[1**********]06 罗强
4.17 负反馈放大器的设计、测试与调试
一、实验目的
1. 掌握负反馈电路的设计原理、各性能指标的调试原理。 2. 加深理解负反馈对电路性能指标的影响。 3. 掌握用正弦测试方法对负反馈放大器性能的测试。
二、实验原理
1. 负反馈放大器
所谓负反馈放大器就是将放大器的输入信号（输出电压或者输出电流）送入一个称为反馈网络的附加电路后在放大器的输入端产生反馈信号，该反馈信号与放大器原来的输入信号（如电压、源电流）共同控制放大器的输入，这样就构成了反馈放大器。单环的理想反馈模型如图，它由理想基本放大器和理想反馈网络再加上一个求和环节构成。
反馈信号使放大器的输入减弱称为负反馈，反馈信号使放大器的输入增强称为正反馈。在图中的理想模型中，取样信号可以是电压，也可以使电流，所以有电压取样和电流取样两种方式、在求和环节中，
x s ，x f
和
x i 既可以全是电压，也可以全为电流，所以有电压求
和与电流求和两种方式。将取样方式和求和方式组合便可构成四种反馈类型：电压取样电压求和负反馈（电压串联负反馈）、电压取样电
流求和负反馈（电压并联负反馈）、电流取样电压求和负反馈（电流串联负反馈）以及电流取样电流求和（电流并联负反馈）。
2. 实验电路
实验电路如图所示，可以判断该实验电路的反馈类型为电压取样电压求和负反馈，要研究引入该反馈类型对放大器的性能影响，只需要分别测试该反馈放大器在开环、闭环状态时的交流参数，并进行比较即可。本次实验内容主要测试该负反馈放大器的基本性能指标，其对应的基本放大器（开环）的性能指标已在教材第四章4.16节中进行测试，这里直接借用实验4.16的数据即可。
3. 电压取样电压求和负反馈对放大器性能的影响
引入负反馈会使放大器的增益降低。负反馈虽然牺牲了放大器的放大倍数，但它改善了放大器的其他性能指标，对电压串联负反馈有以下指标的改善。
（1）可以扩展闭环增益的通频带
放大电路中存在耦合电容和旁路电容以及有源器件内部的极间电容，使得放大器存在能有效放大信号的上、下限频率，即通频带有限。当输入信号的频率范围超过放大器的通频带时，放大器会产生频率失真。既然上、下限频率的出现是放大器内的电抗元件使输出量减小的结果，而负反馈可以抑制任何原因引起的输入量减小，那么势必要在更低或是更高的两个频率点处，输出才会减小到中频段输出的0.707倍，即负反馈能降低f L 和提高
f H
，从而扩展通频带。
（2）电压求和负反馈使输入电阻增大
当v s 一定，电压求和负反馈使净输入电压i 减小，从而使输入电流
v
x i 减小。由v s 产生的i i 减小，意味着输入电阻增大。由理想模
（1+AB ）R i 。 型图可得：R if =
（3）电压取样负反馈使输出电阻减小
当放大器输出电阻较小时，负载变化引起输出电压变化较小，即输出电阻小的放大器的输出电压更稳定。电压取样负反馈能使输出电压稳定，由此可以判断，电压取样负反馈会使输出电阻减小。有理想
/1+AB ）模型可得：R of =Ro （.
