mA ;结型场效应管的管压降U GDQ < - 4V ,晶体管的管压降U CEQ = 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10s o sf -≈=U U A u 。 (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 模拟信号源的内阻;R f 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R g3选择910kΩ,R g1、R g2应大于100kΩ;C 1~C 3容量为10μF ,C e 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R f ,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。 3.3k ?

(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, 4.2s R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I DQ 约为2mA ,U GDQ < - 4V 。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(I DQ ,U GSQ ,U A ,U S 、U GDQ )。 实验中,静态工作点调整,实际4s R k =Ω 第二级电路:通过调节R b2,240b R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA ,U CEQ = 2~3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据(I CQ ,U CEQ )。 实验中,静态工作点调整,实际241b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ,幅度为10mV ,频率为10kHz ,测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u =、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 o1U s U o U 1u A

第5章反馈放大电路习题解答

第五章习题参考答案 5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。 a) b) 图5-22题5-1的图 答 (a )F R 、1R :引入串联电压负反馈。 (b )F R 、1R :引入了正反馈。 5-2 电路如图5-23所示,解答下列为题: 1)1F R 引入了何种反馈,其作用如何? 2)2F R 引入了何种反馈,其作用如何? 图5-23 题5-2图 解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。其作用是稳定静态电流2E I 。其稳定过程如下:↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I 2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能,如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。由于是电压负反馈还可使反馈环路的输出电阻降低)1(AF +倍。由于是串联反馈可使反馈环路的输入电阻增加)1(AF +倍。2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ,其稳定过程如下: ↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U

5-3 在图5-24所示的两级放大电路中,(1)那些是直流负反馈;(2)哪些是交流负反馈,并说明其类型;(3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,两者有何不同?(4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,有何不同,是否会变为正反馈? 5-24 题5-3图 解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈,F R 、1E R 直流电压串联负反馈。 2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。 3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,则F R 、1E R 只有交流 电压串联负反馈,没有直流反馈。 4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,则变为正反馈。 5-4 对图5-25所示电路,该电路都引进了哪些级间反馈?判断其反馈类型。 图 图5-25 题5-4图 答 6R 、7R 引入直流电压并联负反馈;4R 引入交、直流电流串联负反馈。 5-5 放大电路如图5-26所示,试分别判断各电路反馈的极性和组态。 答 (a )F R 、1R :串联电流负反馈; (b )F R 、1R :正反馈。

负反馈放大电路实验报告

负反馈放大电路实验报告

3)闭环电压放大倍数为10s o sf -≈=U U A u 。 (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 模拟信号源的内阻;R f 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R g3选择910kΩ,R g1、R g2应大于100kΩ;C 1~C 3容量为10μF ,C e 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R f ,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。 3.3k ?

(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, 4.2 s R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I DQ约为2mA,U GDQ < - 4V。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(I DQ,U GSQ,U A,U S、U GDQ)。 实验中,静态工作点调整,实际4 s R k =Ω

第二级电路:通过调节R b2,2 40b R k ≈Ω,使得静态工作点满足:I CQ 约为2mA ,U CEQ = 2~3V 。记录电路参数及静态工作点的相关数据(I CQ ,U CEQ )。 实验中,静态工作点调整,实际2 41b R k =Ω c. 动态参数的调试 输入正弦信号U s ,幅度为10mV ,频率为10kHz ,测量并记录电路的电压放大倍数 s o11U U A u = 、s o U U A u =、输入电阻R i 和输出电阻R o 。 电压放大倍数:(直接用示波器测量输入输出电压幅值) o1 U s U o U 1 u A 输入电阻: 测试电路:

