負(fù)反饋放大電路仿真

1、負(fù)反饋放大電路仿真報告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ultisim軟件的使用方法。掌握負(fù)反饋放大電路對放大器性能的影響。學(xué)習(xí)負(fù)反饋放大器靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的開環(huán)和閉環(huán)仿真方法。學(xué)習(xí)掌握Multisim9交流分析學(xué)會開關(guān)元件的使用二、實(shí)驗(yàn)原理晶體管構(gòu)成的負(fù)反饋放大器電路基本結(jié)構(gòu)負(fù)反饋在電子電路中有著非常廣泛的應(yīng)用，雖然它使放大器的放大倍數(shù)降低，但能在多方面改善放大 器的動態(tài)指標(biāo)，如穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入、輸出電阻，減小非線性失真和展寬通頻帶等。因此，幾乎 所有的實(shí)用放大器都帶有負(fù)反饋。負(fù)反饋放大器有四種組態(tài)，即電壓串聯(lián)，電壓并聯(lián)，電流串聯(lián)，電流并聯(lián)。本例以電壓串聯(lián)負(fù)反饋 為例，分析

2、負(fù)反饋對放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。圖3.4-1為帶有負(fù)反饋的兩級阻容耦合放大電路，在電路中通過RF把輸出電壓uo引回到輸入端， 加在晶體管VT1的發(fā)射極上，在發(fā)射極電阻RF1上形成反饋電壓ur根據(jù)反饋的判斷法可知，它屬于 電壓串聯(lián)負(fù)反饋。VI 20mV1 LIULlHz14.14mV_rmsVI 20mV1 LIULlHz14.14mV_rms圖3.4-1帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級阻容耦合放大器負(fù)反饋放大器的主要性能參數(shù)計(jì)算(1)閉環(huán)電壓放大倍數(shù) A =u，其中：A =uf 1 + A Fu uAu為基本放大器(無反饋)的電壓放大倍數(shù)，即開環(huán)電壓放大倍數(shù)。1+AuFu 反饋深度，它的大小決定了負(fù)

3、反饋對放大器性能改善的程度。(2)反饋系數(shù)F = u 、+rf1(3)輸入電阻Rif = (1+AuFu )Ri(4)輸出電阻RR =oOf1 + AuOFu式中：Ro為基本放大器的輸出電阻。Auo為基本放大器Rl=8時的電壓放大倍數(shù)。三、虛擬實(shí)驗(yàn)儀器及器材雙蹤示波器信號發(fā)生器交流毫伏表數(shù)字萬用表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.在Multisim環(huán)境下，并畫出下圖3.4-2所示電路2.直流分析(1 )調(diào)節(jié)信號源 V2的大小，使輸出端在開環(huán)情況下輸出不失真。（2）啟動直流工作點(diǎn)分析，記錄數(shù)據(jù)，填入下表三極管Q1三極管Q2VbVcVeVbVcVe4.474995.212303.834553.609866.1

4、16972.963163.動態(tài)參數(shù)分析（1）放大倍數(shù)測試電路如圖3.4-2所示，用虛擬示波器按下表分別測量輸入/輸出電壓的峰-峰值，記入下表中:RlViVoAu/Auf開環(huán)（J1斷開）Rl=無窮大（J2斷開）2.99mV558mV186.7RL=2k（J2 閉合）2.99mV276mV92.3閉環(huán)（J1閉合）Rl=無窮大（J2斷開）2.99mV56mV18.7RL=2k（J2 閉合）2.99mV51.mV17.1（2）輸入電阻與輸出電阻測試測量輸入/輸出電阻的電路如下圖3.4-3所示。VCCVCC0DegKeySpace20.0kG20mVpk 1kHzR10 12V3kQ10pFIC=0V1

5、0pFIC=0VXMM210pFIC=0V丁 47pFIC = 0V1.5kQ VCCVCC0DegKeySpace20.0kG20mVpk 1kHzR10 12V3kQ10pFIC=0V10pFIC=0VXMM210pFIC=0V丁 47pFIC = 0V1.5kQ 丁 47pFIC=0VXSC12kG10pFIC=0V圖3.4-3輸入/輸出電阻測量圖1）輸入電阻Ri在輸入端串聯(lián)一個5.1k的電阻，如圖所示，并且連接一個萬用表，如圖3.4-3連接。啟動仿真，記 錄數(shù)據(jù)，并填下表。（萬用表要打在交流檔才能測試數(shù)據(jù)）仿真數(shù)據(jù)（注意填與單位）VsVi計(jì)算開環(huán)（J1斷開）20mV15.3mVRi=V

6、i*Rs/ (Vs-Vi)=16.6kohm閉環(huán)（J1閉合）20mV15.8mVRif=Vi*Rs/ (Vs-Vi)=19.2kohm2）輸出電阻Ro仿真電路如圖3.4-3所示，先接上負(fù)載電阻，測量輸出電壓VL，再斷開負(fù)載，測量輸出電壓VO。（萬用表要打在交流檔才能測試數(shù)據(jù)）仿真數(shù)據(jù)（注意填寫單位）vlVo計(jì)算開環(huán)（J1斷開）1.31V2.56VR0= (V0-Vl)*RL/VL=4.87kohm閉環(huán)（J1閉合）269mV296mVRof= (V0-VL)*RL/VL=0.51kohm4.負(fù)反饋對失真的改善作用將圖3.4-2電路中開關(guān)“J1”斷開，雙擊電路窗口中信號源符號，打開AC Volta

7、ge對話框如圖3.4-4所Voltage區(qū)：設(shè)置輸入電壓的幅值為IV。Voltage RMS區(qū)：自動顯示輸入電壓的有效值0.71V。Frequency區(qū)：設(shè)置輸入電壓頻率為1000HZ。也可逐步加大ui的幅度，用示波器觀察，使輸出信號出現(xiàn)失真如圖3.4-5（a）所示（注意不要過分 失真），然后將開關(guān)“J1”閉合，從3.4-5（b）上觀察到輸出波形的失真得到明顯的改善。曲 玄件日姬也；口 漩耳恤 E曲 玄件日姬也；口 漩耳恤 E口也 也； or of j a a_x mt?目常&頃宜四考事邳，閏口乜聲71?rifrfcfjfinne* r* u ， . r叵*偵口 - 諛I(yè),?： 9its j

8、ciISCl=址 ： 糖 如* IT3JFj IHl4S-A U4i3rw3 ra.09 -El ir| n wrkVF 為結(jié)4 *q)- latiiEik. ffliBM+talifl(a)無負(fù)反饋(b)有負(fù)反饋圖3.4-5負(fù)反饋對放大器失真的改善5.負(fù)反饋對頻帶的展寬引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍數(shù)減少了，等于無負(fù)反饋時的1/ (1+AuFu),而上限頻率 的提高了，等于無負(fù)反饋時的(1+AuFu)，而下限頻率降低到原來的1/ (1AuFu),所以總的通頻帶得 到了展寬。圖3.4-6是未加負(fù)反饋時放大電路的幅頻特性，標(biāo)尺指示的位置參數(shù)為38.686dB/162.183Hz。 圖3.4-7是加入負(fù)反饋后放大電路的幅頻特性，標(biāo)尺指示的位置參數(shù)為21.406dB/1.622MHz。交巖小信號分析SV(LL)K11.392 9M匚700 . =55.510X2l.oaaa5=.5972mdx-1.3929Mdy-. 9564101/dxf .丸寡nL/dy-L.5577幅頻特性l.oaaamax又L3.30aO