4. 实际负反馈放大器的A 放大器的构造
负反馈放大器对性能的改善是对基本放大器A 而言，而A 放大器就是考虑了反馈网络负载效应后的基本放大器，所以为了研究负反馈对放大器性能的改善，还必须测试基本基本放大器A 的性能指标，就
要求能正确的构造所选用的负反馈放大器所对应的A 放大器。
由反馈放大器基本理论有：弱基本放大器与反馈网所在某端口并联，则将该端口短路就得到A 放大器的另一端口电路；若是串联，则将该端口开路就得到A 放大器的另一端口电路。按照“串联开路，并联短路”的法则来构造笨实验电路所对应的基本放大实验放大器A 就是实验4.16中的实验电路，故对基本放大器的测试数据可以直接借用4.16的数据。
三、实验内容
1. 静态工作点的设置 2. 放大倍数及反馈深度的测量 3. 输出电阻的测量 4. 幅频特性及带宽的测量
四、注意事项
1. 搭建实验前必须完成搭建电路 2. 搭建电路是注意电解电容的极性
3. 按照“串联开路，并联短路”的法则来构造笨实验电路所对应的基本放大实验放大器
五、实验器材
函数发生器，晶体管毫伏表，直流稳压电源，示波器，三极管，电阻，电容，导线，面包板
六、实验数据及结果分析
1.静态工作点的测试
V E1
V B1
V C1
V C2
V B2
V E2
2. 放大倍数及反馈深度的测量
调整函数发生器，使放大器的正弦信号Ui=5mV,f=1kHz,测量输出U of, 计算反馈深度。在4.16中知，A V =74.5。
U if
U of
3. 输出电阻的测量 采用两次电压法 R L =1k欧
U of
U of`
⎛Uo ⎫Ro = -1⎪ R L =0.2755k 欧
U' o ⎝⎭
4. 幅频特性及带宽的测量
用点频法测试测试两级放大器的频率特性，并求出放大器宽带
∆f =f H -f L 。记录相关数据，并按要求在坐标上绘出放大器的幅频
特性曲线。
U i =5mV Umax=93.6V Ux=66.19V
波特图
f
H
f
L
f
L 2
10f H
分析：负反馈放大电路的放大倍数会比没有反馈放大电路减小，但是电路比较稳定，并且通频带变得更加宽。且满足 f
七、总结及心的体会
仿真是一个实际的工作，我们要注意去实践，才知道这个并不是那么困难。
八、改进措施
1. 在仿真时，要注意多请教。
2. 在去电容时，要注意符合实际，不要取得过大
3. 画电路时，要注意电路的连通，在同一个节点，电路上显示是同一个数字，要利用好这个功能
[1**********]06 罗强
4.17 负反馈放大器的设计、测试与调试
一、实验目的
1. 掌握负反馈电路的设计原理、各性能指标的调试原理。 2. 加深理解负反馈对电路性能指标的影响。 3. 掌握用正弦测试方法对负反馈放大器性能的测试。
二、实验原理
1. 负反馈放大器
所谓负反馈放大器就是将放大器的输入信号（输出电压或者输出电流）送入一个称为反馈网络的附加电路后在放大器的输入端产生反馈信号，该反馈信号与放大器原来的输入信号（如电压、源电流）共同控制放大器的输入，这样就构成了反馈放大器。单环的理想反馈模型如图，它由理想基本放大器和理想反馈网络再加上一个求和环节构成。
反馈信号使放大器的输入减弱称为负反馈，反馈信号使放大器的输入增强称为正反馈。在图中的理想模型中，取样信号可以是电压，也可以使电流，所以有电压取样和电流取样两种方式、在求和环节中，
x s ，x f
和
x i 既可以全是电压，也可以全为电流，所以有电压求
和与电流求和两种方式。将取样方式和求和方式组合便可构成四种反馈类型：电压取样电压求和负反馈（电压串联负反馈）、电压取样电
流求和负反馈（电压并联负反馈）、电流取样电压求和负反馈（电流串联负反馈）以及电流取样电流求和（电流并联负反馈）。
2. 实验电路
实验电路如图所示，可以判断该实验电路的反馈类型为电压取样电压求和负反馈，要研究引入该反馈类型对放大器的性能影响，只需要分别测试该反馈放大器在开环、闭环状态时的交流参数，并进行比较即可。本次实验内容主要测试该负反馈放大器的基本性能指标，其对应的基本放大器（开环）的性能指标已在教材第四章4.16节中进行测试，这里直接借用实验4.16的数据即可。
