负反馈放大器实验数据完整正式版

实验五　负反馈放大器

一、实验目的

1．通过实验了解串联电压负反馈对放大器性能的改善。

2．了解负反馈放大器各项技术指标的测试方法。

3．掌握负反馈放大电路频率特性的测量方法。

二、实验仪器

1．双踪示波器

2．万用表

3．交流毫伏表

4．信号发生器

三、实验原理

图5－16　带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器

图5－16为带有负反馈的两极阻容耦合放大电路，在电路中通过R_f把输出电压U_o引回到输入端，加在晶体管VT₁的发射极上，在发射极电阻R_F1上形成反馈电压U_f。根据反馈网络从基本放大器输出端取样方式的不同，可知它属于电压串联负反馈。基本理论知识参考课本。电压串联负反馈对放大器性能的影响主要有以下几点：

1．负反馈使放大器的放大倍数降低，A_Vf的表达式为：

从式中可见，加上负反馈后，A_Vf比A_V降低了（1＋A_VF_V）倍，并且｜1＋A_VF_V｜愈大，放大倍数降低愈多。深度反馈时，

2．反馈系数

3．负反馈改变放大器的输入电阻与输出电阻

负反馈对放大器输入阻抗和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。一般并联负反馈能降低输入阻抗；而串联负反馈则提高输入阻抗，电压负反馈使输出阻抗降低；电流负反馈使输出阻抗升高。

输入电阻　　　　　R_if＝（1＋A_VF_V）R_i　　　　　　（5－4）

输出电阻　　　　　　　　

4．负反馈扩展了放大器的通频带

引入负反馈后，放大器的上限频率与下限频率的表达式分别为：

可见，引入负反馈后，f_Hf向高端扩展了（1＋A_VF_V）倍，f_Lf向低端扩展了（1＋A_VF_V）倍，使通频带加宽。

5．负反馈提高了放大倍数的稳定性。

当反馈深度一定时，有

可见引入负反馈后，放大器闭环放大倍数A_Vf的相对变化量比开环放大倍数的相对变化量减少了（1＋A_VF_V）倍，即闭环增益的稳定性提高了（1＋A_VF_V）倍。

四、实验内容

1．按图5－16正确连接线路，K先断开即反馈网络（R_f＋C_f）先不接入。

2．测量静态工作点

打开直流开关，使U_S＝0，第一级静态工作点已固定，可以直接测量。调节100K电位器使第二级的I_C2＝1．0mA（即U_E2＝0．43V），用万用表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表5－12。

表5－12　测量数据1

3．测试基本放大器的各项性能指标

测量基本放大电路的A_V、R_i、R_o及f_H和f_L值并将其值填入表5－13中，测量方法参考实验三，输入信号频率为1kHz，U_i的峰峰值为50mV。

4．测试负反馈放大器的各项性能指标

在接入负反馈支路R_f＝10K的情况下，测量负反馈放大器的A_Vf、R_if、R_of及f_Hf和f_Lf值并将其值填入表5－13中，输入信号频率为1kHz，U_i的峰峰值为50mV。

表5－13　测量数据2

注：测量值都应统一为有效值的方式计算，绝不可将峰峰值和有效值混算，示波器所测量的为峰峰值，万用表和毫伏表所测量的为有效值。测fH和f_L时，输入Ui＝50mV，f＝1kHz的交流信号，测得中频时的Uo值，然后改变信号源的频率，先f增加，使Uo值降到中频时的0．707倍，但要保持Ui＝50mV不变，此时输入信号的频率即为fH，降低频率，使Uo值降到中频时的0．707倍，此时输入信号的频率即为f_L。

5．观察负反馈对非线性失真的改善

先接成基本放大器（K断开），输入f＝1kHz的交流信号，使U_o出现轻度非线性失真，然后加入负反馈R_f＝10K（K闭合）并增大输入信号，使U_o波形达到基本放大器同样的幅度，观察波形的失真程度。