電壓串聯(lián)負(fù)反饋實(shí)驗(yàn)

1、負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)名稱：電壓串聯(lián)負(fù)反饋指導(dǎo)老師：李良榮姓名：陳群建 學(xué)號(hào)：1220070019年級(jí)：12級(jí)電信班實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2014年11月到12月1 / 17電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。2、 了解放大器性能指標(biāo)的測(cè)試。3、 進(jìn)一步了解TINA8的分析功能及應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理如下圖圖1所示：圖 1實(shí)驗(yàn)步驟（1）、設(shè)置信號(hào)為1kHz、0.1mV的正弦信號(hào)。（2）、配置示波器，運(yùn)行仿真，分析波形。（3）、電路靜態(tài)工作點(diǎn)分析，并測(cè)量各節(jié)點(diǎn)的電壓。電路圖及節(jié)點(diǎn)電壓如下圖2所示。圖 2結(jié)論：從圖2的分析結(jié)果表中可以看出晶體管T1、T2處于放大工作狀態(tài)。（4）、斷開(kāi)

2、ab、cd，連接ad，運(yùn)行仿真，在調(diào)節(jié)R1、R6（電位器，分別調(diào)整），讓輸出波形最大且不失真如圖3所示。放大倍數(shù)分析：圖 3通過(guò)觀察圖3中的表可以看到此時(shí)輸出波形不失真且最大。uo=24.58mV，計(jì)算放放大倍數(shù)AV=uoui=24.580.1=245.8倍圖 4測(cè)量輸入、輸出阻抗如圖4、圖5、圖6所示：圖 5圖 5圖 6輸入阻抗，連接好電路圖，點(diǎn)擊AC交互按鈕進(jìn)行AC分析，根據(jù)圖4所示電路中的參數(shù)如圖中所示（Us=70.71mV，Ui=31.43mV），由Ri=UiIi=UiURR=UiRUsUi得Ri=31.4370.7131.43=800輸出阻抗，根據(jù)圖5、圖6所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，進(jìn)行A

3、C分析，得uo=13.96mV，閉合開(kāi)關(guān)（接上負(fù)載）得到uL=6.28mV。則有： RO=(uouL_1)×RL=2.94K幅頻相頻特性測(cè)量及分析：執(zhí)行Analysis/AC Analysis/AC Transfer Charateristic（分析/交流分析/交流傳輸特性）彈出圖7窗口，起始頻率設(shè)置為1Hz，終止頻率為10MHz，其余默認(rèn)，點(diǎn)擊ok確定，彈出圖8所示的波特圖。用測(cè)試光標(biāo)標(biāo)注測(cè)出相關(guān)電路指標(biāo)。圖 7圖 8根據(jù)圖8得到AV=20lguoui=47.86dB這跟前面計(jì)算AV=uoui=24.580.1=245.8數(shù)據(jù)相符合。頻帶放大電路頻帶寬度的測(cè)試原理，在波形中調(diào)用測(cè)試

4、光標(biāo)，移動(dòng)光標(biāo)到最大幅值（47.86dB）下降3dB處，如圖9所示圖9根據(jù)圖9，得到對(duì)應(yīng)的下限頻率fL和上限頻率fH。fL=25.81Hz，fH =131.11Hz由此得到fw=105.3Hz。（5）、斷開(kāi)ad，連接ab、cd，電路圖如圖1 0所示圖 10時(shí)域分析及放大倍數(shù)分析：用示波器進(jìn)行時(shí)域波形分析如圖11所示圖11根據(jù)圖11可以得出uo=4.15mV，Av=41.5倍。引入反饋的輸入輸出電阻測(cè)量：由主網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻為Ri ，構(gòu)成串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻為 Rif=（1+Kkf）Ri=FRi 若主網(wǎng)絡(luò)輸出電阻為R0，則輸出電阻為Rof=Ro1+RLR0Kskf幅頻相頻特性測(cè)量及分析：如圖12、

