霜泰山医学院 医学影像巾子学 实验4负反馈放大电路 4.1实验目的 (1)学握负反黄放大电路性能的测试方法，加深对负反馈放大电路的工作原理的理解， (2)熟悉放大电路输入电阻、输出电阻和通频带宽的测量方法以及负反馈对放大电路性能的影响。 42实哈设备与材抖 1)函数信号发生器 1台 (2)模拟电子实验箱 (3)双踪示波器 1台 (4)交流衰伏表 1台 (5)数字力用表 1台 (6)Multisim虚拟实验平台 1套 43实验准备 (1)结合图41熟悉负反馈放大电路的工作原理和负反馈对放大电路性能指标的影响等相关知识。 (2)分析图4】电路反馈结构，复习电路放大倍数、输入电阻、输出电阻和幅顿特性的理论分析方法和 测量方法。 30 R v,19t R。 22k0 1 R。 5.IkQ A 20k R: R R 510 24kQ 100n 5k2 10 10uF 图41负反债放人电路 (3)根据图41电路所示元器件参数，设放大三极管B=100,计算电路开环和闭环电压放大倍数。准 备实验预习报告。 44实验原理 1.负反馈放大电路 在各种电子设备中采用反馈的方法可以改善电路的性能，以符合对电路技术指标的要求。反馈在电子技 术应用中获得广泛的应用。放大电路中的反馈就是指将放大电路输出量的全部或者一部分通过一定的方式送 回放大电路的输入回路，从而强或削弱原来的电量， 依据反馈信号的交、直流性质，反馈可包括直流反馈、交流反馈和交直流反馈二种。依振反馈极性的不 同，反馈通常分为正反馈和负反馈两种 ,若加入反馈后放大电路的净输 入信号减小 从而使放大电路的成大 倍数降低，称为负反馈：反之，称为下反馈。为稳定放大电路的工作状念，一般采用负反馈。在放大电路中， 依据反馈的极性、采样信号和反馈量与输入端的连接方式，负反馈放大器还可分为电压串联负反馈、电压并 联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。 2负反债对放大中路性能的影时 不同类型的负反馈对放大电路的参数影响不同。放大电路引入负反馈后，放大倍数下降，电路稳定性提 .16
稀泰山医学院 医学影像电子学 高，非线性失真减小，须带扩展，放大电路输入输出电阻改变。 负反馈放大实验电路如图41所示。反馈电阻R,黔接在输入、输出回路之间，将输出电压山。的一部分 反馈到输入回路。山于反馈信号取自输出电压4。，在输入回路中与输入信号串联，极性相反，所以实验电路 的反馈类型为电压串联负反馈。负反馈放大电路性能指标分析如下： (1)电路放大倍数A A A=1+F (式41) A为电路开环收大倍数：4为闭环收大倍数，反锁系数F,F=只十 R ,1+AF表示反馈量的大小， 称为反馈深度，若1+AF>1,则4=1+证*户 A (2)输入电阻R R:=R(1+AF) (式4-2)》 牌风号名8 (3)输出电阻Ro 4A证 (式43) 风=会-DR (4)频率响应fr、f: fiu=f(1+AF) (式44) fu=04F) (式4-5) 4.5 Multisim仿真实验内容 1,电压申联负反馈放大电路仿真测试 (1)在MultisimI0软件平台上连接两级电压串联负反馈电路，如图4-2所示。电路元件参数如图，其 中三极管均为B=100,体=3002 (2)断开开关J,闭合开关J2,在输入端加上正弦输入信号U,=5mV,f=1000Hz,利用虚拟示波 器观察输出波形与输入波形：保持输入信号不变，闭合开关J,利用虚拟示波器观察输出波形与输入波形： -17