负反馈放大电路 实验报告

模拟电路实验 实验报告 负反馈放大电路 负反馈放大器 一、实验目得 1、进一步了解负反馈放大器性能得影响。 2、进一步掌握放大器性能指标得测量方法。 实验设备 1.示波器一台 2.函数信号发生器一台 3.交流毫伏表一台 4.直流稳压电源一台 5.万用表一只 6.实验箱一台 二、实验原理 放大器中采用负反馈,在降低放大倍数得同时,可以使放大器得某些性能大大改善。所谓负反馈,就就是以某种方式从输出端取出信号,再以一定方式加到输入回路中。若所加入得信号极性与原输入信号极性相反,则就是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路得方式不同,反馈可分为四类:串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来瞧,反馈得这四种分类使得基本放大网络与反馈网络得联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来瞧,反馈信号若直接加到输入端,就是并联反馈,否则就是串联反馈,反馈信号若直接取自输出电压,就是电压反馈,否则就是电流反馈。 1、负反馈时输入、输出阻抗得影响 负反馈对输入、输出阻抗得影响比较复杂,不同得反馈形式,对阻抗得影响也不一样,一般而言,凡就是并联负反馈,其输入阻抗降低;凡就是串联负反馈,其输入阻抗升高;设主网络得输入电阻为Ri,则串联负反馈得输入电阻为

R if=(1+FA V)R i 设主网络得输入电阻为R o,电压负反馈放大器得输出电阻为 Rof= 可见,电压串联负反馈放大器得输入电阻增大(1+AVF)倍,而输出电阻则下降到1/(1+AVF)倍。 2、负反馈放大倍数与稳定度 负反馈使放大器得净输入信号有所减小,因而使放大器增益下降,但却改善了放大性能,提高了它得稳定性。 反馈放大倍数为 Avf=(A v为开环放大倍数) 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系: = 式中AVf/A V f称负反馈放大器放大倍数得稳定度。称无反馈时得放大器放大倍数得稳定度。可见,负反馈放大器比无反馈放大器放大倍数提高了(1+AV F)倍。 3、负反馈可扩展放大器得通频带。 4、负反馈可减小输出信号得非线性失真 三、实验内容、步骤及结果: 1、调整静态工作点,按图3-2接线。 2、闭合开关K1,断开开关K2,接通电源后,调节R P,用万用表直流电压档测量U RC=3V,使放大器得静态集电极电流I CQ1mA。 3、测量无反馈时放大器得电压放大倍数A V、输入电阻Ri、与输出电阻Ro。 (1)在放大器得输入端U S处输入f=1KHZ,有效值Us=15mv得正弦信号,用示波器观察输出电压Uo得波形,在波形不失真得情况下,用毫伏表测出输出电压得有效值U OL,算出开环放大倍数A V。 (2)测量U i处得电压,按输入电阻得计算公式计算出输入电阻R i。 (3)断开开关K1,测出不接负载电阻R L时得输出电压Uo,按输出电阻得公式计算出输出电阻R o。 4、测量电压并联负反馈时放大器得电压放大倍数Auf、输入电阻R if与输出电阻Rof。将开关K2接通后,按3得步骤测量有负反馈时得Auf、Rif与Rof 5、研究放大倍数得稳定性 保持原输入信号,将负载电阻RL由5、1K变为1K,测出无反馈与有反馈时得输出电压UO ,计算稳定度。 L

模拟电路第六章课后习题复习资料

第六章习题与思考题 ◆◆习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中,试说明存在哪些反馈支路,并判断哪些是负反馈,哪些是正反馈;哪些是直流反馈,哪些是交流反馈。如为交流反馈,试分析反馈的组态。假设各电路中电容的容抗可以忽略。 ◆◆习题6-3 在图P6-1所示的各电路中,试说明哪些反馈能够稳定输出电压,哪些能够稳定输出电流,哪些能够提高输入电阻,哪些能够降低输出电阻。 解: (a) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce也引入第一级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R e3引入第二级的交直流负反馈,交流电压串联负反馈可稳定输出电压,提高本级的输入电阻,降低输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F和C F引入级间(整体)交流电压串联正反馈,故总体来说不能稳定输出电压或输出电流。 (b) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R e3引入第三级的交直流负反馈,交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高本级的输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,提高输入电阻,而直流负反馈可稳定