3. 电压取样电压求和负反馈对放大器性能的影响
引入负反馈会使放大器的增益降低。负反馈虽然牺牲了放大器的放大倍数，但它改善了放大器的其他性能指标，对电压串联负反馈有以下指标的改善。
（1）可以扩展闭环增益的通频带
放大电路中存在耦合电容和旁路电容以及有源器件内部的极间电容，使得放大器存在能有效放大信号的上、下限频率，即通频带有限。当输入信号的频率范围超过放大器的通频带时，放大器会产生频率失真。既然上、下限频率的出现是放大器内的电抗元件使输出量减小的结果，而负反馈可以抑制任何原因引起的输入量减小，那么势必要在更低或是更高的两个频率点处，输出才会减小到中频段输出的0.707倍，即负反馈能降低f L 和提高
f H
，从而扩展通频带。
（2）电压求和负反馈使输入电阻增大
当v s 一定，电压求和负反馈使净输入电压i 减小，从而使输入电流
v
x i 减小。由v s 产生的i i 减小，意味着输入电阻增大。由理想模
（1+AB ）R i 。 型图可得：R if =
（3）电压取样负反馈使输出电阻减小
当放大器输出电阻较小时，负载变化引起输出电压变化较小，即输出电阻小的放大器的输出电压更稳定。电压取样负反馈能使输出电压稳定，由此可以判断，电压取样负反馈会使输出电阻减小。有理想
/1+AB ）模型可得：R of =Ro （.
4. 实际负反馈放大器的A 放大器的构造
负反馈放大器对性能的改善是对基本放大器A 而言，而A 放大器就是考虑了反馈网络负载效应后的基本放大器，所以为了研究负反馈对放大器性能的改善，还必须测试基本基本放大器A 的性能指标，就
要求能正确的构造所选用的负反馈放大器所对应的A 放大器。
由反馈放大器基本理论有：弱基本放大器与反馈网所在某端口并联，则将该端口短路就得到A 放大器的另一端口电路；若是串联，则将该端口开路就得到A 放大器的另一端口电路。按照“串联开路，并联短路”的法则来构造笨实验电路所对应的基本放大实验放大器A 就是实验4.16中的实验电路，故对基本放大器的测试数据可以直接借用4.16的数据。
三、实验内容
1. 静态工作点的设置 2. 放大倍数及反馈深度的测量 3. 输出电阻的测量 4. 幅频特性及带宽的测量
四、注意事项
1. 搭建实验前必须完成搭建电路 2. 搭建电路是注意电解电容的极性
3. 按照“串联开路，并联短路”的法则来构造笨实验电路所对应的基本放大实验放大器
五、实验器材
函数发生器，晶体管毫伏表，直流稳压电源，示波器，三极管，电阻，电容，导线，面包板
六、实验数据及结果分析
1.静态工作点的测试
V E1
V B1
V C1
V C2
V B2
V E2
2. 放大倍数及反馈深度的测量
调整函数发生器，使放大器的正弦信号Ui=5mV,f=1kHz,测量输出U of, 计算反馈深度。在4.16中知，A V =74.5。
U if
U of
3. 输出电阻的测量 采用两次电压法 R L =1k欧
U of
U of`
⎛Uo ⎫Ro = -1⎪ R L =0.2755k 欧
U' o ⎝⎭
4. 幅频特性及带宽的测量
用点频法测试测试两级放大器的频率特性，并求出放大器宽带
∆f =f H -f L 。记录相关数据，并按要求在坐标上绘出放大器的幅频
特性曲线。
U i =5mV Umax=93.6V Ux=66.19V
波特图
f
H
f
L
f
L 2
10f H
分析：负反馈放大电路的放大倍数会比没有反馈放大电路减小，但是电路比较稳定，并且通频带变得更加宽。且满足 f
七、总结及心的体会
仿真是一个实际的工作，我们要注意去实践，才知道这个并不是那么困难。
八、改进措施
1. 在仿真时，要注意多请教。
2. 在去电容时，要注意符合实际，不要取得过大
3. 画电路时，要注意电路的连通，在同一个节点，电路上显示是同一个数字，要利用好这个功能