实验四 负反馈放大器
一、测量静态工作点 UB(V) UE(V) UC(V) IC(mA) 第一级 第二级
二、测量基本放大器的各项性能指标
1.中频电压放大倍数、输入电阻和输出电阻
f1000Hz US5mV
US(mV) Ui(mV) UL(V) UO(V) AV Ri(KΩ) RO(KΩ) 2.测量通频带
US5mV
fL(KHz) fH(KHz) f(KHz) 三、测量负反馈放大器的各项性能指标
1.测量电压放大倍数、输入电阻和输出电阻
f1000Hz US10mV
US(mV) Ui(mV) UL(V) UO(V) AVf Rif(KΩ) ROf(KΩ) 2.测量通频带
US10mV
fLf(KHz) fHf(KHz) ff(KHz)
说明:
1.调节并测量放大器的静态工作点IC、UB、UE、UC等参数时,输入的正弦信号Ui必须断开。 2.测量静态工作点时,必须使用数字万用电表的直流档(电流档、电压档)。 3.测量放大器的输入输出信号的有效值时,必须使用数字交流毫伏表。
4.为了测量思路的清晰,一般情况下,示波器的通道1“CH1”用于观察输入信号US或Ui波形,通道2“CH2”用于观察输出UO或UL波形。同理,数字交流毫伏表的通道1“CH1”用于测量输入信号US或Ui的有效值,通道2“CH2”用于测量输出信号UO或UL的有效值。 5.在某一连续测量过程中,不必拆除电路中已接好的示波器和数字交流毫伏表的两个通道。 输入电阻:RiUiUUiiR URUSUiIiRURLUO得RO(O1)RL
RORLUL输出电阻:由UL
图1 通频带 图2 输入、输出电阻测量原理
图3 负反馈放大器 图4 基本放大器
实验原理与步骤
一、原理
1.闭环电压放大倍数(本实验所用负反馈电路为电压串联负反馈)
AVfAV
1AVFV2.反馈系数
FVRF1
RfRF13.输入电阻
Rif(1AVFV)Ri
3.输出电阻
ROfRO其中AVO为基本放大器RL时的电压放大倍数
1AVOFV4.由负反馈放大器向基本放大器变换的依据与方法
(1)基本放大器的输入回路:由于负反馈电压uRF1由输出电压uO取样得来,反馈电压是输出电压的一部分,故是电压反馈。因此,只要将负反馈放大器的输出端交流短路,即让电容C3后端接地,使输出电压uO=0,这样输出电压就不会在RF1上产生反馈电压,就不会对输入回路有反馈的影响,此时Rf相当于并联在RF1上。
(2)基本放大器的输出回路:由于反馈信号引回到输入回路的发射极,在输入回路是电压叠加的方式,故是串联反馈。因此,只要将T1管的输入端(射极)开路,即令Ii=0,使得反馈电压不对输入信号有影响,进而不会对输出有影响。此时,RfRF1相当于并联接在输出端(负载)上。
二、实验步骤
(一)测量静态工作点
1.将电路板中央的两个孔用导线连接起来。
2.将直流电源UCC=+12V接入电路板对应的+UCC插孔,直流电源的地端接到直流稳压电源对应的地端插孔。
3.将数字万用电表接成直流电流表,调节至20mA档,红黑表笔接在电路板对应的毫安表符号的两个插孔,用于测量T1管的IC1。
4.接通UCC=+12V直流电源,调节第一个电位器RW1,使得IC1的读数为2.00mA。
5.将另一数字万用电表接成直流电压表,调节至20V档,用于测量T2管的集电极电阻RC2两端的电压URC2。 6.调节第二个电位器RW2,使得URC2=4.80V,即IC2的读数为2.00mA。后面的测量过程中,注意不要再改变两个电位器的位置。
6.用直流电压表测量T1、T2管的静态工作点UB、UE、UC。
(二)测量基本放大器的各项性能指标
1.将实验电路板按图4的方式接成基本放大器,不要接入阻值为2.4K的负载。注意:此时下方的白色开关必须断开。
2.调节函数信号发生器使f1000Hz、US5mV,接到电路板上对应的US插孔。
3.示波器的通道1“CH1”用于观察输入信号US或Ui波形,通道2“CH2”用于观察输出信号UO波形。数字交流毫伏表的通道1“CH1”用于测量输入信号US或Ui的有效值,通道2“CH2”用于测量输出信号
UO的有效值。
4.在输出波形不失真的情况下,记录US、Ui和UO的有效值。
5.保持US5mV不变,将阻值为2.4K的负载接到电路中,测量输出电压UL的有效值。 6.测量通频带:保持US5mV不变,改变输入信号的频率,找出上下限频率(图1所示)。
(三)测量负反馈放大器的各项性能指标
1.将实验电路板按图3的方式接成负反馈放大器,不要接入阻值为2.4K的负载。注意:此时下方的白色开关必须闭合。
2.调节函数信号发生器使f1000Hz、US10mV,接到电路板上对应的US插孔。
3.示波器的通道1“CH1”用于观察输入信号US或Ui波形,通道2“CH2”用于观察输出信号UO波形。数字交流毫伏表的通道1“CH1”用于测量输入信号US或Ui的有效值,通道2“CH2”用于测量输出信号
UO的有效值。
4.在输出波形不失真的情况下,记录US、Ui和UO的有效值。
5.保持US10mV不变,将阻值为2.4K的负载接到电路中,测量输出电压UL的有效值。 6.测量通频带:保持US10mV不变,改变输入信号的频率,找出上下限频率(图1所示)。 *(四)观察负反馈对非线性失真的改善。 1.基本放大器形式
(1)将实验电路板按图3的方式接成基本放大器。
(2)调节函数信号发生器使f1000Hz,接到电路板上对应的US插孔,用示波器观察输出信号波形,用交流毫伏表测量输出信号的有效值。
(3)逐渐增大US的值,使输出信号波形出现失真,记下此时输出信号的波形及有效值。 2.负反馈放大器形式
(1)将实验电路板按图4的方式接成负反馈放大器。
(2)逐渐增大US的值,使输出信号的有效值达到与基本放大器形式输出信号有效值大小相同。 (3)观察两种形式电路下(有无负反馈),输出波形的变化。
附图1 实验电路板模块
频带宽度法测量通频带:
1.调节函数信号发生器f1000Hz,US10mV(该值可取任意值,前提是保证输出波形不失真),测量Ui、UO,计算中频电压放大AumUO。 Ui2.逐步减小频率,注意对于每一频率都保持Ui不变,在输出波形不失真的情况下,测量每一频率对应的
UO,计算出对应的AuUO,当Au0.707Aum时,此频率就是下限频率fL。 Ui3.逐步加大频率,注意对于每一频率都保持Ui不变,在输出波形不失真的情况下,测量每一频率对应的
UO,计算出对应的AuUO,当Au0.707Aum时,此频率就是下限频率fH。 Ui
由上述测量步骤可看出,对于每一频率,输入信号Ui都保持不变,由Au线可转换为测量UO~f曲线,所以测量步骤可以改变为:
1.调节函数信号发生器f1000Hz,US10mV(该值可取任意值,前提是保证输出波形不失真),测量Ui、UOm。
2.逐步减小频率,注意对于每一频率都保持Ui不变,在输出波形不失真的情况下,测量每一频率对应的
UO可知,测量Au~f曲UiUO,当UOm0.707UOm时,此频率就是下限频率fL。
3.逐步加大频率,注意对于每一频率都保持Ui不变,在输出波形不失真的情况下,测量每一频率对应的
UO,当UOm0.707UOm时,此频率就是下限频率fH。
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