各级静态工作点。 (c) ① R e1引入第二级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高本级输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流并联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,降低输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。 (d) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电压并联负反馈可稳定输出电压,提高输出电阻,降低输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。(e) ① R e1引入第二级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高本级输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电压串联负反馈可稳定输出电压,提高输出电阻,降低输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。 (f) 本电路是在射极输出器的基础上,再从VT的发射极通过电容C3引导回一个交流电压并联正反馈。射极输出器本身为电压串联负反馈,具有稳定输出电压,提高输入电阻,降低输出电阻的作用。但若不接电容C3,其输入电阻因受基极偏置电阻的影响,其值只能接近于Ri=Rb+(R1//R2)。现由C3引回一个电压并联正反馈,由于射极输出器的电压放大倍数接近于1,即VT发射极和基极的交流电位接近相等,则电阻R b两端的交流压降很小,故流过Rb的交流电流也很小,因而大大提高了电路的输入电阻。这种将输出电压通过电容引回到输入回路以提高输入电阻的措施为“自举”。 此二题属于基本概念题,意图是判断分立元件放大电路中反馈的类型和作用。

模电实验报告负反馈放大电路

实验三负反馈放大电路 一、实验目的 1、研究负反馈对放大器放大倍数的影响。 2、了解负反馈对放大器通频带和非线性失真的改善。 3、进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、信号发生器 3、万用表 三、预习要求 1、认真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。 2、图3-1电路中晶体管β值为120.计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 3、放大器频率特性测量方法。 说明:计算开环电压放大倍数时,要考虑反馈网络对放大器的负载效应。对于第一级电路,该负载效应相当于C F、R F与1R6并联,由于1R6≤Rf,所以C F、R F 的作用可以略去。对于第二季电路,该负载效应相当于C F、R F与1R6串联后作用在输出端,由于1R6≤Rf,所以近似看成第二级内部负载C F、R F。 4、在图3-1电路中,计算级间反馈系数F。 四、实验内容 1、连接实验线路 如图3-1所示,将线连好。放大电路输出端接Rp4,1C6(后面称为R F)两端,构成负反馈电路。

2、调整静态工作点 方法同实验二。将实验数据填入表3-1中。 表3-1 3、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试 (1)开环电路 ○1按图接线,R F先不接入。 ○2输入端接如Ui=1mV,f=1kHZ的正弦波。调整接线和参数使输出不是真且无震荡。 ○3按表3-2要求进行测量并填表。 ○4根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻R0。 (2)闭环电路 ○1接通R F,按(1)的要求调整电路。 ○2调节Rp4=3KΩ,按表3-2要求测量并填表,计算A uf和输出电阻R0。 ○3改变Rp4大小,重复上述实验步骤。 ○4根据实测值验证A uf≈1/F。讨论负反馈电路的带负载能力。

负反馈放大电路设计

负反馈放大电路设计 摘要: 电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。 电子技术课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用,采用负反馈是以降低放大倍数为代价的,目的是为了改善放大电路的工作性能,如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等,所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。负反馈放大电路是由基本放大电路和负反馈网络组成。由电阻、电容、二极管、三极管等分立元件构成共基极、共发射极、公集电极等基本放大电路。将输出信号的一部分或全部引回到输入端并使输入信号减小的某种电路称为负反馈网络。经过布线、焊接、调试等工作后负反馈放大电路成形。 一、设计任务与要求 用分离元器件设计一个交流放大电路,用于只是仪表中放大弱信号,

具体指标如下: (1)工作频率: (2)信号源:Ui≥10mV(有效值),内阻Rs=50Ω。 (3)输出要求:U0≥1V(有效值),输出电阻小于10Ω,输出电流I0≤1mA(有效值)。 (4)输入要求:输入电阻大于20KΩ。 (5)工作稳定性:当电路元器件改变时,若ΔAu/Au=10%,则ΔAuf<1%。 二.设计图文论证 一、设计框图 图中X表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入求和, +、–表示输入信号与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输入信号为 (1) 基本放大电路的增益(开环增益)为 (2)

