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实验 6 负反馈放大器的调试和测量

实验 6 负反馈放大器的调试和测量. 一、实验目的 1 . 学会调试和测量多级放大器静态工作点的方法。 2 . 验证和理解负反馈对放大器电压放大倍数 A V 、通频带 BW 、输入电阻 R i 和输出电阻 R o 的影响。. 二、实验原理 负反馈放大器有四种基本类型。本实验选用两级电压串联负反馈放大器进行研究。实验电路如图 1.6.1 所示。该电路的反馈信号 V f 取自输出电压 V o 。由于采用了两级负反馈电路,所以反馈效果明显。 负反馈能改变放大器的有关性能。对于本实验中的电压串联负反馈电路,其性能的改 变主要表现在以下几个方面:

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  1. 实验6 负反馈放大器的调试和测量 一、实验目的 1. 学会调试和测量多级放大器静态工作点的方法。 2. 验证和理解负反馈对放大器电压放大倍数AV、通频带BW、输入电阻Ri和输出电阻Ro 的影响。

  2. 二、实验原理 负反馈放大器有四种基本类型。本实验选用两级电压串联负反馈放大器进行研究。实验电路如图1.6.1 所示。该电路的反馈信号Vf取自输出电压Vo。由于采用了两级负反馈电路,所以反馈效果明显。 负反馈能改变放大器的有关性能。对于本实验中的电压串联负反馈电路,其性能的改变主要表现在以下几个方面: 1.放大器的增益下降为基本放大器增益的1 / (1 + AVFV ); 2.放大器的增益稳定性提高为基本放大器的(1 +AVFV ) 倍; 3.放大器的输入电阻提高为基本放大器的(1 +AVFV)倍; 4.放大器的输出电阻降低为基本放大器的1 / (1 +AVFV); 5.放大器的频带展宽为基本放大器的(1 +AVFV ) 倍。

  3. 应该注意的是,由于基本放大器和反馈网络是闭环工作的。因此,在测量和计算基本放大器的各项性能指标时,必须考虑反馈网络对基本放大器的负载效应。在本实验中,对基本放大器和反馈放大器性能的测试是靠图1.6.1 中的开关S 实现的.当开关置于“2 ”时,所测量的是反馈放大器的性能。当开关置于“1 ”时,测量的是基本放大器的性能。 实验过程中,输入信号应从( 2 ) 端加入,以便有较小的信号源内阻。只有在用换算法测量放大器的输入电阻Ri时,才将信号改为从( 1 ) 端输入。为了提高对Ri的测量精度,串联的R值应和Ri取同一数量级。但是在本实验中,为了既兼顾测量精度又便于进行测量,因此,不管是测量基本放大器的输入电阻Ri还是测量反馈放大器的输入电阻Rif时,电阻R统一取值R= 5.1kΩ 。 同理,在用换算法测量输出电阻时,统一取RL = 1kΩ 。

  4. 三、实验内容及步骤 1. 调整电路的直流工作状态 认真检查电路,确认无误后接通电源。 调整T1管的偏置电阻RW1,用万用表测量该管的发射极电流Ie或集电极电流Ic值。使Ie1(或Ic1 )为1mA 左右。用同样的方法调整T2管的偏置电阻RW2,使Ie2(或Ic2 )为1mA 左右。记录两管的静态工作点值。 2. 研究负反馈对放大器增益及增益稳定性的影响 在下述实验中,当在输入端加入正弦信号Vi时,必须用示波器观察输出电压Vo的波形。只有在输出波形不失真的条件下,才能对基本放大器和反馈放大器的性能进行测量。否则,测量结果没有意义。

  5. (1) 研究负反馈对放大器增益的影响 在图1.6.1 所示电路的(2)端输入f= 1 kHz 的正弦信号,在输出不失真的情况下,分别测量基本放大器的电压增益AV和反馈放大器的电压增益AVf。并对结果进行比较和分析。 (2) 其它测量条件不变,分别在电源电压VCC为12V 和9V 时,测量基本放大器的电压增益AV和反馈放大器的电压增益AVf值。并计算无反馈和有反馈两种情况下的增益稳定性ΔAv / Av和ΔAvf / Avf 。

  6. 3. 研究负反馈对放大器输入电阻和输出电阻的影响 (1) 对输入电阻的影响 从电路的(1) 端输入f= 1kHz 的正弦信号,用换算法分别测量基本放大器的输入电阻Ri和反馈放大器的输入电阻Rif,并进行比较。 (2) 对输出电阻的影响 当RL = 1kΩ 时,用换算法分别测量基本放大器的输出电阻Ro和反馈放大器的输出电阻Rof,并进行比较。 注意:在上述过程中,实验测得的输入电阻包括了第一级放大器的上、下偏置电阻。实验测得的输出电阻包括了输出负载的影响。

  7. 4. 研究负反馈对放大器的频率特性的影响 改变输入信号的频率,分别测量并绘制出基本放大器和反馈放大器的幅频特性曲线,确定出各自的通频带BW ,并进行对比和分析。 注意,由于一般实验室采用的低频信号发生器的最高频率为2 MHz , 而一般放大器的上限频率fH可能大于2 MHz 。因而,采用这样的信号发生器可能测不出放大器的上限频率fH,从而不能测得BW 。为了解决这一问题,在做这一部分实验内容时,可以在图1.6.1 所示实验电路的输出端并联一个电容量大约为0.01μF 的电容, 以降低该放大器的fH。这一方法实际上已经在实验1.5 中得到了应用,图1.5.3 中所加的电容CL就是起这个作用的。

  8. 四、实验仪器与设备 1. 双踪示波器1台 2. 信号发生器1台 3. 晶体管毫伏表1台 4. 直流稳压电源1台 5. 万用表1块 五、实验报告要求 1. 按照实验步骤,列出表格,整理实验数据。 2. 将实验结果与理论值进行比较,分析负反馈对放大器性能的影响。

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