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負反饋放大電路實驗--模擬電路實驗箱

一、實驗目的
1、研究負反饋對放大器性能的影響。
2、掌握反饋放大器性能的測試方法。
二、實驗原理
放大器中采用負反饋，在降低放大倍數的同時，可使放大器的某些性能大大改善，負反饋的類型很多，本實驗以一個輸出電壓、輸入串聯負反饋的兩級放大電路為例，如圖5-2所示。C_F、R_F從第二級T2的集電極接到第一級T1的發射極構成負反饋。
下面列出負反饋放大器的有關公式，供驗證分析時作參考。
1、放大倍數和放大倍數穩定度
負反饋放大器可以用圖5-1方框圖來表示：

圖5-1負反饋放大器框圖
負反饋放大器的放大倍數為：

式中AV稱為開環放大倍數，反饋系數為：

反饋放大器反饋放大倍數穩定度與無反饋放大器反饋放大倍數穩定度有如下關系：

式中

稱負反饋放大器的放大倍數穩定度。

稱無反饋放大器的放大倍數穩定度。
由上式可知，負反饋放大器比無反饋的放大器的穩定度提高了（1+A_VF）倍。
2、頻率響應特性
引入負反饋后，放大器的頻響曲線的上限頻率f_Hf比無反饋時擴展（1+A_VF）倍。即：

而下限頻率比無反饋時減小到

倍，即

由此可見，負反饋放大器的頻帶變寬。
3、非線性失真系數
按定義：

式中

----信號內容包含的諧波成分總和(

，其中

，

……分別為二次、三次……諧波成分的有效值)；

----基波成分有效值。
在負反饋放大器中，由非線性失真產生的諧波成分比無反饋時減小到（

）倍，即

同時，由于保持輸出的基波電壓不變，因此非線性失真系數D也減小到（

）倍，即

三、實驗儀器
1、雙蹤示波器。
2、音頻信號發生器。
3、數字萬用表。
4、分立元件放大電路模塊
四、預習要求
1、認真閱讀實驗內容要求，估計待測量內容的變化趨勢。
2、圖5-2電路中晶體管β值l20，計算該放大器開環和閉環電壓放大倍數。
五、實驗內容
1、負反饋放大器開環和閉環放大倍數的測試。實驗電路如圖5-2。

圖5-2反饋放大電路
(l)開環電路
①按圖5-2接線，R_F先不接入。
②輸入端接入V_i=1mV ，f=1KHz 的正弦波(注意輸入1mV信號采用輸入端衰減法見實驗二)。調整接線和參數使輸出不失真且無振蕩(參考實驗二方法）。
③按表5-1要求進行測量并填表。
④根據實測值計算開環放大倍數和輸出電阻r₀。
(2)、閉環電路：
①接通

按要求調整電路；
②按表5-1要求測量并填表，計算A_Vf；
③根據實測結果，驗證A_Vf≈1/F。
表5-1

	RL（KΩ）	Vi（mV）	VO（mV）	AV（AVf）
開環	∞	1
開環	1K5	1
閉環	∞	1
閉環	1K5	1

2、負反饋對失真的改善作用
(1)將圖5-2電路開環,逐步加大

幅度，使輸出信號出現失真(注意不要過分失真)記錄失真波形幅度。
(2)將電路閉環，觀察輸出情況，并適當增加

幅度，使輸出幅度接近開環時失真波形幅度。
(3)若

=3KΩ不變，但

接入V1的基極，會出現什么情況?實驗驗證之。
(4)畫出上述各步實驗的波形圖。
3、測放大器頻率特性
（1）將圖5-1電路先開環，選擇

適當幅度(頻率為1KHz）使輸出信號在示波器上有滿幅正弦波顯示。
（2）保持輸入信號幅度不變逐步增加頻率，直到波形減小為原來的70%，此時信號頻率即為放大器的f_H。
（3）條件同上，但逐漸減小頻率，測得f_L。
（4）將電路閉環，重復1～3步驟，并將結果填入表5-2。
表5-2

	f_H(Hz)	f_L(Hz)
開環
閉環

六、實驗報告
1、將實驗值與理論值比較。分析誤差原因。
2、根據實驗內容總結負反饋對放大電路的影響。

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