反馈系数为 (3) 负反馈放大电路的增益(闭环增益)为 (4) 二、反馈的方式选择 根据负载的要求及信号情况来选择反馈方式.在负载变化的情况下.要求放大电路定压输出时,就需要电压负反馈:在负载变化的情况下,要求放大电路恒流输出时,就要采用电流负反馈。至于输入端采用串联还是并联方式,主要根据对放大电路输出电阻而定。当要求放大电路具有高的输入电阻是,宜采用串联反馈:当要求放大电路具有底的输入电阻是,宜采用并联反馈。如仅仅为了提高输入电阻,降低输出电阻时,宜采用射极输出器。 三、放大管的选择 如果放大电路的极数多,而输入信号很弱(微伏级),必须考虑输入几件放大管的噪音所产生的影响,为此前置放大级应选用底噪声的管子。当要求放大电路的频带很宽时,应选用截止频率较高的管子。从集电级损耗的角度出发,由 于前几级放大的输入较小,可选用p cm 小的管子,其静态工作点要选得底一些(I E 小),这样可减小噪声;但对输出级而言,因其输出电压和输出电流都较大,故p cm 大的管子 四、级数的选择 放大电路级数可根据无反馈时的放大倍数而定,而此放大倍数又要根据所要求的闭环放大倍数和反馈深度而定,因此设计时首先要根据技术指标确定出它 的闭环放大倍数A f 及反馈深度1+AF,然后确定所需的A f 。 确定了A的数值,放大电路的级数大致可用下列原则来确定:几十至几百倍左右采用一级或两级,几百至千倍采用两级或三级,几千倍以上采用三级或四级(射极输出极不计,因其A约等于零一般情况下很少采用四级以上,因为这将给施加反馈后的补偿工作带来很大的困难,但反馈只加在两级之间也是可以的。一般情

第5章 负反馈放大电路习题解答分解

第5章 负反馈放大电路习题解答 1. 什么是反馈?为什么要引入反馈? 【解题过程】 在电子电路中,把放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或者全部通过一定的网络返送回输入回路,以影响放大电路性能的措施,称为反馈。负反馈可以大大提高增益乃至整个系统的稳定性、负反馈可以扩展通频带、负反馈可以改变输入输出阻抗,使系统更有利于推动后面的负载,所以要引入反馈。 2. 什么是正反馈和负反馈?如何判断电路中引入的是正反馈还是负反馈? 【解题过程】 当电路中引入反馈后,反馈信号能削弱输入信号的作用,称为负反馈。相反,反馈信号加强了输入信号的作用,称为正反馈。为了判断引入的是正反馈还是负反馈,通常采用的方法是“瞬时极性法”。具体做法如下: (1)假定放大电路工作在中频信号频率范围,则电路中电抗元件的影响可以忽略; (2)假定电路输入信号在某个时刻的对地极性,在电路中用符号“+”和“-”表示瞬时极性的正和负,并以此为依据,逐级推出电路中各相关点电流的流向和电位极性,从而得出输出信号的极性; (3)根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性; (4)根据反馈信号和输入信号的极性及连接方式,判断净输入信号,若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增强,则为正反馈;若反馈信号使基本放大电路的净输入信号削弱,则为负反馈。 3. 负反馈放大电路的一般表达式是什么? 【解题过程】 负反馈放大电路的一般表达式为F 1A A AF = +

4. 负反馈放大电路有哪四种组态?如何判断? 【解题过程】 负反馈放大电路的四种组态为电压并联负反馈、电压串联负反馈,电流并联负反馈,电流串联负反馈,具体判断方法在正文6.5中有详细描述。 5. 负反馈对电路性能产生什么影响? 【解题过程】 负反馈对电路性能产生如下影响:提高闭环增益的稳定性、扩展闭环增益的通频带、减小非线性失真、抑制放大电路内部的噪声。 6. 电路如题图6.6 (a)、(b)所示。 (1)判断图示电路的反馈极性及类型; (2)求出反馈电路的反馈系数。 (a) (b) 题图 6.6 【解题过程】 (1)判断电路反馈极性及类型。 在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压 ,输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0

负反馈放大电路性能测试实验报告

电压串联负反馈放大电路 一、实验目的 1.加深理解负反馈对放大电路性能的影响 2.掌握放大电路开环与闭环特性的测试方法 二、预习要求 1.复习电压串联负反馈的有关章节,熟悉电压串联负反馈电路的工作原理以及对放大电路性能的影响。 2.估算图3.1所示电路在有反馈和无反馈时的电压放大倍数的大小。设==50,Rp=60K。 3.估算图3.1所示电路在有反馈和无反馈时的输入电阻和输出电阻。 4.自拟实验记录表格。 三、实验元、器件 模拟电子线路实验箱一台双踪示波器一台 万用表一台连线若干 其中,模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块,元器件模组以及“电压串联负反馈放大电路”模板。 四、实验原理与参考电路 1.参考电路如图3-1所示。

