电子仿真线路实验报告剖析Word文档下载推荐.docx
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1、实验目的和要求
设计一个负反馈放大电路，输入信号为1kHZ的振幅为10mV的正弦波，其放大倍数为20倍左右，同频带为4MHZ左右。
并从以下几个方面来分析负反馈对放大器性能的影响：
1.改善了放大器的频率特性，使放大器的上限频率提高，下限频率降低，从而展开了带宽，但带宽展开的同时降低了放大倍数；
2.串联负反馈提高了放大器的输入电阻，并联负反馈降低了放大器的输入电阻；
电流负反馈使放大器的输出电阻增大，电压负反馈使放大器的输出电阻减小；
3.负反馈减小了本级放大器内部的非线性失真，抑制了环内噪声和干扰。
2、实验原理和内容
1）引入负反馈降低了电压放大系数
式中，
是反馈系数，
，
是放大器不引入级间反馈时的电压放大倍数（即
，但要考虑反馈网络阻抗的影响）
从式
中可知，引入负反馈后，电压放大倍数
比没有负反馈时的电压放大倍数
降低了（
）倍，并且
愈大，放大倍数降低愈多。
（2）负反馈可提高放大倍数的稳定性
该式表明：
引入负反馈后，放大器闭环放大倍数
的相对变化量
比开环放大倍数的相对变化量
减少了（1AF）倍，即闭环增益的稳定性提高了（1AF）倍。
（3）负反馈可扩展放大器的通频带
引入负反馈后，放大器闭环时的上、下截止频率分别为：
可见，引入负反馈后，
向高端扩展了
倍，从而加宽了通频带。
（4）负反馈对输入阻抗、输出阻抗的影响
负反馈对输入阻抗、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。
一般而言，串联负反馈可以增加输入阻抗，并联负反馈可以减小输入阻抗；
电压负反馈将减小输出阻抗，电流负反馈可以增加输出阻抗。
图1-1电路引入的是电压串联负反馈，对整个放大器电路而言，输入阻抗增加了，输出阻抗降低了。
它们的增加和降低程度与反馈深度（1AF）有关，在反馈环内满足
（5）负反馈能减小反馈环内的非线性失真
综上所述，在放大器引入电压串联负反馈后，不仅可以提高放大器放大倍数的稳定性，还可以扩展放大器的通频带，提高输入电阻和降低输出电阻，减小非线性失真。
三、主要仪器设备
电子计算机
联想Y480主频：
2.5GHZ
电路分析软件
Multisim12.0
提供多种电路分析方法及虚拟仪器设备
电路中使用的仪器及器件名称
仪器
器件名称
Group
Family
数值特征
交流电源
V2
SOURCES
POWER_SOURCES
10MV1KHZ
直流电源
V1
12V
电阻
R1
BASIC
RESISTOR
75K
R2
36K
R3
5.1K
R4
300
R5
R6
R7
24K
R8
R9
2.4K
R10
10K
电容
C1
CAP_ELECTROLIT
22μF
C2
C3
47μF
C4
C5
C6
晶体管
Q1
Transistor
BJT_NPN
2N2712
Q2
2N2714
开关
S1
SWITCH
--------
4、实验步骤操作方法及数据记录和处理
（1）使用multisim仿真出以下电路。
本电路中引入了电压串联负反馈。
4-1电压串联负反馈
（2）观察负反馈对电压放大倍数的影响
测量电路如图4-2-1所示，当s1断开时，电路处于开环状态，即未引入负反馈；
当s1闭合时，电路处于闭环状态，即引入了电压串联负反馈。
测量结果如图4-2-2、4-2-3所示。
开环电压放大倍数A1=
=
=401.8
闭环电压放大倍数A2=
=22.97
显然，通过以上计算可得，闭环电压放大倍数比开环时降低了很多。
所以，负反馈对电压放大倍数的影响得到了验证。
4-2-1电压放大倍数的测量
4-2-2开环输出电压值4-2-3闭环输出电压值
（3）观察负反馈对电路同频带的影响
1.将波特图仪接入电路中，如图4-3-1所示。
4-3-1频率特性的测量电路
2..双击波特图仪，当开关s1断开和开关s1闭合两种不同的连接方式时，可观察到两个不同宽度的通频带。
如下图所示。
4-3-2
（1）开环时下限频率的测量结果
4-3-2
（2）开环时上限频率的测量结果
4-3-2（3）闭环时下限频率的测量结果
4-3-2（4）闭环时上限频率的测量结果
3.计算同频带
开环时电路的通频带为f1=165.875kHz-55.88kHz=109.995kHz
闭环时电路的同频带为f2=4.23MHz-12,224Hz=4.229MHz
可见，引入负反馈能展宽同频带。
（4）观察负反馈对失真的改善作用
1.将示波器接入电路，如4-4-1所示
4-4-1负反馈对改善失真作用的实验电路
2.将图4-4-1中的s1断开，双击电路窗口中信号源符号，打开AC_VOLT-AGE对话框，如4-4-2所示。
逐步加大ui的幅度，用示波器观察，使输出信号出现失真，如图4-4-3（a）所示，然后将开关s1闭合，从图4-4-3（b）上观察到输出波形的失真得到明显的改善。
4-4-2AC_VOLTAGE对话框
（a）无负反馈（b）有负反馈
4--4-3负反馈对放大器失真的改善
所以，可以得出结论，负反馈对失真有改善作用。
（5）观察负反馈对输入电阻、输出电阻的影响
测量电路如下图所示
4-5-1开环时输入电阻、负载电阻的测量电路及结果
4-5-2开环时空载电压的测量结果及结果
4-5-3闭环时输入电阻、负载电压的测量电路及结果
4-5-4闭环时空载电压的测量电路及结果
由图4-5-1、图4-5-2、图4-5-3及图4-5-4的测量结果可知：
开环输入电阻ri=
=21.3KΩ
闭环输入电阻rif=
=32.92KΩ
开环输出电阻ro=
=3.16KΩ
闭环输出电阻rof=
=173.8Ω
可见，引入串联负反馈能提高输入电阻，引入电压负反馈能降低输出电阻。
（6）对负反馈电路直流静态工作点的测量
4-5-1静态工点的测量作
5、实验结果与分析
设计出的电压串联负反馈电路电压放大倍数为22.97，为20倍左右；
通频带为4.299MHZ，为4M左右，符合设计要求。
同时也对负反馈放大电路的特点进行了很好的验证。
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