EDA實(shí)驗(yàn)三 負(fù)反饋放大電路

1、實(shí)驗(yàn)三 負(fù)反饋放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉Multisim軟件的使用，包括電路圖編輯、虛擬儀器儀表的使用和掌握常用電路分析方法。2.能夠運(yùn)用Multisim軟件對(duì)模擬電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和性能分析，掌握EDA設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。3.熟練掌握有關(guān)負(fù)反饋放大電路有關(guān)知識(shí)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)來(lái)分析電路，深刻體會(huì)使用負(fù)反饋在放大電路中的作用，做到理論實(shí)際相結(jié)合，加深對(duì)知識(shí)的理解。二、實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)阻容耦合的二級(jí)電業(yè)放大電路，要求信號(hào)源頻率10kHZ（峰值1mV），負(fù)載電阻1K，電壓增益大于100。給電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋：測(cè)試負(fù)反饋接入前后電路放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻和頻率特性。 改變輸入信號(hào)的幅度，觀察負(fù)反

2、饋對(duì)電路非線(xiàn)性失真的影響。三、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)所用電路原理圖下圖1所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后電路引入負(fù)反饋圖11負(fù)反饋接入前電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻：求電路的放大倍數(shù)所用的電路和圖1一樣示波器輸出的波形如下圖2所示：圖2經(jīng)過(guò)計(jì)算可知放大倍數(shù)AV=V0/Vi=243.38/0.707=344；符合未接入負(fù)反饋是電壓增益大于100的要求。求輸入電阻所用的電路如下圖3所示：圖3經(jīng)過(guò)計(jì)算可知Ri=Vi/Ii=0.707/0.156=4.53K求輸出電阻所用的電路如下圖4所示：圖4經(jīng)過(guò)計(jì)算可知Ro=Vo/Vi=706.56/0.199=3.55K2負(fù)反饋接入后電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻：求電路的放

3、大倍數(shù)所用的電路和圖1一樣示波器輸出的波形如下圖5所示：圖5計(jì)算可知AF=VoVi=60/1=60。求輸入電阻所用的電路的原路圖如下圖6所示：圖6經(jīng)過(guò)計(jì)算可知Rif=Vo/Ii=0.707/0.11=6.4K。求輸入電阻所用的電路的原路圖如下圖7所示：圖7經(jīng)過(guò)計(jì)算可知Rof=Vo/Io=0.715/4.589=0.156K求F所用的電路圖如下圖8所示：圖8經(jīng)過(guò)計(jì)算可知F= Vf/Vo=U1/U2=0.587/42=0.0134。對(duì)比可發(fā)現(xiàn)1F=7160=AVF。3負(fù)反饋接入前電路的頻率特性和FL、FH，以及輸出開(kāi)始失真時(shí)輸入信號(hào)幅度。求電路的頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)所用的電路圖為圖1所示的電路圖，使用

4、軟件對(duì)其進(jìn)行交流分析可得出下面幾幅圖即圖9、圖10、圖11、圖12：圖9圖10 圖11 圖12其中圖11對(duì)應(yīng)于圖9的交流分析的結(jié)果，圖12對(duì)應(yīng)于圖10交流分析的結(jié)果，由上面4幅圖可知在位接入負(fù)反饋之前電路可能的最大增益AV=51.33dB，這時(shí)可以通過(guò)拖拽游標(biāo)標(biāo)出FL=754.57HZ,FH=1.2335MHZ,從而求出帶寬Bw=（1.235M-754.57）HZ=1.2335MHZ。逐漸調(diào)大輸入信號(hào)的有效值，當(dāng)峰值增大到2.5mV時(shí)，輸出信號(hào)出現(xiàn)明顯的失真，失真的波形如下圖13所示：圖133負(fù)反饋接入后電路的頻率特性和FL、FH，以及輸出開(kāi)始失真時(shí)輸入信號(hào)幅度。求電路的頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)所用的

5、電路圖如下圖14所示：圖14使用軟件對(duì)圖14所示的電路圖進(jìn)行交流分析可得出下面幾幅圖，即圖15圖16圖17圖18所示圖15 圖16 圖17 圖18其中圖17對(duì)應(yīng)于圖15的結(jié)果，圖18對(duì)應(yīng)于圖16的結(jié)果由上面4幅圖可知在位接入負(fù)反饋之前電路可能的最大增益AV=39.88dB，這時(shí)可以通過(guò)拖拽游標(biāo)標(biāo)出FL=1.3107KHZ,FH=3.933MHZ,從而求出帶寬Bw=（3.933M-1.3107K）HZ=3.9317MHZ。逐漸調(diào)大輸入信號(hào)的有效值當(dāng)輸入信號(hào)的峰值達(dá)到15mV時(shí)，電路的輸出出現(xiàn)明顯的失真，失真的波形如下圖19所示。注意這時(shí)最大不失真幅度增大不是因?yàn)殡娐返姆糯蟊稊?shù)減小而是因?yàn)橐胴?fù)反

6、饋之后電路的性能的改善。圖19 4.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過(guò)對(duì)上述這些實(shí)驗(yàn)側(cè)的的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，電路的輸入電阻變大，輸出電阻變小，F(xiàn)L變小，F(xiàn)H變大，帶寬變寬但是電路的增益變小，電路開(kāi)始出現(xiàn)失真時(shí)的信號(hào)有效值變大。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)引入了深度負(fù)反饋經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)證可知AF1/F。四、實(shí)驗(yàn)小結(jié)放大電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，放大的性能得到多方面的改善，具體說(shuō)來(lái)有以下幾個(gè)方面：穩(wěn)定放大電路的放大倍數(shù)，當(dāng)引入的負(fù)反饋很深時(shí)，即|1+AF|1時(shí)，這時(shí)AVF1F，這時(shí)電路的放大倍數(shù)基本取決于反饋網(wǎng)絡(luò)而與基本的放大倍數(shù)，從而使電路的放大倍數(shù)穩(wěn)定，但是這種增加穩(wěn)定性是以損害放大倍數(shù)為代價(jià)的；改變輸入電阻和輸出電阻，對(duì)于輸入電阻，串聯(lián)反饋增大輸入電阻，對(duì)于輸出電阻，電壓反饋減小輸出電阻；展寬頻帶，引入負(fù)反饋之后由于放大電路的波特圖出現(xiàn)拐點(diǎn)，可以證明引入負(fù)反饋后電路的上限頻率FHF=FH(1+AMF)，式中FHF為負(fù)反饋引入電路的上限頻率，AM為反饋引入之前的中頻電壓增益，由此可看出電路的上限頻率變大，增加的程度與負(fù)反饋的深度有關(guān)，同理可知FLF=FL1+AMF，電