负反馈有四种类型: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。本实验电路由两级共射放大电路引入电压串联负反馈,构成负反馈放大器。其中反馈电阻RF=10KΩ。 2.电压串联负反馈对放大器性能的影响 (1)引入负反馈降低了电压放大系数 式中,是反馈系数,,是放大器不引入级间反馈时的电压放大倍数(即,但要考虑反馈网络阻抗的影响),其值可由图3-2所示的交流等效电路求出。 设,则有

式中:第一级交流负载电阻 第二级交流负载电阻 从式中可知,引入负反馈后,电压放大倍数比没有负反馈时的电压放大倍数降低了()倍,并且愈大,放大倍数降低愈多。 (2)负反馈可提高放大倍数的稳定性

该式表明:引入负反馈后,放大器闭环放大倍数的相对变化量比开环放大倍数的相对变化量减少了(1 AF)倍,即闭环增益的稳定性提高了(1 AF)倍。 (3)负反馈可扩展放大器的通频带 引入负反馈后,放大器闭环时的上、下截止频率分别为: 可见,引入负反馈后,向高端扩展了倍,从而加宽了通频带。 (4)负反馈对输入阻抗、输出阻抗的影响 负反馈对输入阻抗、输出阻抗的影响比较复杂。不同的反馈形式,对阻抗的影响不一样。一般而言,串联负反馈可以增加输入阻抗,并联负反馈可以减小输入阻抗;电压负反馈将减小输出阻抗,电流负反馈可以增加输出阻抗。图3-1电路引入的是电压串联负反馈,对整个放大器电路而言,输入阻抗增加了,输出阻抗降低了。它们的增加和降低程度与反馈深度(1 AF)有关,在反馈环内满足 (5)负反馈能减小反馈环内的非线性失真 综上所述,在放大器引入电压串联负反馈后,不仅可以提高放大器放大倍数的稳定性,还可以扩展放大器的通频带,提高输入电阻和降低输出电阻,减小非线性失真。 五、实验内容 1.按图3.1组装电压串联负反馈电路,调整Q1,Q2静态工作点(方法同实验一)。输入端加,2mV的正弦电压,输出接示波器CH2,观察输出电压波形是否有自激振荡,若有自激,可在Q2的基极b2和集电极c2之间加消振电容,其容量约为200pF。确认输出电压无自激,不失真,关闭信号

放大电路中的负反馈解读

第四章放大电路中的负反馈习题 4.1 判断图4-24所示各电路中有无反馈?是直流反馈还是交流反馈?哪些构成了级间反馈?哪些构成了本级反馈? 4.1解答: (a)R e1:本级直流反馈 R e2:本级交直流反馈 R f,C f:级间交流反馈(因为直流 信号被C f隔直) (b)Re:本级直流反馈 R b:本级直流反馈(因为交流信号被C2 短路到地) (c)R R e2 :本级交直流反馈 R e3:本级直流反馈(因为交流被C3短路) R f:级间交直流反馈 (d)R1,R2,R3为级间交直流反馈 R3:本级交直流反馈

4-1解答续: (e)R2,R4:本级交直流反馈 R L,R6:为级间交直流反馈 (f)R e :本级直流反馈(∵交流信号被C e短路)R1, R2 :本级直流反馈(∵交流信号被C短路到地) (g)R1, R2 :级间交直流反馈 (h)(i) R e2 :本级直流反馈 R e1, R e3 :级间交流反馈 (ii)R f1, R b :级间交直流反馈 R f2, R e1 :级间交直流反馈

