实验 6 负反馈放大器的调试和测量

1. 实验6 负反馈放大器的调试和测量 一、实验目的 １. 学会调试和测量多级放大器静态工作点的方法。 ２. 验证和理解负反馈对放大器电压放大倍数ＡV、通频带BW、输入电阻Ｒi和输出电阻Ｒo 的影响。

2. 二、实验原理 负反馈放大器有四种基本类型。本实验选用两级电压串联负反馈放大器进行研究。实验电路如图1.6.1 所示。该电路的反馈信号Ｖf取自输出电压Ｖo。由于采用了两级负反馈电路，所以反馈效果明显。 负反馈能改变放大器的有关性能。对于本实验中的电压串联负反馈电路，其性能的改变主要表现在以下几个方面： 1．放大器的增益下降为基本放大器增益的1 / (1 + ＡVＦV )； 2．放大器的增益稳定性提高为基本放大器的(1 +ＡVＦV ) 倍； 3．放大器的输入电阻提高为基本放大器的(1 +ＡVＦV）倍； 4．放大器的输出电阻降低为基本放大器的1 / (1 +ＡVＦV）； 5．放大器的频带展宽为基本放大器的(1 +ＡVＦV ) 倍。

3. 应该注意的是，由于基本放大器和反馈网络是闭环工作的。因此，在测量和计算基本放大器的各项性能指标时，必须考虑反馈网络对基本放大器的负载效应。在本实验中，对基本放大器和反馈放大器性能的测试是靠图1.6.1 中的开关S 实现的．当开关置于“2 ”时，所测量的是反馈放大器的性能。当开关置于“1 ”时，测量的是基本放大器的性能。 实验过程中，输入信号应从( 2 ) 端加入，以便有较小的信号源内阻。只有在用换算法测量放大器的输入电阻Ｒi时，才将信号改为从( 1 ) 端输入。为了提高对Ｒi的测量精度，串联的Ｒ值应和Ｒi取同一数量级。但是在本实验中，为了既兼顾测量精度又便于进行测量，因此，不管是测量基本放大器的输入电阻Ｒｉ还是测量反馈放大器的输入电阻Ｒif时，电阻Ｒ统一取值Ｒ= 5.1kΩ 。 同理，在用换算法测量输出电阻时，统一取ＲL = 1kΩ 。

4. 三、实验内容及步骤 1. 调整电路的直流工作状态 认真检查电路，确认无误后接通电源。 调整Ｔ1管的偏置电阻ＲW1，用万用表测量该管的发射极电流Ｉe或集电极电流Ic值。使Ｉe1（或Ｉc1 ）为1mA 左右。用同样的方法调整Ｔ2管的偏置电阻ＲW2，使Ｉe2（或Ｉc2 ）为1mA 左右。记录两管的静态工作点值。 2. 研究负反馈对放大器增益及增益稳定性的影响 在下述实验中，当在输入端加入正弦信号Ｖｉ时，必须用示波器观察输出电压Ｖｏ的波形。只有在输出波形不失真的条件下，才能对基本放大器和反馈放大器的性能进行测量。否则，测量结果没有意义。

5. (1) 研究负反馈对放大器增益的影响 在图1.6.1 所示电路的（2）端输入ｆ= 1 kHz 的正弦信号，在输出不失真的情况下，分别测量基本放大器的电压增益ＡV和反馈放大器的电压增益ＡVf。并对结果进行比较和分析。 (2) 其它测量条件不变，分别在电源电压ＶCC为12V 和9V 时，测量基本放大器的电压增益ＡV和反馈放大器的电压增益ＡVf值。并计算无反馈和有反馈两种情况下的增益稳定性ΔAv / Av和ΔAvf / Avf 。

6. 3. 研究负反馈对放大器输入电阻和输出电阻的影响 (1) 对输入电阻的影响 从电路的(1) 端输入ｆ= 1kHz 的正弦信号，用换算法分别测量基本放大器的输入电阻Ｒｉ和反馈放大器的输入电阻Ｒif，并进行比较。 (2) 对输出电阻的影响 当ＲL = 1kΩ 时，用换算法分别测量基本放大器的输出电阻Ｒｏ和反馈放大器的输出电阻Ｒof，并进行比较。 注意：在上述过程中，实验测得的输入电阻包括了第一级放大器的上、下偏置电阻。实验测得的输出电阻包括了输出负载的影响。

7. 4. 研究负反馈对放大器的频率特性的影响 改变输入信号的频率，分别测量并绘制出基本放大器和反馈放大器的幅频特性曲线，确定出各自的通频带BW ，并进行对比和分析。 注意，由于一般实验室采用的低频信号发生器的最高频率为2 MHz , 而一般放大器的上限频率fH可能大于2 MHz 。因而，采用这样的信号发生器可能测不出放大器的上限频率fH，从而不能测得BW 。为了解决这一问题，在做这一部分实验内容时，可以在图1.6.1 所示实验电路的输出端并联一个电容量大约为0.01μF 的电容, 以降低该放大器的fH。这一方法实际上已经在实验1.5 中得到了应用，图1.5.3 中所加的电容CL就是起这个作用的。

8. 四、实验仪器与设备 1. 双踪示波器1台 2. 信号发生器1台 3. 晶体管毫伏表1台 4. 直流稳压电源1台 5. 万用表1块 五、实验报告要求 1. 按照实验步骤，列出表格，整理实验数据。 2. 将实验结果与理论值进行比较，分析负反馈对放大器性能的影响。