实验六 负反馈放大电路

实 验 目 的

1、了解负反馈放大电路的工作原理及对放大电路输入电阻、输出电阻的影响；

2、学会测量放大电路输入电阻和输出电阻的方法；

3、进一步巩固前面实验中已用过的示波器、函数信号发生器、交流毫伏表等电子仪器

的使用方法。

实 验 原 理 简 述

负反馈的用途很广，在电子线路的应用中，对改进放大电路的性能起到很重要的作用。放大器中的负反馈就是把基本放大电路的输出量的一部分或全部按一定的方式送回到输入回路，来影响净输入量，对放大电路起自动调整作用，使输出量趋向于维持稳定。

方框图如图6-1所示：

图6-1

1、负反馈对放大倍数的影响：

一般的，引入负反馈后放大电路的放大倍数为，说明引入负反馈后，使放大电路的放大倍数下降了倍，当为深度负反馈时，即>>1时，放大倍数只与反馈网络参数有关即 。下面的讨论，除特殊情况外，均不用相量的记号。

2、负反馈对输入电阻的影响：

图6-2

参考图6-2，不加R_S时（即假定电压信号源内阻为零），则放大电路的输入信号电压为，测出输出电压u_o大小，在信号源中串联R_s，然后增加信号源电压大小直至输出电压仍为上述u_o，测出此时信号源电压大小U_s。由于R_s加入前后的输出电压未变（均为u₀），说明不变，电压“U_s－”降在R_s上，则由得，（u_s，均为有效值）。

负反馈对放大电路输入电阻影响只取决于输入端是串联反馈还是并联反馈，与反馈信号采样无关。

对于串联负反馈使输入电阻增加（）倍即。

对于并联负反馈，使输入电阻减少倍即，A、F的含义是以电压还是电流负反馈而定，式中r_io为无反馈时输入电阻。

3、负反馈对输出电阻的影响：

图6-3输出电阻测试原理

参考图6-3，一个放大电路的输出可以等效为一个内阻为r_O（即输出电阻）的信号源，因此测出空载电压U_o和带上负载R_L 时的电压后，可求得：

对于电压负反馈，使输出电阻减少（）倍，即 对于电流负反馈使输出电阻增加（），即，式中R_o均无反馈时输出电阻。、的含义以电路是电压反馈还是电流反馈，电路输入端是串联还是并联而定。

4、负反馈对放大电路其它性能的影响：

1）由于晶体管参数及电源电压等的变化都会引起放大电路输出电压（或电流）的变化，若输出量增大，则反馈信号亦增大，促使输入信号减少，导致输出趋于减弱，从而起到自动调节的作用。

设信号频率为中频，放大倍数、反馈系数均为实数，（、 ）

则，

则A_f的绝对变化量为 ，A_f的相对变化量为

可见，由于加了负反馈，A_f的相对变化量比A的相对变化量减少了（1+AF）倍。

2)扩展通频带

对于一般的放大电路可认为，则通频带可近似用上限频率来表示。B＝f_h－f_L＝f_h 。加了负反馈后，。

3）减少了放大电路的非线性失真

放大电路的非线性失真是由于进入到晶体管特性曲线的非线性部分使输出信号出现了谐波分量，引入负反馈后可以使非线性失真系数减少倍，因而减少了非线性失真。

实 验 器 材

1、函数信号发生器 一台

2、可调直流稳压电源(0-30) 一台

3、交流毫伏表 一台

4、双踪示波器 一台

5、万用表 一台

6、实验板 一块

实 验 内 容

本实验电路图见图6-4所示

图 6-4 负反馈放大电路

1、按所给实验电路图对照实验板，熟悉各元件安装位置，检查布线，将B点接地，这样就构成一个基本放大电路。

2、建立合适的静态工作点

在构成一个上述基本放大电路之后接通电源使U_CC＝+12V（注意极性）调解R_w使U_CQ（U_C1）＝9V，并测其它各点电位，记于表6-1中。

表 6－1

测量项目	UC1	UBE1	UE1	UB1＝UBE1+UE1	UB2	UE2	UC2
测量值

3、测量基本放大电路性能（见表6-2）

1）测量基本放大电路的放大倍数

从a、o间加入信号电压U_s（f＝1KHz），使U_i＝3mv，负载开路，在输出波形不失真情况下测U_o，接入负载R_L＝4.7KΩ，测记入表，6-2。

2）测量此时的U_s（令为U_s1）＝( )以作计算r_i用。

4、测量反馈放大电路性能（见附表6-2）

将“B”从“地”线中拆除，并与A点（即T₁的发射极）相接，即构成了一个电压串联负反馈放大电路。

1）测量反馈放大电路的放大倍数。

从a、o间加入信号电压u_s（f＝1KHz），使U_i＝3mV，负载开路，在输出波形不失真情况下测量此时输出电压U_of，接入负载R_L＝4.7KΩ，测，记入表6-2。

2）测出此时的U_s（令为U_s2），以作计算r_if用。

5、分别测试基本放大电路，负反馈放大电路通频带宽，表格自拟。

6、示波器观察，比较负反馈加入前后电路输出波形。

表 6－2

条 件		Ui＝3mv，f＝1KHz
		RL＝∞	RL＝4.7KΩ	RS＝4.7KΩ，RL＝∞
待 测 值	基本放大电路	Uo＝（ ）V	＝（ ）V	Us1= ( )V
	负反馈放大电路	＝（ ）V	＝（ ）V	Us2= ( )V

思 考 题

1、若本实验的电压串联负反馈电路是深度负反馈，试估计其电压放大倍数。

2、根据测量计算得到的A_uo，A_u，验证（指R_L＝∞时的）。

3、为什么在测量U_B1时要分两步，即先测U_BE1，再测U_E1 然后求U_B 的值作为T₁管基极对地电位？

作 业

1、根据测量数据表格，计算A_u、A_uo、A_uof、A_uf、r_i、r_o、r_if、r_of（注脚“uo”指电路R_L＝∞）。

2、结合本实验分析电压串联反馈对放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。