4.2指出图4-24所示各电路中反馈的类型和极性,并在图中标出瞬时极性以及反馈电压或反馈电流。 (a)解答:R f,C f引入电压并联交流负反馈 瞬间极性如图示:∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (b)解答,R b引入电压并联直流负反馈,瞬时极性如图示 ∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (C)解答:R f, R e1 :引入电压串联交流正反馈(∵直流被C2隔直),瞬时极性如图示:U be=U i+U f, U f与U i极性相同,故为正反馈 (d)解答:R1,R2引入电压串联交直流正反馈,瞬时极性如图示: U ' i=U i+U f, U f与U i极性相同,故为正反馈 (e)解答:R L,R6 引入电流串联交直流负反馈,(即ΔU i=(U+-U i)↓)(即同相端与反相端电位差下降,∴为负反馈) (f)解答:R1,R e 引电容并联直流负反馈(交流被C短路到地)瞬时极性为图示(因I b↓=I i-I f ↑)I f上升,I b下降 (g)解答:R1,R2引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性如图示:∵I b↓=I i-I f↑ (h)(i)解答:R b , R f1引入电压并联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵I b↓=I i-I f↑故为负反馈 (ii)解答:R f2, R e1引入电流串联交直流负反馈 瞬时极性为图示∵U be↓=U i-U f2↑= U i-U e1↑(U e1上升,U be下降) ∴为负反馈

模拟电路习题答案第6章放大电路中的反馈题解1

第六章放大电路中的反馈 自测题 一、在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。 (1)若放大电路的放大倍数为负,则引入的反馈一定是负反馈。()(2)负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。() (3)若放大电路引入负反馈,则负载电阻变化时,输出电压基本不变。 ()(4)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。() 解:(1)×(2)√(3)×(4)√ 二、已知交流负反馈有四种组态: A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈D.电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内,只填入A、B、C或D。 (1)欲得到电流-电压转换电路,应在放大电路中引入; (2)欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号,应在放大电路中引入; (3)欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应在放大电路中引入; (4)欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应在放大电路中引入。 解:(1)B (2)C (3)A (4)D 三、判断图所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈,并求 A 或f s u A 。设图中所有电容出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数 f u 对交流信号均可视为短路。

图 解:图(a )所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反 馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 3 1321f 32131 R R R R R R A R R R R R F u 式中R L 为电流表的等效电阻。 图(b )所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 2f 2 1R R A R F u 图(c )所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 1f u A F 图(d )所示电路中引入了正反馈。 四、电路如图所示。

第5章反馈放大电路习题解答

第五章习题参考答案 5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。 a) b) 图5-22题5-1的图 答 (a )F R 、1R :引入串联电压负反馈。 (b )F R 、1R :引入了正反馈。 5-2 电路如图5-23所示,解答下列为题: 1)1F R 引入了何种反馈,其作用如何 2)2F R 引入了何种反馈,其作用如何 图5-23 题5-2图 解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。其作用是稳定静态电流2E I 。其稳定过程如下:↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I 2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能,如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低) 1(AF +

倍。由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ,其稳定过程如下: ↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U 5-3 在图5-24所示的两级放大电路中,(1)那些是直流负反馈;(2)哪些是交流负反馈,并说明其类型;(3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,两者有何不同(4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,有何不同,是否会变为正反馈 5-24 题5-3图 解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈,F R 、1E R 直流电压串联负反馈。 2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。 3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,则F R 、1E R 只有交流电 压串联负反馈,没有直流反馈。 4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,则变为正反馈。 5-4 对图5-25所示电路,该电路都引进了哪些级间反馈判断其反馈类型。 图

模拟电子-多级负反馈放大器的研究

多级负反馈放大器的研究 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,掌握多级集成运算放大器的工作特点。 (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、反馈网络的电压反馈系数和通频带; 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,用来影响其他输入量的措施称为反馈。 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。 实验电路如下图所示,该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1,构成了交流电压串联负反馈电路。 2.放大器的基本参数 1)开环参数 将反馈支路的A点与P点断开,与B点相连,便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即

2)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、输入电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上下限频率,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 负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为:

上述所得结果与开环测试时由式(2.5-3)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知真的正弦波,否则应找出原因,排除故障后再进行测量 三.实验内容 (1)实验电路图如下所示: (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、20mv(峰峰值)正弦波,然后接入放大器的输入端,得到网络(未接入负载时)的波特图,如下图所示。

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