兩級(jí)阻容耦合負(fù)反饋放大電路Multisim仿真分析

1、兩級(jí)阻容耦合負(fù)反饋放大電路Multisim仿真分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)利用Muitisinm子線路仿真軟件構(gòu)建自己的虛擬實(shí)驗(yàn)室。學(xué)習(xí)多級(jí)共射極放大電路及其靜態(tài)工作點(diǎn)、放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)方法。掌握多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、頻率特性的測(cè)量方法加深對(duì)負(fù)反饋放大電路放大特性的理解。研究負(fù)反饋對(duì)放大電路各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理：三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：直流工作點(diǎn)分析擇節(jié)點(diǎn)5、6、7、8、9、13作為輸出節(jié)點(diǎn)，對(duì)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)電路仿真得到相同的輸出結(jié)果設(shè)計(jì)2直流工作點(diǎn)分析VariableOperatingpointvalueV13)1.40990V5)O.OOOOOe+OOOV&)1.50270V7

2、)2.63600V&)2.27054V(9)2.04642負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響主要有五個(gè)方面1.降低放大倍數(shù)2.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性改善波形失真展寬通頻帶對(duì)放大電路的輸入電阻和輸出電阻的影響2.1放大電路穩(wěn)定性分析在電路輸入端5、輸出端10同時(shí)接入交流電壓表，按B鍵選擇有無(wú)引入負(fù)反饋，按A鍵選擇有無(wú)負(fù)載電阻R9接入。表1輸出電壓與電壓放大倍數(shù)的測(cè)量結(jié)果U；(mV)Uo(mV)A=U/U斷開(kāi)97.207203020.883閉合105.452152414.452斷開(kāi)30.563446.58314.612閉合37.128414.45111.163U、A的測(cè)量O無(wú)反饋（1斷開(kāi)）負(fù)反饋（1閉合）從

3、表中可知，基本放大電路的放大倍數(shù)很高，引入負(fù)反饋后放大倍數(shù)大大降低，從而穩(wěn)定了電壓放大倍數(shù)。此外，基本放大電路在空載和負(fù)載狀態(tài)下，得到的輸出電壓相差很大，而接入負(fù)反饋后，負(fù)載接入與否對(duì)輸出電壓影響很小。2.2非線性失真分析按B鍵斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2使電路處在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，雙擊示波器觀察輸出波形。如圖所示，調(diào)節(jié)信號(hào)源電壓的幅值（頻率不變），使輸出波形出現(xiàn)非線性失真，在輸出端利用失真度測(cè)試儀測(cè)得其失真系數(shù)為18.484%。開(kāi)關(guān)S2閉合引入負(fù)反饋，可見(jiàn)輸出波形幅度減小，失真度測(cè)試儀顯示失真系數(shù)為0.158%，因此引入負(fù)反饋后非線性失真得到明顯改善。(a)開(kāi)環(huán)輸出電壓非線性失真2.3幅頻特性分析打開(kāi)S2開(kāi)關(guān)，選擇

4、simulat&analyseACAnalysis在彈出的對(duì)話框的FrequencyParameter”選項(xiàng)卡中將開(kāi)始頻率”和終止頻率”分別設(shè)置為1Hz和1GHz，在Output選項(xiàng)卡中選擇輸出節(jié)點(diǎn)10進(jìn)行仿真，得到無(wú)反饋的頻率特性。同理，開(kāi)關(guān)s2閉合接入負(fù)反饋，對(duì)參數(shù)進(jìn)行同樣設(shè)置后進(jìn)行交流頻率仿真。兩組分析結(jié)果如圖所示，可以看出引入負(fù)反饋后放大電路的增益大幅下降，而通頻帶卻明顯拓寬了。無(wú)反饋頻率特性交流分析1100100M10G10k1M頻率(Hz)102(63P)oOoO25有反饋頻率特性交流分析110010k1M頻率(Hz)100M10G2.4輸入/輸出電阻分析在放大電路中引入負(fù)反饋，輸

5、入電阻和輸出電阻將隨反饋組態(tài)不同而發(fā)生變化。輸入電阻大小由反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)連接方式(串聯(lián)or并聯(lián))來(lái)決定；反之，放大電路輸出端的采樣方式(電壓or電流)不同將對(duì)輸出電阻產(chǎn)生不同的影響。因此，實(shí)驗(yàn)中引入電壓串聯(lián)和電流并聯(lián)兩種負(fù)反饋來(lái)對(duì)輸入/輸出電阻進(jìn)行分析。電壓串聯(lián)負(fù)反饋連接如原理圖所示，若把R10反饋支路接在節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)13兩端就構(gòu)成了電流串聯(lián)負(fù)反饋。2.4.1輸入電阻將交流電壓表和電流表接在輸入端，測(cè)得開(kāi)環(huán)時(shí)的U和-則輸入電阻R=UiI，按B鍵閉合開(kāi)關(guān)S2，同理分別測(cè)得引入兩種負(fù)反饋后的U和I，計(jì)算得到閉環(huán)時(shí)的R如表2所示，引入串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻增大；而并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。表2

6、輸入電阻測(cè)量結(jié)果R；的測(cè)量I.(nA)U.SV)R.(KQ)無(wú)反饋斷開(kāi)987.865801.4450.811串聯(lián)負(fù)反饋閉合987.851898.550.910并聯(lián)負(fù)反饋閉合987.84564.8280.0662.4.2輸出電阻在輸出端接交流電壓表，測(cè)出開(kāi)環(huán)和兩種負(fù)反饋條件下的輸出電壓UoL,再將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)使只9開(kāi)路，分別測(cè)出開(kāi)環(huán)和閉環(huán)時(shí)的開(kāi)路電壓u,則輸出電阻R=（U/U廠1）R9。輸入/9L9輸出電阻的測(cè)量結(jié)果如表3所示,通過(guò)計(jì)算可知,引入電壓負(fù)反饋,輸出電阻下降,而電流負(fù)反饋卻使輸出電阻增大。表3輸出電阻測(cè)量結(jié)果R的測(cè)量nS2Uo（V）（J斷開(kāi)）uoL(v)(j閉合)R(KQ)o無(wú)反饋斷開(kāi)2.0291.5233.322電壓負(fù)反饋閉合0.4460.4140.773電流負(fù)反饋閉合0.2070.1434.475四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電路引入負(fù)反饋后對(duì)于電路的性能產(chǎn)生了較大的影響,包括電壓放大倍數(shù),輸入輸出電阻等。一般來(lái)說(shuō),引入深度負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù),但可能比開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)小。引入串聯(lián)負(fù)反饋會(huì)使輸入電阻增大,引入并聯(lián)負(fù)反饋會(huì)使輸入電阻減小,引入電壓負(fù)反饋會(huì)使輸出電阻減小,引入電流負(fù)反饋會(huì)使輸出電阻增大。理論計(jì)算時(shí)采取的交流等效模型及深度負(fù)反饋的計(jì)算方法可能會(huì)與實(shí)驗(yàn)值有