5、13所示圖12圖13根據(jù)圖12、13所得，AV=32.42dB由前面所得放大倍數(shù)為AV=41.5倍所一致。根據(jù)放大倍數(shù)頻帶寬度測(cè)量的原理可得。下限頻率為fL=21.6Hz，上限頻率為fH=249.49Hz。由此可得頻帶寬度f(wàn)w=228Hz。(6)、對(duì)R6作參數(shù)掃描分析，從3K到12K線掃描5個(gè)點(diǎn)，如圖14所示：圖14實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)，比較以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)引入負(fù)反饋電路時(shí)，放大器的放大倍數(shù)減小，不過(guò)頻寬增加了。負(fù)反饋電路還穩(wěn)定了放大倍數(shù)。對(duì)輸入阻抗而言，增大了輸入阻抗，減小了輸出阻抗。并且減小了失真。本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的PCB板制作1） 設(shè)計(jì)PCB板的布局圖15打開(kāi)tina8軟件點(diǎn)擊如圖1

6、5中的中的“PCB design”彈出下面窗口如圖16窗口，在窗口中選擇“Start new project”（開(kāi)始新項(xiàng)目）的單選項(xiàng)，“Autoplacement”（自動(dòng)布局）復(fù)選框選項(xiàng)。選中“No Template”（無(wú)模板）。設(shè)置完成后，單擊“ok”按鈕，確定進(jìn)入PCB板設(shè)計(jì)環(huán)境。電路所有原件自動(dòng)顯示在PCB板中，如圖17所示：圖16圖17根據(jù)元件布局的原則：走線盡可能少交叉，布局緊湊，美觀，電器規(guī)則合理。單擊工具條中的按鈕，可以做移動(dòng)操作。2）設(shè)計(jì)布線圖18把鼠標(biāo)移動(dòng)到元件上，出現(xiàn)手指形狀可以移動(dòng)元件。移動(dòng)好元器件后，選擇元器件之間的走線寬度，按F或“tool/Net Editor”命令

7、來(lái)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)編譯器。設(shè)置布線寬度。如圖18 所示：設(shè)置好寬度后就開(kāi)始走線，點(diǎn)擊以上這些可以走線，連接好電路，并做設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，如圖19、20所示：圖19圖20在圖19中，插入定位孔的方法是，點(diǎn)擊菜單欄中的“Insert”彈出下拉菜單選中“Compoment”彈出如圖21所示，在所有元器件中找到定位孔編號(hào)，選中，點(diǎn)擊“ok”就可以增加定位孔。此方法還可以加入元器件。圖21PCB板就做好了，并且附上一層銅。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)PCB布線規(guī)則，走線盡量少，不交叉，采用單層布局。是由于本實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，簡(jiǎn)單，所以采用單層布線。PCB板做完后，用3D視圖來(lái)看PCB板的設(shè)計(jì)圖，方法就是按F3或選擇“View/3D

8、 View（視圖/3D視圖）命令，也可以點(diǎn)擊工具條中的按鈕，會(huì)彈出如圖22、23所示的3D圖，查看3D圖是否美觀，不滿意，就繼續(xù)作修改，修改直到滿意。圖23圖表222） 輸出PCB設(shè)計(jì)文件 完成以上設(shè)計(jì)步驟后，可以打印這個(gè)設(shè)計(jì)圖，如果需要制作這個(gè)實(shí)驗(yàn)面板，可以為制造商創(chuàng)建一個(gè)Gerber文件。實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，不僅讓我熟悉了Tina8的使用過(guò)程，還讓我去補(bǔ)充一下關(guān)于電路的知識(shí)，這次實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)收獲很多，知道實(shí)踐與理論結(jié)合的重要性，學(xué)得再好不如親手做一做，只有做了才知道原因處在哪里，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的理論結(jié)果。明白要手腦結(jié)合。對(duì)于Tina8，我還有很多不明白地方，我堅(jiān)信只要我不斷去操作，去理解，一定能把這個(gè)軟件熟悉的掌握。本實(shí)驗(yàn)的后續(xù)就是做PCB板，通過(guò)反復(fù)的練習(xí)，初步掌握了如何制作PCB板。在制作PCB板時(shí)候遇到不少問(wèn)題，在老師的指導(dǎo)下，找到了問(wèn)題出所在，最后能順利制作一些簡(jiǎn)單的PCB板。我們學(xué)的這個(gè)是一門技術(shù)，需要不斷的實(shí)踐和總結(jié)。只有大量實(shí)踐，才找到做