霜泰山医学院 医学影像巾子学 分析比较测试结果。 (3)断开开关J,闭合开关J,在输入端加上正弦输入信号U=5mV,∫=1000H,利用嘘拟电压 表XMMl,XMM2测量输入和输出分别为U,和U。：闭合开关J,利用虚拟电压表XMML,XMM2测量 输入和输出分别为U,和Uo:应用公式A= ,计算开关J,断开和闭合时，电压成大倍数并分析 R10 a C4 Key=B “ 30 Key=C 图42电压牢联负反馈放人电路仿真电蜂图 (4)断开开关J,闭合开关J2,在输入端加上正弦输入信号U=5mV,∫-1000Hz,利用虚拟方用 表XMMl,XMM3测量输入电压和输出电流分别为U,-3.535mV和I-21.56uA:闭合开关J1,利用 虚拟万用表XMML,XMM3测量输入电压和输出电流分别为U,和，：应用公式R=马计算开关J,断开、 闭合时电路输入的电阻并分析。 (5)断开开关J,断开开关J,在输入端加上正弦输入信号U=5mV,f=1000Hz,利用虚拟电压 表XMM1测量输出电压U,=1.3I5V:闭合开关J1,利用虚拟电压表XMM测量输出电压 =7666mV:应用公式R。=(-1)R计算开关J,断开、闭合时的电路输出电阻并分析. 5实验内容与步螺 1,负反馈放大电路放大倍数的测试 (1)开环电压放大倍数的测试 ①按图41连接电路，先个接入R ②将U,=1mV,户1kHz的正弦波输入信号接入放大电路输入端，用示波器观测电路输出波形。端整放大 -18
稀泰山医学院 医学影像电子学 器的偏置电阻，使屯路输出波形不失真。 ③按表41进行测量并根据实测值计算开环放大倍数A。 (2)闭环电路电压放大倍数的测试 ①按图41连接电路，接入R。将U=1mV,戶1kHz的正弦波输入信号接入放大电路输入端，用示波 器观测电路输出波形。 ②按表41进行测量并计算4：验证4* 表4】电压放大倍数测试 R,(k2) U(mV) U。(mv A A./Au 00 开环 15kO 环 1.5kQ 2.负反馈对失真的改善作用 (1)按图41连接电路，先不接入R。遂步增大s的幅度，使输出信号出现失真（注意不要过分失真） (2)保持信号幅度不变，接入R,观察输出情况。增大s的幅度，使输出信号出现波形失真。 (3)分析比较以上两波形的异同，写入实验报告。 3.负反馈对放大电路通频带的影响 (1)按图41连接电路，先不接入R。s选择适当幅度（须率为1kH2,使输出信号在示波器上有满 幅正弦波显示 (2)保持输入信号幅度不变，逐步增大s频率，直到波形减小为原来的0%，此时信号频率即为放大 电路，结果填入表42 (3)保持输入信号幅度个变，但逐渐减小s频率，直到波形减小为原来的70%，此时信号频率即为放 大电路无，结果填入表42。 (4)按图41连接电路，接入R,重复(2)，(3)步骤，并将结果填入表42。验证负反馈通频带带 宽：m=fnI+AF)fua+AF 表42通频带测量 f(Hz) f(Hz) 开环 创环 4,负反馈对放大电路输出电阻，输入电阻的影响 -19
霜泰山医学院 医学影像巾子学 (1)按图41连接电路，先不接入R。选祥适当信号接入电路，使输出信号在示波器显示正常。空 按下测量UA,U,U。:负截下测量UL。记录数据并计算R,R。。并将结果填入表4-3 (2)按图41连接电路，接入R,。选择适当信号接入电路，使输出信号在示波器显示正常。接入负 R测量U,V,UL:空下测量U。记录数据并计算R,Rr·并将结果填入表43 表4-3输入、输出电阻测算 U R U R 开环电路 环电路 4.7实验报告 (1)整理实验数据，根据实验测试数据计算电路开环时的成大倍数，输入电阻、输出电阻和通颜带宽 将实验值与理论值比较， 分析误差原因 (2)根据实验测试数据计算电路闭环时的放大倍数，输入电阻、输出电阻和通频带宽。 (3)总结电压串联负反馈对放大电路放大倍数、输入电阻、输出电阻、频带宽度等性能的影响。 (4)对比电路仿真与实验结果并分析，总结引入负反馈对放大电路的影响。 48思老题 (1)R的大小对电路的反馈深度有无彩响？反馈深度对各项性能指标有无影响？ -20